14. A~D是初中化学中的常见物质且都含有一种相同元素,它们之间的一步反应转化关系如右图所示(部分反应物、生成物已省略)。其中A通常为气体,B是大理石的主要成分,D是一种单质。下列说法错误的是 (

A.D的化学式为$\ce{O_{2}}$
B.B→C属于分解反应
C.A→D可通过光合作用来实现
D.C和D可以相互转化
B
)A.D的化学式为$\ce{O_{2}}$
B.B→C属于分解反应
C.A→D可通过光合作用来实现
D.C和D可以相互转化
答案
14. B
解析
【分析】首先根据题目特征信息推断物质:B是大理石的主要成分,确定B为$\ce{CaCO_{3}}$;A是气体且能转化为B,结合初中知识可知A为$\ce{CO_{2}}$;四种物质含相同元素(氧元素),D是单质,结合转化关系确定D为$\ce{O_{2}}$;再根据B→C、C→D的转化,推出C为$\ce{H_{2}O}$。之后逐一分析选项,找出错误说法。
【解析】根据题意:
1. 特征物质推断:B是大理石主要成分,故$\ce{B = CaCO_{3}}$;A为气体且能转化为B,$\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成$\ce{CaCO_{3}}$,故$\ce{A = CO_{2}}$;四种物质含相同元素(氧元素),D是单质,结合转化得$\ce{D = O_{2}}$;B($\ce{CaCO_{3}}$)转化为C,C能转化为$\ce{O_{2}}$,故$\ce{C = H_{2}O}$。
2. 选项分析:
A选项:D的化学式为$\ce{O_{2}}$,正确;
B选项:B→C是$\ce{CaCO_{3}}$转化为$\ce{H_{2}O}$,反应为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$,属于复分解反应,不是分解反应,错误;
C选项:A→D($\ce{CO_{2}}$→$\ce{O_{2}}$)可通过光合作用实现,正确;
D选项:C($\ce{H_{2}O}$)和D($\ce{O_{2}}$)可相互转化(水电解生成$\ce{O_{2}}$,$\ce{H_{2}}$燃烧生成$\ce{H_{2}O}$),正确。
综上,错误说法为B选项。
【答案】B
【知识点】物质的推断、反应类型判断、物质的转化
【点评】本题为初中化学常见的物质推断题,需根据物质的特征性质先确定各物质,再结合反应类型和转化关系分析选项,考查学生对常见物质性质及转化的掌握程度。
【难度系数】0.5
【解析】根据题意:
1. 特征物质推断:B是大理石主要成分,故$\ce{B = CaCO_{3}}$;A为气体且能转化为B,$\ce{CO_{2}}$与$\ce{Ca(OH)_{2}}$反应生成$\ce{CaCO_{3}}$,故$\ce{A = CO_{2}}$;四种物质含相同元素(氧元素),D是单质,结合转化得$\ce{D = O_{2}}$;B($\ce{CaCO_{3}}$)转化为C,C能转化为$\ce{O_{2}}$,故$\ce{C = H_{2}O}$。
2. 选项分析:
A选项:D的化学式为$\ce{O_{2}}$,正确;
B选项:B→C是$\ce{CaCO_{3}}$转化为$\ce{H_{2}O}$,反应为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$,属于复分解反应,不是分解反应,错误;
C选项:A→D($\ce{CO_{2}}$→$\ce{O_{2}}$)可通过光合作用实现,正确;
D选项:C($\ce{H_{2}O}$)和D($\ce{O_{2}}$)可相互转化(水电解生成$\ce{O_{2}}$,$\ce{H_{2}}$燃烧生成$\ce{H_{2}O}$),正确。
综上,错误说法为B选项。
【答案】B
【知识点】物质的推断、反应类型判断、物质的转化
【点评】本题为初中化学常见的物质推断题,需根据物质的特征性质先确定各物质,再结合反应类型和转化关系分析选项,考查学生对常见物质性质及转化的掌握程度。
【难度系数】0.5
15. 工业上,煅烧石灰石(主要成分是$\ce{CaCO_{3}}$)可制得生石灰($\ce{CaO}$),现有一包$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$的固体混合物,已知Ca元素与C元素的质量比为$5:1$,则此混合物中Ca元素与O元素的质量比是(
A.$15:14$
B.$15:16$
C.$15:8$
D.$5:4$
A
)A.$15:14$
B.$15:16$
C.$15:8$
D.$5:4$
答案
15. A
解析
【分析】
首先明确混合物中C元素仅来自$\ce{CaCO_{3}}$,Ca元素来自$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$两部分。解题思路:①根据Ca与C的质量比,结合C元素全部在$\ce{CaCO_{3}}$中,先计算$\ce{CaCO_{3}}$中Ca的质量;②用总Ca质量减去$\ce{CaCO_{3}}$中的Ca质量,得到$\ce{CaO}$中的Ca质量;③分别计算$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$中O元素的质量,求和得到总O质量;④最后计算Ca与O的质量比,对应选项得出答案。
【解析】
设混合物中C元素的质量为$m$,则Ca元素总质量为$5m$(因Ca与C质量比为$5:1$)。
1. 计算$\ce{CaCO_{3}}$的相关量:
$\ce{CaCO_{3}}$中C的质量分数为$\frac{12}{40+12+16×3}=\frac{12}{100}=0.12$,故$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$\frac{m}{0.12}=\frac{100m}{12}$;
$\ce{CaCO_{3}}$中Ca的质量为$\frac{40}{100}×\frac{100m}{12}=\frac{10m}{3}$;
$\ce{CaCO_{3}}$中O的质量为$\frac{48}{100}×\frac{100m}{12}=4m$。
2. 计算$\ce{CaO}$的相关量:
$\ce{CaO}$中Ca的质量为总Ca质量减去$\ce{CaCO_{3}}$中Ca的质量,即$5m-\frac{10m}{3}=\frac{5m}{3}$;
$\ce{CaO}$中Ca的质量分数为$\frac{40}{40+16}=\frac{5}{7}$,故$\ce{CaO}$的质量为$\frac{\frac{5m}{3}}{\frac{5}{7}}=\frac{7m}{3}$;
$\ce{CaO}$中O的质量为$\frac{16}{56}×\frac{7m}{3}=\frac{m}{3}$。
3. 计算Ca与O的质量比:
总O质量为$4m+\frac{m}{3}=\frac{13m}{3}$;
Ca与O的质量比为$5m:\frac{13m}{3}=15:14$。
【答案】
A
【知识点】
化学式的元素质量比计算;混合物中元素质量计算
【点评】
本题考查混合物中元素质量比的计算,核心是明确C元素仅来自$\ce{CaCO_{3}}$,需拆分Ca元素的来源分别计算各物质的对应元素质量,步骤清晰但需细心,避免计算错误。
【难度系数】
0.5
首先明确混合物中C元素仅来自$\ce{CaCO_{3}}$,Ca元素来自$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$两部分。解题思路:①根据Ca与C的质量比,结合C元素全部在$\ce{CaCO_{3}}$中,先计算$\ce{CaCO_{3}}$中Ca的质量;②用总Ca质量减去$\ce{CaCO_{3}}$中的Ca质量,得到$\ce{CaO}$中的Ca质量;③分别计算$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$中O元素的质量,求和得到总O质量;④最后计算Ca与O的质量比,对应选项得出答案。
【解析】
设混合物中C元素的质量为$m$,则Ca元素总质量为$5m$(因Ca与C质量比为$5:1$)。
1. 计算$\ce{CaCO_{3}}$的相关量:
$\ce{CaCO_{3}}$中C的质量分数为$\frac{12}{40+12+16×3}=\frac{12}{100}=0.12$,故$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$\frac{m}{0.12}=\frac{100m}{12}$;
$\ce{CaCO_{3}}$中Ca的质量为$\frac{40}{100}×\frac{100m}{12}=\frac{10m}{3}$;
$\ce{CaCO_{3}}$中O的质量为$\frac{48}{100}×\frac{100m}{12}=4m$。
2. 计算$\ce{CaO}$的相关量:
$\ce{CaO}$中Ca的质量为总Ca质量减去$\ce{CaCO_{3}}$中Ca的质量,即$5m-\frac{10m}{3}=\frac{5m}{3}$;
$\ce{CaO}$中Ca的质量分数为$\frac{40}{40+16}=\frac{5}{7}$,故$\ce{CaO}$的质量为$\frac{\frac{5m}{3}}{\frac{5}{7}}=\frac{7m}{3}$;
$\ce{CaO}$中O的质量为$\frac{16}{56}×\frac{7m}{3}=\frac{m}{3}$。
3. 计算Ca与O的质量比:
总O质量为$4m+\frac{m}{3}=\frac{13m}{3}$;
Ca与O的质量比为$5m:\frac{13m}{3}=15:14$。
【答案】
A
【知识点】
化学式的元素质量比计算;混合物中元素质量计算
【点评】
本题考查混合物中元素质量比的计算,核心是明确C元素仅来自$\ce{CaCO_{3}}$,需拆分Ca元素的来源分别计算各物质的对应元素质量,步骤清晰但需细心,避免计算错误。
【难度系数】
0.5
16.(4分)选择下列适当的物质填空。(填字母)
A. 生石灰 B. 干冰 C. 二氧化碳 D. 一氧化碳
(1)用于人工降雨的是
(3)可作为食品干燥剂的是
A. 生石灰 B. 干冰 C. 二氧化碳 D. 一氧化碳
(1)用于人工降雨的是
B
; (2)能用于灭火的是C
;(3)可作为食品干燥剂的是
A
; (4)能作为燃料使用的氧化物是D
。答案
16. (1) B (2) C (3) A (4) D
解析
【分析】
解题时需根据各物质的核心性质匹配对应的用途:人工降雨利用物质升华吸热的性质,灭火利用物质不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质,食品干燥剂利用物质能吸收水分且无毒的性质,作燃料的氧化物需满足可燃性和氧化物的组成特征,据此逐一分析选项。
【解析】
(1)干冰(B)升华时吸收大量热量,使周围温度降低,水蒸气凝结成水滴,可用于人工降雨,故填B;
(2)二氧化碳(C)不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,能覆盖在可燃物表面隔绝氧气,可用于灭火,故填C;
(3)生石灰(A)能与水反应生成氢氧化钙,可吸收水分,且无毒,可作食品干燥剂,故填A;
(4)一氧化碳(D)具有可燃性,且由碳、氧两种元素组成,属于氧化物,能作为燃料使用,故填D。
【答案】
(1) B (2) C (3) A (4) D
【知识点】
二氧化碳的性质与用途、生石灰的用途、一氧化碳的性质
【点评】
本题考查常见物质的性质与用途,属于基础题型,只需掌握各物质的核心性质即可正确解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
解题时需根据各物质的核心性质匹配对应的用途:人工降雨利用物质升华吸热的性质,灭火利用物质不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质,食品干燥剂利用物质能吸收水分且无毒的性质,作燃料的氧化物需满足可燃性和氧化物的组成特征,据此逐一分析选项。
【解析】
(1)干冰(B)升华时吸收大量热量,使周围温度降低,水蒸气凝结成水滴,可用于人工降雨,故填B;
(2)二氧化碳(C)不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,能覆盖在可燃物表面隔绝氧气,可用于灭火,故填C;
(3)生石灰(A)能与水反应生成氢氧化钙,可吸收水分,且无毒,可作食品干燥剂,故填A;
(4)一氧化碳(D)具有可燃性,且由碳、氧两种元素组成,属于氧化物,能作为燃料使用,故填D。
【答案】
(1) B (2) C (3) A (4) D
【知识点】
二氧化碳的性质与用途、生石灰的用途、一氧化碳的性质
【点评】
本题考查常见物质的性质与用途,属于基础题型,只需掌握各物质的核心性质即可正确解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
17.(4分)写出符合下列要求的化学符号。
(1)由4个磷原子构成的磷分子:
(3)2个镁原子:
(1)由4个磷原子构成的磷分子:
P₄
;(2)3个氢氧根:3OH⁻
;(3)2个镁原子:
2Mg
;(4)地壳中含量最多的非金属元素:O
。答案
17. (1) $\ce{P_{4}}$ (2) $3\ce{OH^{-}}$ (3) $2\ce{Mg}$ (4) $\ce{O}$
解析
【分析】
要解决这类化学符号书写题,需明确不同化学用语的书写规则:①由原子构成的分子,在元素符号右下角标注原子个数;②离子的表示方法是在原子团右上角标注电荷数,多个离子则在离子符号前加系数;③原子的表示方法是在元素符号前加原子个数;④地壳中元素含量前几位为氧、硅、铝、铁,最多的非金属元素是氧元素,对应元素符号为O。
【解析】
(1)由4个磷原子构成的磷分子,需在磷元素符号右下角标注原子个数4,故为$\ce{P_{4}}$;
(2)氢氧根离子符号为$\ce{OH^{-}}$,3个氢氧根则在离子符号前加系数3,即$3\ce{OH^{-}}$;
(3)镁原子符号为$\ce{Mg}$,2个镁原子在元素符号前加系数2,即$2\ce{Mg}$;
(4)地壳中含量最多的非金属元素是氧元素,元素符号为$\ce{O}$。
【答案】
(1) $\ce{P_{4}}$ (2) $3\ce{OH^{-}}$ (3) $2\ce{Mg}$ (4) $\ce{O}$
【知识点】
化学用语书写、地壳中元素含量
【点评】
本题考查基础化学用语的书写,属于化学学科核心基础内容,是学生必须掌握的知识点,难度较低。
【难度系数】
0.9
要解决这类化学符号书写题,需明确不同化学用语的书写规则:①由原子构成的分子,在元素符号右下角标注原子个数;②离子的表示方法是在原子团右上角标注电荷数,多个离子则在离子符号前加系数;③原子的表示方法是在元素符号前加原子个数;④地壳中元素含量前几位为氧、硅、铝、铁,最多的非金属元素是氧元素,对应元素符号为O。
【解析】
(1)由4个磷原子构成的磷分子,需在磷元素符号右下角标注原子个数4,故为$\ce{P_{4}}$;
(2)氢氧根离子符号为$\ce{OH^{-}}$,3个氢氧根则在离子符号前加系数3,即$3\ce{OH^{-}}$;
(3)镁原子符号为$\ce{Mg}$,2个镁原子在元素符号前加系数2,即$2\ce{Mg}$;
(4)地壳中含量最多的非金属元素是氧元素,元素符号为$\ce{O}$。
【答案】
(1) $\ce{P_{4}}$ (2) $3\ce{OH^{-}}$ (3) $2\ce{Mg}$ (4) $\ce{O}$
【知识点】
化学用语书写、地壳中元素含量
【点评】
本题考查基础化学用语的书写,属于化学学科核心基础内容,是学生必须掌握的知识点,难度较低。
【难度系数】
0.9
18.(6分)石墨烯是一种由碳原子构成的新型材料。
(1)石墨烯可作为纳米集成电路的散热材料、新型电池电极材料,这分别利用了石墨烯的性质是:
A. 机械特性 B. 导热性 C. 导电性
(2)石墨烯和纳米碳管可形成疏松多孔的“碳海绵”,类似于活性炭,具有
(3)石墨烯可看作将石墨的层状结构一层一层地剥开得到的单层碳原子。石墨烯和石墨具有相似的化学性质,原因是
(4)将甲烷($\mathrm{CH}_4$)在镍或铜等金属基体上高温分解,碳原子会沉积在金属表面连续生长成石墨烯,该反应的化学方程式为
(1)石墨烯可作为纳米集成电路的散热材料、新型电池电极材料,这分别利用了石墨烯的性质是:
B
、C
。(填字母)A. 机械特性 B. 导热性 C. 导电性
(2)石墨烯和纳米碳管可形成疏松多孔的“碳海绵”,类似于活性炭,具有
吸附
性,在污水处理领域大有作为。(3)石墨烯可看作将石墨的层状结构一层一层地剥开得到的单层碳原子。石墨烯和石墨具有相似的化学性质,原因是
都是由碳原子构成
。(4)将甲烷($\mathrm{CH}_4$)在镍或铜等金属基体上高温分解,碳原子会沉积在金属表面连续生长成石墨烯,该反应的化学方程式为
$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{Ni或Cu}C + 2H_{2}}$
。答案
18. (1) B C (2) 吸附 (3) 都是由碳原子构成 (4) $\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{Ni或Cu}C + 2H_{2}}$
解析
【分析】
本题围绕石墨烯的性质展开,需结合碳单质的相关知识逐一分析各小问:
1. 散热材料需要良好的导热性,电极材料需要良好的导电性,据此选择对应性质;
2. 活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,类似结构的碳海绵也具有该性质;
3. 物质的化学性质由其构成微粒决定,石墨烯和石墨均由碳原子直接构成,故化学性质相似;
4. 根据反应物、生成物及反应条件,书写并配平化学方程式。
【解析】
(1)石墨烯作为散热材料,利用其导热性(选B);作为电池电极材料,利用其导电性(选C);
(2)碳海绵类似活性炭,具有吸附性,可用于污水处理;
(3)石墨烯和石墨都是由碳原子直接构成的碳单质,因此具有相似的化学性质;
(4)甲烷在Ni或Cu催化、高温条件下分解生成碳和氢气,化学方程式为$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{Ni或Cu}C + 2H_{2}}$。
【答案】
(1) B C (2) 吸附 (3) 都是由碳原子构成 (4) $\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{Ni或Cu}C + 2H_{2}}$
【知识点】
碳单质的性质、化学方程式书写、物质的构成与化学性质的关系
【点评】
本题考查碳单质的性质与应用、化学方程式书写等基础知识点,难度不大,需准确掌握碳单质的相关特性及化学方程式的书写规则。
【难度系数】
0.8
本题围绕石墨烯的性质展开,需结合碳单质的相关知识逐一分析各小问:
1. 散热材料需要良好的导热性,电极材料需要良好的导电性,据此选择对应性质;
2. 活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,类似结构的碳海绵也具有该性质;
3. 物质的化学性质由其构成微粒决定,石墨烯和石墨均由碳原子直接构成,故化学性质相似;
4. 根据反应物、生成物及反应条件,书写并配平化学方程式。
【解析】
(1)石墨烯作为散热材料,利用其导热性(选B);作为电池电极材料,利用其导电性(选C);
(2)碳海绵类似活性炭,具有吸附性,可用于污水处理;
(3)石墨烯和石墨都是由碳原子直接构成的碳单质,因此具有相似的化学性质;
(4)甲烷在Ni或Cu催化、高温条件下分解生成碳和氢气,化学方程式为$\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{Ni或Cu}C + 2H_{2}}$。
【答案】
(1) B C (2) 吸附 (3) 都是由碳原子构成 (4) $\ce{CH_{4}\xlongequal[高温]{Ni或Cu}C + 2H_{2}}$
【知识点】
碳单质的性质、化学方程式书写、物质的构成与化学性质的关系
【点评】
本题考查碳单质的性质与应用、化学方程式书写等基础知识点,难度不大,需准确掌握碳单质的相关特性及化学方程式的书写规则。
【难度系数】
0.8
19. (5分)中国力争在2060年前实现碳中和,体现了对解决气候问题的大国担当。
(1)工业上排放的$\ce{CO_{2}}$主要来自
(2)膜吸收法吸收$\ce{CO_{2}}$可实现碳封存。研究人员通过实验比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺3种不同的膜吸收剂对烟气中$\ce{CO_{2}}$的脱除效果,其结果如下页
所示。据图可得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,
(3)在一定条件下$\ce{CO_{2}}$转化为甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)的工艺流程
所示。
①“制氢”:在高温下,Fe与水蒸气反应生成铁的氧化物X和$\ce{H_{2}}$。已知:物质X中$m(\ce{Fe}):m(\ce{O})=168:64$,则物质X的化学式为
②“制醇”:$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$在$300°\mathrm{C}$、$200\ \mathrm{kPa}$和催化剂条件下使之变为甲醇和水。则反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$的质量比为
(1)工业上排放的$\ce{CO_{2}}$主要来自
含碳物质的燃烧
。绿色植物主要通过光合
作用实现二氧化碳的吸收和转化。(2)膜吸收法吸收$\ce{CO_{2}}$可实现碳封存。研究人员通过实验比较了氨基乙酸钾、一乙醇胺、二乙醇胺3种不同的膜吸收剂对烟气中$\ce{CO_{2}}$的脱除效果,其结果如下页
氨基乙酸钾
的效果最好。(3)在一定条件下$\ce{CO_{2}}$转化为甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)的工艺流程
①“制氢”:在高温下,Fe与水蒸气反应生成铁的氧化物X和$\ce{H_{2}}$。已知:物质X中$m(\ce{Fe}):m(\ce{O})=168:64$,则物质X的化学式为
$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
。②“制醇”:$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$在$300°\mathrm{C}$、$200\ \mathrm{kPa}$和催化剂条件下使之变为甲醇和水。则反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$的质量比为
22:3
。答案
19. (1) 含碳物质的燃烧 光合 (2) 氨基乙酸钾 (3) ① $\ce{Fe_{3}O_{4}}$ ② 22 : 3
解析
【分析】
1. 第(1)问:回忆课本基础知识点,工业上大量使用含碳燃料(煤、石油、天然气)作为能源,燃烧会排放大量CO₂;绿色植物通过光合作用吸收CO₂并转化为有机物,对应填空即可。
2. 第(2)问:题目要求对比三种膜吸收剂在相同烟气流速下的CO₂脱除效果,结合实验结果的对比逻辑,判断效果最好的吸收剂。
3. 第(3)问①:已知Fe和O的质量比,通过“原子个数=质量÷相对原子质量”计算原子个数比,进而确定化学式;②:先写出CO₂转化为甲醇的配平化学方程式,再计算反应物CO₂和H₂的相对质量比,得出结果。
【解析】
(1)工业生产中,煤、石油、天然气等含碳物质的燃烧会排放大量CO₂;绿色植物通过光合作用吸收CO₂并转化为有机物,实现碳的循环。
(2)对比三种膜吸收剂的脱除效果,在相同烟气流速下,氨基乙酸钾对CO₂的脱除效果优于一乙醇胺和二乙醇胺,因此效果最好。
(3)① 计算Fe、O的原子个数比:$n(\ce{Fe})=\frac{168}{56}=3$,$n(\ce{O})=\frac{64}{16}=4$,故物质X的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$;
② 反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2} \xlongequal[200\ \mathrm{kPa}]{300℃、催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$,$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为44,参加反应的$\ce{H_{2}}$总相对质量为$3×2=6$,因此质量比为$44:6=22:3$。
【答案】
(1) 含碳物质的燃烧;光合 (2) 氨基乙酸钾 (3) ① $\ce{Fe_{3}O_{4}}$ ② $22:3$
【知识点】
化学与环境保护、化学式的计算、化学方程式的质量比计算
【点评】
本题以碳中和热点为背景,考查化学基础知识点,涵盖工业CO₂来源、光合作用、化学式确定、反应质量比计算,难度适中,注重基础应用,符合初中化学的考查要求。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:回忆课本基础知识点,工业上大量使用含碳燃料(煤、石油、天然气)作为能源,燃烧会排放大量CO₂;绿色植物通过光合作用吸收CO₂并转化为有机物,对应填空即可。
2. 第(2)问:题目要求对比三种膜吸收剂在相同烟气流速下的CO₂脱除效果,结合实验结果的对比逻辑,判断效果最好的吸收剂。
3. 第(3)问①:已知Fe和O的质量比,通过“原子个数=质量÷相对原子质量”计算原子个数比,进而确定化学式;②:先写出CO₂转化为甲醇的配平化学方程式,再计算反应物CO₂和H₂的相对质量比,得出结果。
【解析】
(1)工业生产中,煤、石油、天然气等含碳物质的燃烧会排放大量CO₂;绿色植物通过光合作用吸收CO₂并转化为有机物,实现碳的循环。
(2)对比三种膜吸收剂的脱除效果,在相同烟气流速下,氨基乙酸钾对CO₂的脱除效果优于一乙醇胺和二乙醇胺,因此效果最好。
(3)① 计算Fe、O的原子个数比:$n(\ce{Fe})=\frac{168}{56}=3$,$n(\ce{O})=\frac{64}{16}=4$,故物质X的化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$;
② 反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2} \xlongequal[200\ \mathrm{kPa}]{300℃、催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$,$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为44,参加反应的$\ce{H_{2}}$总相对质量为$3×2=6$,因此质量比为$44:6=22:3$。
【答案】
(1) 含碳物质的燃烧;光合 (2) 氨基乙酸钾 (3) ① $\ce{Fe_{3}O_{4}}$ ② $22:3$
【知识点】
化学与环境保护、化学式的计算、化学方程式的质量比计算
【点评】
本题以碳中和热点为背景,考查化学基础知识点,涵盖工业CO₂来源、光合作用、化学式确定、反应质量比计算,难度适中,注重基础应用,符合初中化学的考查要求。
【难度系数】
0.6
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