Question

16．一碳化學是以分子中只含有一個碳原子的化合物（如CO、CH₄等）為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學．CO是從煤的氣化或合成氣得到的．

（1）合成氣可通過天然氣的重整得到，如CH₄+H₂O=CO+3H₂合成氣可制二甲醚，二甲醚被稱為21世紀的新型燃料．合成氣還可用于冶煉金屬，用它冶煉鐵的部分生產(chǎn)過程示意如圖1：
二甲醚（CH₃OCH₃）可由合成氣（CO和H₂）在一定的條件下制的．用合成氣制二甲醚時，還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的、常溫為液態(tài)的氧化物，寫出該反應的化學方程式：2CO+4H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OCH₃+H₂O．
（2）化學興趣小組的同學為了測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．
甲同學取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉與過量的木炭粉混合后，用如圖2所示裝置以合理的操作步驟測定（假設雜質(zhì)始終不發(fā)生變化）．
①實驗中持續(xù)通入干燥的氮氣．加熱前緩緩通入一段時間
②停止加熱前是否需要先斷開a和b的連接處以防止倒吸？為什么？不需要斷開，需要持續(xù)通入氮氣．
③如果氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用氫氧化鈉溶液的質(zhì)最變化測定出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)將偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“準確”），原因是氫氧化鈉增重的質(zhì)量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳和氫氣在一定條件下生成甲醚和水進行分析；
（2）①由于裝置內(nèi)空氣中的氧氣能與碳反應生成二氧化碳，據(jù)此分析通入氮氣的作用；
②根據(jù)裝置內(nèi)壓強的變化分析反應結(jié)束后，熄滅噴燈的火焰后，馬上停止通入N₂，出現(xiàn)的后果；
③根據(jù)反應會生成一氧化碳和氣體帶走一部分水蒸氣造成氫氧化鈉溶液質(zhì)量的減少分析．

解答 解：（1）一氧化碳和氫氣在一定條件下生成甲醚和水，化學方程式為：2CO+4H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OCH₃+H₂O；
（2）①由題意實驗的目的可知，由于裝置內(nèi)空氣中的氧氣能與碳反應生成二氧化碳，影響實驗測定的準確性．所以通入氮氣的作用是：將裝置內(nèi)的空氣排盡；
②反應結(jié)束后，微粒防止還原出的鐵重新被氧化，還需要繼續(xù)通入氮氣；
③由于在高溫條件下，碳與氧化鐵也會生成一氧化碳，如果氫氧化鈉溶液是足量的，對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用氫氧化鈉溶液的增重測定出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)將偏小，其理由：使氫氧化鈉增重的質(zhì)量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�
故答案為：（1）2CO+4H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OCH₃+H₂O；
（2）①將裝置內(nèi)的空氣排盡；
②不需要斷開，還需要繼續(xù)通入氮氣；
③偏小，氫氧化鈉增重的質(zhì)量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�

點評 本題主要考查了化學方程式的書寫及計算及其高爐煉鐵等方面的內(nèi)容．還考查了實驗設計的問題，有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．