Question

12．閱讀下面科普短文．
近年來，剛剛告別沙塵暴的北京上空又迎來了又一個“空氣殺手”--霧霾，我們能直觀的感受到霧霾天氣給我們的生活帶來的困擾．對于一線城市來說，汽車尾氣排放是霧霾天氣形成的重要因素之一．科學(xué)分析表明，汽車尾氣中含有多種污染物，如固體懸浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠�合物、氮氧化合物（NO_x）、鉛及硫氧化合物等．目前最有效的汽車尾氣治理方法是在發(fā)動機排氣系統(tǒng)中加裝催化轉(zhuǎn)化器，其基本原理是通過催化劑的作用和一系列的氧化還原反應(yīng)，使CO、NO_x、碳?xì)浠�合物轉(zhuǎn)化為對人體無害的二氧化碳（CO₂）、氮氣（N₂）和水蒸氣（H₂O），該催化劑能同時對汽車尾氣中的CO、NO_x、碳?xì)浠�合物三種有害物起催化凈化作用，因此這種催化劑被稱為三效催化劑（TWC）．TWC通常是以貴金屬鉑、銠、鈀為活性組分，通過浸漬的方法分散在大比表面積的γ-Al₂O₃活性涂層上，并將γ-Al₂O₃涂附在熔點達(dá)1350℃的堇青石載體上制成．

依據(jù)文章內(nèi)容和圖，回答下列問題：
（1）三效催化劑主要由三部分組成，分別是活性組分、活性涂層、載體．
（2）三效催化劑的成分之一堇青石的物理性質(zhì)：熔點1350℃．
（3）在三效催化劑發(fā)揮作用的一系列氧化還原反應(yīng)中，有一步反應(yīng)是：在催化劑的作用下，CO和NO反應(yīng)生成CO₂和N₂，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（4）三效催化劑以γ-Al₂O₃活性涂層為活性組分的載體的原因是表面積大．
（5）科學(xué)家一直積極致力于開發(fā)新型的活性組分，如采用Mn、Fe、Cu等過渡金屬為主要活性組分來取代貴金屬，你認(rèn)為該研發(fā)方向的優(yōu)勢是降低成本，易于工業(yè)化，便于推廣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示內(nèi)容分析三效催化劑的組成；
（2）堇青石的熔點高達(dá)1350℃；
（3）根據(jù)信息：在催化劑的作用下，CO和NO反應(yīng)生成CO₂和N₂，寫出反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)題目提供的信息分析；
（5）使用Mn、Fe、Cu等過渡金屬，可降低成本，易于工業(yè)化，便于推廣．

解答 解：（1）通過圖示可知三效催化劑的組成是活性組分、活性涂層、載體．
（2）堇青石的熔點達(dá)1350℃，屬于物理性質(zhì)．
（3）一氧化碳與一氧化氮在催化劑的作用下反應(yīng)生成氮氣和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（4）TWC通常是以貴金屬鉑、銠、鈀為活性組分，通過浸漬的方法分散在大表面積的γ-Al₂O₃活性涂層上．所以三效催化劑以γ-Al₂O₃活性涂層為活性組分的載體的原因是表面積大；
（5）使用Mn、Fe、Cu等過渡金屬，可降低成本，易于工業(yè)化，便于推廣，而且貴重金屬的毒性較大．
故答案為：
（1）活性組分、活性涂層、載體；     
（2）熔點1350℃（熔點高也可）；
（3）2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（4）表面積大；
（5）降低成本，易于工業(yè)化，便于推廣．

點評 利用所學(xué)的知識和題目提供的信息進(jìn)行分析解答，靈活運用所學(xué)知識．