Question

【題目】水是生命之源，是“永遠值得探究的物質(zhì)”，人類從未停止過對水的研究。

（1）1766年，英國化學家卡文迪許用鋅和稀硫酸制得“可燃空氣”，他所說的“可燃空氣”成分是_____。“可燃空氣”在純氧中燃燒生成水，可得出“水是一種結合物而不是簡單元素”。

（2）1785年，拉瓦錫將水蒸氣通過紅熱的鐵制槍管將水轉(zhuǎn)化為氫氣，同時生成四氧化三鐵，實驗示意圖如圖1所示。上述反應的化學方程式為_____。

（3）1800年，英國化學家尼科爾森通過電解水得到氫氣和氧氣，后人不斷研究和改進該實驗。現(xiàn)有某同學在水電解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充滿管A和管B（Na2SO4溶液呈中性且不參與反應）。通直流電一段時間后現(xiàn)象如圖2所示。電解結束后將容器內(nèi)所有液體倒入燒杯中，溶液呈無色。查資料可知:①酚酞遇堿性溶液變紅，遇酸性或中性溶液不變色②酸性溶液中含有氫離子，堿性溶液中含有氫氧根離子，將適量的酸性和堿性溶液混合可以得到中性溶液。

①下列說法正確的有_____（填字母）。

a.硫酸鈉在水中形成自由移動的Na+和SO42-，可增強水的導電性

b.電解過程中化學能轉(zhuǎn)化為電能

c.電極N與電源負極相連

②電解后，管A中生成的微粒有_____。

（4）當溫度、壓強分別超過臨界溫度（374.3°C）和臨界壓強（22.1MPa）時的水稱為超臨界水�，F(xiàn)代研究表明:超臨界水能夠與氧氣以任意比例互溶，由此發(fā)展了超臨界水氧化技術，該技術可以將有機物快速轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、N2和其他無害小分子。550°C時，測得乙醇（C2H6O）的超臨界水氧化結果如圖3所示，注：①δ（分布分數(shù)）表示某物質(zhì)分子數(shù)占所有含碳物質(zhì)分子總數(shù)的比例。如δ（CO）

②CO可以被氧化成CO2，圖中CO的分布分數(shù)先增后降的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】H2 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 ac O2和H+ 在超臨界水氧化過程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2

【解析】

（1）由“可燃空氣”在純氧中燃燒生成水可知，“可燃空氣”是氫氣，化學式為：H2；

（2）水和鐵在高溫的條件下生成四氧化三鐵和氫氣，化學方程式為：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（3）①a．水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增強水的導電性，故a正確；

b．電解過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故b錯誤；

c．與電源負極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體是氫氣，氣體體積約是氧氣的2倍，故c正確；

②電解后，管A中生成物質(zhì)是氧氣和氫離子，故管A中生成的微粒有：O2和H+；

（4）根據(jù)題干和圖示所提供的信息可知，圖中CO的分布分數(shù)先增后降的原因是：在超臨界水氧化過程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。