Question

11．化學與“美麗中國”

（1）化學讓天更藍
①“三效催化轉(zhuǎn)換器”可將汽車尾氣中的有毒氣體處理為無污染的氣體，如圖1為該反應的微觀示意圖．下列說法正確的是B．（填序號）
A．生成的丙和丁的分子個數(shù)比為1：1
B．反應前后，碳和氮的化合價發(fā)生了改變
C．反應前后，元素的種類沒有改變，原子的個數(shù)發(fā)生了變化
D．乙和丙的元素組成相同，所以它們的化學性質(zhì)相同
②公交車使用天然氣等清潔能源，寫出天然氣主要成分燃燒的化學方程式：CH₄+2O₂$\underline{\underline{點燃}}$CO₂+2H₂O．
③我國是世界產(chǎn)煤大國．但含硫煤燃燒排放的二氧化硫，會引起“酸雨”．為減少大氣污染，某發(fā)電廠采用了“石灰固硫法”，即在一定條件下向煤中摻入生石灰，用來吸收二氧化硫，已知這一過程中，各元素的化合價均未發(fā)生改變，寫出“石灰固硫法”的化學方程式CaO+SO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO₃．
④科學家預言，氫能將成為21世紀的主要能源，試從氫氣的性質(zhì)分析氫氣作為能源的主要優(yōu)點：產(chǎn)熱量大，無污染．
（2）化學讓水更潔凈
①節(jié)約用水、防止水污染應成為我們的自覺行動，下列有關(guān)敘述不正確的是D．
A．生活中養(yǎng)成良好的用水習慣，盡可能利用每一滴水
B．工業(yè)廢水經(jīng)過處理達標后再排放
C．水體污染會危害人體健康
D．大量使用農(nóng)藥、化肥，不會造成水體污染
②區(qū)分軟水和硬水常用的試劑是肥皂水．生活中常用加熱煮沸方法降低水的硬度．
（3）化學讓廢品變寶貝
廢舊金屬可以回收利用，用合金廢料（含F(xiàn)e、Cu和Al）制取FeSO₄和CuSO₄溶液的實驗流程如圖2所示（部分生成物已略）：
①步驟①反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2R═2NaAlO₂+3H₂↑，依據(jù)質(zhì)量守恒定律推出R的化學式為H₂O，步驟②反應的化學方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
②由Cu制取CuSO4溶液有以下三種途徑：
I．Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂#+2H₂O
II.2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO   CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
Ⅲ.3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
你認為最佳途徑是II（填序號），理由是該方案不產(chǎn)生有害氣體，不污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）①觀察反應的微觀示意圖，分析反應物、生成物的構(gòu)成，寫出化學式、反應的化學方程式，根據(jù)化學方程式的意義分析解答有關(guān)的問題．
②首先根據(jù)反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據(jù)化學方程式的書寫方法、步驟（寫、配、注、等）進行書寫即可．
③根據(jù)氧化鈣與二氧化硫化合生成的物質(zhì)是亞硫酸鈣進行分析；
④根據(jù)氫氣燃燒生成水，無污染，且熱值高進行解答；
（2）①從節(jié)約用水的方法及防止水污染的角度分析判斷即可；
②依據(jù)軟硬水與肥皂水泡沫不同進行鑒別；煮沸的方法可以降低水的硬度；
（3）①根據(jù)化學反應前后原子個數(shù)不變，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣進行分析；
②根據(jù)制取硫酸銅的三種途徑中需要的反應物以及生成物進行分析；

解答 解：（1）①由反應的微觀示意圖可知，該反應是二氧化氮和一氧化碳反應生成了二氧化碳和氮氣，反應的方程式是：2NO₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂．
A、由方程式可知，生成的丙和丁的分子個數(shù)比為4：1．故A錯誤；
B、由方程式可知，一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，二氧化氮轉(zhuǎn)化氮氣，反應前后，碳和氮的化合價發(fā)生了改變．故B正確；
C、由微粒的變化可知，反應前后，元素的種類沒有改變，原子的個數(shù)沒有發(fā)生變化．故C錯誤；
D、乙和丙的元素組成相同，但分子的構(gòu)成不同，所以它們的化學性質(zhì)不同．故D錯誤．
故選B．
②天然氣的主要成分是甲烷，甲烷在點燃條件下燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為CH₄+2O₂ $\underline{\underline{點燃}}$CO₂+2H₂O； 
③酸雨對建筑物有腐蝕性、影響植物生長等影響，氧化鈣與二氧化硫化合生成亞硫酸鈣，化學方程式為：CaO+SO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO₃；
④氫氣主要來源于水，在自然界中儲量極為豐富；單位質(zhì)量的氫燃燒時釋放的熱量大；燃燒產(chǎn)物為水，不產(chǎn)生污染；所以氫氣作為能源的三個主要優(yōu)點：來源豐富；單位質(zhì)量放熱多；所以氫氣是21世紀最理想的能源；
（2）①從節(jié)約用水的方法及防止水污染的角度分析：
A、充分利用每一滴水是節(jié)約用水的重要體現(xiàn)，說法正確；
B、工業(yè)廢水是水污染的重要原因，處理達標后再排放可有效地減少水污染，說法正確．
C、水體污染的危害涉及到生活的方方面面，會對人體造成損害，說法正確；
D、大量使用農(nóng)藥化肥會對水體造成污染，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要合理使用農(nóng)藥化肥，說法錯誤；
故選D．
②軟硬水遇肥皂水泡沫不同，硬水中泡沫少，軟水中泡沫多，所以日常生活中常用肥皂水區(qū)分軟硬水；煮沸的方法可以降低水的硬度；
（3）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律和化學方程式2Al+2NaOH+2R═2NaAlO₂+3H₂↑，可知：生成物中有2個鈉原子，2個鋁原子，4個氧原子，6個氫原子，反應物中有2個鋁原子，2個鈉原子、氫原子、氧原子，所以R是H₂O；鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
②通過分析各種途徑中的反應物和生成物可知，最佳途徑是Ⅱ，理由是：不會生成有毒氣體二氧化硫，生成相同質(zhì)量的硫酸銅，消耗的硫酸少；
故答案為：
（1）①B；②CH₄+2O₂ $\underline{\underline{點燃}}$CO₂+2H₂O； ③CaO+SO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSO₃；④產(chǎn)熱量大，無污染．
（2）①D； ②肥皂水；加熱煮沸；
（3）①H₂O；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑； ②II；該方案不產(chǎn)生有害氣體，不污染環(huán)境．

點評 根據(jù)變化微觀示意圖及粒子構(gòu)成模擬圖，根據(jù)分子由原子構(gòu)成等特點，正確判斷變化中的物質(zhì)構(gòu)成，是解答本題的基本方法．