第143页

信息发布者:
除去水中的悬浮物质
ABD
2

$\ce{2NaClO_{2} + Cl_{2} = 2NaCl + 2ClO_{2}}$
D
乘坐公共交通工具出行(合理答案均可)
化石燃料的燃烧(合理答案均可)
$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$
$\ce{2NH_{3} + CO_{2} = NH_{2}COONH_{4}}$
氨水具有强挥发性,温度较高时,氨水易挥发,易造成原料损失(或$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$受热易分解,产率降低等合理答案均可)

液态氨气化过程吸热提供低温环境,利用​$\mathrm {CO}_{2}$​与杂质气体沸点不同,从而使​$\mathrm {CO}_{2}$​液化分离
​$ \mathrm {CO}_{2} + \mathrm {CH}_{4}\xlongequal{催化剂}2\mathrm {CO} + 2\mathrm {H}_{2}$​
​$ $​解:​$44 \mathrm {t} \mathrm {CO}_{2}$​中能转化为​$\mathrm {CH}_{3}\mathrm {OH}$​的​$\mathrm {CO}_{2}$​质量为​$44 \mathrm {t}×80\%=35.2 \mathrm {t}$​
​$ $​设理论上可制得​$\mathrm {CH}_{3}\mathrm {OH}$​的质量为​$x。$​
​$ \mathrm {CO}_{2} + 3\mathrm {H}_{2}\xlongequal{一定条件}\mathrm {CH}_{3}\mathrm {OH} + \mathrm {H}_{2}\mathrm {O}$​
   44                                  32
 35.2 t                                ​$x$​
​$ \frac {32}{44}=\frac {x}{35.2 \mathrm {t}}$​
​$ $​解得​$x=25.6 \mathrm {t}$​
​$ $​答:​$44 \mathrm {t} \mathrm {CO}_{2}$​理论上可制得甲醇的质量为​$25.6 \mathrm {t}。$​
【分析】
1. 沉降池中加入明矾的作用:明矾溶于水后生成的胶状物可吸附水中悬浮杂质,使其沉降,因此目的是除去水中的悬浮物质。
2. 过滤操作的玻璃仪器:过滤时用到的仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒,其中玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,铁架台不属于玻璃仪器,故选择ABD。
3. 阳离子交换的电荷守恒:$\ce{Ca^{2+}}$带2个单位正电荷,$\ce{Na^{+}}$带1个单位正电荷,交换后水仍呈电中性,因此1个$\ce{Ca^{2+}}$需交换出2个$\ce{Na^{+}}$,保证电荷总数相等。
4. 化学方程式书写:反应物为$\ce{NaClO_{2}}$和$\ce{Cl_{2}}$,生成物为$\ce{NaCl}$和$\ce{ClO_{2}}$,根据原子守恒配平即可。
5. 水的净化程度比较:沉降、过滤、吸附只能除去部分杂质,蒸馏可除去所有杂质得到纯水,因此净化程度最高的是蒸馏。
【解析】
(1) 明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质,使之沉降,故沉降池加明矾的目的是除去水中的悬浮物质。
(2) 过滤操作所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,铁架台为金属仪器,不属于玻璃仪器,因此选ABD。
(3) 阳离子交换遵循电荷守恒,1个$\ce{Ca^{2+}}$带2个单位正电荷,1个$\ce{Na^{+}}$带1个单位正电荷,交换后溶液仍电中性,故1个$\ce{Ca^{2+}}$可交换出2个$\ce{Na^{+}}$。
(4) 亚氯酸钠与氯气反应生成氯化钠和二氧化氯,根据原子守恒配平化学方程式:$\ce{2NaClO_{2} + Cl_{2} = 2NaCl + 2ClO_{2}}$。
(5) 沉降只能除去大颗粒不溶性杂质,过滤除去小颗粒不溶性杂质,吸附除去色素和异味,蒸馏可除去所有杂质得到纯水,因此净化程度最高的是蒸馏,选D。
【答案】
除去水中的悬浮物质;ABD;2;$\ce{2NaClO_{2} + Cl_{2} = 2NaCl + 2ClO_{2}}$;D
【知识点】
水的净化;过滤操作;化学方程式书写
【点评】
本题围绕自来水净化的核心知识点展开,涵盖净水原理、实验仪器、硬水软化、化学方程式书写及净化程度比较,侧重基础概念的理解与应用,难度适中,适合巩固水的净化相关知识。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题围绕碳的相关知识展开,需逐一分析各小问题:(1)减少碳排放的家庭方案可从日常低碳行为举例;(2)大气中CO₂来源结合常见途径作答;(3)海水吸收CO₂是CO₂与水反应生成碳酸;(4)①根据反应物和生成物配平化学方程式,②从氨水挥发性、NH₄HCO₃稳定性分析低温原因;(5)分离原理利用CO₂与杂质气体沸点差异,结合液态氨的作用分析;(6)根据微观示意图确定各物质,书写反应方程式;(7)计算时先算出转化的CO₂质量,再依据化学方程式中CO₂与甲醇的质量比列式计算。
【解析】
(1) 减少碳排放的家庭低碳方案:乘坐公共交通工具出行(合理即可);
(2) 大气中CO₂的主要来源:化石燃料的燃烧(合理即可);
(3) 海水吸收CO₂的反应为:$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$;
(4) ① $\ce{NH_{3}}$与$\ce{CO_{2}}$反应的化学方程式:$\ce{2NH_{3} + CO_{2} = NH_{2}COONH_{4}}$;② 低温原因:氨水具有强挥发性,温度较高时氨水易挥发造成原料损失,且生成的$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$受热易分解,产率降低;
(5) 分离原理:液态氨气化过程吸热提供低温环境,利用$\ce{CO_{2}}$与杂质气体沸点不同,使$\ce{CO_{2}}$液化从而分离;
(6) 根据微观示意图,反应为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CH_{4}}$在催化剂作用下生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$,化学方程式:$\ce{CO_{2} + CH_{4}\xlongequal{催化剂}2CO + 2H_{2}}$;
(7) 计算过程:
能转化为$\ce{CH_{3}OH}$的$\ce{CO_{2}}$质量:$44\ \mathrm{t}×80\% = 35.2\ \mathrm{t}$
设理论上可制得$\ce{CH_{3}OH}$的质量为$x$。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\frac{44}{32} = \frac{35.2\ \mathrm{t}}{x}$,解得$x = 25.6\ \mathrm{t}$
答:44 t $\ce{CO_{2}}$理论上可制得甲醇的质量为25.6 t。
【答案】
乘坐公共交通工具出行(合理答案均可);化石燃料的燃烧(合理答案均可);$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$;$\ce{2NH_{3} + CO_{2} = NH_{2}COONH_{4}}$;氨水具有强挥发性,温度较高时,氨水易挥发,易造成原料损失(或$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$受热易分解,产率降低等合理答案均可);液态氨气化过程吸热提供低温环境,利用$\ce{CO_{2}}$与杂质气体沸点不同,从而使$\ce{CO_{2}}$液化分离;$\ce{CO_{2} + CH_{4}\xlongequal{催化剂}2CO + 2H_{2}}$;44 t $\ce{CO_{2}}$理论上可制得甲醇的质量为25.6 t。
【知识点】
碳的循环与利用、化学方程式书写、根据化学方程式计算、物质的分离方法
【点评】
本题综合考查碳相关知识,涵盖碳排放、碳循环、碳捕集、碳利用等内容,既考查基础知识点记忆,又涉及微观示意图分析和化学计算,综合性较强,需学生熟练掌握化学用语和计算方法。
【难度系数】
0.5