Question

煤、石油和天然氣等化石燃料是目前人類使用的最主要燃料，也是重要的化工原料．
（1）石油中主要含有

 

兩種元素（填寫元素符號(hào)）；天然氣的主要成分是

 

（填寫化學(xué)式）．
（2）化石燃料屬于

 

（選填“可再生”或“不可再生”）能源，其燃燒排放的大量二氧化碳會(huì)引起全球氣候變暖．一種新的處理方法是將二氧化碳?xì)怏w通入含有長(zhǎng)石（地殼中最常見的礦石，含量高達(dá)60%）成分的水溶液里，其中一種反應(yīng)的化學(xué)方程式：
KAlSi₃O₈+CO₂+2H₂O═KHCO₃+X+3SiO₂↓，則X的化學(xué)式為

 

．
（3）工業(yè)上，煤炭燃燒前進(jìn)行粉碎的目的是

 

．煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到的焦炭，是冶鐵的重要原料．為了測(cè)定某赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案（假設(shè)該赤鐵礦中的雜質(zhì)既不溶于水，也不發(fā)生反應(yīng)）．
方案I  取8.00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應(yīng)后過濾，得到1.60g濾渣．則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
方案Ⅱ如圖所示，取8.00g赤鐵礦粉與過量的焦炭粉混合后加強(qiáng)熱，充分反應(yīng)．測(cè)得氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后質(zhì)量增加了1.32g．如果產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據(jù)所學(xué)反應(yīng)3C+2Fe₂O₃

加熱  .

4Fe+3CO₂計(jì)算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
【實(shí)驗(yàn)反思】方案Ⅱ中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
【實(shí)驗(yàn)分析】方案I測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測(cè)出的結(jié)果，可能的原因是

 

（寫出一種即可）．

Answer 1

考點(diǎn)：鐵的冶煉,實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,碳的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,燃燒與燃燒的條件,常見能源的種類、能源的分類

專題：化學(xué)與能源,化學(xué)用語和質(zhì)量守恒定律,金屬與金屬材料

分析：（1）據(jù)石油所含有的元素、天然氣的主要成分分析；
（2）據(jù)化石燃料屬于不可再能源分析；據(jù)質(zhì)量守恒判斷x的化學(xué)式；
（3）據(jù)促進(jìn)可燃物充分燃燒的方法分析；
方案I：赤鐵礦粉的質(zhì)量減去濾渣的質(zhì)量為氧化鐵的質(zhì)量，從而進(jìn)一步可求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
方案Ⅱ：氫氧化鈉溶液因?yàn)槲�收二氧化碳質(zhì)量增加，增加的質(zhì)量即為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素分析；
【實(shí)驗(yàn)分析】根據(jù)二氧化碳能否全部吸收分析．

解答：解：（1）石油中主要含有 C、H兩種元素；天然氣是一種混合物，其主要成分是CH₄；
（2）化石燃料屬于不可再生能源，根據(jù)化學(xué)方程式：KAlSi₃O₈+CO₂+2H₂O═KHCO₃+X+3SiO₂↓和質(zhì)量守恒定律分析，反應(yīng)前K：1個(gè)，反應(yīng)后：1個(gè)，則x中不含K；反應(yīng)前Al：1個(gè)，反應(yīng)后應(yīng)：1個(gè)，則x中含有一個(gè)Al，依此類推，x中還含有3個(gè)O，3個(gè)H，則X的化學(xué)式為 Al（OH）₃；
（3）工業(yè)上，煤炭燃燒前進(jìn)行粉碎的目的是：增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積，使煤燃燒充分；
方案I  則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

8.00g-1.60g

8.00g

×100%=80%．
方案Ⅱ
解：設(shè)赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量為X．
     3C+2Fe₂O₃

加熱  .

4Fe+3CO₂
         320            132
         X              1.32g
       

320

132

=

X

1.32g

   解得：X=3.20g
     赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

3.20g

8.00g

×100%=40%
【實(shí)驗(yàn)反思】方案Ⅱ中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)原有的空氣中有二氧化碳?xì)怏w，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)出氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量偏大，從而計(jì)算出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
【實(shí)驗(yàn)分析】方案I測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測(cè)出的結(jié)果，可能的原因是生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，可謂考查詳盡，即考查了知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生的細(xì)心、耐心分析解決問題的能力．