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，英國科學家卡文迪許用鋅和稀硫酸制得“可燃空氣”，化學方程式為: __________________________。他將“可燃空氣”在純氧中燃燒生成了水，因受當時錯誤觀念的束縛，他沒有揭示出水不是一種元素。

（2） 1785 年，法國科學家拉瓦錫做了一個相反的實驗: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，實驗如圖1所示。他得出結(jié)論:水不是一種元素，而是氫和氧的化合物，并且正式命名了“氫”元素。

①拉瓦錫實驗的化學方程式為___________________________；

②該反應若生成1g氫氣，則理論上鐵制槍管應增重__________________________g。 實驗發(fā)現(xiàn)槍管實際增重比理論數(shù)值大，其可能的原因是___________________________。

③圖1中，多功能瓶里水的作用是___________________________；

（3）1800 年，英國科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極稀的硫酸鈉溶液，至充滿管A和管B （ 硫酸鈉不參與反應）。通直流電一段時間后現(xiàn)象如圖2所示，回答下列問題:

①硫酸鈉在水中形成自由移動的Na+和______________________ （用“離子符號”表示），可增強水的導電性。

②電極_______________________（選填“M”或“N”）與電源的負極相連;

③寫出水電解的化學方程式為_______________________；

（4）超過臨界溫度（374.2°C）和臨界壓強（22.1MPa ）時的水被稱為超臨界水。現(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。550°C時，測得乙醇（C2H5OH） 的超臨界水氧化結(jié)果如圖3所示。

注:

圖3中CO的分布分數(shù)先增后降的原因是_______________________。

Answer 1

【答案】 8 原因是槍管外壁部分的鐵高溫下與空氣中的氧氣反應而增重（ 或其他合理答案） 冷凝水蒸氣 SO42- N 在超臨界水氧化過程中，乙醇先被氧化成CO, CO再被氧化成CO2。（或其他合理答案）

【解析】

（1）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，化學方程式是；

故填：。

（2）①拉瓦錫的實驗是鐵與水在高溫的條件下反應生成四氧化三鐵和氫氣，化學方程式是

故填：。

②設生成1g氫氣，需要水的質(zhì)量是x

X=9g

槍管增重的質(zhì)量=9g-1g=8g

槍管實際增重比理論數(shù)值大，其可能的原因是槍管外壁部分的鐵高溫下與空氣中的氧氣反應而增重（合理即可）；

故填：8g 槍管外壁部分的鐵高溫下與空氣中的氧氣反應而增重（合理即可）。

③圖1中，多功能瓶里水的作用是使通過鐵制槍管的水蒸氣液化；

故填：冷凝水蒸氣。

（3）①硫酸鈉在水中形成自由移動的Na+和SO42-，Na+和SO42-在水中可以自由移動，增強水的導電性；

故填：SO42-。

②管A中的氣體少，是氧氣，電極M與電源的正極相連，管B里的氣體多，是氫氣，電極N與電源的負極相連；

故填：N。

③水電解是水在通電的條件下反應生成氫氣和氧氣，化學方程式是；

故填：。

（4）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，乙醇先被氧化成CO, CO再被氧化成CO2，故CO的分布分數(shù)先增后降；

故填：在超臨界水氧化過程中，乙醇先被氧化成CO，CO再被氧化成CO2（合理即可）。