一氧化碳是一種重要的工業(yè)原料。回答下列問題:
(1)將一定質(zhì)量碳粉和氧氣在耐壓密閉容器中,用電熱絲引燃使之充分反應(yīng),碳粉完全消失。利用壓強(qiáng)傳感器測(cè)定容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變化,得到圖-1及圖-2的所示圖像。(已知:一定溫度和體積下氣體的壓強(qiáng)與分子數(shù)成正比)
①圖中AB段壓強(qiáng)升高比BC段緩慢,從燃燒的條件說明原因
AB段溫度沒達(dá)到碳粉的著火點(diǎn),只是因?yàn)榧訜釅簭?qiáng)升高,而BC段溫度達(dá)到了碳粉的著火點(diǎn),碳粉燃燒放熱并生成氣體
AB段溫度沒達(dá)到碳粉的著火點(diǎn),只是因?yàn)榧訜釅簭?qiáng)升高,而BC段溫度達(dá)到了碳粉的著火點(diǎn),碳粉燃燒放熱并生成氣體
。CD斷壓強(qiáng)下降的原因是 燃燒結(jié)束,溫度下降至室溫,氣體收縮,壓強(qiáng)減小
燃燒結(jié)束,溫度下降至室溫,氣體收縮,壓強(qiáng)減小
。
②實(shí)驗(yàn)中碳粉沒有剩余,根據(jù)圖像分析,參加反應(yīng)的碳和氧氣的質(zhì)量比為 21:40
21:40
,D點(diǎn)氣體的成分是 C
C
。
A.CO
B.CO2
C.CO和CO2
D.CO2和O2
(2)汽車尾氣中含有CO和NO,利用催化劑可以使它們相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化成空氣中兩種常見氣體,減少對(duì)空氣的污染。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)工業(yè)上可以用一氧化碳和氫氣在高溫、高壓和合適的催化劑的條件下生產(chǎn)甲醇(CH4O),理論上,要讓反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化成甲醇,一氧化碳和氫氣的最佳分子個(gè)數(shù)比為 1:2
1:2
。
(4)高爐煉鐵的原理是用CO在高溫條件下與鐵礦石反應(yīng)來煉鐵。用赤鐵礦煉鐵時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。如圖3是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖:
①實(shí)驗(yàn)中澄清石灰水處的現(xiàn)象為 石灰水變渾濁
石灰水變渾濁
。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,既能防止石灰水倒吸、防止生成的鐵重新被氧化、同時(shí)能減少CO使用量的實(shí)驗(yàn)操作是 同時(shí)夾緊彈簧夾a和b
同時(shí)夾緊彈簧夾a和b
。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的CO性質(zhì)有 AB
AB
。
A.可燃性
B.能和氧化鐵反應(yīng)
C.能和澄清石灰水反應(yīng)
②已知CO和Fe2O3反應(yīng)的過程中Fe2O3逐步失去氧。測(cè)得用CO和Fe2O3反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖4所示。圖中a的值是 16.0
16.0
,通過計(jì)算確定B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)化學(xué)式。 FeO
FeO
(寫出計(jì)算過程,精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)【答案】AB段溫度沒達(dá)到碳粉的著火點(diǎn),只是因?yàn)榧訜釅簭?qiáng)升高,而BC段溫度達(dá)到了碳粉的著火點(diǎn),碳粉燃燒放熱并生成氣體;燃燒結(jié)束,溫度下降至室溫,氣體收縮,壓強(qiáng)減小;21:40;C;2NO+2CO
N
2+2CO
2;1:2;3CO+Fe
2O
32Fe+3CO
2;石灰水變渾濁;同時(shí)夾緊彈簧夾a和b;AB;16.0;FeO