随着经济的发展，环境成为是人们日益关注的问题。为了降低大气中二氧化碳的含量，化学家们正想尽办法用化学反应的手段使二氧化碳“变废为宝”。用三甲基膦做催化剂，...

题文

随着经济的发展，环境成为是人们日益关注的问题。
（1）为了降低大气中二氧化碳的含量，化学家们正想尽办法用化学反应的手段使二氧化碳“变废为宝”。用三甲基膦做催化剂，在高压、极低温度条件下，CO₂和H₂可以高效合成甲酸(HCOOH)，并实现了工业化生产。该反应的化学方程式为____________。
（2）目前使用膜分离法从空气中分离出CO₂，这个过程中CO₂发生了________ (填“物理”或“化学”)变化。
（3）2011年3月，日本福岛第一核电站发生核辐射泄漏。堆芯熔毁是核电事故中最严重的事态。福田第一核电站机组反应堆芯放出氢气，当接触外界的氧气发生剧烈反应，导致连续爆炸。请写出氢气爆炸时的化学方程式__________。
（4）当空气受SO₂严重污染时，可通过飞机喷洒X粉末，使空气中的SO₂含量明显降低，该过程发生的反应是2X+2SO₂+O₂ 2CaSO₄+2CO₂。X的化学式是__________。
（5）纳米球异质二聚体是纳米自动化产业中的一种新模型(如图所示)，它可望用于河流和溪水的污染控制。不溶于水的二氧化硅晶体可以制成微小的纳米球。在铂的催化作用下，双氧水分解，同时使一个二氧化硅纳米球与一个铂纳米球相结合。根据以上信息判断，下列有关说法错误的是__________。


A．二氧化硅纳米球中含有的硅、氧原子个数比为1：2B．纳米球异质二聚体，其微粒大小在纳米级范围C．双氧水分解时，二氧化硅是催化剂D．因为二氧化硅晶体能与水反应而溶解，所以该纳米级发动机可以用于水污染的控制

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）CO₂+H₂  

HCOOH          
（2）物理
（3）2H₂+O₂

2H₂O
（4）CaCO₃
（5）CD (2分，错选、漏选没分)

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解析

析：（1）利用反应物生成物的种类结合反应方程式的书写解决．
（2）变化的实质主要是看该变化是否有新物质生成．
（3）氢气的爆炸即氢气的燃烧．
（4）此题根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，分别统计出反应前后原子种类及个数，比较分析就可以求出所得物质的化学式．
（5）二氧化硅纳米球成分依然是二氧化硅分子结构并无变化，制成纳米球异质二聚体的过程在题干中提供的信息较全，利用这些信息可解决此题．
解答：解：（（1）利用反应物是二氧化碳与氢气生成物的种类是甲酸，然后结合反应方程式的书写解决．
故答案为：CO₂+H₂

HCOOH
（2）变化的实质主要是看该变化是否有新物质生成，空气中分离出CO₂这一过程中无新的物质生成，所以该反应是物理变化．
（3）氢气的爆炸即氢气的燃烧，产物是水．
故答案为：2H₂+O₂

2H₂O
（4）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知生成物中含有的原子种类及原子个数为Ca，2；S，2；C，2；O，12；已知反应物中含有的原子种类及原子个数为S，2；O，6；比较分析可知X中含有Ca，C和O元素，其原子个数分别为1，1和3，故X的化学式为CaCO₃
故答案为：CaCO₃
（5）A、二氧化硅纳米球成分依然是二氧化硅分子结构并无变化，说法正确．
B、由题干总的叙述可知，纳米球异质二聚体属纳米级，说法正确．
C、由题干看出双氧水分解时铂起了催化作用，说法错误．
D、二氧化硅为不溶于水的物质，该说法错误．
故选CD

考点

据考高分专家说，试题“随着经济的发展，环境成为是人们日益关注的.....”主要考查你对 [二氧化碳的制取和收集 ]考点的理解。

二氧化碳的制取和收集

二氧化碳的制取和收集：

1.原理和药品：CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
2.装置：固液混合不加热
（1）发生装置
 


A装置为简易装置，不便于加液体；
B，C使用了长颈漏斗，便于添加液体，使用B、C装置时应注意，长颈漏斗下端管日应伸入液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出；
D装置使用了分液漏斗，便于加酸，还可以利用活塞控制反应。
（2）收集装置：二氧化碳溶于水，所以不能用排水法收集;其密度比空气大，所以可采用向上排空气法收集。
如图：


3.现象：块状固体不断溶解，产生大量气泡。
4.检验：把产生的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。
5.验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，证明已集满。
6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。 
7.注意事项：反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯；硫酸不会挥发，但会生成硫酸钙沉淀，沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面，使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小，最后反应停止！

实验室制取二氧化碳的选择：
实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意：
(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。
各组物质反应情况如下表所示：
药品反应速率块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中石灰石粉末和稀盐酸产生气泡速率很快块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快