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专题四 结合流程的循环反应制备物质(近2年连续考查,26题)
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1.工业上常采用 Cu与稀盐酸在持续通入空气
的条件下制取 CuCl2。其原理如图所示。下
列说法正确的是 ( )
A.反应过程中需不断添加FeCl3溶液
B.该实验说明Cu能与稀盐酸发生置换反应
C.反应Ⅱ的化学方程式为4FeCl2+O2
+4HCl
4FeCl3+2H2O
D.若反应恰好完全进行,将6.4g的铜完全
反应,需消耗10.0%的盐酸146.0g
2. 为研究人类未来在火星上生活的可
能性,化学家通过下图所示原理将二氧化碳
转化为氧气。
(1)氧气的一种用途为 。
(2)反应Ⅰ的化学方程式为 。
(3)反应Ⅱ的基本反应类型为 。
(4)若将44g二氧化碳通过上图所示过程转
化为氧气,理论上可得 g氧气。
(5)除此之外,二氧化碳还可以通过
转化为氧气。
3. 中国科学家已实现由 CO2到淀粉
的全人工合成,其中一步重要反应的物质转
化如图所示,回答下列问题:
(1)H2O2中氧元素的化合价为 。
(2)已知反应 a中各物质的化学计量数均为
1,写出反应 a的化学方程式:
。据此可推测出甲醛中含氢
量 (填“低于”或“高于”)甲醇。
(3)反应b在实验室中的一种用途为 。
(4)为使甲醇持续转化为甲醛,整个过程需补
充 。
4.航空航天科学研究涉及许多化学知识。
(1)太空生活。
①航天员每天的食品都要经过科学的设计,以
保持营养均衡。下列富含蛋白质的是
(填字母)。
a.脱水米饭 b.冻干水果 c.鱼香肉丝
②航天员身穿装有活性炭装置的宇航服,从
而处理呼吸产生的废气。这说明活性炭具有
性。
(2)“问天”飞天,开启我国空间站科学研究
的新篇章。空间站的水气整合系统如图
所示。
①中国空间站利用太阳能电池板进行工作,
将太阳能转化为 能。
②在反应器中,处理掉1个CO2分子,能生成
个H2O分子。
(3)
出舱任务
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①航天员出舱所戴的出舱头盔中使用了塑料
航天面窗,塑料属于 (填“金属材
料”“天然材料”或“合成材料”)。
②嫦娥五号返回器带回第一批“无价之
土”———月壤,其中富含硅、铝、铁等,这里的
“硅”“铝”“铁”指的是 (填“原子”“离
子”或“元素”)。月壤样本中一些成分可作为
催化剂,催化剂的特点有 (填序号)。
a.改变反应速率
b.反应前后质量不变
c.反应前后性质不变
5.(2023永州改编)氢气作为新能源有很多优
点,其燃烧后的产物为水,无污染,符合绿色
化学的要求。制取和储存 H2是氢能源利用
领域的研究热点。请回答下列问题:
(1)实验室电解水制氢,与电源负极相连的电
极产生的气体是 (填“H2”或“O2”)。
(2)工业上一种制取 H2的方法为 CO+H2O
催化剂
CO2+H2,其生成物 CO2和 H2在一
种新型催化剂作用下进一步反应,其反应微
观过程模型示意图如图甲,从该示意图可以
判断生成物C与D的分子个数比为 。
(3)利用太阳能将 转化为氢能是一
种理想的途径,某种光分解水的循环反应过
程如图乙所示。该循环过程中不断消耗的物
质是 (填化学式)。
(4)合金 Mg2Cu是一种潜在的储氢材料,该
合金在一定条件下完全吸氢发生反应:
2Mg2Cu+3H2
350℃
3MgH2+MgCu2,MgH2
与水反应生成白色的Mg(OH)2沉淀,并释放
出H2,其化学反应方程式为
。
6.(2022常州)一种以甲烷为燃料、含铜氧化物
为载氧体的化学链燃烧反应原理如下:
(1)科学利用燃烧为人类服务,有利于社会可
持续发展。
①甲烷燃烧时, (填“吸收”或“放
出”)热量。
②与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免
燃料和空气直接接触,有利于捕集CO2,防止
其大量排入空气,造成 。
(2)CuO进入燃料反应器与甲烷发生反应
8CuO+CH4
△
4Cu2O+CO2+2H2O,生成
的Cu2O再进入空气反应器,在一定温度下发
生反应 (填化学方
程式),实现载氧体的循环再生。
(3)已知:空气中O2的体积分数约为21%。
从空气反应器排出的气体中 O2体积分数随
反应