Question

9．一氧化碳不仅可作燃料，还能作化工原料：
（1）CO作为燃料燃烧的化学方程式是2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂；浴室内不能安装直排式燃气热水器以防CO中毒，产生CO的原因是燃气不完全燃烧．
（2）如图是实验是利用CO具有还原性还原氧化铁的装置示意图，实验开始时，应先加热还是先通入一氧化碳？将空气排尽，防止加热爆炸．实验过程中玻璃管里观察到的现象是红色固体变为黑色．请写出该反应的化学方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）工业上用CO在一定条件下和NaOH通过化合反应可制备甲酸钠（化学式为CHO₂Na），该反应的化学方程式为CO+NaOH$\stackrel{一定条件}{=}$CHO₂Na；所用原料气CO中常混CO₂，除去CO₂可用NaOH溶液，该反应的化学方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（4）甲醇（CH₃OH）是基础的化工原料，由CO和H₂在催化剂和高压条件下化合制得，当消耗11.2kgCO时，则生成甲醇的质量为多少？

Answer 1

分析 （1）根据燃气不完全燃烧产生一氧化碳进行解答；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，据此书写化学方程式；
（2）根据炼铁原理及实验装置图可看出：该实验中用一氧化碳还原氧化铁，氧化铁（红棕色或红色）还原为铁（黑色），进行分析；
（3）根据CO与氢氧化钠在一定条件下合成甲酸钠，根据CO₂与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，书写化学反应方程式；
（4）根据反应的化学方程式，由CO的质量可求出生成甲醇的质量．

解答 解：（1）一氧化碳燃烧生成二氧化碳，其反应方程式为：2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂；燃气中含有碳元素，完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧产生一氧化碳，一氧化碳有毒．
（2）因为装置中存在空气，在加热前需要将空气排尽，防止加热爆炸；根据炼铁原理及实验装置图可看出：该实验中装置用一氧化碳还原氧化铁，氧化铁（红棕色或红色）还原为铁（黑色），故实验过程中玻璃管里观察到的现象是：红色固体变为黑色，其反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）CO与氢氧化钠在一定条件下合成甲酸钠，其反应方程式为：CO+NaOH$\stackrel{一定条件}{=}$CHO₂Na；
CO₂与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，其化学反应方程式CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（4）设生成的甲醇的质量为x
CO+2H₂$\underset{\stackrel{催化剂}{=}}{高压}$CH₃OH
28           32
11.2kg        x
则 $\frac{28}{32}=\frac{11.2g}{x}$，解得：x=12.8kg
答：生成甲醇的质量是12.8kg．
故答案为：
（1）2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂； 燃气不完全燃烧．
（2）将空气排尽，防止加热爆炸． 红色固体变为黑色． 3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）CO+NaOH$\stackrel{一定条件}{=}$CHO₂Na； CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（4）12.8kg．

点评 书写化学方程式时注意：对于化学方程式的书写，可以联系着质量守恒定律、元素符号和化学式的书写及其意义、化学方程式的配平、常见物质的状态等相关知识细心地进行书写．并且，书写化学方程式的步骤，可以简记为“写、配、标、注”四个字．