Question

【题目】水是生命之源，是“永远值得探究的物质”，人类从未停止过对水的研究。

（1）1766年，英国化学家卡文迪许用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，他所说的“可燃空气”成分是_____。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水，可得出“水是一种结合物而不是简单元素”。

（2）1785年，拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气，同时生成四氧化三铁，实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为_____。

（3）1800年，英国化学家尼科尔森通过电解水得到氢气和氧气，后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含酚酞的稀Na2SO4溶液，至充满管A和管B（Na2SO4溶液呈中性且不参与反应）。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中，溶液呈无色。查资料可知:①酚酞遇碱性溶液变红，遇酸性或中性溶液不变色②酸性溶液中含有氢离子，碱性溶液中含有氢氧根离子，将适量的酸性和碱性溶液混合可以得到中性溶液。

①下列说法正确的有_____（填字母）。

a.硫酸钠在水中形成自由移动的Na+和SO42-，可增强水的导电性

b.电解过程中化学能转化为电能

c.电极N与电源负极相连

②电解后，管A中生成的微粒有_____。

（4）当温度、压强分别超过临界温度（374.3°C）和临界压强（22.1MPa）时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术，该技术可以将有机物快速转化为CO2、H2O、N2和其他无害小分子。550°C时，测得乙醇（C2H6O）的超临界水氧化结果如图3所示，注：①δ（分布分数）表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。如δ（CO）

②CO可以被氧化成CO2，图中CO的分布分数先增后降的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】H2 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 ac O2和H+ 在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2

【解析】

（1）由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知，“可燃空气”是氢气，化学式为：H2；

（2）水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（3）①a．水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电性，故a正确；

b．电解过程中是电能转化为化学能，故b错误；

c．与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气，气体体积约是氧气的2倍，故c正确；

②电解后，管A中生成物质是氧气和氢离子，故管A中生成的微粒有：O2和H+；

（4）根据题干和图示所提供的信息可知，图中CO的分布分数先增后降的原因是：在超临界水氧化过程中，乙醇先氧化成CO，CO再氧化成CO2。