通用版2018-2019版高中化学第四章化学与自然资源的开发与利用微型专题重点突破七学案新人教版必修2 .doc

第四章 化学与自然资源的开发与利用微型专题重点突破(七)一、煤、石油和天然气的综合利用例1“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：CO2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是()A煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染B第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失C煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高D上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体答案B解析虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，且较清洁，故从总体来看煤气化后使用是较合理的，B项错误，A、C项正确。D项，因反应CO2CO2中的氧气用空气代替，故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等，除去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2，正确。(1)根据煤、石油、天然气加工原理分析产品及其用途，特别要注意煤的气化、石油催化裂化的反应和目的。(2)关于煤、石油和天然气化工的信息题目，首先要阅读信息，弄清原理，结合化工生产实际(如环境因素、价格因素、效益因素)进行比较分析，推出正确选项。变式1某市家用燃料的更新经历了如图几个过程：请回答下列问题：(1)为了使煤充分燃烧，可采取的措施是_。(2)煤的气化可产生管道煤气，其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体，这两种气体是_。(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)，丙烷完全燃烧的化学方程式是_。(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是_(答一条即可)。答案(1)通入足量的空气，将煤粉碎(2)CO和H2(3)C3H85O23CO24H2O(4)减少了粉尘污染(答案合理即可)解析(1)为了使煤充分燃烧，可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2。(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水：C3H85O23CO24H2O。(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水，无粉尘污染。二、加聚反应和高聚物单体的判断例2合成ABS工程塑料的单体是CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、C6H5CH=CH2，三者以物质的量比为111均匀混合，生成加聚产物的结构简式为_(任写一种)。答案(或等其他合理答案)解析将CH2=CHCN、C6H5CH=CH2分子中的碳碳双键均打开一个键，分别成为和，而CH2=CHCH=CH2在断开两个旧的碳碳双键的同时会生成一个新的碳碳双键，成为CH2CH=CHCH2，三者按一定顺序连接，就可得到加聚产物的结构简式。不饱和的分子间可以通过加聚反应生成高分子化合物，如果是单烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中只含有两个碳原子(不含侧链碳原子)；如果是二烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主链重复结构单元中含有四个碳原子(不含侧链碳原子)，且主链重复结构单元中还含有一个双键。变式2丁苯橡胶有许多优良的物理、化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为分别写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_、_、_(可不填满，也可补充)。答案CH2=CHCH=CH2解析由高聚物判断其单体常用的方法有两种。方法一(二四分段法)：选定高聚物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到C=C键，一般可将以C=C键为中心的4个C分为一段，其余的每2个C分为一段，从各段的连接处断开，再将单键变成双键，双键变为单键，即可得到单体。于是得到单体CH2=CHCH=CH2、方法二：从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移箭尾处断开一键，箭头处形成一键，即可得到单体。三、新情境下自然资源开发利用的综合考查例3美国计划2018年再次登陆月球，并在月球上建立永久性基地，为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题，科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是：用氢气还原富氧岩石获取水，再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一，其质地坚硬，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。用上述提氧原理，理论上，从1 kg FeTiO3中可获取约105.3 g O2。(1)写出FeTiO3与H2反应的化学方程式：_。(2)研究表明，月球上平均直径为40 微米的小圆珠形成的堆积物(富含Fe2TiO4)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是_。(3)研究人员查阅文献后，得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原：2FeTiO3C2Fe2TiO2CO2，CO2通过植物的光合作用可获得O2。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧，实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值，产生这种情况的原因可能是_；用图2装置进行实验的过程中，称得反应前钛铁矿的质量为m1 g，炭粉的质量为m2 g，钛铁矿完全反应后，测得生成CaCO3的质量为m3 g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为_。(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用H2而不用其他还原剂，其主要原因是_。答案(1)FeTiO3H2FeTiO2H2O(2)无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大(3)H2未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分%(4)H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用解析(1)根据从1 kg FeTiO3中可获得约105.3 g O2，结合提氧原理可确定反应方程式。(2)因为是40 微米的小圆珠，故无需进行岩石破碎工作，而且可提取氧的质量分数大。(3)测得的可提取氧的质量分数大于理论值，则可能是通入的H2未经干燥，U形管中的碱石灰吸收了空气中的水蒸气。因为生成CaCO3的质量为m3 g，故CO2经光合作用可获得的O2的质量为 g，所以钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为%。自然资源开发利用的综合考查往往具有一个较新的命题情境，但在新情境下一般还是考查金属性质、金属冶炼原理、海水的开发利用等内容，故立足常见物质的基本性质，学会对新情境及新信息进行加工理解，便可应对此类考题。变式3含绒量是决定羽绒服质量优劣最重要的指标，按照我国实施的羽绒服新国标，羽绒服的含绒量必须在50%以上，一些不法厂家填充“飞丝”或“人造羊毛”来假冒羽绒，严重损害消费者的利益。“飞丝”是由鸭毛、鹅毛甚至鸡毛经粉碎而成，人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈纤维。鸭绒、飞丝、人造羊毛都是高分子化合物，下列说法正确的是()A通过灼烧的方法可鉴别羽绒服中填充的鸭绒或飞丝B将人造羊毛和棉花进行混纺可提高纤维的性能C鸭绒、飞丝、人造羊毛都有固定的熔、沸点D鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中不会产生有毒气体答案B解析鸭绒和飞丝都属于蛋白质，在灼烧过程中都能释放出烧焦羽毛的味道，故不能用灼烧的方法鉴别；人造羊毛属于合成纤维，优点在于强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等，其缺点在于织物燥身、不透气、不吸汗等，所以把它和棉花混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点；高分子化合物都属于混合物，混合物没有固定的熔、沸点；鸭绒、飞丝、人造羊毛燃烧过程中会释放出如CO、氮氧化物等有毒气体。四、化工生产工艺流程图应用分析例4我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目：(1)根据图甲所示，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：_、_。(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知t1 时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为_；将盐卤加热到t2 以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是_。(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图所示：“操作”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作的名称是_。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为_。操作的名称是_。该方法的优点为_。(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液乙：电解熔融的氯化镁其中同学_(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100 g卤水可制备镁_ g。答案(1)NaClMgCl2(2)MNMgSO4(3)过滤Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发、结晶就地取材，节约资源，降低成本(4)乙4.8解析(1)从甲图中可以看出1 000 g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0 g、142.5 g、60.0 g、22.0 g。由此可见，含量最多的是NaCl、MgCl2。(2)在t1 时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交；t2 以后，MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，故升高到一定温度时首先析出的是MgSO4。(3)分离固体与液体混合物应用过滤方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节约了资源，降低了生产成本。(4)制备金属镁应该电解熔融的MgCl2，如果电解氯化镁溶液则得到的不是镁，而是氢气；根据卤水中镁元素守恒，可以得出电解所得到的镁的质量为100 g100 g3.6 g1.2 g4.8 g。化工生产工艺流程类试题解答方法(1)抓首尾，看中间：从原料到产品为一条龙的生产工序试题，其关键点是认真分析对比原材料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺。(2)用交叉，看分流：有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。(3)明目的，读流程：化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备，首先明确题目目的是制取什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质，并结合基本概念和反应原理分析流程图试题中的元素及化合物知识，从质量守恒原理的角度分析未知物质，寻找解题的突破口。“”前是投料(反应物)，“”后是生成物。(4)看控制，找分离：物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若出现工艺评价内容，从成本、环保、现实等多角度考虑分析即可。变式4(2017兰州一中第二次模拟考试)以已经提取出氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水为主要原料，采用如图所示的工艺流程生产单质碘。(1)写出乙、丁溶液中溶质的化学式：乙_，丁_。(2)第步操作中用稀硫酸浸洗的目的是_(填字母)。A除去NO B除去未反应的IC除去未反应的Fe D除去碱性物质(3)第步操作中提纯I2的步骤是_、_、_。(4)实验室检验I2的方法是_。(5)甲物质见光易变黑，其原因是_(用化学方程式表示)。答案(1)FeI2FeCl3(2)C(3)萃取分液蒸馏(4)将其加入淀粉溶液中，溶液显蓝色(5)2AgI2AgI2解析题述流程中的反应过程如下所示：1(2018郑州高三期末)2018年4月22日是第49个世界地球日。今年地球日活动周主题为“珍惜自然资源呵护美丽国土”。下列有关说法或做法正确的是()A推广使用煤、石油、天然气，有利于缓解温室效应B普通锌锰干电池不含环境污染物，可以随意丢弃C在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”D将高耗能、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高贫穷地区居民收入答案C2(2018太原高一期末)绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列工业生产不属于绿色化学的是()A用苯作为溶剂B提高能源利用率C生产可降解的塑料D用可再生资源作为反应物答案A3(2018铜仁一中期中)下列对能源的看法不合理的是()A生物质能是一种可再生能源，有广泛的前景B太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源C我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型社会D我国化石能源丰富且属于可再生能源，想用多少就用多少答案D解析生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，是一种可再生能源，有广泛的前景，A项正确；太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源，B项正确；我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型社会，C项正确；我国化石能源丰富，但化石能源属于不可再生能源，需要合理开采利用，D项错误。4(2018铜仁一中期中)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是()A光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C开发利用可再生能源，可减少化石燃料的使用D改进汽车尾气净化技术，可减少大气污染物的排放答案B解析电解水制氢需要消耗大量的电能，所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保，故A项正确；聚乙烯塑料在自然界中很难降解，而聚乳酸塑料在自然界中能降解，所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染，故B项错误；开发利用可再生能源，可减少传统燃料如化石燃料的使用，故C项正确；改进汽车尾气净化技术，能把有毒气体转化为无毒气体，可减少大气污染物的排放，故D项正确。5(2018太原高一期末)与石油资源相比，我国的煤炭资源相对比较丰富，加快“煤制油”的发展，对我国社会经济可持续发展有着深远的意义。下图是煤间接液化的典型流程示意图。请根据上图信息回答下列问题。(1)煤气化反应的化学方程式是_，该反应是吸热反应，说明反应物总能量_生成物总能量(填“”“”或“”)。(2)如图中由石油获得相应产品的方法是_。(3)丁烷是液化石油气的成分之一，它的结构有_种，其中一种的结构简式是_。答案(1)CH2O(g)COH2(2)分馏(3)2 (或CH3CH2CH2CH3)对点训练题组化工流程图的分析应用1目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法，其部分流程图如下：以下推断不合理的是()A热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质BSO2吸收溴的反应方程式：SO22H2OBr2=H2SO42HBrC流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等D没有采用直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴主要是为了节能考点化工流程图的分析应用题点从海水中提取溴答案C解析溴易挥发，所以用热空气将溴吹出，A项正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B项正确；“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D项正确。2(2017杭州余杭区校级期末考试)如图为从海带中提取碘的工业生产流程，下列有关说法错误的是()A因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素B碱化操作时，加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀C在实验室进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等D在实验室进行过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗考点化工流程图的分析应用题点从海产品中提取碘答案A解析A项，工业上提取碘元素主要通过海生植物海带，不可以直接用海水来提取碘元素，错误；B项，由从海带中提取碘元素的工业流程可知，海带浸泡后加碱进行碱化，过滤得到有机物沉淀，正确；C项，提取海带中碘元素时，为保证I完全氧化为I2，当加入的氧化剂为H2O2时，被还原后的产物为水，不引入杂质，当加入的氧化剂为新制氯水时，氯气可将碘离子氧化为碘单质，正确；D项，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，正确。3从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤要将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应考点化工流程图的分析应用题点从海水中提取镁答案B解析电解熔融氯化镁时，阳极产生氯气，阴极产生金属镁。4海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，海水的综合利用如图所示。下列有关说法正确的是()A含氮、磷的大量废水排入海洋，易引发赤潮B第步中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液，再直接蒸发C在第步中溴元素均被氧化D在第步中除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，加入药品的顺序为Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸考点化工流程图的分析应用题点海水资源开发利用的综合答案A解析废水中含有大量的氮、磷等元素，排入海洋，能引起赤潮，A项正确；MgCl2溶液直接蒸发得不到MgCl26H2O，得到的是Mg(OH)2，B项错误；第步中反应为Br2SO22H2O=H2SO42HBr，溴元素被还原，C项错误；粗盐提纯的过程中要注意两点，一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入，二是盐酸最后加入，D项错误。5(2017重庆巴蜀中学期中考试)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是()A是将煤在空气中加强热使其分解的过程B煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C是放热的过程DB为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%考点化工流程图的分析应用题点化石燃料的开发利用答案D解析A项，煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，错误；B项，煤通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，错误；C项，反应是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为吸热反应，错误；D项，甲醇(CH4O)可写为(H2)2CO，乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2(CO)2，原子利用率均达到100%，正确。6“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中正确的是()能耗小是该方法的一大优点整个过程中，有两种物质可以循环利用“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤、蒸发、结晶该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品A BC D考点化工流程图的分析应用题点相关知识的综合答案B解析根据题中信息可知，基本过程中有两个反应：二氧化碳与氢氧化钠溶液反应；碳酸钙的高温分解，循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质，捕捉室中的反应为二氧化碳与氢氧化钠反应，得到的Na2CO3和CaO在溶液中反应得到NaOH和CaCO3，由此可分析判断。碳酸钙高温分解需要消耗大量的能源，不正确；氧化钙与氢氧化钠可以循环使用，正确；碳酸钙不溶于水，所以“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是过滤，不正确；工业上可以用CO2合成甲醇，正确。综合强化7(2017江西宜春奉新一中期末)海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：请回答下列问题。(1)将海水浓缩的方法是_。(2)步骤反应的离子方程式是_，1 mol Cl2参加反应，转移电子_ mol。(3)步骤通入热空气吹出Br2，利用了Br2的_。(填字母)A氧化性 B还原性C挥发性 D腐蚀性(4)步骤中用SO2的水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的氧化剂是_，在工业生产中此步骤应解决的问题是_。考点化工流程图的分析应用题点从海水中提取溴答案(1)蒸发(2)Cl22Br=2ClBr22(3)C(4)Br2吸收尾气，防止污染空气解析(1)海水通过蒸发得到浓缩海水。(2)步骤是氯气氧化溴离子得到溴单质，反应的离子方程式是Cl22Br=2ClBr2，依据元素化合价变化计算，1 mol Cl2参加反应，转移电子的物质的量为2 mol。(3)通入热空气吹出Br2，利用了Br2的挥发性，故C项正确。(4)用SO2的水溶液吸收Br2，氧化剂为溴单质；二氧化硫和溴蒸气有毒不能排放到空气中，应进行尾气吸收。8碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。如图所示为从海带中制取碘的工艺流程。已知：3I26NaOH=5NaINaIO33H2O。请回答下列问题：(1)分液漏斗使用前需要检漏，检漏方法为_。(2)步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_。(3)下列有关步骤Y的说法中正确的是_(填字母)。A应控制NaOH溶液的浓度和体积B将碘单质转化成碘离子进入水层C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质DNaOH溶液可以用乙醇代替(4)向“上层”中加入H2SO4溶液，发生反应的化学方程式为_，操作Z的名称为_。(5)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_。考点化工流程图的分析应用题点从海产品中提取碘答案(1)向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞处是否漏水(2)液体分上下两层，下层呈紫红色(3)AB(4)5NaINaIO33H2SO4=3Na2SO43I23H2O过滤(5)碘易升华，会导致碘的损失解析(2)碘水中加入CCl4萃取的现象是液体分上下两层，下层呈紫红色。(3)步骤Y是用NaOH溶液反萃取，为了将CCl4中溶解的I2全部转化成易溶于水的离子，要使用稍过量的NaOH溶液，故“应控制NaOH溶液的浓度和体积”，选项AB正确。(4)“上层”溶液中的溶质是NaI和NaIO3，加入H2SO4溶液后发生归中反应生成固体碘：5NaINaIO33H2SO4=3Na2SO43I23H2O；过滤分离出粗碘。(5)碘易升华，会导致碘的损失。9合成聚丙烯腈纤维的方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程的化学反应方程式如下：CHCHHCNCH2=CHCN聚丙烯腈 (1)反应的反应类型为_。(2)写出反应的化学方程式：_，其反应类型为_。(3)1 mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与_ mol H2加成。(4)CH2=CHCN在一定条件下可与苯乙烯()反应得到一种优良的塑料，该塑料的结构简式为_。考点化工流程图的分析应用题点高分子化合物的合成答案(1)加成反应(2)nCH2=CHCN 加聚反应(3)3(4) 或解析(1)CHCH与HCN发生加成反应生成CH2=CHCN。(2)CH2=CHCN在引发剂作用下发生加聚反应生成聚丙烯腈：nCH2=CHCN (3)合成聚丙烯腈的单体为CH2=CHCN，该分子中的“”和“CN”都属于不饱和键，在一定条件下能与H2发生加成反应，1 mol“”可与1 mol H2发生加成反应，1 mol“CN”可与2 mol H2发生加成反应，故1 mol CH2=CHCN最多消耗3 mol H2。(4)CH2=CHCN与均含有“”，故可以发生加聚反应生成或10某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40 g固体1。请回答如下问题：(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_，写出气体甲的电子式_。(2)X的化学式是_，在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_，并设计实验方案验证该反应的产物_。考点化工流程图的分析应用题点矿物的开发利用答案(1)C(2)CaFe(CO3)2CaFe(CO3)2CaOFeO2CO2(3)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(4)2FeOCO2Fe2O3CO检测Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入KSCN溶液若显红色，表明产物中有Fe3检测CO：将气体通过灼热的CuO，黑色固体变为红色解析因X与盐酸反应生成气体甲，则X应为弱酸盐，又因X受热分解可生成气体甲和固体1，可推知固体1应为金属氧化物。因固体1中有与水反应的物质，且溶液1中通入气体甲先出现白色沉淀1后溶解，可推知固体1中含有CaO，气体甲为CO2。根据白色沉淀2遇到空气变为红褐色沉淀，可知X中含有Fe2。(1)白色沉淀1为CaCO3，钙原子的结构示意图为；CO2为共价化合物，C、O原子间以共价键结合，其电子式为C。(2)10.80 g X完全分解生成CO2的质量为10.80 g6.40 g4.40 g，其物质的量为0.10 mol，根据CaCO3CaOCO2、FeCO3FeOCO2可得：n(FeO)n(CaO)0.1 mol,56 gmol1n(CaO)72 gmol1n(FeO)6.40 g，解以上两式可得：n(FeO)n(CaO)0.050 mol，则X的化学式为CaFe(CO3)2。X在惰性气流中受热至完全分解的化学方程式为CaFe(CO3)2CaOFeO2CO2。(3)Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其化学方程式为4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。(4)CO2具有氧化性，而FeO具有还原性，两者可发生氧化还原反应，可能的化学方程式为CO22FeOFe2O3CO。根据Fe3与KSCN溶液的特征反应检验产物中的Fe2O3；利用CO的还原性检验产物中的CO。