Question

15．二氧化碳能產(chǎn)生溫室效應(yīng)，還能作化工原料．
（1）化石燃料燃燒會產(chǎn)生大量的CO₂，天然氣（CH₄）充分燃燒的化學(xué)方程式為CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）膜分離是一種常用的分離技術(shù)．二氧化硅（SiO₂）能用于制造CO₂分離膜，CO₂通過此膜后被氨水吸收（如圖1所示），轉(zhuǎn)化為可作氮肥的NH₄HCO₃．

①SiO₂中硅元素的化合價為+4．
②NH₄HCO₃固體中氮元素的質(zhì)量分數(shù)為17.7%（計算結(jié)果精確到0.1% ）．
（3）CO₂形成的超臨界CO₂流體可用于從香蘭草豆莢粉中提取香蘭素（C₈H₈O₃）（如圖2）．
①香蘭素的乙醇溶液中的溶劑是乙醇．
②以上提取香蘭素的過程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)有無水乙醇和CO₂．
③完全燃燒19g香蘭素所生成的二氧化碳與完全燃燒23g無水乙醇（俗名酒精，C₂H₅OH）所生成的二氧化碳的質(zhì)量相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式．
（2）①根據(jù)二氧化硅的化學(xué)式為SiO₂，利用氧化物中氧元素的化合價及化合物中元素的正負化合價的代數(shù)和為0來計算其中硅元素的化合價；
②根據(jù)化合物中元素的質(zhì)量分數(shù)進行分析；
（3）①根據(jù)溶液的組成解答；
②根據(jù)題中信息解答；
③根據(jù)化學(xué)式進行計算即可．

解答 解：（1）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．故答案為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）①在二氧化硅中，氧元素的化合價為-2價，
設(shè)硅元素的化合價為x，
由化學(xué)式為SiO₂，根據(jù)化合物中元素的正負化合價的代數(shù)和為0，則
x+（-2）×2=0
解得：x=+4；
②碳酸氫銨中氮元素的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{14}{14+1×5+12+16×3}×100%$≈17.7%；故填：+4；17.7%；
（3）①香蘭素的乙醇溶液中的溶劑是乙醇；故填：乙醇；
②根據(jù)圖示可知可循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂，無水乙醇；故填：CO₂；
③二氧化碳的質(zhì)量相等也就是所含碳元素的質(zhì)量相等．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，也就是香蘭素中碳元素的質(zhì)量與乙醇中碳元素的質(zhì)量相等．
設(shè)乙醇的質(zhì)量為x，則
19g×$\frac{12×8}{12×8+1×8+16×3}×100%$=x×$\frac{12×2}{12×2+1×6+16}×100%$
x=23g
故填：23．

點評 本題考查化合價的計算，學(xué)生應(yīng)熟悉常見元素的化合價，尤其注意氧化物中氧元素的化合價，并能用化合價計算的原則來進行計算．本題難度不大，考查同學(xué)們靈活運用化學(xué)式的有關(guān)計算進行分析問題、解決問題的能力．