Question

一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学．如

一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学．如图为一碳化学的一种简易流程，回答下列问题：（1）利用高炉尾气中的水蒸气与甲烷催化重整得到合成气，化学方程式为______．（2）课外小组的同学从上述流程中收集到一瓶“合成气”，用下图所示装置进行研究（已知高温条件下，甲烷和氧化铁反应生成CO2和H2O，3H2+Fe2O3 高温 . 3H2O+2Fe），以确定“合成气”的成分．①A中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为______．②C中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为______．③B装置中盛有足量的氢氧化钠颗粒，其作用是______．④实验测量D和E的质量反应后分别增加9.0g和8.8g，推测原混合气体的组成为（假设混合气在C装置中反应完全）______（填字母）．A．CO、H2、CO2； B．CO、H2、CH4； C．CO、H2、CH4、CO2； D．CO2、H2、CH4．





Answer 1

（1）高炉尾气中的水蒸气与甲烷催化重整得到合成气，化学方程式为 CH₄+H₂O

催化剂  .

CO+3H₂．
（2）①A中澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙，化学方程式为 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
②一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为 3CO+Fe₂O₃

高温  .

3CO₂+2Fe．
③氢氧化钠颗粒具有吸水性，能吸水潮解，且能吸收二氧化碳，因此其作用是 吸收水分，除去二氧化碳．
④A中石灰水变浑浊，说明原气体中有二氧化碳，D装置增加的质量是生成的水的质量，原气体中含有氢元素，且氢元素质量=9g×

2

18

×100%=1g；E装置增加的质量是反应生成的二氧化碳的质量，故原气体中含有碳元素．且碳元素质量=8.8g×

12

44

×100%=2.4g；甲烷气体中C、H元素质量比=12：（1×4）=3：1，则混合气体中C、H元素质量比=2.4g：1g=15：4，因此可判断混合气体中若含有甲烷则一定同时含有CO气体；故选C．
故答案为：
（1）CH₄+H₂O

催化剂  .

CO+3H₂；
（2）①CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②3CO+Fe₂O₃

高温  .

3CO₂+2Fe；
③吸收水分，除去二氧化碳；
④C．