Question

15．二氧化碳能产生温室效应，还能作化工原料．
（1）化石燃料燃烧会产生大量的CO₂，天然气（CH₄）充分燃烧的化学方程式为CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）膜分离是一种常用的分离技术．二氧化硅（SiO₂）能用于制造CO₂分离膜，CO₂通过此膜后被氨水吸收（如图1所示），转化为可作氮肥的NH₄HCO₃．

①SiO₂中硅元素的化合价为+4．
②NH₄HCO₃固体中氮元素的质量分数为17.7%（计算结果精确到0.1% ）．
（3）CO₂形成的超临界CO₂流体可用于从香兰草豆荚粉中提取香兰素（C₈H₈O₃）（如图2）．
①香兰素的乙醇溶液中的溶剂是乙醇．
②以上提取香兰素的过程中，可循环使用的物质有无水乙醇和CO₂．
③完全燃烧19g香兰素所生成的二氧化碳与完全燃烧23g无水乙醇（俗名酒精，C₂H₅OH）所生成的二氧化碳的质量相等．

Answer 1

分析 （1）根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以书写化学方程式．
（2）①根据二氧化硅的化学式为SiO₂，利用氧化物中氧元素的化合价及化合物中元素的正负化合价的代数和为0来计算其中硅元素的化合价；
②根据化合物中元素的质量分数进行分析；
（3）①根据溶液的组成解答；
②根据题中信息解答；
③根据化学式进行计算即可．

解答 解：（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧的化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．故答案为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）①在二氧化硅中，氧元素的化合价为-2价，
设硅元素的化合价为x，
由化学式为SiO₂，根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0，则
x+（-2）×2=0
解得：x=+4；
②碳酸氢铵中氮元素的质量分数=$\frac{14}{14+1×5+12+16×3}×100%$≈17.7%；故填：+4；17.7%；
（3）①香兰素的乙醇溶液中的溶剂是乙醇；故填：乙醇；
②根据图示可知可循环使用的物质有CO₂，无水乙醇；故填：CO₂；
③二氧化碳的质量相等也就是所含碳元素的质量相等．根据质量守恒定律可知，也就是香兰素中碳元素的质量与乙醇中碳元素的质量相等．
设乙醇的质量为x，则
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．

点评 本题考查化合价的计算，学生应熟悉常见元素的化合价，尤其注意氧化物中氧元素的化合价，并能用化合价计算的原则来进行计算．本题难度不大，考查同学们灵活运用化学式的有关计算进行分析问题、解决问题的能力．