Question

15．化学与生活、生产、科技发展息息相关．
（1）温泉中含有的钙、镁、钠、硫等矿物质对人体具有保健及美容的作用，这里的“钙、镁、钠、硫”指的是元素（填“分子”、“原子”或“元素”）．
（2）硅酸钠（Na₂SiO₃）可用作黏合剂和防火材料，其中Si元素的化合价为+4．
（3）为减少温室气体二氧化碳的排放，科学家将二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷，该反应的化学方程式为CO₂+4H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2H₂O+CH₄．
（4）随着人类对能源的需求量日益增长，人类迫切要求开发和利用氢能、风能、太阳能（填一种）等新能源．
（5）汽车是重要的交通工具．
①汽车使用天然气作燃料，排放污染较低．天然气中碳、氢元素的质量比为3：1．
②请完成完成铅酸电池充电反应的方程式：
2PbSO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;充电\;}}{\;}$ Pb+2H₂SO₄+PbO₂．

Answer 1

分析 （1）根据元素的定义考虑；
（2）根据在化合物中正负化合价代数和为零考虑；
（3）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（4）开发利用新能源即有利于环保，也有利于节约化石燃料；
（5）①根据元素质量=元素的相对原子质量×原子个数考虑；②由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物X的化学式．

解答 解：（1）“钙、镁、钠、硫”是指这一类原子的总称，属于元素，并不是单指或分子或原子；
（2）设硅元素化合价是X，则：（+1）×2+X+（-2）×3=0，解得：X=+4；
（3）二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成水和甲烷的化学方程式为：CO₂+4H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2H₂O+CH₄．
（4）人类正在开发利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能、潮汐能、氢能等．
（5）①天然气中碳、氢元素的质量比为：12：1×4=3：1；
②根据反应的化学方程式，反应物中铅、硫、氧、氢原子个数分别为2、2、10、4，反应后的生成物中铅、硫、氧、氢原子个数分别为1、2、8、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则横线上物质的1个分子中含有1个铅原子、2个氧原子，则物质X的化学式为PbO₂．
故答案为：（1）元素（2）+4  （3）CO₂+4H₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2H₂O+CH₄；（4）太阳能、地热能核能等等（5）①3：1    ②PbO₂

点评 本题难度不大，难点是第（5）问，掌握天然气的主要成分、利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式的方法是正确解题的关键．