题目
600 o NiO/TiO2-|||-Delta (T)_(1)(O)_(2)-|||-500 (O)_(2)-|||-口 -NiOTi(O)_(1)(O)_(2)-|||-400 日-|||-300-|||-口-|||-200-|||-日-|||-100 口-|||--6--|||-。-|||-T T-|||-0 30 60 90 120 150 180-|||-生产时间 阅读下面科普短文(原文有删改)。人类的生存和社会的发展离不开能源。目前全球能源消耗中可再生能源增长很快,其中生物燃取材于自然环境,具有清洁、可生物分解、产物易于回收等优点,将逐步成为化石燃料的有效替代物。生物柴油是生物燃料的一种,以动植物油脂和餐饮垃圾油为原料制成。生物柴油可直接使用或与汽油混合使用,从而缓解了能源危机。但在其生产中,副产物甘油(C3H8O3)产生的环境污染,制约着其产业的可持续化发展。甘油的处理方法之一为光催化重整法。这种方法是在常温常压和太阳光的驱动下,利用甘油产生氨气。目前已有众多材料可作为该方法的催化剂,其中二氧化钛(TiO2)由于具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等优异性能,已成为甘油处理最常用的催化剂之一。为了提高催化效果,常将TiO2与其它物质相结合形成复合催化剂。将一定质量的CuO、NiO分别与TiO2结合,形成 CuO/TiO2催化剂或NiO/TiO2催化剂,也可将CuO、NiO同时与TiO2结合,形成 CuO-NiO/TiO2催化剂。其他条件相同时,几种催化剂的催化效果如图所示。探究高效催化剂,对于改善环境质量、探索能源发展具有积极意义。依据文章内容回答下列问题。(1)甘油(C3H8O3)的相对分子质量为92,其计算式为 ____ 。(2)光催化处理甘油时,常用二氧化钛(TiO2)做催化剂的原因是 ____ 。(3)依据图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素为 ____ ,通过对比可知,催化效果最好的催化剂是 ____ ;(4)下列说法正确的是 ____ (填序号)。A.生物柴油的开发和利用可减少化石燃料的使用B.甘油(C3H8O3)由3个碳原子、8个氢原子和3个氧原子构成C.TiO2、CuO、NiO均属于氧化物D.上述复合催化剂都能提高氢气产率
阅读下面科普短文(原文有删改)。人类的生存和社会的发展离不开能源。目前全球能源消耗中可再生能源增长很快,其中生物燃取材于自然环境,具有清洁、可生物分解、产物易于回收等优点,将逐步成为化石燃料的有效替代物。
生物柴油是生物燃料的一种,以动植物油脂和餐饮垃圾油为原料制成。生物柴油可直接使用或与汽油混合使用,从而缓解了能源危机。但在其生产中,副产物甘油(C3H8O3)产生的环境污染,制约着其产业的可持续化发展。
甘油的处理方法之一为光催化重整法。这种方法是在常温常压和太阳光的驱动下,利用甘油产生氨气。目前已有众多材料可作为该方法的催化剂,其中二氧化钛(TiO2)由于具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等优异性能,已成为甘油处理最常用的催化剂之一。
为了提高催化效果,常将TiO2与其它物质相结合形成复合催化剂。将一定质量的CuO、NiO分别与TiO2结合,形成 CuO/TiO2催化剂或NiO/TiO2催化剂,也可将CuO、NiO同时与TiO2结合,形成 CuO-NiO/TiO2催化剂。其他条件相同时,几种催化剂的催化效果如图所示。
探究高效催化剂,对于改善环境质量、探索能源发展具有积极意义。
依据文章内容回答下列问题。
(1)甘油(C3H8O3)的相对分子质量为92,其计算式为 ____ 。
(2)光催化处理甘油时,常用二氧化钛(TiO2)做催化剂的原因是 ____ 。
(3)依据图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素为 ____ ,通过对比可知,催化效果最好的催化剂是 ____ ;
(4)下列说法正确的是 ____ (填序号)。
A.生物柴油的开发和利用可减少化石燃料的使用
B.甘油(C3H8O3)由3个碳原子、8个氢原子和3个氧原子构成
C.TiO2、CuO、NiO均属于氧化物
D.上述复合催化剂都能提高氢气产率
题目解答
答案
解:(1)甘油(C3H8O3)的相对分子质量为92,其计算式为:12×3+1×8+16×3=92。
故填:12×3+1×8+16×3=92。
(2)光催化处理甘油时,常用二氧化钛(TiO2)做催化剂的原因是具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等。
故填:具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等。
(3)依据图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素是催化剂种类,通过对比可知,催化效果最好的催化剂是CuO-NiO/TiO2催化剂。
故填:催化剂种类;CuO-NiO/TiO2催化剂。
(4)A.生物柴油的开发和利用可减少化石燃料的使用,该选项说法正确;
B.应该是每个甘油分子由3个碳原子、8个氢原子和3个氧原子构成,该选项说法不正确;
C.TiO2、CuO、NiO均属于氧化物,该选项说法正确;
D.由图中信息可知,上述复合催化剂都能提高氢气产率,该选项说法正确。
故填:ACD。
故填:12×3+1×8+16×3=92。
(2)光催化处理甘油时,常用二氧化钛(TiO2)做催化剂的原因是具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等。
故填:具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等。
(3)依据图示可知,在生产时间相同时,影响氢气产量的因素是催化剂种类,通过对比可知,催化效果最好的催化剂是CuO-NiO/TiO2催化剂。
故填:催化剂种类;CuO-NiO/TiO2催化剂。
(4)A.生物柴油的开发和利用可减少化石燃料的使用,该选项说法正确;
B.应该是每个甘油分子由3个碳原子、8个氢原子和3个氧原子构成,该选项说法不正确;
C.TiO2、CuO、NiO均属于氧化物,该选项说法正确;
D.由图中信息可知,上述复合催化剂都能提高氢气产率,该选项说法正确。
故填:ACD。
解析
- (1)题:考查相对分子质量的计算,需根据化学式中各元素的原子个数和原子量进行计算。
- (2)题:需从文中提取二氧化钛作为催化剂的优势,注意材料中的关键词。
- (3)题:通过对比图表数据,分析催化剂种类对氢气产量的影响,并找出最优催化剂。
- (4)题:综合判断题,需结合文章内容和化学基本概念(如物质组成、氧化物定义、催化剂作用)。
第(1)题
化学式拆分
甘油化学式为 $C_3H_8O_3$,包含3个碳原子、8个氢原子、3个氧原子。
原子量代入
碳(C)原子量为12,氢(H)为1,氧(O)为16。
计算总和
相对分子质量 = $(12 \times 3) + (1 \times 8) + (16 \times 3)$。
第(2)题
关键信息提取
文章明确指出:二氧化钛具有安全无生物毒性、耐腐蚀性、廉价可重复利用等优点,因此被广泛使用。
第(3)题
图表变量分析
横轴为时间,纵轴为氢气产量,不同催化剂对应不同曲线。
对比数据
在相同时间内(如120分钟),CuO-NiO/TiO₂的氢气产量最高,说明其催化效果最好。
第(4)题
选项逐一分析
- A:生物柴油替代化石燃料,正确。
- B:描述的是分子构成,而非物质组成,错误。
- C:三种物质均含两种元素且含氧,属于氧化物,正确。
- D:图表显示复合催化剂中CuO-NiO/TiO₂效果最好,但其他复合催化剂不一定均提高产率,错误。