Question

（2006•黄冈）阅读思考并回答问题：
经过一年的初中化学学习，我对氢、氧、碳三种元素组成的单质及其化合物有所认识．
（1）我知道实验室可用

来制取氧气，氧气能与

等非金属单质发生反应，也能与

等化合物发生反应，氧气有很多重要用途，如①

；②

．
（2）水是由

两种元素组成的化合物．地球上约20亿人口面临淡水危机，目前，造成水污染主要是

，我们要爱护水资源．水在一定条件下能发生分解反应，化学反应方程式为

，其中氢气不仅是高能燃料，也可作

等化工原料，还可利用氢气与金属氧化物反应来冶炼金属，如

（用化学方程式表示）．做实验时，点燃氢气前，一定要

．
（3）由于碳原子的排列不同，能形成

等多种单质，其中

硬度最大．由碳元素组成的化合物是一个庞大的家族，我能写出由碳元素组成的氧化物

，有机物

．
为了降低汽车尾气对空气的污染，可用纳米级的某种氧化物作催化剂，使尾气中的CO与氮氧化物（NO_x）反应，转化为空气中含有的两种气体（其中一种为单质），该反应的化学方程式为：

．

Answer

（1）根据实验室制氧气的原理及氧气的性质回答．
（2）根据水的组成、性质、水污染的来源，氢气的性质及用途回答．
（3）根据石墨、C60、金刚石的结构、性质，氧化物、有机物的定义，以及信息“可用纳米级的某种氧化物作催化剂，使尾气中的CO与氮氧化物（NOx）反应，转化为空气中含有的两种气体（其中一种为单质）”回答．
【解析】
（1）实验室制氧气的方法有三种：分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾、加热高锰酸钾；氧气的化学性质活泼，能与多种物质发生化学反应，如能与C、H2等非金属单质发生氧化反应，还能与CH4、C2H5OH等化合物发生氧化反应，根据氧气的性质，其用途主要有供给呼吸和支持燃烧等．
（2）水的化学式为H2O，由氢氧两种元素组成，水通电可生成氢气和氧气，方程式为：2H2O2H2↑+O2↑；水污染的来源有三个：工业污染、农业污染、生活污染，具体如未经处理的工业废水、废物和生活污水的任意排放及化肥、农药的不合理施用；氢气用途很多，氢气不仅是高能燃料，也可作制盐酸、合成氨等化工原料，还可利用氢气的还原性来冶炼金属，如3H2+WO3W+3H2O；由于氢气具有可燃性，可燃性的气体与空气混合点燃易发生爆炸，所以在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度．
（3）物质的结构决定物质的种类，由于碳原子的排列不同，碳有石墨、C60、金刚石等单质；其中金刚石硬度最大；根据碳的化合物，碳主要有两种氧化物，即一氧化碳和二氧化碳；有机物是指含碳的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外），故常见有机物有CH4、CH3COOH、CH3OH等；根据信息“可用纳米级的某种氧化物作催化剂，使尾气中的CO与氮氧化物（NOx）反应，转化为空气中含有的两种气体（其中一种为单质）”知，一氧化碳和氮氧化合物在催化剂的作用下，可生成氮气和二氧化碳，方程式为2xCO+2NOx2xCO2+N2．
故答案为：（1）分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾或高锰酸钾；C、H2；CH4、C2H5OH；支持物质燃烧；供给呼吸；
（2）H、O；未经处理的工业废水、废物和生活污水的任意排放及化肥、农药的不合理施用．；2H2O2H2↑+O2↑；制盐酸、合成氨；3H2+WO3W+3H2O；检验氢气的纯度；
（3）石墨、C60、金刚石；金刚石；CO、CO2；CH4、CH3COOH、CH3OH；2xCO+2NOx2xCO2+N2．