Question

（1）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。

第一步：2CH₃OH(g) HCOOCH₃(g)+2H₂(g)  △H>O

第二步：HCOOCH₃(g) CH₃OH(g)+CO(g)  △H>O

第一步反应的机理可以用图1表示，中间产物X的结构简式为___________。

（2）为进行相关研究，用CO还原高铝铁矿石，反应后固体物质的X-射线衍射谱图如图2所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐，该反应的离子方程式为：_____________。

（3）某催化剂样品(含Ni₂O₃40%，其余为SiO₂)通过还原、提纯两步获得镍单质：首先用CO将33.2g样品在加热条件下还原为粗镍；然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)₄、(沸点43℃)，并在180℃时使Ni(CO)₄重新分解产生镍单质。上述两步中消耗CO的物质的量之比为______________。

（4）为安全起见，工业生产中需对空气中的CO进行监测。使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量，其结构如图3 所示。这种传感器利用原电池原理，则该电池的负极反应式为：_____________________。

Answer

（8分）（1）HCHO；（2）FeAl2O4+8H+=Fe2++2Al3++4H2O；（3）3:8；（4）CO+H2O-2e-=CO2+2H+；

【解析】

试题分析：（1）①依据图示和分解反应过程，结合原子守恒分析，甲醇去氢后得到的是甲醛，所以中间产物X的结构简式为HCHO；（2）由于反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐，根据图示可知该物质是FeAl2O4，该物质与盐酸反应的离子方程式为FeAl2O4+8H+=Fe2++2Al3++4H2O；（3）首先用CO将33.2g样品在加热条件下还原为粗镍；然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4 （沸点43℃），并在180℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质，反应的化学方程式为：Ni2O3+3CO=2Ni+3CO2 ，Ni+4CO= Ni(CO)4，Ni(CO)4 Ni+4CO，根据方程式可知：两步中消耗CO的物质的量之比为3：8；（4）测定一氧化碳气体含量，使一氧化碳发生氧化还原反应生成二氧化碳，根据原电池反应原理，负极失去电子，发生氧化反应，所以在酸性介质中负极电极反应为CO+H2O-2e- =CO2+2H+ 。

考点：考查质量守恒定律的应用、离子方程式的书写、物质的量在化学方程式计算的应用、电化学原理的知识。