化学微项目 研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题导学案

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考点1 选择车用燃料
1.常见的汽车燃料
(1)燃料通常指能够将自身存储的化学能通过化学反应(燃烧)转变为热能的物质。
(2)自从汽车问世,汽车燃料经历了从煤到汽油的变迁。
2.汽车尾气污染及处理
(1)汽车尾气污染
是指由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢,以及微量的醛、酚、过氧化物等,能引起光化学烟雾等。
(2)汽车尾气处理
即汽车尾气由原有毒气体,变成无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。
采用催化剂:将CO氧化成CO2,碳氢化合物氧化成CO2和H2O,NOx被还原成N2等。
小结：
1.化学反应选择应遵循的原则
(1)从反应物的角度主要考虑:性质、状态、价格、安全性和原料的利用率的高低。
(2)从生成物的角度主要考虑:生成物是否有污染的副产物,与产物是否易分离。
(3)从反应条件的角度考虑:条件是否简便、节能。
(4)从操作的角度考虑:操作是否简便、易行。
六大工业尾气的主要成分
考点2 设计安全气囊
△
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△
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2NaN3 2Na+3N2↑ (分解反应、氧化还原反应);
△
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NH4NO3 N2O↑+2H2O↑ (分解反应、氧化还原
反应);Fe2O3+6Na 2Fe+3Na2O(置换反应、氧化还原反应)。
安全气囊中的气体发生剂一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒组分含量低、产气量大、产气速率快等特点。
例题精析
【例题1】选择车用燃料
为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分是( )
A.碳水化合物B.碳氢化合物
C.氢气D.醇类
【答案】B
【例题2】设计安全气囊
解决汽车尾气污染，效果最好的办法是在汽车发动机和排气管之间装一个净化装置，该装置与抽烟用的过滤嘴非常相似，其外形是一个椭圆形的筒，筒内有许多规则的蜂窝状细孔，在孔壁上涂有用特殊工艺制备的催化剂，当汽车尾气经过这些小孔时，尾气中的和在催化剂作用下发生氧化还原反应，生成两种无害的物质，然后排到大气中。
试回答下列问题：
(1)写出在催化剂作用下一氧化碳和一氧化氮反应的化学方程式：___________。
(2)请你判断该反应在无催化剂的作用下能否发生？___________(填“能”或“否”)。
(3)催化剂对该反应的作用是___________。
【答案】 能 加快反应速率
焦炉气
H2、CH4、C2H4、CO等,可用作燃料、化工原料
氯碱工业
Cl2,一般用NaOH溶液吸收
方案
选择的化学药品
选择化学药品的思路
每种化学药品的作用
1
叠氮化钠
产生保护气
产生氮气
方案
选择的化学药品
选择化学药品的思路
每种化学药品的作用
2
硝酸铵
吸收反应产生的热量,同时产生气体
生成一氧化二氮和水蒸气
3
氧化铁
反应除去生成的腐蚀性强的物质
与钠反应生成铁和氧化钠