Question

20．“溫室效應”是全球關注的環境問題之一，科學家們一直致力于CO₂的“組合轉化”技術研究．例如將CO₂和H₂以1：4或1：3的比例混合，在適當條件下反應，生成H₂O的同時可分別獲得重要的氣態能源物質A和對植物生長有調節作用的有機物B．請回答下列問題：
（1）寫出生成A的化學方程式：CO₂+H₂=CH₄+2H₂O（不必寫反應條件）
（2）某小組做了如下三組對照實驗來證實有機物B對植物生長的調節作用．
實驗I：集氣瓶中放青色、未熟的水果，在空氣中蓋上玻璃片．
實驗II：集氣瓶中放青色、未熟的水果，通入一定量的有機物B．
實驗III：集氣瓶中放青色、未熟的水果，瓶底放少量KMnO₄固體．
該三組實驗中，水果成熟的先后順序為II I III．
（3）A分子的空間構型為正四面體，B分子中有6個原子共面．
（4）試推測丙烯（CH₂=CH-CH₃）的結構或性質，下列說法中不正確的是a（填字母）
a．丙烯分子中三個碳原子在同一直線上
b．丙烯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
c．丙烯可使溴水褪色
d．丙烯能發生取代反應．

Answer 1

分析 將CO₂和H₂以1mol：4mol的比例混合，在適當條件下反應，生成H₂O的同時可分別獲得重要的氣態能源物質A，由原子守恒可知生成H₂O為2mol，故A中C、H原子物質的量之比為1mol：（4mol×2-4mol）=1：4，故A為CH₄，
將CO₂和H₂以1mol：3mol的比例混合，在適當條件下反應，生成H₂O的同時獲得對植物生長有調節作用的有機物B，B為乙烯，
（1）二氧化碳與氫氣按1：4反應生成甲烷與水；
（2）水果成熟會產生乙烯，乙烯對水果具有催熟作用，且被酸性高錳酸鉀氧化，據此判斷；
（3）甲烷為正四面體結構，乙烯為平面型結構；
（4）丙烯具有C=C雙鍵，具有烯烴的性質，可以發生加成反應，可以被酸性高錳酸鉀氧化，與氯化氫發生加成反應，氯原子有兩種不同的連接位置．

解答 解：“溫室效應”是全球關注的環境問題之一，科學家們一直致力于CO2的“組合轉化”技術研究．例如將CO2和H2以1：4或1：3的比例混合，在適當條件下反應，生成H2O的同時可分別獲得重要的氣態能源物質A和對植物生長有調節作用的有機物B，A為甲烷，B為乙烯，
（1）二氧化碳與氫氣按1：4反應生成甲烷與水，方程式：CO₂+H₂=CH₄+2H₂O；
故答案為：CO₂+H₂=CH₄+2H₂O；
（2）II中通入乙烯，對水果具有催熟作用，最先成熟，水果成熟過程中會產生乙烯，對水果具有催熟作用，乙烯易被酸性高錳酸鉀氧化，故III中產生的乙烯被氧化，成熟最慢，故成熟先后順序為：II I III，
故答案為：II  I  III；
（3）甲烷為正四面體結構，乙烯為平面型結構，6個原子共面；
故答案為：正四面體；6；
 （4）a．丙烯與氯化氫發生加成反應，氯原子有兩種不同的連接位置，有2種產物，故a錯誤；
b．丙烯具有C=C雙鍵，具可以被酸性高錳酸鉀氧化，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故b正確；
c．丙烯具有C=C雙鍵，可以與溴發生加成反應，使溴水褪色，故c正確；
d．丙烯具有C=C雙鍵，丙烯能發生加成反應，在一定條件下，也可發生取代反應，故d正確．
故選a．

點評 本題考查有機物的推斷、烯烴的性質及乙烯用途、甲烷的結構等，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．