Question

12．科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術的研究，把過多二氧化碳轉化為有益于人類的物質．
（1）如果將CO₂和H₂以1：4的比例混合，通入反應器，在適當?shù)臈l件下反應，可獲得一種重要的能源．請完成以下化學方程式：CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O
（2）若將CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之發(fā)生反應生成某種重要的化工原料和水，則生成的該重要化工原料可能是B（填字母）．
A．烷烴         B．烯烴        C．炔烴        D．芳香烴
（3）二氧化碳“組合轉化”的某烷烴碳架結構如圖所示：，此烷烴的一溴代物有6種；若此烷烴由炔烴加氫制得，則此炔烴的結構簡式為（CH₃）₂CH（CH₃）CHC≡CH
（4）某烴蒸氣完全燃燒時，消耗三倍于其體積的O₂，產(chǎn)生二倍于其體積的水蒸氣（體積均在相同條件下測定）．該烴的結構簡式為CH₂=CH₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質量守恒定律的微觀解釋：化學反應前后原子的種類和數(shù)目不變．可知在化學反應方程式中，反應物和生成物中所含的原子的種類和數(shù)目相同．由此可推斷化學反應方程式中反應物或生成物的化學式；
（2）若將CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之發(fā)生反應生成某種重要的化工原料和水，根據(jù)元素守恒及原子守恒確定產(chǎn)物；
（3）該結構中有幾種氫原子，則其一溴代物就有幾種；烷烴由炔烴加氫制得，將烷烴中相鄰碳原子上分別去掉2個氫原子就能得到碳碳三鍵，從而確定炔烴結構簡式；
（4）某烴蒸氣完全燃燒時，產(chǎn)生二倍于其體積的水蒸氣，說明分子中含有4個H原子，消耗三倍于其體積的O₂，
可設分子式為C_xH₄，有C_xH₄+（x+1）O₂→xCO₂+2H₂O，則有（x+1）=3，據(jù)此解答．

解答 解：（1）根據(jù)質量守恒定律的微觀解釋可以知道：反應前后的原子數(shù)目和種類應該相等，分析題給的化學反應方程式可以知道，反應前出現(xiàn)了2個O，1個C，8個H，反應后出現(xiàn)了2個O，4個H，所以在X中含有4個H和1個C；
故答案為：CH₄；  
（2）CO₂與H₂在一定條件下以1：3混合反應生成化工原料和水，假設CO₂和H₂的物質的量分別是1mol、3mol，則CO₂和H₂的混合物中C、H、O原子的物質的量分別是1mol、6mol、2mol，
根據(jù)O原子守恒得水的物質的量是2mol，水中含有H原子的物質的量為4mol，所以化工原料中碳原子的物質的量是1mol，氫原子的物質的量是2mol，所以化工原料的最簡式為CH₂，符合烯烴的最簡式，
故選B；
（3）該結構中有幾種氫原子，則其一溴代物就有幾種，該分子中有6種氫原子，所以其一溴代物有6種；烷烴由炔烴加氫制得，將烷烴中相鄰碳原子上分別去掉2個氫原子就能得到碳碳三鍵，從而確定炔烴結構簡式為（CH₃）₂CH（CH₃）CHC≡CH，
故答案為：6；（CH₃）₂CH（CH₃）CHC≡CH；
（4）某烴蒸氣完全燃燒時，產(chǎn)生二倍于其體積的水蒸氣，說明分子中含有4個H原子，消耗三倍于其體積的O₂，
可設分子式為C_xH₄，有C_xH₄+（x+1）O₂→xCO₂+2H₂O，則有（x+1）=3，則x=2，即為C₂H₄，結構簡式為CH₂=CH₂，
故答案為：CH₂=CH₂．

點評 本題考查有機物的推斷，側重于有機物燃燒的規(guī)律的考查，注意把握有機物燃燒的規(guī)律，根據(jù)方程式進行判斷，結合有機物的結構和性質特點書寫有機物的結構簡式，題目難度不大，注意審題能力和分析能力的培養(yǎng)．