Question

科學家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究，把過多二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)．
（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→

 

+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

 

（填字母）．
A．烷烴         B．烯烴        C．炔烴        D．芳香烴
（3）二氧化碳“組合轉(zhuǎn)化”的某烷烴碳架結(jié)構(gòu)如圖所示：，此烷烴的一溴代物有

 

種；若此烷烴由炔烴加氫制得，則此炔烴的結(jié)構(gòu)簡式為

 

，用系統(tǒng)命名法命名該炔烴為

 

（4）某烴蒸氣完全燃燒時，消耗2.5倍于其體積的O₂，產(chǎn)生等于其體積的水蒸氣（體積均在相同條件下測定）．該烴的結(jié)構(gòu)式為

 

，寫出實驗室制取該烴的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：有機物的化學性質(zhì)及推斷,烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）根據(jù)質(zhì)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）化學變化中，變化前后原子種類、個數(shù)不變；根據(jù)CO₂和H₂混合氣體發(fā)生反應的分子數(shù)比1：3及生成水的組成與分子構(gòu)成，結(jié)合選項所傳遞的關(guān)于化工原料由C、H元素組成的信息，推斷生成的化工原料的分子中C、H原子的個數(shù)比；
（3）分子中有6中氫原子，故一溴代物有 6種，若此烴為炔烴加氫制得，則相鄰的碳原子上均至少有2個氫原子，只有左邊的碳碳鍵符合，若此烷烴為單烯烴加氫制得則相鄰的碳原子上均至少有1氫原子；
（4）由CxHy+2.5O₂

點燃

H₂O+xCO₂及原子守恒分析．

解答： 解：（1）根據(jù)質(zhì)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）由反應物CO₂和H₂混合在一定條件下以1：3（分子數(shù)比）比例發(fā)生反應，可判斷混合氣體中C、H原子個數(shù)比為1：6；又由于反應后生成水，即有H原子與O原子化合成水分子；而在四個選項中的物質(zhì)中都不含O元素，可判斷1個CO₂分子中的2個O原子應與4個H原子結(jié)合成2個水分子，即混合氣體中的1個C原子應與2個H原子化合成化工原料；
通過以上分析，可得出化工原料中C、H原子個數(shù)比應為1：2；由烷烴CH₄中C、H原子個數(shù)比為1：4，炔烴C₂H₂中C、H原子個數(shù)比為1：1，烯烴C₂H₄中C、H原子個數(shù)比為1：2，芳香烴C₆H₆中C、H原子個數(shù)比為1：1可知，只有烯烴符合，
故答案為：B；
（3）分子中有6中氫原子，故一溴代物有6種，若此烴為炔烴加氫制得，則相鄰的碳原子上均至少有2個氫原子，只有左邊的碳碳鍵符合，則此炔烴的結(jié)構(gòu)簡式為，其名稱為3，4-二甲基-1-戊炔，
故答案為：6；；3，4-二甲基-1-戊炔；
（4）烴蒸氣完全燃燒時，消耗2.5倍于其體積的O₂，產(chǎn)生等于其體積的水蒸氣，則CxHy+2.5O₂

點燃

H₂O+xCO₂，由原子守恒可知，y=2，x=2，烴為乙炔，結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H，實驗室制取該烴的化學方程式為CaC₂+H₂O→Ca（OH）₂+CH≡CH↑，
故答案為：H-C≡C-H；CaC₂+H₂O→Ca（OH）₂+CH≡CH↑．

點評：本題考查有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，為高頻考點，把握官能團與性質(zhì)的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重有機物結(jié)構(gòu)及分析推斷能力的綜合考查，題目難度不大．