Question

科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质．
（1）如果将CO₂和H₂以1：4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源．请完成以下化学方程式：CO₂+4H₂→

 

+2H₂O
（2）若将CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，则生成的该重要化工原料可能是

 

（填字母）．
A．烷烃         B．烯烃        C．炔烃        D．芳香烃
（3）二氧化碳“组合转化”的某烷烃碳架结构如图所示：，此烷烃的一溴代物有

 

种；若此烷烃由炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为

 

，用系统命名法命名该炔烃为

 

（4）某烃蒸气完全燃烧时，消耗2.5倍于其体积的O₂，产生等于其体积的水蒸气（体积均在相同条件下测定）．该烃的结构式为

 

，写出实验室制取该烃的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：有机物的结构和性质,有关有机物分子式确定的计算

专题：有机物的化学性质及推断,烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）根据质量守恒定律的微观解释：化学反应前后原子的种类和数目不变．可知在化学反应方程式中，反应物和生成物中所含的原子的种类和数目相同．由此可推断化学反应方程式中反应物或生成物的化学式；
（2）化学变化中，变化前后原子种类、个数不变；根据CO₂和H₂混合气体发生反应的分子数比1：3及生成水的组成与分子构成，结合选项所传递的关于化工原料由C、H元素组成的信息，推断生成的化工原料的分子中C、H原子的个数比；
（3）分子中有6中氢原子，故一溴代物有 6种，若此烃为炔烃加氢制得，则相邻的碳原子上均至少有2个氢原子，只有左边的碳碳键符合，若此烷烃为单烯烃加氢制得则相邻的碳原子上均至少有1氢原子；
（4）由CxHy+2.5O₂

点燃

H₂O+xCO₂及原子守恒分析．

解答： 解：（1）根据质量守恒定律的微观解释可以知道：反应前后的原子数目和种类应该相等，分析题给的化学反应方程式可以知道，反应前出现了2个O，1个C，8个H，反应后出现了2个O，4个H，所以在X中含有4个H和1个C，
故答案为：CH₄；  
（2）由反应物CO₂和H₂混合在一定条件下以1：3（分子数比）比例发生反应，可判断混合气体中C、H原子个数比为1：6；又由于反应后生成水，即有H原子与O原子化合成水分子；而在四个选项中的物质中都不含O元素，可判断1个CO₂分子中的2个O原子应与4个H原子结合成2个水分子，即混合气体中的1个C原子应与2个H原子化合成化工原料；
通过以上分析，可得出化工原料中C、H原子个数比应为1：2；由烷烃CH₄中C、H原子个数比为1：4，炔烃C₂H₂中C、H原子个数比为1：1，烯烃C₂H₄中C、H原子个数比为1：2，芳香烃C₆H₆中C、H原子个数比为1：1可知，只有烯烃符合，
故答案为：B；
（3）分子中有6中氢原子，故一溴代物有6种，若此烃为炔烃加氢制得，则相邻的碳原子上均至少有2个氢原子，只有左边的碳碳键符合，则此炔烃的结构简式为，其名称为3，4-二甲基-1-戊炔，
故答案为：6；；3，4-二甲基-1-戊炔；
（4）烃蒸气完全燃烧时，消耗2.5倍于其体积的O₂，产生等于其体积的水蒸气，则CxHy+2.5O₂

点燃

H₂O+xCO₂，由原子守恒可知，y=2，x=2，烃为乙炔，结构式为H-C≡C-H，实验室制取该烃的化学方程式为CaC₂+H₂O→Ca（OH）₂+CH≡CH↑，
故答案为：H-C≡C-H；CaC₂+H₂O→Ca（OH）₂+CH≡CH↑．

点评：本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，侧重有机物结构及分析推断能力的综合考查，题目难度不大．