Question

11．有效地利用現有新能源和開發(fā)新能源已受到各國的重視．
（1）天然氣的燃燒產物無毒、熱值高、管道輸送方便，將成為我國西部開發(fā)的重點之一，天然氣常和石油伴生，其主要的成分的電子式是，結構式是，能說明它是正四面體而非正方形平面結構的理由是②．（填寫編號）
①其一氯取代物不存在同分異構體
②其二氯取代物不存在同分異構體
（2）1980年我國首次制成一輛燃氫汽車，乘員12人，以50km/h行駛了40km．為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價的氫氣．   
下列可供開發(fā)又較低經濟的制氫方法是③（填寫編號，多選倒扣分）
①電解水        ②鋅和稀硫酸反應            ③光解海水
（3）鑒別天然氣和氫氣的試劑最好是①③
①氧氣   ②無水硫酸銅   ③澄清石灰水    ④堿石灰
（4）點燃天然氣前必須檢驗純度．

Answer 1

分析 （1）根據甲烷中碳原子要形成4對共用電子對，氫原子要形成1對共用電子對，得出電子式和結構式，甲烷分子中碳原子處于正四面體的中心，4個H原子處處于正四面體的四個頂角，是正四面體結構，四個氫原子完全等效；
（2）根據獲取途徑的能源消耗角度來分析；
（3）氫氣燃燒生成水，甲烷燃燒生成水和二氧化碳；
（4）可燃性氣體點燃需要驗純．

解答 解：（1）因甲烷中碳原子要形成4對共用電子對，氫原子要形成1對共用電子對，甲烷的電子式為，將電子式中的每一對共用電子對用一根短線來表示，其他電子省略，得到結構式為：；天然氣的主要成分是甲烷，根據分子式，可推測CH₄的空間結構只有平面正方形和正四面體兩種可能．若為平面正方形結構，則其二元取代物有兩種同分異構體，而正四面體的二元取代物不存在同分異構體；故答案為：；；②；
（2）電解水消耗大量的電能，鋅和硫酸反應也不符合工業(yè)上大量生產，只有利用太陽能使海水光解才是最經濟的方法，故答案為：③；
（3）氫氣燃燒生成水，甲烷燃燒生成水和二氧化碳，分別點燃后檢驗生成物，根據生成物的不同，能出現2種明顯不同的現象，故可以鑒別，故答案為：①③；
（4）可燃性氣體點燃需要驗純，點燃天然氣前必須驗純，故答案為：純度．

點評 本題是對有機物結構的考查，注意把握CH₄的空間結構，難度不大，學習中注意相關基礎知識的積累．