Question

【題目】CO2的有效利用可以緩解溫室效應(yīng)和能源短缺問題。

（1）CO2的分子結(jié)構(gòu)決定了其性質(zhì)和用途。

①CO2的電子式是_____________。

②在溫度高于31.26 ℃、壓強(qiáng)高于7.29×106Pa時(shí)，CO2處于超臨界狀態(tài)，稱為超臨界CO2流體，它可用作萃取劑提取草藥中的有效成分。與用有機(jī)溶劑萃取相比，用超臨界CO2萃取的優(yōu)點(diǎn)有：___________(答出一點(diǎn)即可)。

（2）中科院大連化學(xué)物理研究所的科研人員在新型納米催化劑Na-Fe3O4和HMCM-22 的表面將CO2轉(zhuǎn)化為烷烴，其過程如下圖。

上圖中CO2轉(zhuǎn)化為CO的反應(yīng)為：CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) △H= +41kJ/mol

已知：2CO2(g)+6H2(g) = C2H4(g)+4H2O(g) △H= -128kJ/mol

①則圖中CO轉(zhuǎn)化為C2H4的熱化學(xué)方程式是____________________。

②關(guān)于X與Y的說法正確的是________(填序號〕。

a.實(shí)驗(yàn)式相同 b.都有4種一氯代物

c.都易使酸性KMnO4溶液褪色 d.互為同系物

③催化劑中Fe3O4的制備方法如下：將一定比例的FeCl2和FeCl3溶于鹽酸，然后在 60 ℃下逐滴加入NaOH溶液至pH≈10，繼續(xù)攪拌，得Fe3O4。該反應(yīng)的離子方程式是____________________。

Answer 1

【答案】 萃取劑與溶質(zhì)更易分離或萃取劑更環(huán)保等 2CO(g)+4H2(g)= C2H4(g)+2H2O(g) △H= -210kJ/mol bd Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4↓+4H2O

【解析】

（1）①CO2中每個(gè)碳原子形成4個(gè)共用電子對；

②與用有機(jī)溶劑萃取相比，用超臨界CO2萃取，萃取劑與溶質(zhì)更易分離，萃取劑更環(huán)保，對環(huán)境的污染少等；

（2）①根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；

②a.X與Y是兩種烷烴，實(shí)驗(yàn)式分別為C5H12和C3H7，明顯不同； b.分析對稱性不難發(fā)現(xiàn)，它們的一氯代物都只有4種；

c.作為烷烴，均不能使酸性KMnO4溶液褪色；

d. X與Y是兩種烷烴，分子式分別為C5H12和C6H14，二者互為同系物。

③題目已告知反應(yīng)的微粒有Fe2+、Fe3+和OH-，生成物有Fe3O4，根據(jù)電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式。

（1）①CO2中每個(gè)碳原子形成4個(gè)共用電子對，其電子式為；

②與用有機(jī)溶劑萃取相比，用超臨界CO2萃取，萃取劑與溶質(zhì)更易分離，萃取劑更環(huán)保，對環(huán)境的污染少等；

因此，本題正確答案為：；萃取劑與溶質(zhì)更易分離或萃取劑更環(huán)保等；

（2）①已知I.CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) △H= +41kJ/mol

II.2CO2(g)+6H2(g) = C2H4(g)+4H2O(g) △H= -128kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律，II-I2可得：2CO(g)+4H2(g)= C2H4(g)+2H2O(g) 的 △H=（-128kJ/mol）- （+41kJ/mol）2=-210kJ/mol，

則圖中CO轉(zhuǎn)化為C2H4的熱化學(xué)方程式是2CO(g)+4H2(g)= C2H4(g)+2H2O(g) △H= -210kJ/mol；

②a.X與Y是兩種烷烴，實(shí)驗(yàn)式分別為C5H12和C3H7，明顯不同， a項(xiàng)錯(cuò)誤； b.分析對稱性不難發(fā)現(xiàn)，它們的一氯代物都只有4種，b項(xiàng)正確；

c.作為烷烴，均不能使酸性KMnO4溶液褪色，c項(xiàng)錯(cuò)誤；

d. X與Y是兩種烷烴，分子式分別為C5H12和C6H14，二者互為同系物，d項(xiàng)正確。

答案選bd；

③題目已告知反應(yīng)的微粒有Fe2+、Fe3+和OH-，生成物有Fe3O4，根據(jù)電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式為Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4↓+4H2O。

因此，本題正確答案為：2CO(g)+4H2(g)= C2H4(g)+2H2O(g) △H= -210kJ/mol；bd；Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4↓+4H2O。