Question

一碳化學是以分子中只含有一個碳原子的化合物（如CO、CH₄等）為原料合成一系列化工原料和燃料的化，合成氣可通過天然氣的重整得到，如CH₄+H₂O═CO+3H₂．合成氣可制二甲醚，二甲醚被稱為21世紀的新型燃料．合成氣還可用于冶煉金屬．請你仔細閱讀合成氣冶煉粗銅和制取二甲醚的部分生產流程，回答下列問題：

（1）銅綠[化學式為Cu₂（OH）₂CO₃]中碳元素、氧元素的質量比為______．合成氣在與黑色固體冶煉粗銅的生產過程中發生的反應方程式為______ Cu+CO₂

Answer 1

【答案】分析：（1）根據化學式確定組成元素，根據CO或氫氣的還原性寫化學方程式
（2）根據反應物與生成物寫出化學方程式
（3）根據循環示意圖推出重復利用的氣體
（4）根據反應前后元素種類不變，原子個數不變分析解答．
解答：解：（1）銅綠[化學式為Cu₂（OH）₂CO₃]中碳元素、氧元素的質量比為 12：16×5=3：20．合成氣一氧化碳與氫氣具有還原性，銅綠分解生成的黑色固體是氧化銅，一氧化碳與氧化銅反應生成銅和二氧化碳．反應方程式為
CO+CuOCu+CO₂．
（2）由信息可知合成氣（CO和H₂）在一定的條件下能生成二甲醚（CH₃OCH₃）和水，寫出該反應的化方程式：2CO+4H₂CH₃OCH₃+H₂O．
（3）上述生產流程中銅綠分解生成二氧化碳，一氧化碳還原氧化銅也生成二氧化碳，二氧化碳水和甲烷能重整生成一氧化碳和氫氣，因此重復利用尾氣中的二氧化碳氣體，既防止溫室效應，又節約原料．
（4）合成氣（CO和H₂）在不同催化劑的作用下，可以合成不同的物質．根據反應前后元素種類不變，原子個數不變，可知反應前后碳原子與氧原子個數比一定是1：1，而A中碳原子與氧原子個數比是1：2，C中生成物中有氮元素，不可能得到．故選 AC．
故答案為：（1）3：20． CO+CuOCu+CO₂．
（2）2CO+4H₂CH₃OCH₃+H₂O．
（3）重復利用尾氣中的二氧化碳氣體，既防止溫室效應，又節約原料．
（4）AC．
點評：本題考查了根據化學式確定元素質量比，根據反應物與生成物會寫化學方程式，能根據質量守恒定律解決實際問題．