Question

【題目】CO2的有效利用可以緩解溫室效應和能源短缺問題。

（1）CO2的分子結構決定了其性質和用途。

①CO2的電子式是_____，所含化學鍵類型為______共價鍵(填“非極性”或“極性”)。

②在溫度高于31.26 ℃、壓強高于7.29×106Pa時，CO2處于超臨界狀態，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。與用有機溶劑萃取相比，用超臨界CO2萃取的優點有：_____(答出一點即可)。

（2）中科院大連化學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轉化為烷烴，其過程如下圖。

上圖中CO2轉化為CO的反應為：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轉化為C2H4的熱化學方程式是__________。

②按系統命名法，圖中X的名稱是__________。

③關于X與Y的說法正確的是__________(填序號〕。

a.實驗式相同 b.都有4種一氯代物 c.都易使酸性KMnO4溶液褪色

④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，繼續攪拌，得Fe3O4。該反應的離子方程式是_________。

Answer 1

【答案】 極性 萃取劑與溶質更易分離或萃取劑更環保等 2CO(g) ＋ 4H2(g) = C2H4(g) ＋ 2H2O(g) ΔH =﹣210 kJ/mol 2-甲基丁烷 b Fe2+ ＋ 2Fe3+ ＋ 8OH﹣ = Fe3O4↓＋ 4H2O

【解析】

（1）①CO2中每個碳原子形成4個共用電子對，其電子式為，其中碳和氧形成的共價鍵均是極性共價鍵，電子對偏向氧原子；②與用有機溶劑萃取相比，用超臨界CO2流體萃取，可以更好地實現萃取劑與溶質的分離，萃取劑更加的環保，對環境的污染少等；（2）①將所給的CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol，將式子反向并乘以2，與所給的2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g) △H=-128kJ/mol 相加可得：2CO(g)＋4H2(g) = C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH =﹣210 kJ/mol；②圖中最長碳鏈為4個碳，從左側開始編號，所以該烷烴的名稱為2-甲基丁烷；③X與Y是兩種烷烴，實驗式分別為C5H12和C3H7，明顯不同，a項錯誤；考查對稱性不難發現，它們的一氯代物都只有4種，b項正確；作為烷烴，均不能使酸性KMnO4溶液褪色，c項錯誤；答案選b。④題目已告知反應的微粒有Fe2+、Fe3+和NaOH，生成物有Fe3O4，暫定Fe3O4系數為1，根據電荷守恒和原子守恒即可順利寫出離子方程式為：Fe2+＋2Fe3+＋8OH-= Fe3O4↓＋4H2O。