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13.“温室效应”是全球关注的环境问题之一,科学家们一直致力于CO2的“组合转化”技术研究.例如将CO2和H2以1:4或1:3的比例混合,在适当条件下反应,生成H2O的同时可分别获得重要的气态能源物质A和对植物生长有调节作用的有机物B.请回答下列问题:
(1)写出生成A的化学方程式:CO2+H2=CH4+2H2O(不必写反应条件)
(2)某小组做了如下三组对照实验来证实有机物B对植物生长的调节作用.
实验I:集气瓶中放青色、未熟的水果,在空气中盖上玻璃片.
实验II:集气瓶中放青色、未熟的水果,通入一定量的有机物B.
实验III:集气瓶中放青色、未熟的水果,瓶底放少量KMnO4固体.
该三组实验中,水果成熟的先后顺序为II、I、III.
(3)A分子的空间构型为正四面体结构,结构式为;B分子中有6个原子共面,结构简式为CH2=CH2

分析 将CO2和H2以1mol:4mol的比例混合,在适当条件下反应,生成H2O的同时可分别获得重要的气态能源物质A,由原子守恒可知生成H2O为2mol,故A中C、H原子物质的量之比为1mol:(4mol×2-4mol)=1:4,故A为CH4
将CO2和H2以1mol:3mol的比例混合,在适当条件下反应,生成H2O的同时获得对植物生长有调节作用的有机物B,B为乙烯,
(1)二氧化碳与氢气按1:4反应生成甲烷与水;
(2)水果成熟会产生乙烯,乙烯对水果具有催熟作用,且被酸性高锰酸钾氧化,据此判断;
(3)甲烷为正四面体结构,碳原子最外层有4个电子,能形成4个共价键达到稳定结构,每个氢原子能形成一个共价键达到稳定结构,据此写出甲烷的结构式,乙烯为平面型结构,乙烯分子式为C2H4,两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键,据此书写结构简式.

解答 解:“温室效应”是全球关注的环境问题之一,科学家们一直致力于CO2的“组合转化”技术研究.例如将CO2和H2以1:4或1:3的比例混合,在适当条件下反应,生成H2O的同时可分别获得重要的气态能源物质A和对植物生长有调节作用的有机物B,A为甲烷,B为乙烯,
(1)二氧化碳与氢气按1:4反应生成甲烷与水,方程式:CO2+H2=CH4+2H2O;
故答案为:CO2+H2=CH4+2H2O;
(2)II中通入乙烯,对水果具有催熟作用,最先成熟,水果成熟过程中会产生乙烯,对水果具有催熟作用,乙烯易被酸性高锰酸钾氧化,故III中产生的乙烯被氧化,成熟最慢,故成熟先后顺序为:II、I、III,
故答案为:II、I、III;
(3)甲烷为正四面体结构,1个甲烷分子中含1个C、4个H原子,分子式为CH4,碳原子的最外层有4个电子,氢原子最外层1个电子,一个碳原子形成4对共用电子对,一个氢原子形成一对共用电子对,所以电子式为:,其结构式为,乙烯为平面型结构,6个原子共面,乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子,两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键,碳碳键与碳氢键之间夹角120度,为平面型结构,其电子式为:,结构式为:,结构简式为CH2=CH2
故答案为:正四面体结构;;6;CH2=CH2

点评 本题考查有机物的推断、烯烃的性质及乙烯用途、甲烷的结构等,难度不大,注意对基础知识的理解掌握.

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