Question

20．用工業(yè)煤制乙二醇（重要的化工原料），因具有低成本、低能耗、低排放等特點而具有非常廣闊的前景，該制備過程如圖1所示．

回答下列問題：
（1）“造氣”過程的微觀示意圖如圖2，合成氣的成分的化學(xué)式為CO和H₂，則制備合成氣的化學(xué)方程式為C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+H₂↑．
（2）合成氣有還原性，可用于冶煉鋼鐵．請寫出合成氣中的一種成分與Fe₂O₃反應(yīng)得到鐵的一個化學(xué)方程式：Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O或Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）合成氣在不同催化劑作用下，可以合成不同的物質(zhì)．僅用合成氣為原料不可能得到的物質(zhì)是C（填字母序號）．
A．草酸（C₂H₂O₄）      B．甲醇（CH₃OH）       C．尿素[CO（NH₂）₂]
（4）乙二醇的化學(xué)式為C₂H₆O₂，與氧氣充分反應(yīng)生成組成大氣的兩種物質(zhì)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2C₂H₆O₂+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4CO₂+6H₂O．
（5）從煤直接作燃料到用煤制取乙二醇，你認(rèn)為最直接的優(yōu)點是化學(xué)能指導(dǎo)人類合理利用資源．

Answer 1

分析 （1）利用圖示中相關(guān)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)判斷其化學(xué)式并書寫出相關(guān)的方程式．
（2）由于合成氣是氫氣與一氧化碳均具有還原性都能置換出氧化鐵中的鐵．
（3）依據(jù)質(zhì)量守衡定律的應(yīng)用解答此題．
（4）根據(jù)反應(yīng)物與生成物分析；
（5）從體現(xiàn)化學(xué)知識的重要性分析即可．

解答 解：（1）由圖示可知反應(yīng)前是水的分子與碳原子反應(yīng)后是一氧化碳的分子與氫氣分子，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+H₂↑．
（2）氫氣與一氧化碳均具有還原性都能置換出氧化鐵中的鐵，同時生成水和二氧化碳，結(jié)合方程式的書寫解決即可．其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O或Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）由質(zhì)量守恒定律可知化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，可知反應(yīng)前元素有三種即碳?xì)溲酰�反�?yīng)后不會出現(xiàn)氮元素，所以尿素不可能產(chǎn)生．
（4）乙二醇與氧氣充分反應(yīng)生成二氧化碳和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2C₂H₆O₂+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4CO₂+6H₂O；
（5）從煤直接作燃料到用煤制取乙二醇，是一種節(jié)能環(huán)保的方式，因此體現(xiàn)了化學(xué)知識的重要性．
故答案為：（1）C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO↑+H₂↑；（2）Fe₂O₃+3H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O或Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；（3）C；（4）2C₂H₆O₂+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4CO₂+6H₂O；（5）化學(xué)能指導(dǎo)人類合理利用資源（其他合理答案也可）；

點評 此題是對具體的能源利用的考查，解題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)并找到題目與所學(xué)信息的結(jié)合點，難度不大知識基礎(chǔ)，但開放性較強．