Question

20．多彩的“碳”是我們生活的重要元素．
（1）書寫檔案必須用碳素墨水的理由是常溫下，碳單質的化學性質穩定．
（2）過多CO₂排放會導致溫室效應，科學家致力于研究將過多的CO₂和H₂在催化劑和加熱的條件下反應，轉化成水和甲烷，該反應的化學方程式為CO₂+4H₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₄+2H₂O．
（3）“綠色化學”的特點之一是原子的“零排放”，一定條件下，CO₂和H₂可以按照不同比例反應，生成下列有機物．其中CO₂和H₂反應，只生成一種產物能夠實現“零排放”，這種產物是B（填序號）．
A．CH₄O      B．CH₂O₂     C．C₂H₆O      D．C₂H₄O₂．

Answer 1

分析 （1）根據碳的單質的性質與用途來分析；
（2）根據二氧化碳和氫氣在一定條件下反應能生成甲烷和水寫出化學反應式；
（3）根據“二氧化碳和氫氣反應，只生成一種產物”可判斷所生成的有機物中C、O元素的原子個數比應與CO₂中C、O元素的原子個數相同為1：2；根據所生成有機物中C、O元素的原子個數比，判斷四個選項中符合此特點的化學式即該物質的化學式．

解答 解：（1）碳的化學性質穩定，使用碳素墨水書寫檔案，字跡長時間不會變化，所以書寫檔案規定必須使用碳素墨水是碳的化學性質穩定，故答案為：常溫下，碳單質的化學性質穩定；
（2）由題意可知，CO₂和H₂在催化劑和加熱的條件下反應，轉化成水和甲烷，該反應的化學方程式為：CO₂+4H₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₄+2H₂O．故填：CO₂+4H₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₄+2H₂O．
（3）A、根據化學式CH₄O，可知該物質中C、O元素的原子個數比為1：1，不符合所生成有機物的特點，故A不正確；
B、根據化學式CH₂O₂，可知該物質中C、O元素的原子個數比為1：2，符合所生成有機物的特點，故B正確；
C、根據化學式C₂H₆O，可知該物質中C、O元素的原子個數比為2：1，不符合所生成有機物的特點，故C不正確；
D、根據化學式C₂H₄O₂，可知該物質中C、O元素的原子個數比為2：2=1：1，不符合所生成有機物的特點，故D不正確；
故選B．

點評 本題主要考查單質碳的性質與用途和化學方程式的書寫方面的知識，書寫化學方程式時要注意遵循質量守恒定律．