Question

20．多彩的“碳”是我们生活的重要元素．
（1）书写档案必须用碳素墨水的理由是常温下，碳单质的化学性质稳定．
（2）过多CO₂排放会导致温室效应，科学家致力于研究将过多的CO₂和H₂在催化剂和加热的条件下反应，转化成水和甲烷，该反应的化学方程式为CO₂+4H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₄+2H₂O．
（3）“绿色化学”的特点之一是原子的“零排放”，一定条件下，CO₂和H₂可以按照不同比例反应，生成下列有机物．其中CO₂和H₂反应，只生成一种产物能够实现“零排放”，这种产物是B（填序号）．
A．CH₄O      B．CH₂O₂     C．C₂H₆O      D．C₂H₄O₂．

Answer 1

分析 （1）根据碳的单质的性质与用途来分析；
（2）根据二氧化碳和氢气在一定条件下反应能生成甲烷和水写出化学反应式；
（3）根据“二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物”可判断所生成的有机物中C、O元素的原子个数比应与CO₂中C、O元素的原子个数相同为1：2；根据所生成有机物中C、O元素的原子个数比，判断四个选项中符合此特点的化学式即该物质的化学式．

解答 解：（1）碳的化学性质稳定，使用碳素墨水书写档案，字迹长时间不会变化，所以书写档案规定必须使用碳素墨水是碳的化学性质稳定，故答案为：常温下，碳单质的化学性质稳定；
（2）由题意可知，CO₂和H₂在催化剂和加热的条件下反应，转化成水和甲烷，该反应的化学方程式为：CO₂+4H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₄+2H₂O．故填：CO₂+4H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CH₄+2H₂O．
（3）A、根据化学式CH₄O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：1，不符合所生成有机物的特点，故A不正确；
B、根据化学式CH₂O₂，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：2，符合所生成有机物的特点，故B正确；
C、根据化学式C₂H₆O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：1，不符合所生成有机物的特点，故C不正确；
D、根据化学式C₂H₄O₂，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：2=1：1，不符合所生成有机物的特点，故D不正确；
故选B．

点评 本题主要考查单质碳的性质与用途和化学方程式的书写方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律．