Question

7．利用工業(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，該制備過程如圖所示．煤$\stackrel{造氣}{→}$合成氣→乙二醇
回答下列問題：
（1）“造氣”過程的微觀示意圖如下，則制備合成氣的化學(xué)方程式C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂屬于置換反應(yīng)．

（2）合成氣有還原性，可用于冶煉鋼鐵，請寫出合成氣與Fe₂O₃反應(yīng)的一個化學(xué)方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）合成氣在不同催化作用下，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（HOOCCOOH）  B．甲醇（CH₃OH）  C．尿素【CO（NH₂）₂】
（4）從煤直接作燃料到用煤制取乙二醇，你得到的啟示是化學(xué)能指導(dǎo)人類合理利用資源．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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）根據(jù)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進行分析；
（3）根據(jù)質(zhì)量守衡定律的應(yīng)用解答此題；
（4）根據(jù)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，所以化學(xué)方程式為：C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，該反應(yīng)滿足置換反應(yīng)的條件，屬于置換反應(yīng)；
（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，一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）由質(zhì)量守恒定律可知化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，可知反應(yīng)前元素有三種即碳、氫、氧，反應(yīng)后不會出現(xiàn)氮元素，所以尿素不可能產(chǎn)生；
（4）從煤直接作燃料到用煤制取乙二醇，是一種節(jié)能環(huán)保的方式，因此體現(xiàn)了化學(xué)知識的重要性．
故答案為：（1）C+H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO+H₂，置換；
（2）3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O（或 3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂）；
（3）C；
（4）化學(xué)能指導(dǎo)人類合理利用資源．

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．