Question

一定条件下，无机物可以转化为有机物。例如，干冰与液氨反应可生成氨基甲酸铵（NH₂COONH₄），氨基甲酸铵受热可转化为尿素[CO(NH₂)₂]。新近研究发现，海底热液中有CO₂和H₂等无机物，还有可能通过非生物途径形成的CH₄等烃类。

请回答：

（1）干冰的结构式                        。

（2）干冰与液氨反应生成氨基甲酸铵的化学方程式                          。

（3）氨基甲酸铵受热转化为尿素的化学方程式                              。

（4）有人推测，海底热液中CH₄由CO₂和H₂反应生成。从氧化还原反应的角度说明该推测的合理性      。

（5） 也有人推测，海底热液中的CH₄由海底矿物直接生成。热液条件（如50 MPa，300 ℃）下，矿物中NaHCO₃、Fe与H₂O反应可生成CH₄的化学方程式                              。

（6）探究某矿物（xNa₂CO₃ ·yNaHCO₃·zH₂O）组成：取22.60 g试样分成两等份后进行实验。一份用酒精灯加热至恒重（270），得到固体质量为7.95 g；另一份加入足量酸，放出的气体通入过量的澄清石灰水，得到白色沉淀10.00 g。该矿物的化学式是                      （用x、y、z的最简整数比表示）。

（7）BaSO₄不溶于酸，若用饱和Na₂CO₃溶液处理可转化为溶于酸的BaCO₃，沉淀转化反应的离子方程式是                                      。

Answer

（1）O=C=O （2）CO2 + 2NH3 == NH2COONH4 （3）NH2COONH4 CO(NH2)2 + H2O

（4）CO2中碳元素化合价为+4价，具有氧化性，H2具有还原性，所以从氧化还原反应的角度说明该推测具有一定的合理性

（5）NaHCO3+3Fe+2H2OCH4+NaOH+Fe3O4

（6）Na2CO3·NaHCO3·2H2O （7）BaSO4 + CO32- = BaCO3 + SO42-

【解析】

试题分析：（1）干冰是CO2，CO2是共价化合物，结构式为O=C=O。

（2）干冰与液氨反应可生成氨基甲酸铵（NH2COONH4），化学方程式为CO2 + 2NH3 == NH2COONH4。

（3）氨基甲酸铵（NH2COONH4）受热转化为尿素[CO(NH2)2]的化学方程式为NH2COONH4 CO(NH2)2 + H2O。

（4）CO2中碳元素化合价为+4价，具有氧化性，H2具有还原性，所以从氧化还原反应的角度海底热液中CH4由CO2和H2反应生成的，这种推测具有一定的合理性。

（5）NaHCO3、Fe与H2O反应可生成CH4，碳元素由+4价得电子生成-4价的甲烷，则铁元素失电子生成高价铁的氧化物，在50 MPa，300 ℃条件下，铁的氧化物为Fe3O4，根据化合价升降相等和原子守恒配平，反应的化学方程式为NaHCO3+3Fe+2H2OCH4+NaOH+Fe3O4。

（6）某矿物xNa2CO3 ·yNaHCO3·zH2O用酒精灯加热，首先失去结晶水，然后NaHCO3受热分解，发生的反应为xNa2CO3 ·yNaHCO3·zH2O（x+0.5y）Na2CO3+(0.5y)CO2↑+(0.5y+z)H2O,到恒重后，固体是Na2CO3，

106x+84y+18z 106（x+0.5y） 22y+18(0.5y+z)

11.30 7.95 3.35

列方程为（106x+84y+18z）：[106（x+0.5y）]=11.30：7.95 ①

[106（x+0.5y）]:[22y+18(0.5y+z)]=7.95：3.35 ②

矿物中加入盐酸生成CO2，CO2与澄清石灰水反应生成CaCO3，CaCO3的质量为10g，物质的量为0.1mol，根据C原子守恒列方程为（106x+84y+18z）：11.30=(x+y)：0.1 ③

解得2x=2y=z, 该矿物的化学式是Na2CO3·NaHCO3·2H2O。

（7）根据题意，饱和Na2CO3溶液处理BaSO4，可将BaSO4转化为溶于酸的BaCO3，沉淀转化的离子方程式为BaSO4 + CO32- = BaCO3 + SO42-。

考点：考查化学反应方程式的书写，有机物和无机物之间的相互转化等知识。