Question

8．填空題．
（1）下列各組物質(zhì)：
A．金剛石與石墨；B、淀粉與纖維素；C氕與氘；D．甲烷與戊烷； E、葡萄糖與果糖
F． 與    G． 與 
其中互為同位素C；（填編號．下同），互為同系物的是D，互為同分異構(gòu)體的是EF，是同一種物質(zhì)的是G．
（2）120℃，101kpa下，9ml由CO和C₂H₄組成的混合氣體在足量的O₂中完全燃燒后，恢復(fù)到原溫度和壓強．測得混合氣體完全燃燒所消耗O₂的體積與生成CO₂的體積相等．請回答下列問題．
①．等體積的CO和C₂H₄在相同條件下完全燃燒，生成CO₂的體積比為1：2；消耗O₂的體積比為1：6．
②．燃燒前混合氣體中CO的體積為6mL，C₂H₄的體積為3mL
（3）①化合物A的結(jié)構(gòu)簡式為：，它是汽油燃燒品質(zhì)抗震性能的參照物，其中A的同分異構(gòu)體中含等效氫原子種類最少的一種結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃C（CH₃）₂C（CH₃）₂CH₃；若A是由烯烴和H₂通過加成反應(yīng)得到，則該烯烴的所有可能的結(jié)構(gòu)簡式為．
②籃烷分子的鍵線式如圖所示，試回答：
I寫出籃烷分子的化學(xué)式C₁₀H₁₂； II籃烷分子的一氯取代物的種數(shù)為4種．
（4）、元素氮的一種液態(tài)氫化物叫肼，其分子中氮原子與氫原子個數(shù)比為1：2．肼-空氣燃料電池是一種環(huán)保堿性燃料電池，其電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液．氮元素對應(yīng)的燃燒產(chǎn)物為N₂．該燃料電池的負極的電極反應(yīng)式是N₂H₄+4OHˉ-4eˉ=4H₂O+N₂↑．

Answer 1

分析 （1）質(zhì)子數(shù)相同質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同的原子互稱同位素；同系物指結(jié)構(gòu)相似、通式相同，組成上相差1個或者若干個CH₂原子團的化合物，官能團數(shù)目和種類相等；具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體；組成和結(jié)構(gòu)都相同的物質(zhì)為同一物質(zhì)，同一物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)都相同，結(jié)構(gòu)式的形狀及物質(zhì)的聚集狀態(tài)可能不同；
（2）①該溫度下水為氣體，根據(jù)反應(yīng)方程式2CO+O₂=2CO₂、C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O（g）計算等體積的CO和C₂H₄在相同條件下完全燃燒，生成CO₂的體積比、消耗O₂的體積比；
②設(shè)出CO、C₂H₄的體積，然后根據(jù)總體積、完全燃燒消耗氧氣和生成二氧化碳的體積計算出混合氣體中一氧化碳、乙烯的體積；
（3）①A的同分異構(gòu)體中含等效氫原子種類最少的一種結(jié)構(gòu)簡式為2，2，3，3-四甲基丁烷；結(jié)合碳原子形成4個共價鍵判斷烯烴；
②交點為碳原子，用H原子飽和碳的四價結(jié)構(gòu)，據(jù)此判斷C、H原子數(shù)目，書寫分子式；根據(jù)等效氫判斷一氯代物數(shù)目；
（4）負極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮氣和水．

解答 解：（1）A．金剛石與石墨均為碳元素形成的不同種單質(zhì)，互為同素異形體；B、淀粉與纖維素均屬于高分子化合物，不存在以上關(guān)系；C氕與氘質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，屬于同位素；D．甲烷與戊烷結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差4個CH₂原子團，屬于同系物； E、葡萄溏與果糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，屬于同分異構(gòu)體；
F．與分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，屬于同分異構(gòu)體； G．與屬于同種物質(zhì)；
故答案為：C； D；EF；G；
（2）①120℃，101kpa下，生成的水為氣體，根據(jù)反應(yīng)方程式2CO+O₂=2CO₂、C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O（g）可知，等體積的CO和C₂H₄在相同條件下完全燃燒，生成CO₂的體積相等，則體積比為1：2；消耗氧氣的體積比為：$\frac{1}{2}$：3=1：6，
故答案為：1：2；1：6；
②設(shè)9mL混合氣中含有xmLCO、ymL乙烯，則①x+y=9，
根據(jù)反應(yīng)2CO+O₂=2CO₂、C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O（g）可知，消耗氧氣的體積為：0.5x+3y，
生成二氧化碳的體積為：x+2y，
測得混合氣體完全燃燒所消耗O₂的體積與生成CO₂的體積相等，則：②0.5x+3y=x+2y，
根據(jù)①②解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=6}\\{y=3}\end{array}\right.$，
即：混合氣體中含有6mLCO、3mL乙烯，
故答案為：6mL；3mL；

（3）①A的同分異構(gòu)體中含等效氫原子種類最少的一種結(jié)構(gòu)簡式為2，2，3，3-四甲基丁烷，為CH₃C（CH₃）₂C（CH₃）₂CH₃，若A是由烯烴和H₂通過加成反應(yīng)得到，則該烯烴的結(jié)構(gòu)簡式可能為，
故答案為：CH₃C（CH₃）₂C（CH₃）₂CH₃；；
②交點為碳原子，用H原子飽和碳的四價結(jié)構(gòu)，由籃烷的結(jié)構(gòu)可知，分子中含有10個C原子、12個H原子，分子式為C₁₀H₁₂，
該有機物分子屬于高度對稱結(jié)構(gòu)，有如圖所示：的4種H原子，則其一氯代物有4種，
 故答案為：C₁₀H₁₂； 4；
（4）負極電極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-═4H₂O+N₂↑，故答案為：N₂H₄+4OHˉ-4eˉ=4H₂O+N₂↑．

點評 本題考查較為綜合，涉及有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、有機物的命名、同分異構(gòu)體以及電化學(xué)知識，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的雙基的考查，注意把握有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的判斷以及電極方程式的書寫，難度不大．