Question

4．根據題意回答問題
（1）有下列幾組物質或微粒：
A．¹₁H和²₁H     B．金剛石、石墨和C₆₀ C．丁烷和異丁烷
D．C（CH₃）₃-CH₃和  CH₂-CH（CH₃）-CH（CH₃）-CH₃     E．
其中，屬于同分異構體的是C；屬于同位素的是A；屬于同素異形體的是B；屬于同一種物質的是E；屬于同系物的是D．（填字母編號）
（2）烴類物質容易在氧氣中燃燒，①120℃，任取兩種烴混合，在密閉的容器中與足量的氧氣混合點燃，完全燃燒后恢復至原溫度，容器內壓強不變，則兩種烴組合不可能是BD
A  CH₄ C₂H₄    B  C₂H₄  C₃H₆C  C₃H₄C₂H₄     D  C₂H₂ C₂H₆
②0.1mol某烴完全燃燒生成的產物全部通過足量的堿石灰，使堿石灰增重44.2g．在120℃和相同的壓強下，測得生成的CO₂的體積是H₂O（氣）體積的1.6倍，此烴的分子式為C₈H₁₀．

Answer 1

分析 （1）同分異構體是指分子式相同，但結構不同的化合物；
同素異形體是指由同種元素組成的不同單質；
同位素是質子數相同，而中子數不同的原子；
同一物質是分子組成相同，結構相同的物質；
同系物指結構相似、通式相同，組成上相差1個或者若干個CH₂原子團，具有相同官能團的化合物；
（2）①設該烴的平均化學式為C_xH_y，反應前后的壓強不變，則氣體的物質的量不變，結合反應的化學方程式判斷；
②0.1mol某烴完全燃燒生成的產物全部通過足量的堿石灰，使堿石灰增重44.2g，即H₂O和CO₂的總質量為44.2g，在120℃和相同壓強下，生成的CO₂的體積是H₂O（氣）體積的1.6倍，設H₂O的物質的量為xmol，則CO₂的物質的量為1.6xmol，根據題意有18x+44×1.6x=44.2，解得x=0.5，即H₂O的物質的量為0.5mol，所以CO₂的物質的量為0.8mol，根據元素守恒可確定該物質化學式．

解答 解：（1）A．¹₁H和²₁H質子數都為1，中子數不同，是氫元素的不同原子，互為同位素；
B．金剛石、石墨和C₆₀是由C元素組成的不同單質，互為同素異形體；
C．丁烷和異丁烷的分子式相同，結構不同，互為同分異構體；
D．C（CH₃）₃-CH₃和  CH₂-CH（CH₃）-CH（CH₃）-CH₃的結構相似，都屬于烷烴，含有碳原子數不同，互為同系物；
E．都是丙烷，為同一種物質；
故答案為：C；A；B；E；D；
（2）①設該烴的平均化學式為C_xH_y，
根據：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂=xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O
燃燒前后容器內（溫度高于100℃）壓強保持不變，則氣體的物質的量不變，
則有：1+x+$\frac{y}{4}$=x+$\frac{y}{2}$，解得：y=4，即烴中含有的H原子平均數為4，碳原子不確定，則該烴的平均化學式為C_xH₄，所以必須滿足H原子數平均為4，滿足條件的為AC，不可能的為BD，
故答案為：BD；
②0.1mol某烴完全燃燒生成的產物全部通過足量的堿石灰，使堿石灰增重44.2g，即H₂O和CO₂的總質量為44.2g，在120℃和相同壓強下，生成的CO₂的體積是H₂O（氣）體積的1.6倍，設H₂O的物質的量為xmol，則CO₂的物質的量為1.6xmol，根據題意有18x+44×1.6x=44.2，解得x=0.5，即H₂O的物質的量為0.5mol，所以CO₂的物質的量為0.8mol，根據元素守恒可知，該物質化學式為：C₈H₁₀，
故答案為：C₈H₁₀．

點評 本題考查較為綜合，涉及“五同”的判斷、有機物分子式確定的計算，題目難度中等，明確同系物、同分異構體、同素異形體、同位素等概念為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用方法．