Question

（1）下列各组物质： ①金刚石和石墨     ②H、D和T    ③苯和乙苯   ④CH₃(CH₂)₂CH₃   和(CH₃)₂CHCH₃中，互为同位素的是（填序号，下同）                  ，互为同素异形体的是          ，互为同系物的是            ，属于同分异构体的是                   。

（2）现有CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₃H₆、C₆H₆五种有机物，质量相同时，完全燃烧消耗O₂的量最多的是             （填分子式，下同），完全燃烧所生成的CO₂最多的是           ，生成的水最多的是             ；120 ℃，101 kPa下，将上述五种有机物分别与足量的空气混合，引燃反应后恢复到原来的状态，气体体积不变的是             与               。

（3） 两种气态烃组成的混合物6.72L（标准状况），完全燃烧生成0.48molCO₂和10.8gH₂O，则该混合烃中一定含有              （化学式），若另一种烃一定条件下最多能与等物质的量的H₂完全加成，则该烃的名称为 ________。

Answer

（1）②、①、③、④ （2）CH4；C6H6；CH4；CH4和C2H4 （3）CH4；乙烯

【解析】

试题分析：（1）H、D和T的质子数相同而中子数不同，互为同位素；金刚石和石墨均是同一种元素形成的不同单质，互为同素异形体；苯和乙苯的结构相似，分子组成相差2个CH2，所以互为同系物；CH3(CH2)2CH3 和(CH3)2CHCH3的分子式相同而结构不同，互为同分异构体。

（2）相同质量情况下，氢元素质量分数越大，燃烧时消耗氧气越多，CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6分子中C、H原子数目之比分别为：1：4、1：3、1：2、1：2、1：1，故甲烷中氢元素质量分数最大，消耗氧气最多；CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6分子中C、H原子数目之比分别为：1：4、1：3、1：2、1：2、1：1，故C6H6中碳元素质量分数最大，甲烷中氢元素质量分数最大，相同质量时，C元素质量分数越大，生成二氧化碳越多，H元素质量分数越大，生成水的量越多，故C6H6生成二氧化碳最多，甲烷生成水最多。当温度大于100℃时，水为气态，根据燃烧通式CxHy＋(x+)O2xCO2＋H2O可知当烃分子中氢原子个数y＝4时，燃烧前后体积不变，故相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的烃是CH4、C2H4。

（3）6.72L混合气体在标准状况下的物质的量是0.3mol，生成0.48molCO2，10.8g÷18g/mol＝0.6mol，则该混合气体的最简式为C1.6H4，碳原子个数小于2的只有甲烷，则混合气体中一定含有甲烷。甲烷分子中含有4个氢原子，则另一种烃分子中氢原子个数是4，碳原子个数大于1，若另一种烃一定条件下最多能与等物质的量的H2完全加成，则该烃是烯烃，因此是乙烯。

【考点定位】本题主要是考查四同比较、有机物燃烧计算及有机物分子式确定等

【名师点晴】该题的难点是有机物燃烧计算，注意掌握有机物燃烧计算的规律。解答的关键是利用好燃烧通式，然后结合题干信息灵活应用。另外也要注意熟练记住常见有机物燃烧的过量，例如当质量相同时，对于烃CxHy可转化为的形式表示，完全燃烧时，值越大，即氢元素的质量分数越大，则耗氧量越多，生成的水越多，二氧化碳越少；若两种烃的值相等，即最简式相同，则完全燃烧时，耗氧量相同，生成的水和二氧化碳的量也相同；质量相同的两种有机物完全燃烧时，若生成水的量相等，则必然是其最简式相同或最简式不同但（氢的质量分数）相同；若生成二氧化碳的量相等，则必然是其最简式相同或最简式不同但（碳的质量分数）相同。