Question

【題目】(1)下列各組物質(zhì)屬于同素異形體________；屬于同位素是________；屬于同一種物質(zhì)是________；屬于同系物是________。(寫序號(hào))

①紅磷與白磷；②12C與14C；③S2與S8；④235U與238U；⑤干冰與二氧化碳；⑥CH4與CH3CH3；⑦ 與 ；⑧CH3CH=CH2和CH2=CH2。

(2)已知A的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，請(qǐng)寫出工業(yè)上用A制備酒精的化學(xué)方程式________。

(3)在一定體積的 18 mol/L的濃硫酸中加入過(guò)量銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸為 0.9 mol。則濃硫酸的實(shí)際體積________ (填“大于”“小于”或“等于”)100 mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液(如 KNO3溶液)，則該反應(yīng)的離子方程式_________。

Answer 1

【答案】①③ ②④ ⑤⑦ ⑥⑧ CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH 大于 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

【解析】

(1)根據(jù)有關(guān)概念分析、判斷；

(2)A的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，則A是乙烯，乙烯與水在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)制取酒精；

(3)Cu與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O，與稀硫酸不能反應(yīng)，在酸性條件下Cu、H+、NO3-會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，據(jù)此分析解答。

(1)同素異形體是同一元素組成的不同性質(zhì)的單質(zhì)；同位素是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子；同一物質(zhì)分子式相同，化學(xué)性質(zhì)相同，物理性質(zhì)可能不同；同系物是結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上形成1個(gè)或若干CH2原子團(tuán)的物質(zhì)；

①紅磷與白磷是磷元素的兩種不同性質(zhì)的單質(zhì)，二者互為同素異形體；

②12C與14C是C元素的兩種不同的原子，二者互為同位素；

③S2與S8是硫元素的不同性質(zhì)的單質(zhì)，二者互為同素異形體；

④235U與238U的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，二者互為同位素；

⑤干冰是固體CO2，因此干冰與二氧化碳是同一物質(zhì)；

⑥CH4與CH3CH3都屬于烷烴，結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上形成1個(gè)CH2原子團(tuán)，互為同系物；

⑦給出的物質(zhì)結(jié)構(gòu)可看作是甲烷分子中2個(gè)H原子被Cl原子取代產(chǎn)生的物質(zhì)，由于甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，分子中任何兩個(gè)化學(xué)鍵都相鄰，所以 與 表示的是同一物質(zhì)；

⑧CH3CH=CH2和CH2=CH2都屬于烯烴，結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上形成1個(gè)CH2原子團(tuán)，二者互為同系物；

綜上所述可知：屬于同素異形體的是①③；屬于同位素的是②④；屬于同一種物質(zhì)的是⑤⑦；屬于同系物的是⑥⑧；

(2)已知A的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，則A是乙烯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2=CH2，乙烯分子中含有不飽和的碳碳雙鍵，與水在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)制取乙醇(俗稱酒精)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH；

(3)Cu與濃硫酸在加熱時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O，反應(yīng)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在該反應(yīng)中，每有2 mol H2SO4發(fā)生反應(yīng)，其中就有1 mol被還原產(chǎn)生SO2，若被還原的硫酸為0.9 mol，則反應(yīng)消耗硫酸的物質(zhì)的量為n(H2SO4)=2×0.9 mol=1.8 mol，已知濃硫酸物質(zhì)的量濃度為18 mol/L，則理論上需要濃硫酸體積V==0.1 L=100 mL，但由于只有濃硫酸在加熱時(shí)能夠與Cu反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸溶液濃度變稀，反應(yīng)就不再發(fā)生，因此實(shí)際消耗濃硫酸的體積大于100 mL。在反應(yīng)后的溶液中含有未反應(yīng)的H2SO4，使溶液顯酸性，在酸性條件下Cu、H+、NO3-會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生Cu2+、NO、H2O，反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。