Question

4．燃料是重要的能源．
（1）“神七”飞天成功，使中国人向登月目标迈进了一大步．月球上的³He（3表示相对原子质量）蕴藏量巨大，探月的目标之一是探测核聚变燃料³He的分布．地球上的氦元素主要以⁴He形式存在．从原子的构成来看，³He、⁴He两种原子的中子数不同．
（2）天然气是常用的燃料，它的主要成分的名称是甲烷，燃烧的化学方程式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）如表是几种含碳氢的可燃物在压强为101kPa时的沸点．

可燃物	CH4	X	C3H8	C4H10	C5H12
沸点/℃	-164	-88.6	-42.1	-0.5	36.1

打火机的燃料稍加压即可以液化，减压后（打开开关）液体又容易气化，遇明火即燃烧．上表中可作打火机燃料的是C₄H₁₀；分析上表中可燃物分子结构上的规律，推测X的化学式为C₂H₆．

Answer 1

分析 （1）根据相对原子质量≈质子数+中子数判断³He、⁴He的中子数关系；
（2）天然气的主要成分是甲烷，燃烧可以生成二氧化碳和水；
（3）做打火机燃料，选择沸点较高的可燃物；由表格中的可燃物的化学式，找出规律：甲烷、丙烷、丁烷、戊烷的化学式分别CH₄、C₃H₈、C₄H₁₀、C₅H₁₂，若分子中的碳原子数为n，则氢原子数为2n+2，通式为 C_nH_2n+2，故可知X的化学式；由化学式的组成，可知一个分子中碳原子个数越多物质的沸点越高．

解答 解：
（1）³He、⁴He中的3和4分别是它们的相对原子质量，相对原子质量≈质子数+中子数，氦的原子序数为2，质子数也为2，所以中子数分别为：3-2=1和4-2=2，不相同．
故答案为：中子；
（2）天然气的主要成分是甲烷，燃烧可以生成二氧化碳和水，燃烧的化学反应式是CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
故答案为：甲烷；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（3）如果想“打火机的燃料稍加压即可以液化，减压后（打开开关）液体又容易气化，遇明火即燃烧”，则需要选择沸点较高的可燃物，故上表中可做打火机燃料的是C₄H₁₀；
由甲烷、丙烷、丁烷、戊烷的化学式分别CH₄、C₃H₈、C₄H₁₀、C₅H₁₂，若分子中的碳原子数为n，则氢原子数为2n+2，通式为 C_nH_2n+2；故可知X的化学式为C₂H₆；由表格中的可燃物的化学式，找出规律：一个分子中碳原子个数越多物质的沸点越高．
故答案为：
（1）中子；
（2）甲烷；CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（3）C₄H₁₀；C₂H₆．

点评 了解物质的三态变化及其转化，了解有机物的一个特征和物质的化学性质与物理性质的差别及应用；学会由题目中的信息总结规律．