Question

2．按照要求填空：
（1）下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在空格上．
同位素②③，同素异形体①④，同分异构体⑥⑧，同系物⑦．

①金刚石与“足球烯”C₆₀；②D与T；③¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O；④氧气（O₂）与臭氧（O₃）；
⑤与 ⑥乙醇（CH₃CH₂OH）和甲醚（CH₃OCH₃）；
⑦和；⑧  和 ；
（2）完成离子方程式：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（3）命名有机物：2，4-二甲基-3-乙基己烷
（4）写出乙酸与甲醇（CH₃OH）酯化的化学方程式CH₃COOH+CH₃OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₃+H₂O．
（5）将铂丝插入KOH溶液中做电极，并在两极片上分别通入甲烷和氧气，形成一种燃料电池：通甲烷的铂丝为原电池的负极，发生的电极反应为CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．
（6）PET是涤纶的主要成分，可用作饮料瓶、磁带和胶片的片基等，其结构简式如图：
．该高分子材料是由两种单体通过缩聚反应制备而成，其单体的结构简式为和．

Answer 1

分析 （1）有相同质子数，不同中子数或同一元素的不同核素互为同位素；相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；结构相似、分子组成相差若干个“CH₂”原子团的有机化合物互相称为同系物；
（2）标注元素化合价结合电子守恒和原子守恒配平书写离子方程式，开始较慢，随后反应速率加快说明生成的锰离子起了催化作用；
（3）根据烷烃烷烃命名原则完成：
①长-----选最长碳链为主链；
②多-----遇等长碳链时，支链最多为主链；
③近-----离支链最近一端编号；
④小-----支链编号之和最小．看下面结构简式，从右端或左端看，均符合“近-----离支链最近一端编号”的原则；
⑤简-----两取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号．如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面．
（4）依据酯化反应的反应历程是羧酸脱羟基醇脱氢书写甲醇和乙酸反应生成乙酸甲酯和水；
（5）根据得失电子判断燃料电极的正负极，根据得失电子及产物的性质写出电极反应式；
（6）凡链节中间（不在端上）含有（酯基）结构的高聚物，其单体必为两种，按 断开，羰基上加羟基，氧原子上加氢原子即得高聚物单体．

解答 解：（1）¹⁶O、¹⁷O和¹⁸O质子数相同，中子数不同，故互为同位素；D与T质子数相同，中子数不同，故互为同位素，故互为同位素的是：②③；金刚石与“足球烯”C₆₀都是由碳元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体； 氧气（O₂）与臭氧（O₃）都是由氧元素形成的不同物质，都是单质，互为同素异形体，故互为同素异形体的是：①④；乙醇（CH₃CH₂OH）和甲醚（CH₃OCH₃）分子式相同，但结构不同，互为同分异构体；分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故互为同分异构体的是：⑥⑧；结构相似，分子组成相差1个“CH₂”原子团，互为同系物，故互为同系物的是⑦，故答案为：②③；①④；⑥⑧；⑦；
（2）碳元素化合价+3价变化为+4价，升高做还原剂，锰元素化合价+7价变化为+2价，C2O42-前加系数5，MnO4-前系数加2，电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平写出离子方程式为：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案为：2；5；16H⁺；2； 10； 8H₂O；
（3），选取含有碳原子数最多的碳链为主链，最长的碳链含有6个C，主链为己烷，然后从取代基最近的一端--左边开始编号，该有机物的命名为：2，4-二甲基-3-乙基己烷，故答案为：2，4-二甲基-3-乙基己烷；
（4）依据酯化反应的反应历程是羧酸脱羟基醇脱氢书写甲醇和乙酸反应生成乙酸甲酯和水，反应方程式为：CH₃COOH+CH₃OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₃+H₂O，故答案为：CH₃COOH+CH₃OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃COOCH₃+H₂O；
（5）燃料燃烧时失电子发生氧化反应，原电池的负极上失电子发生氧化反应，所以通甲烷的铂丝为原电池的负极；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是酸性氧化物能和氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，所以该电极上的电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：负；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（6）是由和发生缩聚反应而成，故答案为：；．

点评 本题考查了有机物的分类、离子方程式的配平、原电池电极反应式的书写、分异构体书写、酯化反应方程式的书写和高聚物单体的判断等，中等难度．注意凡链节中间（不在端上）含有（酯基）结构的高聚物，其单体必为两种，按 断开，羰基上加羟基，氧原子上加氢原子即得高聚物单体．