Question

1．科学家最近在-100℃的低温下合成了一种化合物X，此分子的模型如图所示，其中每个 代表一个碳原子，每个  代表一个氢原子．
（1）该分子的分子式为C₅H₄．
（2）该分子中碳原子和氢原子的质量之比为15：1．
（3）该分子中碳元素的质量分数为93.75%．
（4）请补充该物质燃烧的化学方程式：C₅H₄+6O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$5CO₂+2H₂O．
（5）等质量的该物质与甲烷相比，燃烧时消耗的氧气量较少（填“多”或“少”）．

Answer 1

分析 （1）根据物质的分子模型图确定该物质的化学式；
（2）根据分子结构来分析；
（3）根据化合物中元素的质量分数计算方法来分析；
（4）根据化学方程式的写法来分析；
（5）要比较等质量的该物质与甲烷燃烧消耗的氧气，可根据化学方程式比较物质与氧气的质量比进行求解．

解答 解：（1）由该物质的分子模型图可知该物质的分子由五个碳原子和四个氢原子所构成，因此该物质的化学式可写为C₅H₄；故填：C₅H₄；
（2）由该物质的化学式C₅H₄可知该分子由5个C原子和4个H原子构成，因此该分子中的碳原子与氢原子的质量比为：（12×15）：（1×4）=15：1；故填：15：1；
（3）该分子中碳元素的质量分数为$\frac{12×5}{12×5+1×4}×100%$=93.75%；故填：93.75%；
（4）该物质完全燃烧生成水和二氧化碳，方程式为：C₅H₄ +6O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$5CO₂+2H₂O；故填：C₅H₄；2H₂O；
（5）要解答这个问题，可根据方程式中两种物质与氧气的质量比求解，化学方程式如下：
CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
16     64
C₅H₄ +6O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$5CO₂+2H₂O
  64     192
甲烷燃烧的化学反应中甲烷与氧气的质量比是16：64=1：4，C₅H₄燃烧的反应中C₅H₄与氧气的质量比是64：192=1：3，相当于每1克的两种物质燃烧，甲烷消耗氧气的质量是4克、该化合物消耗氧气的质量是3克，显然等质量的该物质与甲烷相比，燃烧时消耗的氧气少．故填：少．

点评 本题的关键是要充分理解图中信息，根据物质的分子的模型图，可判断分子的构成，从而确定物质的化学式解答各方面的知识．