Question

19．石油是重要的能源和宝贵的资源，人们的衣、食、住、行、用很大程度上直接或间接与石油产品有关．塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料，绝大部分靠石油来生产．石油必须经过炼制才能使用，石油的炼制主要有分馏、裂化、重整、精制等．
煤是另一种矿物燃料，也是宝贵的资源．它是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物．煤的综合利用有煤的气化、煤的干馏、煤的液化等．
①煤的气化是让固体煤在一定温度及压强下与气化剂（如蒸汽、空气或氧气等）发生一系列化学反应，使煤中的有机物转化为氢气、甲烷和一氧化碳等气态物质的过程．②煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程．煤通过干馏产生焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等，其中煤焦油可以通过分馏制得重要的化工原料．③煤的液化是把煤磨成粉末后和一些燃料油混合，在催化剂作用下加氢，得到的液化产物的过程．此液化产物也称人造石油．
阅读上述文字，结合已学知识，回答下列问题：
（1）下列变化属于物理变化的是①⑥
①石油的分馏；②煤的干馏；③石蜡的催化裂化；④煤的气化；⑤煤的液化；⑥煤焦油成分的分离．
（2）有下列反应：①由乙烯制乙醇  ②甲烷在空气中燃烧  ③由氯乙烯制聚氯乙烯  ④丙烯使溴水褪色  ⑤苯与浓硝酸、浓硫酸的混合在50℃-60℃条件下的反应  ⑥由乙烯制聚乙烯  ⑦乙醇在铜作催化剂条件下与氧气反应生成乙醛  ⑧乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯．
其中属于取代反应的是（填序号，下同） ，属于氧化反应的是②⑦，
属于聚合反应的是③⑥，属于加成反应的是①④．
（3）分子结构中在同一平面上的碳原子数最多为11个．
（4）石油分馏产品之一的汽油中含有戊烷，戊烷分子式为C₅H₁₂．写出戊烷的所有同分异构体CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C．

Answer 1

分析 （1）化学变化是指在原子核不变的情况下，有新物质生成的变化．物理变化是指没有新物质生成的变化．化学变化和物理变化的本质区别在于是否有新物质生成；
（2）取代反应是有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应；
氧化反应是物质所含元素化合价升高的反应；
聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程；
加成反应是有机物分子中的不饱和键断裂，断键原子与其他原子或原子团相结合，生成新的化合物的反应；
以此解答该题；
（3）此有机物中原子共平面的母体有苯环、碳碳双键和碳碳三键；
（4）C₅H₁₂为烷烃，可利用减碳链的方法书写其同分异构体，以此来解答．

解答 解：（1）①石油的分馏是根据物质的沸点不同进行分离，物理变化，故正确；
②煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，属于化学变化，故错误；
③石蜡的催化裂化是由大分子经裂化而得的小分子的汽油，属于化学变化，故错误；
④煤的气化是煤与碳反应生成一氧化碳和氢气，属于化学变化，故错误；
⑤煤的液化是用煤做原料来生产甲醇的过程，故为化学变化，故错误；
⑥煤焦油成分的分离是利用其组分沸点的不同，用加热的方法将其各组分分离的方法，故为物理变化，故正确．
故选①⑥；
（2）①由乙烯制乙醇，是乙烯和水在催化剂作用下发生了加成反应，故属于加成反应；
 ②甲烷在空气中燃烧时，甲烷发生了氧化反应，故此反应为氧化反应；
  ③由氯乙烯制聚氯乙烯发生的是加聚反应；
  ④丙烯使溴水褪色是丙烯和溴水发生了加成反应；
  ⑤苯与浓硝酸、浓硫酸的混合在50℃-60℃条件下的反应，是苯和浓硝酸发生了硝化反应，也属于取代反应；
 ⑥由乙烯制聚乙烯是发生了加聚反应；
  ⑦乙醇在铜作催化剂条件下与氧气反应生成乙醛，是乙醇的氧化反应；
  ⑧乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯，是酯化反应，也属于取代反应．
故答案为：⑤⑧，②⑦，③⑥，①④；
（3）分子中，此有机物中原子共平面的母体有苯环、碳碳双键和碳碳三键，即，由于碳碳三键中1号C原子处于苯中H原子的位置，而1、2、3碳原子是以乙炔为母体，故1、2、3号碳原子一定和苯环处于同一平面上；而2、3、4、5号碳原子是以乙烯为母体，故一定共平面，但由于2号和3号碳原子间的碳碳单键可以旋转，故4号碳原子一定和苯环共平面，但5号碳原子和苯环不一定共平面，故此有机物中至少有10个碳原子共平面，最多有11个碳原子共平面，故答案为：11；
（4）C₅H₁₂为烷烃，由减碳链的方法可知其同分异构体有CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C，共3种，
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C．

点评 本题考查烷烃同分异构体的书写和有机反应类型，为基础性题目，把握减链法书写同分异构体为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．