Question

20．有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视．
（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能．例如，加入CH₃OC（CH₃）₃来生产“无铅汽油”．CH₃OC（CH₃）₃分子中必存在原子间连接形式有③ （填写编号）；

CH₃OC（CH₃）₃ 与CH₃OCH₂CH₂CH₃的关系是②（填写编号）
①同一物质       ②同系物       ③同分异构体
（2）天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，已成为我国西部开发的重点之一，天然气常和石油伴生，其主要的成分是CH₄（填“化学式”）．能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是B（填写编号）．
A．其一氯取代物不存在同分异物体       B．其二氯取代物不存在同分异物体
C．1mol甲烷分子中含4mol共价键       D．其三氯取代物不存在同分异构体
（3）1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50公里/小时行驶了40公里．为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是③（填写编号）．
①电解水             ②锌和稀硫酸反应             ③光解海水
其次，制得纯氢气后作为燃料还需要解决的问题是储存或运输（写出其中一个）

Answer 1

分析 （1）碳原子最多形成四个单键，氧原子最多形成两个；结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的有机物互为同系物；
（2）甲烷是正四面体结构，四个氢原子完全等效；
（3）根据获取途径的能源消耗角度来分析．

解答 解：（1）根据碳的四价键结构、氧的二价键架构，结合该分子有支链，可知在CH₃OC（CH₃）₃分子中必然存在的原子间连接形式有；CH₃OC（CH₃）₃ 与CH₃OCH₂CH₂CH₃的结构相似，均只含有一个醚键，且分子组成上相差一个CH₂原子团，故互为同系物．
故答案为：③；②
（2）天然气的主要成分是甲烷，根据分子式，可推测CH₄的空间结构只有平面正方形和正四面体两种可能．若为平面正方形结构，则其二元取代物有两种同分异构体，而正四面体的二元取代物不存在同分异构体，故答案为：CH₄；B；
（3）电解水消耗大量的电能，锌和硫酸反应也不符合工业上大量生产，只有利用太阳能使海水光解才是最经济的方法，
氢气储存和运输时容易爆炸，故答案为：③；贮存或运输．

点评 本题考查有机物结构和同系物、同分异构体的定义，难度不大，注意基础的掌握．