Question

【題目】0.2mol 某烴 A 在氧氣中完全燃燒后，生成CO2和H2O各1.2mol 。試回答：

(1)烴A的分子式為______________。

(2)若取一定量的該烴 A完全燃燒后，生成CO2和H2O各3mol ，則有______ g 烴 A參加了反應(yīng)，燃燒時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣______ L 。

(3)若烴 A 不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，則烴 A 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______。

(4)若烴 A 能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產(chǎn)物經(jīng)測(cè)定分子中含有 4個(gè)甲基，烴A可能有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（寫(xiě)一種即可）______________。

(5)比烴 A 少一個(gè)碳原子且能使溴水褪色的 A 的同系物有______種同分異構(gòu)體（包括順?lè)串悩?gòu)）。

Answer 1

【答案】C6H12 42 100.8 (CH3)3CCH=CH2或(CH3)2CHC(CH3)=CH2或(CH3)2C=C(CH3)2 5

【解析】

(1)根據(jù)原子守恒確定烴A分子中C、H原子數(shù)目，可知烴A分子式為C6H12；

(2)根據(jù)C原子守恒計(jì)算參加反應(yīng)的烴A的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=n·M計(jì)算參加反應(yīng)烴A的質(zhì)量，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒計(jì)算O2的物質(zhì)的量，結(jié)合V=n·Vm計(jì)算消耗的氧氣的體積；

(3)烴A不能使溴水褪色，不含不飽和鍵，在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，A為環(huán)己烷；

(4)烴A能使溴水褪色，含有1個(gè)C=C雙鍵，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產(chǎn)物經(jīng)測(cè)定分子中含有4個(gè)甲基，故加成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或，相鄰C原子上各去掉1個(gè)H原子，還原碳碳雙鍵；

(5)比烴A少一個(gè)碳原子且能使溴水褪色的A的同系物，分子式為C5H10，含有1個(gè)C=C雙鍵。

(1)0.2mol某烴A在氧氣中完全燃燒后，生成CO2和H2O各1.2mol，根據(jù)原子守恒確定A分子中C原子數(shù)目為C：1.2mol÷0.2mol=6；含有的H原子數(shù)目為H：(1.2mol×2)÷0.2mol=12，所以該烴A分子式為C6H12；

(2)根據(jù)C原子守恒，可知參加反應(yīng)的烴A的物質(zhì)的量為n(C6H12)=3mol÷6=0.5mol，則參加反應(yīng)烴A的質(zhì)量為m(C6H12)=0.5mol×84g/mol=42g，烴C6H12燃燒的化學(xué)方程式為C6H12+9O26CO2+6H2O，根據(jù)方程式可知1molC6H12完全燃燒消耗9molO2，則0.5molC6H12燃燒消耗4.5molO2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(O2)=4.5mol×22.4L/mol=100.8L；

(3)烴A分子式為C6H12，烴A不能使溴水褪色，不含不飽和鍵，在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，A為環(huán)己烷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；

(4)烴A能使溴水褪色，物質(zhì)分子中含有1個(gè)碳碳雙鍵，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產(chǎn)物經(jīng)測(cè)定分子中含有4個(gè)甲基，故加成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或，若加成產(chǎn)物為，對(duì)應(yīng)的A的結(jié)構(gòu)為(CH3)3CCH=CH2；若加成產(chǎn)物為，則A可能為(CH3)2CHC(CH3)=CH2或(CH3)2C=C(CH3)2；

(5)比烴A少一個(gè)碳原子且能使溴水褪色的A的同系物，分子式為C5H10，含有1個(gè)碳碳雙鍵，符合條件的同分異構(gòu)體為：CH3CH2CH2CH=CH2、CH3CH2CH=CHCH3、CH2=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2，共有5種不同結(jié)構(gòu)。