Question

1 mol某鏈烴A，在一定條件下完全裂化成1 mol烷烴B和1 mol烯烴C，生成的混合氣體對(duì)H₂的相對(duì)密度為14.5。試通過計(jì)算回答下列問題：

(1)寫出鏈烴 A可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和名稱。

(2)烷烴B和烯烴C可能各是什么物質(zhì)？

(3)如果1 mol B完全燃燒時(shí)需要氧氣的物質(zhì)的量是整數(shù)，那么C只能是何種烯烴？

Answer 1

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律求解。利用通式及相對(duì)分子質(zhì)量可求出 A的分子式，進(jìn)而寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。

正丁烷裂化有兩種情況：，斷①處生成 CH₄ 和丙烯；斷②處生成C₂H₆和 C₂H₄ 。異丁烷裂化只有一種情況：，生成 CH₄和丙烯。

設(shè)烷烴B的分子組成為C_nH_2n+2，相對(duì)分子質(zhì)量為M_B；烯烴C的分子組成為C_mH_2m，相對(duì)分子質(zhì)量為M_c。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，鏈烴 A的組成應(yīng)為C_n+mH_2(n+m)+2，可知 A為烷烴。據(jù)題意：M_A=M_B+M_c=2×14.5×2=58 ，14a+2=58，a=4，所以 A的分子式為 C₄H₁₀。

(1) A為CH₃CH₂CH₂CH₃(正丁烷)或(異丁烷)。

(2)討論： n+m=4。

當(dāng) n=1時(shí)，m=3，即 B為甲烷， C為丙烯；

當(dāng) n=2時(shí)， m=2，即 B為乙烷， C為乙烯；

當(dāng) n≥3時(shí)， m≤1，無意義。

(3)從 B的燃燒反應(yīng)來看：

CH₄+2O₂CO₂+2H₂O 或 C₂H₆+O₂2CO₂+3H₂O，所以 B應(yīng)是 CH₄，則 C只能是丙烯。

答案：(1) CH₃CH₂CH₂CH₃(正丁烷)或(異丁烷)

(2) B為甲烷， C為丙烯；或B為乙烷， C為乙烯

(3) C只能是丙烯