Question

17．某烷烴發(fā)生氯代反應(yīng)，其一氯代物只有一種，7.2g該烴進(jìn)行氯代反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為一氯代物時(shí)放出的氣體可使500ml 0.2mol/L的燒堿溶液恰好完全中和，計(jì)算該烴的分子式并寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

分析 設(shè)該烴的分子式為C_nH_2n+2，烴和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代烴和HCl，反應(yīng)方程式為C_nH_2n+2+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$C_nH_2n+1Cl+HCl，放出的氣體恰好被500mL0.2mol/L的氫氧化鈉溶液中和，發(fā)生反應(yīng)HCl+NaOH=NaCl+H₂O，該反應(yīng)中n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，根據(jù)取代反應(yīng)方程式知，n（HCl）=n（C_nH_2n+2）=0.1mol，根據(jù)M=$\frac{m}{n}$計(jì)算其摩爾質(zhì)量，從而計(jì)算n值，再根據(jù)其一氯取代物種類確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答 解：設(shè)該烴的分子式為C_nH_2n+2，烴和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代烴和HCl，反應(yīng)方程式為C_nH_2n+2+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$C_nH_2n+1Cl+HCl，放出的氣體恰好被500mL0.2mol/L的氫氧化鈉溶液中和，發(fā)生反應(yīng)HCl+NaOH=NaCl+H₂O，該反應(yīng)中n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，根據(jù)取代反應(yīng)方程式知，n（HCl）=n（C_nH_2n+2）=0.1mol，烴的摩爾質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{7.2g}{0.1mol}$=72g/mol，物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對(duì)分子質(zhì)量，則12n+2n+2=72，n=5，所以該烴是戊烷，該烴的一氯取代物有一種，則該烴為2，2-二甲基丙烷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C（CH₃）₄，
答：該烴的分子式為C₅H₁₂，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C（CH₃）₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，明確取代反應(yīng)時(shí)各個(gè)物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量之間的關(guān)系式解答，題目難度不大．