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，燃燒時消耗標準狀況下的氧氣______ L 。

(3)若烴 A 不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發生取代反應，其一氯取代物只有一種，則烴 A 的結構簡式為______。

(4)若烴 A 能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產物經測定分子中含有 4個甲基，烴A可能有的結構簡式為（寫一種即可）______________。

(5)比烴 A 少一個碳原子且能使溴水褪色的 A 的同系物有______種同分異構體（包括順反異構）。

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)根據原子守恒確定烴A分子中C、H原子數目，可知烴A分子式為C6H12；

(2)根據C原子守恒計算參加反應的烴A的物質的量，再根據m=n·M計算參加反應烴A的質量，根據物質反應前后質量守恒計算O2的物質的量，結合V=n·Vm計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生取代反應，其一氯取代物只有一種，A為環己烷；

(4)烴A能使溴水褪色，含有1個C=C雙鍵，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產物經測定分子中含有4個甲基，故加成產物的結構簡式為或，相鄰C原子上各去掉1個H原子，還原碳碳雙鍵；

(5)比烴A少一個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，根據原子守恒確定A分子中C原子數目為C：1.2mol÷0.2mol=6；含有的H原子數目為H：(1.2mol×2)÷0.2mol=12，所以該烴A分子式為C6H12；

(2)根據C原子守恒，可知參加反應的烴A的物質的量為n(C6H12)=3mol÷6=0.5mol，則參加反應烴A的質量為m(C6H12)=0.5mol×84g/mol=42g，烴C6H12燃燒的化學方程式為C6H12+9O26CO2+6H2O，根據方程式可知1molC6H12完全燃燒消耗9molO2，則0.5molC6H12燃燒消耗4.5molO2，其在標準狀況下的體積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生取代反應，其一氯取代物只有一種，A為環己烷，結構簡式為；

(4)烴A能使溴水褪色，物質分子中含有1個碳碳雙鍵，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產物經測定分子中含有4個甲基，故加成產物的結構簡式為或，若加成產物為，對應的A的結構為(CH3)3CCH=CH2；若加成產物為，則A可能為(CH3)2CHC(CH3)=CH2或(CH3)2C=C(CH3)2；

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