Question

某1 mol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H₂的相對密度為14.5。試通過計算回答下列問題：
（1）寫出鏈烴A可能的結構簡式和名稱。
（2）烷烴B和烯烴C可能各是什么物質？
（3）如果要求1 mol B完全燃燒時需要O₂的物質的量是整數，那么C只能是什么烯烴？

Answer 1

（1）CH₃CH₂CH₂CH₃，正丁烷或，2-甲基丙烷
（2）B：CH₄  C：CH₂==CHCH₃或B：C₂H₆  C：CH₂==CH₂
（3）CH₂==CHCH₃

這是一道有關裂化知識的計算題。
關鍵在于裂化后生成物分別為烷烴和烯烴時，原物質必為烷烴。利用相對密度先求出A的相對分子質量，然后再推斷其分子式。
設烷烴B的分子式為C_mH_2m+2，相對分子質量為M_r（B)，烯烴C分子式為C_nH_2n，相對分子質量為M­（C），根據質量守恒定律，可知鏈烴A的組成應為C_(m+n)H_(m+n)+2，符合烷烴的通式。依題意有：（1）M_r（A）= M_r（B）+ M_r（C），2×14.5×2=58，即  14（m+n)+2=58
得m+n=4
所以A的分子式為C₄H₁₀，其可能的結構如下：CH₃CH₂CH₂CH₃，正丁烷或，2-甲基丙烷。
（2）討論m+n=4
當m=1時，n=3，即B為CH₄，C為CH₂==CHCH₃；
當m=2時，n=2，即B為C₂H₆，C為CH₂==CH₂；
當m≥3時，n≤1，無意義。
（3）從B的燃燒反應方程式來看：CH₄+2O₂CO₂+2H₂O
C₂H₆+O₂2CO₂+3H₂O
可知B應是CH₄，則C只能是CH₂==CHCH₃。