Question

某烴A 0.2mol 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

C₆H₁₂

．
（2）若取一定量的烴A完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各3mol，則有

42

g烴A參加了反應，燃燒時消耗標準狀況下的氧氣

100.8

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

（CH₃）₂C=C（CH₃）₂、CH₂=C（CH₃）CH（CH₃）₂、（CH₃）₃CCH=CH₂

．

Answer 1

分析：（1）根據原子守恒計算A的分子中含有的C、H原子數目，據此確定其分子式；
（2）根據原子守恒計算碳元素與氫元素的質量，烴A的質量等于二氧化碳中碳元素的質量與水氫元素的質量之和；根據氧原子守恒計算消耗氧氣的物質的量，再根據V=nVm計算氧氣的體積；
（3）烴A不能使溴水褪色，則A分子不含不飽和鍵，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，結合A的分子式確定A的結構簡式；
（4）若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成，則A分子含有不飽和鍵，其加成產物經測定分子中含有4個甲基，結合烴A的分子式判斷A可能有的結構．

解答：解：（1）烴A 0.2mol 在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各1.2mol，
根據原子守恒，A的分子中N（C）=

1.2mol

0.2mol

=6、N（H）=

1.2mol×2

0.2mol

=12，
故A的分子式為C₆H₁₂，
故答案為：C₆H₁₂；
（2）若取一定量的烴A完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各3mol，根據原子守恒可知，參加反應A的質量=3mol×12g/mol+3mol×2×1g/mol=42g；
根據氧原子守恒可知，消耗氧氣的物質的量為

3mol×2+3mol

2

=4.5mol，故消耗氧氣的體積為4.5mol×22.4L/mol=100.8L，
故答案為：42；100.8；
（3）A的分子式為C₆H₁₂，不能使溴水褪色，則A分子不含不飽和鍵，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，分子中只有1種H原子，則該烴為環己烷，結構簡式為，
故答案為：；
（4）A的分子式為C₆H₁₂，若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成，則A分子含有C=C，其加成產物經測定分子中含有4個甲基，則加成產物為（CH₃）₂CHCH（CH₃）₂或（CH₃）₃CCH₂CH₃，故A的可能結構為（CH₃）₂C=C（CH₃）₂、CH₂=C（CH₃）CH（CH₃）₂、（CH₃）₃CCH=CH₂，
故答案為：（CH₃）₂C=C（CH₃）₂、CH₂=C（CH₃）CH（CH₃）₂、（CH₃）₃CCH=CH₂．

點評：本題考查有機物分子式與結構的確定、同分異構體的書寫，難度中等，掌握官能團的性質是關鍵，側重對學生能力的考查．