Question

19．燃燒法是測定有機化合物化學式的一種重要方法．
（1）現在完全燃燒0.1mol某烴，燃燒產物依次通過右圖所示的裝置，實驗結束后，稱得A裝置增重10.8g，B裝置增重22g．求該烴的分子式．
（2）若已知某烴為乙烯的同系物，0.5mol的該烴在足量的氧氣中完全燃燒后的產物通過盛有足量過氧化鈉的干燥管，干燥管的質量增加45g，
求：該烴的化學式、結構簡式；寫出該烴與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式．

Answer 1

分析 （1）根據濃硫酸具有吸水性，增重10.8g為水的質量，石灰水增重的質量為二氧化碳的質量，計算水、二氧化碳的物質的量，根據元素守恒確定烴的分子式；
（2）若已知某烴為乙烯的同系物，燃燒生成二氧化碳與水的物質的量之比為1：1，完全燃燒后的產物通入盛有足量過氧化鈉的干燥管，發(fā)生反應：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+Na₂CO₃，固體增重相當于與CO₂等物質的量的CO的質量，發(fā)生反應：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，固體增重相當于與H₂O等物質的量的氫氣的質量，根據干燥管質量增重計算二氧化碳、水的物質的量，再根據C、H原子守恒確定烴的分子式，書寫可能的結構簡式．

解答 解：（1）濃硫酸具有吸水性，增重10.8g為水的質量，則n（H₂O）=$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.6mol=1.2mol，所以該烴分子中H原子個數為$\frac{1.2mol}{0.1mol}$=12，
石灰水增重的22g質量為二氧化碳的質量，則n（CO₂）=$\frac{22g}{44g/mol}$=0.5mol，n（C）=n（CO₂）=0.5mol，
即0.1mol烴中含有0.5molC原子，所以該烴分子中C原子個數為$\frac{0.5mol}{0.1mol}$=5，
所以該烴的分子式為C₅H₁₂，
答：該烴的化學式C₅H₁₂；
（2）若已知某烴為乙烯的同系物，燃燒生成二氧化碳與水的物質的量之比為1：1，完全燃燒后的產物通入盛有足量過氧化鈉的干燥管，發(fā)生反應：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+Na₂CO₃，固體增重相當于與CO₂等物質的量的CO的質量，發(fā)生反應：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，固體增重相當于與H₂O等物質的量的氫氣的質量，設二氧化碳、水的物質的量均為xmol，則x mol×28g/mol+xmol×2g/mol=45，故x=1.5，該烴分子中C原子數目為$\frac{1.5mol}{0.5mol}$=3，H原子數目為$\frac{1.5mol×2}{0.5mol}$=6，故該烴分子式為C₃H₆，結構簡式為：CH₂=CH-CH₃，與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式為CH₂=CH-CH₃+Br₂→BrCH₂CHBrCH₃，
答：該烴分子式為C₃H₆，結構簡式為：CH₂=CH-CH₃，與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式為CH₂=CH-CH₃+Br₂→BrCH₂CHBrCH₃．

點評 本題考查有機物分子式確定的計算，（2）中注意利用差量法理解二氧化碳、水與過氧化鈉反應固體增重問題，側重考查學生分析計算能力，難度中等．