Question

7．0.5mol某烴A在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各2mol．試回答：
（1）烴A的分子式為C₄H₈．
（2）若取一定量的該烴A完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各6mol，則有84g 烴A參加了反應，燃燒時消耗標準狀況下的氧氣201.6L．
（3）若烴A能使溴水褪色，不含支鏈，在核磁共振氫譜中有兩組峰，且峰面積比為3：1，則烴A的結構簡式為CH₃CH=CHCH₃．
（4）若烴A能使溴水褪色，則烴A共有3種同分異構體．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律確定A分子中含有的C、H原子數，從而得出其分子式；
（2）根據C原子守恒計算出生成6mol二氧化碳消耗A的物質的量，再根據m=nM計算出A的質量；O原子守恒計算出消耗氧氣的物質的量，再根據V=nVm計算出消耗標準狀況下氧氣的體積；
（3）烴A能使溴水褪色，不含支鏈，則A為1-丁烯或2-丁烯；在核磁共振氫譜中有兩組峰，且峰面積比為3：1，說明A具有對稱結構，含有2種H，據此確定其結構簡式；
（4）烴A能使溴水褪色，說明A分子中含有碳碳雙鍵，則A為丁烯，根據同分異構體的書寫原則寫出A的結構簡式．

解答 解：（1）0.5mol烴A在氧氣中完全燃燒后生成CO₂和H₂O各2mol，根據質量守恒定律可知A分子中含有的C、H原子數分別為：N（C）=$\frac{2mol}{0.5mol}$=4、N（H）=$\frac{2mol×2}{0.5mol}$=8，
所以A的分子式為：，
故答案為：C₄H₈；    
（2）取一定量的該烴A完全燃燒后生成CO₂和H₂O各6mol，根據C原子守恒可知消耗A的物質的量為：$\frac{6mol}{4}$=1.5mol，1.5molA的質量為：56g/mol×1.5mol=64g；
6molCO₂和H₂O中含有O的物質的量為：6mol×2+6mol×1=18mol，根據O元素守恒可知消耗氧氣的物質的量為：$\frac{18mol}{2}$=9mol，標準狀況下9molA的體積為：22.4L/mol×9mol=201.6L，
故答案為：84；201.6；   
（3）若烴A能使溴水褪色，不含支鏈，其結構簡式可能為：CH₃CH=CHCH₃或CH₂=CHCH₂CH₃，又由于在核磁共振氫譜中有兩組峰，且峰面積比為3：1，則A分子中含有2種H，所以A的結構簡式為：CH₃CH=CHCH₃，
故答案為：CH₃CH=CHCH₃；
（4）烴A能使溴水褪色，則A分子中含有碳碳雙鍵，滿足條件的結構簡式為：CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C（CH₃）CH₃，總共含有3種同分異構體，
故答案為：3．

點評 本題考查了有機物分子式、結構簡式的確定方法，題目難度中等，明確常見有機物結構與性質為解答關鍵，注意掌握同分異構體的書寫原則，能夠利用質量守恒定律確定有機物的分子式，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．