Question

16．燃燒法是測定有機化合物分子式的一種重要方法，完全燃燒0.1mol某烴后，將生成的氣體通過足量的濃硫酸，濃硫酸增重9.0g，再將剩余氣體通過澄清石灰水，生成沉淀40g．據(jù)此推導(dǎo)該有機物的分子式，并寫出該烴可能的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 根據(jù)有機物燃燒時，有機物中的碳全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳，根據(jù)生成的碳酸鈣沉淀的質(zhì)量可以確定二氧化碳的物質(zhì)的量，從而得出烴中C原子個數(shù)，有機物中的氫全部轉(zhuǎn)化為水，濃硫酸增重的質(zhì)量為水的質(zhì)量，由水的其質(zhì)量可以可求得烴中H原子個數(shù)，以此可求得烴的分子式；根據(jù)碳鏈異構(gòu)來書寫同分異構(gòu)體．

解答 解：濃硫酸增重的為水的質(zhì)量，則水的物質(zhì)的量為：n（H₂O）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$=0.5mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.5mol=1mol，
生成的40g沉淀為碳酸鈣，根據(jù)C原子守恒，則0.1mol該有機物中含有C的物質(zhì)的量為：n（C）=n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{40g}{100g/mol}$=0.4mol，
即0.1mol烴中含有0.4molC原子，1molH原子，所以該烴分子中C原子個數(shù)為4，H原子個數(shù)為10，
所以該烴的分子式為C₄H₁₀；
該有機物為丁烷，根據(jù)碳鏈異構(gòu)可得C₄H₁₀的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH₂CH₂CH₃、CH（CH₃）₃，
答：該烴的分子式為C₄H₁₀；它可能存在的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH₂CH₂CH₃、CH（CH₃）₃．

點評 本題考查了有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，注意掌握質(zhì)量守恒定律在確定有機物分子式中的應(yīng)用方法，明確同分異構(gòu)體的概念及書寫原則．