Question

8．0.2mol某烴A在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各1.0mol．試回答：
（1）烴A的分子式為C₅H₁₀．
（2）若取一定量的該烴A完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各3mol，則有42g烴A參加了反應(yīng)，燃燒時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣100.8L；
（3）若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，則烴A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chǎn)物經(jīng)測(cè)定分子中含有3個(gè)甲基，烴A可能有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（CH₃）₂CHCH=CH₂或CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃或CH₃CH=C（CH₃）₂；
（5）比烴A少一個(gè)碳原子A的同系物有3種同分異構(gòu)體．

Answer 1

分析 （1）烴燃燒生成二氧化碳和水，由0.2mol烴燃燒生成二氧化碳和水各1.0mol，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可確定該有機(jī)物的分子式；
（2）由分子組成可知，生成CO₂和H₂O各3mol，烴為0.6mol，可確定烴的質(zhì)量和消耗的氧氣；
（3）若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與Cl₂發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯代物只有一種，說明烴中不含碳碳雙鍵，應(yīng)為環(huán)烷烴，即環(huán)己烷；
（4）烴A能使溴水褪色，說明烴中含有1個(gè)C=C雙鍵，在催化劑作用下，與H₂加成，其加成產(chǎn)物經(jīng)測(cè)定分子中含有3個(gè)甲基，其碳架結(jié)構(gòu)為（①②③雙鍵位置）：，以此判斷；
（5）比A少1個(gè)C原子的A的同系物為丁烯，結(jié)合同分異構(gòu)體的書寫原則判斷．

解答 解：（1）某烴A 0.2mol 在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各1.0mol，則分子中含有N（C）=$\frac{1.0mol}{0.2mol}$=6，n（H）=$\frac{1.0mol×2}{0.2mol}$=12，其分子式為C₅H₁₀，
故答案為：C₅H₁₀；
（2）若取一定量的該烴A完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各3mol，由分子組成可知烴的物質(zhì)的量為：$\frac{3mol}{5}$=0.6mol，質(zhì)量為：0.6mol×（70g/mol）=42g，
消耗氧氣的物質(zhì)的量為：0.6mol×（5+$\frac{10}{4}$）=4.5mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗氧氣的體積為：4.5mol×22.4L/mol=100.8L，
故答案為：42；100.8；
（3）C₅H₁₀只有1個(gè)不飽和度，若烴A不能使溴水褪色，則其為環(huán)烷烴，且能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯代物只有一種的是環(huán)戊烷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：；
（4）烴A能使溴水褪色，說明烴中含有1個(gè)C=C雙鍵，在催化劑作用下與H₂加成，其加成產(chǎn)物經(jīng)測(cè)定分子中含有3個(gè)甲基，其碳架結(jié)構(gòu)為：（①②③雙鍵位置），則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：（CH₃）₂CHCH=CH₂、CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃、CH₃CH=C（CH₃）₂，
故答案為：（CH₃）₂CHCH=CH₂或CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃或  CH₃CH=C（CH₃）₂；  
（5）比烴A少一個(gè)碳原子A的同系物為丁烯，主鏈含有4個(gè)C的丁烯有1-丁烯和2-丁烯兩種結(jié)構(gòu)，主鏈含有3個(gè)C的丁烯只有2甲基-1-丁烯1種，所以滿足體積的有機(jī)物總共有3種，
故答案為：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，明確常見有機(jī)物組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握同分異構(gòu)體的書寫原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．