Question

0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.0 mol。试回答：

（1） 烃A的分子式为_____________。

（2） 若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3 mol，则有        g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气___________L；

（3） 若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为__________________；

（4） 若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H₂加成，其加成产物经测定分子中含有3个甲基，烃A可能有的结构简式为                    ；

（5）比烃A少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有__________种同分异构体。

Answer

⑴C5H10；⑵42，100.8；⑶；

⑷（CH3）2CHCH＝CH2或CH2＝C（CH3）CH2CH3或CH3CH＝C（CH3）2；⑸3

【解析】

试题分析：（1）0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO2和H2O各1.0mol，根据原子守恒确定A分子中C原子数目为1.0mol÷0.2mol＝5、H原子数目为1.0mol×2/0.2mol＝10，故烃A分子式为C5H10；

（2）根据C原子守恒，可知参加反应的烃A的物质的量为3mol÷5＝0.6mol，故参加反应烃A的质量为0.6mol×70g/mol=42g；根据氧原子守恒可知消耗氧气的物质的量是3mol+3mol÷2＝4.5mol，在标准状况下的体积为4.5mol×22.4L/mol＝100.8L；

（3）烃A分子式为C5H10，烃A不能使溴水褪色，不含不饱和键，在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，A为环戊烷，结构简式为；

（4）烃A能使溴水褪色，含有1个C=C双键，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有3个甲基，故加成产物的结构简式为异戊烷，因此对应的A的结构为（CH3）2CHCH＝CH2或CH2＝C（CH3）CH2CH3或CH3CH＝C（CH3）2；

（5）比烃A少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物，分子式为C4H8，含有1个C=C双键，符合条件的同分异构体为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C（CH3）2，共计3种，

【考点定位】本题考查有机物的推断、烯烃的性质、同分异构体、化学计算等

【名师点晴】该题综合性强，难度较大，熟练掌握常见烃分子的结构特点和性质特点是解答的关键，注意（4）中根据加成反应原理利用还原C=C双键法进行书写。另外还需要注意等效氢原子的判断方法，即同一个碳原子上的氢原子是相同的，其次同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子是相同的，再就是具有对称性结构的（类似于平面镜成像中物体和像的关系）。