Question

0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。试回答：

(1)烃A的分子式为______。

(2)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，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为______。

(3)若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有______g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气______L。

(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4个甲基，烃A可能有的结构简式有(不考虑立体异构)______。

Answer

C6H12 42 100.8 或

【解析】

烃分子中仅含有C、H两种元素，令烃A的分子式为CxHy，0.2mol烃A在氧气的充分燃烧后生成化合物分别为CO2、H2O各1.2mol，根据原子守恒计算出x=6，y=12，即A的分子式为C6H12；根据烃A的分子式，A分子的不饱和度为1，以烃A不能使溴水褪色，所以烃A分子中不能含有碳碳双键，只能形成环状有机物；写出烃A燃烧的化学方程式为C6H12+9O2CO2+H2O，根据反应中反应物、生成物变化的物质的量之比等于化学计量数之比，计算出消耗C6H12、O2的物质的量；若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下与H2加成，则烃A中含有碳碳双键，加成后的产物为烷烃，根据烷烃的特点，相邻的两个碳原子各去掉1个氢原子，形成碳碳双键，找出符合条件的烃A。

(1)烃仅含有C、H两种元素，令烃A的分子式为CxHy，0.2mol烃A在氧气的充分燃烧后生成化合物B，C各1.2mol，即0.2x=1.2(C原子守恒)，0.2y=1.2×2(H原子守恒)，计算出x=6，y=12，则A的分子式为C6H12；

（2）烃A的分子式为C6H12，不能使溴水褪色，说明有机物中不含碳碳双键，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，应为环己烷，结构简式为；

(3)烃A燃烧的化学方程式为C6H12+9O2CO2+H2O，一定质量的烃A完全燃烧，生成3molCO2和3molH2O，根据反应中反应物、生成物变化的物质的量之比等于化学计量数之比，则消耗0.5mol C6H12，0.5mol C6H12的质量为0.5mol×84g/mol=42g；消耗氧气的物质的量为4.5mol，消耗标准状况下的氧气体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L；

(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4个甲基，生成物为、，说明分子中含有1个C=C键，相邻两个碳原子都含有H原子为C=C双键位置，故A的结构简式为：或，

故答案为：或。

【点晴】

在由烯烃与氢气发生加成反应生成烷烃，根据烷烃推测出烯烃结构时，用减氢原子的方法，如果是单烯烃，符合要求的烷烃分子中相邻的两个碳原子各去掉一个氢原子，然后形成碳碳双键；若是由炔烃与氢气发生加成反应生成烷烃，根据烷烃推测出炔烃结构时，用减氢原子的方法，符合要求的烷烃分子中相邻的两个碳原子各去掉两氢原子，然后形成碳碳三键。