Question

20．燃燒法是測定有機(jī)化合物分子式的一種重要方法．完全燃燒0.05mol某烴A后，將燃燒產(chǎn)物依次通過足量濃硫酸、堿石灰，試驗結(jié)束后，稱得濃硫酸增重5.4g，堿石灰增重11g．則：
（1）該烴的分子式為C₅H₁₂；屬于烷烴．
（2）寫出烴A所有可能存在的結(jié)構(gòu)簡式CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C；
（3）若烴A的一氯取代產(chǎn)物只有一種，寫出A與氯氣反應(yīng)（第一步）的化學(xué)方程式（CH₃）₄C+Cl₂→（CH₃）₃CCH₂Cl+HCl；
（4）下列烴中，屬于A的同系物，且其一氯代物可能只有一種的是C；
A：C₃H₈       B：C₂H₄       C：C₈H₁₈ D：C₆H₁₄
（5）在120°C和101Kpa的條件下，某氣態(tài)烴和一定質(zhì)量的氧氣混合點燃，完全反應(yīng)后再恢復(fù)到原來的溫度時，氣體體積不變，則該烴可能是AC．
A、CH₄          B、C₂H₂         C、C₂H₄          D、C₂H₆．

Answer 1

分析 完全燃燒0.05mol某烴A后，將燃燒產(chǎn)物依次通過足量濃硫酸、堿石灰，試驗結(jié)束后，稱得濃硫酸增重5.4g，堿石灰增重11g，可知n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（CO₂）=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，則有機(jī)物中N（C）=$\frac{0.25mol}{0.05mol}$=5，N（H）=2×$\frac{0.3mol}{0.05mol}$=12，故分子式為C₅H₁₂，為戊烷，可存在正戊烷、異戊烷、新戊烷3種同分異構(gòu)體，以此解答（1）～（3）題；
（4）屬于A的同系物，且其一氯代物可能只有一種，應(yīng)為結(jié)構(gòu)對稱的烷烴；
（5）可結(jié)構(gòu)烴燃燒的化學(xué)方程式計算．

解答 解：（1）完全燃燒0.05mol某烴A后，將燃燒產(chǎn)物依次通過足量濃硫酸、堿石灰，試驗結(jié)束后，稱得濃硫酸增重5.4g，堿石灰增重11g，可知n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（CO₂）=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，則有機(jī)物中N（C）=$\frac{0.25mol}{0.05mol}$=5，N（H）=2×$\frac{0.3mol}{0.05mol}$=12，故分子式為C₅H₁₂，
故答案為：C₅H₁₂；烷；
（2）C₅H₁₂可存在正戊烷、異戊烷、新戊烷3種同分異構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C；
（3）烴A的一氯取代產(chǎn)物只有一種，為（CH₃）₄C，與氯氣反應(yīng)（第一步）的化學(xué)方程式為（CH₃）₄C+Cl₂→（CH₃）₃CCH₂Cl+HCl，
故答案為：（CH₃）₄C+Cl₂→（CH₃）₃CCH₂Cl+HCl；
（4）屬于A的同系物，應(yīng)為烷烴，且其一氯代物可能只有一種，則結(jié)構(gòu)對稱，只含有1中H，可為（CH₃）₃CC（CH₃）₃，故答案為：C；
（5）生成的水為氣體，反應(yīng)前后氣體體積不變，由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂=xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，則1+x+$\frac{y}{4}$=x+$\frac{y}{2}$，解得y=4，即烴分子中H原子數(shù)目為4，故選項中CH₄、C₂H₄ 符合，
故選：AC．

點評 本題考查有機(jī)物分子式確定、同分異構(gòu)體、烴燃燒規(guī)律等，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查，注意掌握燃燒法利用原子守恒確定分子式，難度不大．