Question

【題目】0.2mol某烴A在氧氣中充分燃燒后，生成化合物B、C各1.2mol。試回答：

(1)烴A的分子式為______。

(2)若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與氯氣發生取代反應，其一氯代物只有一種，則烴A的結構簡式為______。

(3)若取一定量的烴A完全燃燒后，生成B、C各3mol，則有______g烴A參加了反應，燃燒時消耗標準狀況下的氧氣______L。

(4)若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產物經測定分子中含有4個甲基，烴A可能有的結構簡式有(不考慮立體異構)______。

Answer 1

【答案】C6H12 42 100.8 或

【解析】

烴分子中僅含有C、H兩種元素，令烴A的分子式為CxHy，0.2mol烴A在氧氣的充分燃燒后生成化合物分別為CO2、H2O各1.2mol，根據原子守恒計算出x=6，y=12，即A的分子式為C6H12；根據烴A的分子式，A分子的不飽和度為1，以烴A不能使溴水褪色，所以烴A分子中不能含有碳碳雙鍵，只能形成環狀有機物；寫出烴A燃燒的化學方程式為C6H12+9O2CO2+H2O，根據反應中反應物、生成物變化的物質的量之比等于化學計量數之比，計算出消耗C6H12、O2的物質的量；若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下與H2加成，則烴A中含有碳碳雙鍵，加成后的產物為烷烴，根據烷烴的特點，相鄰的兩個碳原子各去掉1個氫原子，形成碳碳雙鍵，找出符合條件的烴A。

(1)烴僅含有C、H兩種元素，令烴A的分子式為CxHy，0.2mol烴A在氧氣的充分燃燒后生成化合物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)，計算出x=6，y=12，則A的分子式為C6H12；

（2）烴A的分子式為C6H12，不能使溴水褪色，說明有機物中不含碳碳雙鍵，但在一定條件下，能與氯氣發生取代反應，其一氯代物只有一種，應為環己烷，結構簡式為；

(3)烴A燃燒的化學方程式為C6H12+9O2CO2+H2O，一定質量的烴A完全燃燒，生成3molCO2和3molH2O，根據反應中反應物、生成物變化的物質的量之比等于化學計量數之比，則消耗0.5mol C6H12，0.5mol C6H12的質量為0.5mol×84g/mol=42g；消耗氧氣的物質的量為4.5mol，消耗標準狀況下的氧氣體積為4.5mol×22.4L/mol=100.8L；

(4)若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下與H2加成，其加成產物經測定，分子中含有4個甲基，生成物為、，說明分子中含有1個C=C鍵，相鄰兩個碳原子都含有H原子為C=C雙鍵位置，故A的結構簡式為：或，

故答案為：或。

【點晴】

在由烯烴與氫氣發生加成反應生成烷烴，根據烷烴推測出烯烴結構時，用減氫原子的方法，如果是單烯烴，符合要求的烷烴分子中相鄰的兩個碳原子各去掉一個氫原子，然后形成碳碳雙鍵；若是由炔烴與氫氣發生加成反應生成烷烴，根據烷烴推測出炔烴結構時，用減氫原子的方法，符合要求的烷烴分子中相鄰的兩個碳原子各去掉兩氫原子，然后形成碳碳三鍵。