Question

16．将0.1mol某液态烃X完全燃烧，将产物通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重5.4g，然后将剩余气体通入足量的澄清石灰水中，得到60g沉淀．X不能使酸性KMnO₄溶液褪色，也不能与溴的四氯化碳溶液反应而使其褪色．在催化剂存在时，7.8gX能与amolH₂发生加成反应生成相应的饱和烃Y．请回答下列问题：
（1）a=0.3．
（2）X能和浓硫酸、浓硝酸的混合酸反应，该反应的化学方程式是：C₆H₆+HNO₃$→_{△}^{浓硫酸}$C₆H₅NO₂ +H₂O，该反应属于取代反应，有机产物的名称是硝基苯．
（3）写出Y在空气中完全燃烧的化学方程式：+9O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+6H₂O．

Answer 1

分析 浓硫酸增重的5.4g为水的质量，则水的物质的量为：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，则X分子中含有H原子数为：$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6，
将剩余气体通入足量的澄清石灰水中得到的60g沉淀为碳酸钙，根据C原子守恒可知0.1molX中含有C的物质的量为：$\frac{60g}{100g/mol}$=0.6mol，则X分子中含有C原子数为：$\frac{0.6mol}{0.1mol}$=6，所以X的分子式为：C₆H₆，X不能使酸性KMnO₄溶液褪色，也不能与溴的四氯化碳溶液反应而使其褪色，则X分子中不存在碳碳双键，故X为苯；苯与氢气反应的方程式为：，则Y为环己烷，据此进行解答．

解答 解：浓硫酸增重的5.4g为水的质量，则水的物质的量为：$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，则X分子中含有H原子数为：$\frac{0.3mol×2}{0.1mol}$=6；得到的60g沉淀为碳酸钙，根据C原子守恒可知0.1molX中含有C的物质的量为：$\frac{60g}{100g/mol}$=0.6mol，则X分子中含有C原子数为：$\frac{0.6mol}{0.1mol}$=6，所以X的分子式为：C₆H₆，X不能使酸性KMnO₄溶液褪色，也不能与溴的四氯化碳溶液反应而使其褪色，则X分子中不存在碳碳双键，故X为苯，
（1）7.8g苯的物质的量为：$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，根据反应可知，0.1mol苯完全反应消耗0.3mol氢气，则a=0.3，
故答案为：0.3；
（2）苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成硝基苯和水，反应的化学方程式：C₆H₆+HNO₃$→_{△}^{浓硫酸}$C₆H₅NO₂ +H₂O，有机产物的名称为硝基苯，
故答案为：C₆H₆+HNO₃$→_{△}^{浓硫酸}$C₆H₅NO₂ +H₂O；取代；硝基苯；
（3）苯与氢气发生加成反应生成环己烷，则Y为环己烷，环己烷燃烧的化学方程式为：+9O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+6H₂O，
故答案为：+9O₂$\stackrel{点燃}{→}$6CO₂+6H₂O．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用方法．