Question

7．某气态的烷烃A与烯烃B的混合气体9g，其密度为状况下H₂密度的11.2倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g，请回答下列问题．
（1）写出结构简式：ACH₄，BCH₂=CHCH₃．
（2）B与丁烯互为同系物（填“同分异构体”或“同系物”）．
（3）写出B与溴水反应的化学方程式：CH₂=CH-CH₃+Br₂→CH₃CHBrCH₂Br．

Answer 1

分析 （1）根据混合气体与氢气的相对密度可以计算出混合气体的平均分子质量：11.2×2=22.4，结合烯烃的最小相对分子质量判断一定存在甲烷；根据n=$\frac{m}{M}$计算出混合气体的物质的量，溴水增重的质量为烯烃的质量，从而得出甲烷的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算出甲烷的物质的量，再计算出烯烃的物质的量，列式计算出该烯烃的分子式，只写出其结构简式即可；
（2）根据（1）的计算结果及同分异构体、同系物的概念进行判断；
（3）烯烃分子中含有碳碳双键，与溴单质发生加成反应，据此写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）混合气体密度为同状况下H₂密度的11.2倍，则平均相对分子质量为11.2×2=22.4，烯烃中最简单为乙烯，其相对分子质量为28，大于22.4，故一定含有甲烷，则A的结构简式为：CH₄，
混合气体总物质的量为：$\frac{9g}{22.4g/mol}$=$\frac{9}{22.4}$mol，将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g为烯烃的质量，甲烷的质量=9g-4.2g=4.8g，甲烷的物质的量=$\frac{4.8g}{16g/mol}$=0.3mol，烯烃的物质的量=$\frac{9}{22.4}$mol-0.3mol，设烯烃组成通式C_nH_2n，故14n g/mol×（$\frac{9}{22.4}$mol-0.3mol）=4.2 g，解得：n≈3，故烯烃的分子式为C₃H₆，为丙烯，其结构简式为：CH₂=CHCH₃，
故答案为：CH₄；CH₂=CHCH₃；
（2）B为丙烯，丙烯和丁烯都是单烯烃，二者互为同系物，
故答案为：同系物；
（3）丙烯与溴水发生加成反应生成1，2-二溴丙烷，反应的方程式为：CH₂=CH-CH₃+Br₂→CH₃CHBrCH₂Br，
故答案为：CH₂=CH-CH₃+Br₂→CH₃CHBrCH₂Br．

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，注意掌握常见有机物结构与性质，根据混合气体与氢气的相对密度判断其平均分子质量及烷烃的名称为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．