Question

有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成CO₂的物质的量也不变，完成下列空白：

(1)A、B组成必须满足的条件是____________________________________________。

(2)若A是乙烯，则符合上述条件的化合物B是_______________(写出分子式)，其同分异构体结构简式是____________________________。

(3)若A是丙炔，则符合上述条件的化合物B是_______________(写出分子式)。

Answer 1

(1)A、B的分子式中碳原子数相同，且相差n个氧原子，同时相差2n个氢原子(n为整数)

(2)C₂H₆O   CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃

(3)C₃H₆O、C₃H₈O₂

解析：本题以烃或烃的含氧衍生物的燃烧反应为载体，综合考查有机物组成知识和应用数学工具解决化学问题的能力。(1)设A、B的分子式分别为C_x1H_y1O_z1、C_x2O_y2H_z2。它们燃烧通式C_xH_yO_z+(x+y/4-z/2)O₂xCO₂+y/2H₂O，根据题意，等物质的量的A、B完全燃烧消耗等量的O₂、生成等量的CO₂，得①x₁+y₁/4-z₁/2=x₂+y₂/4-z₂/2,②x₁=x₂,将②代入①，得③。②式表明A、B分子中碳原子数相同；③式表明分子中每相差1个氧原子，同时相差2个氢原子(即相差若干“H₂O”)。(2)A为乙烯(C₂H₄)，则B只能是C₂H₆O，其结构简式有CH₃CH₂OH、CH₃OCH₃。(3)类似地，A为丙炔(C₃H₄)，则B为(C₃H₄)(H₂O)_n,n=1、2时合理，B可能的分子式为C₃H₆O、C₃H₈O₂。