Question

19．燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法．
（1）现在完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过右图所示的装置，实验结束后，称得A装置增重10.8g，B装置增重22g．求该烃的分子式．
（2）若已知某烃为乙烯的同系物，0.5mol的该烃在足量的氧气中完全燃烧后的产物通过盛有足量过氧化钠的干燥管，干燥管的质量增加45g，
求：该烃的化学式、结构简式；写出该烃与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式．

Answer 1

分析 （1）根据浓硫酸具有吸水性，增重10.8g为水的质量，石灰水增重的质量为二氧化碳的质量，计算水、二氧化碳的物质的量，根据元素守恒确定烃的分子式；
（2）若已知某烃为乙烯的同系物，燃烧生成二氧化碳与水的物质的量之比为1：1，完全燃烧后的产物通入盛有足量过氧化钠的干燥管，发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+Na₂CO₃，固体增重相当于与CO₂等物质的量的CO的质量，发生反应：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，固体增重相当于与H₂O等物质的量的氢气的质量，根据干燥管质量增重计算二氧化碳、水的物质的量，再根据C、H原子守恒确定烃的分子式，书写可能的结构简式．

解答 解：（1）浓硫酸具有吸水性，增重10.8g为水的质量，则n（H₂O）=$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.6mol=1.2mol，所以该烃分子中H原子个数为$\frac{1.2mol}{0.1mol}$=12，
石灰水增重的22g质量为二氧化碳的质量，则n（CO₂）=$\frac{22g}{44g/mol}$=0.5mol，n（C）=n（CO₂）=0.5mol，
即0.1mol烃中含有0.5molC原子，所以该烃分子中C原子个数为$\frac{0.5mol}{0.1mol}$=5，
所以该烃的分子式为C₅H₁₂，
答：该烃的化学式C₅H₁₂；
（2）若已知某烃为乙烯的同系物，燃烧生成二氧化碳与水的物质的量之比为1：1，完全燃烧后的产物通入盛有足量过氧化钠的干燥管，发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+Na₂CO₃，固体增重相当于与CO₂等物质的量的CO的质量，发生反应：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，固体增重相当于与H₂O等物质的量的氢气的质量，设二氧化碳、水的物质的量均为xmol，则x mol×28g/mol+xmol×2g/mol=45，故x=1.5，该烃分子中C原子数目为$\frac{1.5mol}{0.5mol}$=3，H原子数目为$\frac{1.5mol×2}{0.5mol}$=6，故该烃分子式为C₃H₆，结构简式为：CH₂=CH-CH₃，与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为CH₂=CH-CH₃+Br₂→BrCH₂CHBrCH₃，
答：该烃分子式为C₃H₆，结构简式为：CH₂=CH-CH₃，与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为CH₂=CH-CH₃+Br₂→BrCH₂CHBrCH₃．

点评 本题考查有机物分子式确定的计算，（2）中注意利用差量法理解二氧化碳、水与过氧化钠反应固体增重问题，侧重考查学生分析计算能力，难度中等．