题目内容
【题目】0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2mol。试回答:
(1)烃A的分子式为______。
(2)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式为______。
(3)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成B、C各3mol,则有______g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气______L。
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,烃A可能有的结构简式有(不考虑立体异构)______。
【答案】C6H12 42 100.8
或
【解析】
烃分子中仅含有C、H两种元素,令烃A的分子式为CxHy,0.2mol烃A在氧气的充分燃烧后生成化合物分别为CO2、H2O各1.2mol,根据原子守恒计算出x=6,y=12,即A的分子式为C6H12;根据烃A的分子式,A分子的不饱和度为1,以烃A不能使溴水褪色,所以烃A分子中不能含有碳碳双键,只能形成环状有机物;写出烃A燃烧的化学方程式为C6H12+9O2CO2+H2O,根据反应中反应物、生成物变化的物质的量之比等于化学计量数之比,计算出消耗C6H12、O2的物质的量;若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,则烃A中含有碳碳双键,加成后的产物为烷烃,根据烷烃的特点,相邻的两个碳原子各去掉1个氢原子,形成碳碳双键,找出符合条件的烃A。
(1)烃仅含有C、H两种元素,令烃A的分子式为CxHy,0.2mol烃A在氧气的充分燃烧后生成化合物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),计算出x=6,y=12,则A的分子式为C6H12;
(2)烃A的分子式为C6H12,不能使溴水褪色,说明有机物中不含碳碳双键,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,应为环己烷,结构简式为;
(3)烃A燃烧的化学方程式为C6H12+9O2CO2+H2O,一定质量的烃A完全燃烧,生成3molCO2和3molH2O,根据反应中反应物、生成物变化的物质的量之比等于化学计量数之比,则消耗0.5mol C6H12,0.5mol C6H12的质量为0.5mol×84g/mol=42g;消耗氧气的物质的量为4.5mol,消耗标准状况下的氧气体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L;
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,其加成产物经测定,分子中含有4个甲基,生成物为、
,说明分子中含有1个C=C键,相邻两个碳原子都含有H原子为C=C双键位置,故A的结构简式为:
或
,
故答案为:或
。
【点晴】
在由烯烃与氢气发生加成反应生成烷烃,根据烷烃推测出烯烃结构时,用减氢原子的方法,如果是单烯烃,符合要求的烷烃分子中相邻的两个碳原子各去掉一个氢原子,然后形成碳碳双键;若是由炔烃与氢气发生加成反应生成烷烃,根据烷烃推测出炔烃结构时,用减氢原子的方法,符合要求的烷烃分子中相邻的两个碳原子各去掉两氢原子,然后形成碳碳三键。
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