Question

16．通常状况下，1L由某烷烃A与某不饱和链烃B组成的混合气体完全燃烧生成3.6L CO₂，且烃A中所含碳原子数大于烃B中所含碳原子数．1mol该混合气体能与0.4mol Br₂恰好完全加成．试通过计算确定A和B可能的结构简式．

Answer 1

分析 根据体积之比等于物质的量之比，由混合气体1L充分燃烧后得到同温同压下3.6LCO₂，可知混合气体的平均分子式为C_3.6H_x，然后根据要想碳原子的平均值为3.6，必须有一种烃的碳原子数小于3.6，另一种烃的碳原子数大于3.6，且碳原子数若＞4，那么常温下不是气体，故一种烃中最多为4个碳，据此讨论即可；如果是炔烃与溴水加成，炔应为0.2mol，因此炔烃与溴的物质的量之比为1：2，如果是烯烃与溴水加成，烯烃与溴的物质的量之比为1：1．

解答 解：因1升混合气体充分燃烧后生成3.6升CO₂，且A分子的碳原子数比B分子的多，混合气体只能由碳原子数大于3.6的烷烃（C₄H₁₀）和碳原子数小于3.6的烯烃或炔烃（C₃H₆和C₂H₄、C₃H₄和C₂H₂）组成．它们有四种可能的组合：C₄H₁₀、C₃H₆；C₄H₁₀、C₂H₄；C₄H₁₀、C₃H₄；C₄H₁₀、C₂H₂；根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO₂体积，可确定A和B的体积比．如：，则V（C₄H₁₀）：V（C₂H₄）=4：1，依此类推，①C₄H₁₀、C₃H₆、3：2；②C₄H₁₀、C₂H₄、4：1③C₄H₁₀、C₂H₂、4：1④C₄H₁₀、C₃H₄、3：2；1mol该混合气体能与0.4mol Br₂恰好完全加成，如果是炔烃与溴水加成，炔应为0.2mol，因此炔烃与溴的物质的量之比为1：2，如果是烯烃与溴水加成，即烯烃应为0.4mol，烯烃与溴水物质的量之比为1：1，
答：A和B可能的结构简式：A：C₄H₁₀；B：C₂H₂；或A：C₄H₁₀；B：C₃H₆．

点评 本题考查有机物分子式的确定，主要考查了十字交叉法、差量法的使用，注意根据燃烧的方程式进行判断，题目难度中等．