Question

在101KPa、150℃条件下，0.01mol某烷烃充分燃烧后，将生成的气体通过盛有足量浓硫酸的洗气瓶，浓硫酸质量增重1.26g，然后再通过碱石灰，气体被完全吸收，碱石灰质量增加2.64g．请回答下列问题：
（1）写出该烷烃的分子式：

 

，该烷烃有

 

种同分异构体；
（2）若该烷烃的一氯代物有3种同分异构体，写出该烷烃的结构简式：

 

，

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：浓硫酸质量增重1.26g，然后再通过碱石灰，气体被完全吸收，碱石灰质量增加2.64g，浓硫酸增重1.26g为生成水的质量，碱石灰增重2.64g为燃烧生成二氧化碳的质量，根据n=

m

M

计算水、二氧化碳的物质的量，根据原子守恒确定有机物X分子中C、H原子数目及最简式、分子式，再根据该烷烃的同分异构体中等效氢原子数目确定满足条件的该烷烃的结构简式．

解答： 解：（1）浓硫酸增重1.26g为生成水的质量，则水的物质的量n（H₂O）=

1.26g

18g/mol

=0.07mol，n（H）=2n（H₂O）=0.14mol，
碱石灰增重2.64g为燃烧生成二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=

2.64g

44g/mol

=0.06molmol，n（C）=n（CO₂）=0.06mol，
X的分子中碳氢个数之比为：N（C）：N（H）=0.06mol：0.14mol=6：14，由于X中H原子已经达到饱和，所以该有机物的分子式为C₆H₁₄；
烷烃C₆H₁₄的同分异构体为：①主链为6个C，不存在支链的为正己烷：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃；
②主链为5个C，侧链为1个甲基的同分异构体为有2种：CH₃CH₂CH₂CH（CH₃）CH₃、CH₃CH₂CH（CH₃）CH₂CH₃；
③主链为4个C，侧链不可能为乙基，只能为两个两个甲基，该同分异构体有3种：CH₃CH（CH₃）CH（CH₃）CH₃、CH₃CH₂C（CH₃）₂CH₃；
④支链若为3个C，则侧链含有3个甲基或1个甲基1个乙基或者1个丙基，都不可能，所以己烷的主链最少4个C；
根据以上分析可知，己烷的同分异构体有：1+2+2=5，
故答案为：C₆H₁₄；5；
（2）该烷烃的一氯代物有3种同分异构体，说明己烷中含有3种等效氢原子，分子中含有3种等效H的己烷有：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃CH₂C（CH₃）₂CH₃，
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃；CH₃CH₂C（CH₃）₂CH₃．

点评：本题考查了确定有机物分子式、结构简式的方法及同分异构体的书写，题目难度中等，注意掌握确定有机物分子式、结构简式的方法，（2）为本题的难点、易错点，注意掌握确定有机物分子中等效氢原子数目的方法．