Question

8．0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.0mol．试回答：
（1）烃A的分子式为C₅H₁₀．
（2）若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3mol，则有42g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气100.8L；
（3）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，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为；
（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3个甲基，烃A可能有的结构简式为（CH₃）₂CHCH=CH₂或CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃或CH₃CH=C（CH₃）₂；
（5）比烃A少一个碳原子A的同系物有3种同分异构体．

Answer 1

分析 （1）烃燃烧生成二氧化碳和水，由0.2mol烃燃烧生成二氧化碳和水各1.0mol，根据质量守恒定律可确定该有机物的分子式；
（2）由分子组成可知，生成CO₂和H₂O各3mol，烃为0.6mol，可确定烃的质量和消耗的氧气；
（3）若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与Cl₂发生取代反应，其一氯代物只有一种，说明烃中不含碳碳双键，应为环烷烃，即环己烷；
（4）烃A能使溴水褪色，说明烃中含有1个C=C双键，在催化剂作用下，与H₂加成，其加成产物经测定分子中含有3个甲基，其碳架结构为（①②③双键位置）：，以此判断；
（5）比A少1个C原子的A的同系物为丁烯，结合同分异构体的书写原则判断．

解答 解：（1）某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.0mol，则分子中含有N（C）=$\frac{1.0mol}{0.2mol}$=6，n（H）=$\frac{1.0mol×2}{0.2mol}$=12，其分子式为C₅H₁₀，
故答案为：C₅H₁₀；
（2）若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3mol，由分子组成可知烃的物质的量为：$\frac{3mol}{5}$=0.6mol，质量为：0.6mol×（70g/mol）=42g，
消耗氧气的物质的量为：0.6mol×（5+$\frac{10}{4}$）=4.5mol，标准状况下消耗氧气的体积为：4.5mol×22.4L/mol=100.8L，
故答案为：42；100.8；
（3）C₅H₁₀只有1个不饱和度，若烃A不能使溴水褪色，则其为环烷烃，且能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种的是环戊烷，其结构简式为：，
故答案为：；
（4）烃A能使溴水褪色，说明烃中含有1个C=C双键，在催化剂作用下与H₂加成，其加成产物经测定分子中含有3个甲基，其碳架结构为：（①②③双键位置），则其结构简式为：（CH₃）₂CHCH=CH₂、CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃、CH₃CH=C（CH₃）₂，
故答案为：（CH₃）₂CHCH=CH₂或CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃或  CH₃CH=C（CH₃）₂；  
（5）比烃A少一个碳原子A的同系物为丁烯，主链含有4个C的丁烯有1-丁烯和2-丁烯两种结构，主链含有3个C的丁烯只有2甲基-1-丁烯1种，所以满足体积的有机物总共有3种，
故答案为：3．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确常见有机物组成、结构与性质为解答关键，注意掌握同分异构体的书写原则，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．