Question

3．充分燃烧某气态烃2.9克，生成0.2molCO₂和4.5gH₂O，在标准状况下，该气态烃的密度为2.59克/升，求该烃的分子式，写出其可能的结构简式并用系统命名法命名．

Answer 1

分析 根据标准状况下该烃的密度可计算出其摩尔质量，然后根据n=$\frac{m}{M}$计算出该烃及燃烧生成水的物质的量，然后利用C、H原子守恒计算出该烃的分子式；根据分子式判断该烃可能的结构简式及名称．

解答 解：在标准状况下，该气态烃的密度为2.59克/升，则其摩尔质量为：M=22.4L/mol×2.59g/L≈58g/mol，2.9g该烃的物质的量为：$\frac{2.9g}{58g/mol}$=0.05mol，
4.5gH₂O的物质的量为：$\frac{4.5g}{18g/mol}$=0.25mol，含有H的物质的量为：0.25mol×2=0.5mol，
根据C、H原子质量守恒可知该烃分子中含有C、H的原子数分别为：N（C）=$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4、N（H）=$\frac{0.5mol}{0.05mol}$=10，
所以该烃的分子式为：C₄H₁₀，为丁烷，丁烷存在正丁烷和异丁烷（或2-甲基丙烷）两种结构，其结构简式分别为：CH₃CH₂CH₂CH₃   丁烷、2-甲基丙烷，
答：该烃的分子式 C₄H₁₀；结构简式及名称为CH₃CH₂CH₂CH₃   丁烷、2-甲基丙烷．

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，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的化学计算能力．