Question

12．有A、B两种烃，它们的组成相同，都约含85.7%的碳，烃A对氢气的相对密度是28；烃B式量比空气的平均式量稍小，且实验式与A相同，烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色，根据以上实验事实回答问题．
（1）推断A、B两烃的化学式．AC₄H₈；BC₂H₄．
（2）A、B中A（填“A或B”）存在同分异构体，写出与其同类别物质的同分异构体的结构简式：CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C（CH₃）₂
（3）写出B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br．反应类型：加成反应
（4）写出实验室制取B的化学方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据烃A分子中碳的质量分数，计算分子中C原子、H原子数目，写出A的分子式；由于A、B的最简式相同，再结合烃B式量比空气的平均式量稍小，推断B的分子式；
（2）烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色，含有不饱和键，根据A、B的分子式与结构判断是否存在同分异构体，根据结构及分子式书写限制条件的同分异构体；
（3）烃B能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明B含不饱和键，结合分子式判断其结构，写出方程式；
（4）实验室制备乙烯是利用乙醇在浓硫酸催化作用发生消去反应生成；

解答 解：（1）由于碳元素的质量分数为85.7%，所以烃A中C原子的数目为$\frac{56×85.7%}{12}$=4，所以烃A中H原子的数目为$\frac{56-12×4}{1}$=8，所以烃A的分子式为C₄H₈；
A、B的最简式相同，最简式为CH₂，B式量比空气的平均式量稍小，最简式CH₂，所以B的分子式为C₂H₄，
故答案为：C₄H₈；C₂H₄；
（2）A为C₄H₈，B为C₂H₄，二者都能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明分子中含有1个C=C双键，属于烯烃．
A存在同分异构体，有：CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C（CH₃）₂；B不存在同分异构体，
故答案为：A；CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C（CH₃）₂；
（3）B的分子式为C₂H₄，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则B为乙烯CH₂=CH₂．与乙烯反应的方程式为：
CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，
故答案为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br；
（4）实验室制备乙烯是利用乙醇在浓硫酸催化作用发生消去反应生成，反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；

点评 本题考查有机物分子式推断、限制条件同分异构体书写、烯烃的性质等，题目难度中等，注意根据C的质量分数进行推断．