Question

3．0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.2mol．试回答：
（1）烃A的分子式为C₆H₁₂．
（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4个甲基，与HCl加成后有两种产物，烃A的结构简式为（CH₃）₃C-CH=CCH₂、CH₃CH（CH₃）-C（CH₃）=CH₂．
（5）比烃A少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有5种同分异构体．
（6）若烃A能使溴水褪色，所有碳原子都在同一平面上，烃A的结构简式为CH₃-C（CH₃）=C（CH₃）-CH₃．

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1.2mol可知有机物的分子式为C₆H₁₂；
（2）由分子组成可知，生成CO₂和H₂O各3mol，烃为0.5mol，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，在催化剂作用下，与H₂加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，说明烃中含有C=C，其中，含有4个甲基的有3种，其碳架结构为（①②③处可分别不同时安排双键）：，以此确定烯烃；
（5）比烃A少一个碳原子且能发生反应而使溴水褪色的A为戊烯，先找出碳链异构，然后计算出加入双键后的种类；
（6）烃A能使溴水褪色，所有碳原子都在同一平面上，则所有的碳原子连接在C=C上．

解答 解：（1）某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.2mol，则分子中含有N（C）=6，n（H）=12，分子式为C₆H₁₂，
故答案为：C₆H₁₂；
（2）若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3mol，由分子组成可知烃为0.5mol，质量为0.5mol×（84g/mol）=42g，
消耗氧气的物质的量为0.5mol×（6+$\frac{12}{4}$）=4.5mol，
体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L，
故答案为：42；100.8；
（3）C₆H₁₂只有1个不饱和度，若烃A不能使溴水褪色，则其为环烷烃．其中，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种的是环己烷，即，
故答案为：；
（4）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4个甲基，说明烃中含有C=C，其中，含有4个甲基的有3种，其碳架结构为（①②③处可分别不同时安排双键）：，烃A可能有的结构简式为（CH₃）₃C-CH=CCH₂、CH₃-C（CH₃）=C（CH₃）-CH₃、CH₃CH（CH₃）-C（CH₃）=CH₂等，与HCl加成后有两种产物，则（CH₃）₃C-CH=CCH₂、CH₃CH（CH₃）-C（CH₃）=CH₂符合，
故答案为：（CH₃）₃C-CH=CCH₂、CH₃CH（CH₃）-C（CH₃）=CH₂；
（5）比烃A少一个碳原子且能发生反应而使溴水褪色，说明含有碳碳双键，所以A为戊烯，
碳架异构有三种：主链5个碳原子：C-C-C-C-C：加入双键方式有2种，分别为：CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH₃、CH₃-CH=CH-CH₂-CH₃，
主链四个碳原子，加入双键方式有3种，分别为CH₂=C（CH₃）-CH₂-CH₃、CH₃-C（CH₃）=CH-CH₃、CH₃-CH（CH₃）-CH=CH₂，
主链三个碳原子，由于中间的碳原子达到饱和，不可能存在碳碳双键，
所以总共存在5种戊烯的同分异构体，
故答案为：5；
（6）若烃A能使溴水褪色，所有碳原子都在同一平面上，则所有的碳原子连接在C=C上，应为CH₃-C（CH₃）=C（CH₃）-CH₃，故答案为：CH₃-C（CH₃）=C（CH₃）-CH₃．

点评 本题考查有机物的推断，侧重于分子式和结构简式的确定，题目难度不大，注意推断有机物分子式的角度，根据物质的性质推断可能的结构特点．