Question

20．燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法．完全燃烧0.05mol某烃A后，将燃烧产物依次通过足量浓硫酸、碱石灰，试验结束后，称得浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g．则：
（1）该烃的分子式为C₅H₁₂；属于烷烃．
（2）写出烃A所有可能存在的结构简式CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C；
（3）若烃A的一氯取代产物只有一种，写出A与氯气反应（第一步）的化学方程式（CH₃）₄C+Cl₂→（CH₃）₃CCH₂Cl+HCl；
（4）下列烃中，属于A的同系物，且其一氯代物可能只有一种的是C；
A：C₃H₈       B：C₂H₄       C：C₈H₁₈ D：C₆H₁₄
（5）在120°C和101Kpa的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合点燃，完全反应后再恢复到原来的温度时，气体体积不变，则该烃可能是AC．
A、CH₄          B、C₂H₂         C、C₂H₄          D、C₂H₆．

Answer 1

分析 完全燃烧0.05mol某烃A后，将燃烧产物依次通过足量浓硫酸、碱石灰，试验结束后，称得浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，可知n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（CO₂）=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，则有机物中N（C）=$\frac{0.25mol}{0.05mol}$=5，N（H）=2×$\frac{0.3mol}{0.05mol}$=12，故分子式为C₅H₁₂，为戊烷，可存在正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体，以此解答（1）～（3）题；
（4）属于A的同系物，且其一氯代物可能只有一种，应为结构对称的烷烃；
（5）可结构烃燃烧的化学方程式计算．

解答 解：（1）完全燃烧0.05mol某烃A后，将燃烧产物依次通过足量浓硫酸、碱石灰，试验结束后，称得浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，可知n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（CO₂）=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，则有机物中N（C）=$\frac{0.25mol}{0.05mol}$=5，N（H）=2×$\frac{0.3mol}{0.05mol}$=12，故分子式为C₅H₁₂，
故答案为：C₅H₁₂；烷；
（2）C₅H₁₂可存在正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体，其结构简式为：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C，
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₂CH₃、（CH₃）₄C；
（3）烃A的一氯取代产物只有一种，为（CH₃）₄C，与氯气反应（第一步）的化学方程式为（CH₃）₄C+Cl₂→（CH₃）₃CCH₂Cl+HCl，
故答案为：（CH₃）₄C+Cl₂→（CH₃）₃CCH₂Cl+HCl；
（4）属于A的同系物，应为烷烃，且其一氯代物可能只有一种，则结构对称，只含有1中H，可为（CH₃）₃CC（CH₃）₃，故答案为：C；
（5）生成的水为气体，反应前后气体体积不变，由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂=xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，则1+x+$\frac{y}{4}$=x+$\frac{y}{2}$，解得y=4，即烃分子中H原子数目为4，故选项中CH₄、C₂H₄ 符合，
故选：AC．

点评 本题考查有机物分子式确定、同分异构体、烃燃烧规律等，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意掌握燃烧法利用原子守恒确定分子式，难度不大．