Question

17．0.1mol 某烃与1.5mol过量氧气混合，充分燃烧后，将生成物全部通过足量的Na₂O₂固体，固体增重23.4g．从Na₂O₂中逸出标准状况下24.64L气体．
（1）求该烃的分子式．
（2）又知该烃能使KMnO₄酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色，写出该烃可能的结构简式．

Answer 1

分析 （1）0.1mol该烃与足量氧气反应生成二氧化碳和水，生成产物与过氧化钠反应生成氢氧化钠、碳酸钠，根据差量法及质量增重了23.4g列出方程①，再根据反应中氧气的体积为24.64列出方程②，两个方程联立确定出该有机物分子式；
（2）该烃可以使KMnO₄酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色，说明该有机物分子中不含有碳碳双键，可以含有苯环，据此书写结构简式．

解答 解：（1）设烃的分子式为C_xH_y，则有
  C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂ +$\frac{y}{2}$H₂O
0.1     0.1（x+$\frac{y}{4}$） 0.1x 0.1×$\frac{y}{2}$，根据Na、C、H守恒列关系式：
CO₂-Na₂O₂-Na₂CO₃ △m （即变化的固体的质量）
44    78    106     28
4.4x                2.8x
H₂O-Na₂O₂-2NaOH△m
18        2
18×$\frac{0.1y}{2}$     0.1y
烃燃烧消耗的氧气的体积为：22.4×0.1（x+$\frac{y}{4}$）L，
烃燃烧生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成的氧气的体积为：22.4×$\frac{1}{2}$（0.1x+0.1×$\frac{y}{2}$），
最后剩余的24.64L为氧气，则：33.6L-22.4×0.1（x+$\frac{y}{4}$）L+22.4×$\frac{1}{2}$（0.1x+0.1×$\frac{y}{2}$）=24.64L ①
固体增重的质量为：2.8x+0.1y=23.4②
根据①②解得：x=8 y=10，
所以该烃的分子式为C₈H₁₀，
答：该烃的分子式为C₈H₁₀；
（2）该烃的不饱和度为：$\frac{2×8+2-10}{2}$=4，可以使KMnO₄酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色，说明该有机物分子中不含有碳碳双键，含有苯环满足题意，
那么该烃弱智含有一个支链，则为乙苯，若含有两个支链，那么可以有邻间对三种位置，故可能的结构简式为：，故答案为：．．

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，注意掌握过氧化钠与二氧化碳、水反应的方程式，能够根据质量差列出固体增重15g的方程为解答本题的关键．