Question

某1 mol链烃A在一定条件下完全裂化成1 mol烷烃B和1 mol烯烃C，生成的混合气体对H₂的相对密度为14.5。试通过计算回答下列问题：
（1）写出链烃A可能的结构简式和名称。
（2）烷烃B和烯烃C可能各是什么物质？
（3）如果要求1 mol B完全燃烧时需要O₂的物质的量是整数，那么C只能是什么烯烃？

Answer 1

（1）CH₃CH₂CH₂CH₃，正丁烷或，2-甲基丙烷
（2）B：CH₄  C：CH₂==CHCH₃或B：C₂H₆  C：CH₂==CH₂
（3）CH₂==CHCH₃

这是一道有关裂化知识的计算题。
关键在于裂化后生成物分别为烷烃和烯烃时，原物质必为烷烃。利用相对密度先求出A的相对分子质量，然后再推断其分子式。
设烷烃B的分子式为C_mH_2m+2，相对分子质量为M_r（B)，烯烃C分子式为C_nH_2n，相对分子质量为M­（C），根据质量守恒定律，可知链烃A的组成应为C_(m+n)H_(m+n)+2，符合烷烃的通式。依题意有：（1）M_r（A）= M_r（B）+ M_r（C），2×14.5×2=58，即  14（m+n)+2=58
得m+n=4
所以A的分子式为C₄H₁₀，其可能的结构如下：CH₃CH₂CH₂CH₃，正丁烷或，2-甲基丙烷。
（2）讨论m+n=4
当m=1时，n=3，即B为CH₄，C为CH₂==CHCH₃；
当m=2时，n=2，即B为C₂H₆，C为CH₂==CH₂；
当m≥3时，n≤1，无意义。
（3）从B的燃烧反应方程式来看：CH₄+2O₂CO₂+2H₂O
C₂H₆+O₂2CO₂+3H₂O
可知B应是CH₄，则C只能是CH₂==CHCH₃。