Question

某烃A 0.2mol 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）若取一定量的烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3mol，则有

42

g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气

100.8

L．
（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，烃A可能有的结构简式为

（CH₃）₂C=C（CH₃）₂、CH₂=C（CH₃）CH（CH₃）₂、（CH₃）₃CCH=CH₂

．

Answer 1

分析：（1）根据原子守恒计算A的分子中含有的C、H原子数目，据此确定其分子式；
（2）根据原子守恒计算碳元素与氢元素的质量，烃A的质量等于二氧化碳中碳元素的质量与水氢元素的质量之和；根据氧原子守恒计算消耗氧气的物质的量，再根据V=nVm计算氧气的体积；
（3）烃A不能使溴水褪色，则A分子不含不饱和键，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，结合A的分子式确定A的结构简式；
（4）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H₂加成，则A分子含有不饱和键，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，结合烃A的分子式判断A可能有的结构．

解答：解：（1）烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各1.2mol，
根据原子守恒，A的分子中N（C）=

1.2mol

0.2mol

=6、N（H）=

1.2mol×2

0.2mol

=12，
故A的分子式为C₆H₁₂，
故答案为：C₆H₁₂；
（2）若取一定量的烃A完全燃烧后，生成CO₂和H₂O各3mol，根据原子守恒可知，参加反应A的质量=3mol×12g/mol+3mol×2×1g/mol=42g；
根据氧原子守恒可知，消耗氧气的物质的量为

3mol×2+3mol

2

=4.5mol，故消耗氧气的体积为4.5mol×22.4L/mol=100.8L，
故答案为：42；100.8；
（3）A的分子式为C₆H₁₂，不能使溴水褪色，则A分子不含不饱和键，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，分子中只有1种H原子，则该烃为环己烷，结构简式为，
故答案为：；
（4）A的分子式为C₆H₁₂，若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H₂加成，则A分子含有C=C，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，则加成产物为（CH₃）₂CHCH（CH₃）₂或（CH₃）₃CCH₂CH₃，故A的可能结构为（CH₃）₂C=C（CH₃）₂、CH₂=C（CH₃）CH（CH₃）₂、（CH₃）₃CCH=CH₂，
故答案为：（CH₃）₂C=C（CH₃）₂、CH₂=C（CH₃）CH（CH₃）₂、（CH₃）₃CCH=CH₂．

点评：本题考查有机物分子式与结构的确定、同分异构体的书写，难度中等，掌握官能团的性质是关键，侧重对学生能力的考查．