Question

17．充分燃烧2.8g某有机物A，生成8.8g CO₂和3.6g H₂O，该有机物蒸气的相对密度是相同条件下N₂的2倍．
（1）求该有机物A的分子式C₄H₈
（2）若有机物A为烯烃，可能的同分异构体有3种（不考虑顺反异构）
（3）若A在核磁共振氢谱中只有一个信号峰，确定其结构，用结构简式表示：．

Answer 1

分析 有机物A蒸气的质量是同温同压下同体积N₂的2倍，则该有机物的相对分子质量为2×28=56，则n（A）=$\frac{2.8g}{56g/mol}$=0.05mol，由原子守恒可知，n（C）=n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，n（H）=2n（H₂O）=2×$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.4mol，故有机物分子中含有C原子数目为$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4，含有H原子数目为$\frac{0.4mol}{0.05mol}$=8，O原子数目为$\frac{56-12×4-8}{16}$=0，所以A的分子式为C₄H₈，结合题中信息分析．

解答 解：（1）有机物A蒸气的质量是同温同压下同体积N₂的2倍，则该有机物的相对分子质量为2×28=56，则n（A）=$\frac{2.8g}{56g/mol}$=0.05mol，由原子守恒可知，n（C）=n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，n（H）=2n（H₂O）=2×$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.4mol，故有机物分子中含有C原子数目为$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4，含有H原子数目为$\frac{0.4mol}{0.05mol}$=8，O原子数目为$\frac{56-12×4-8}{16}$=0，所以A的分子式为C₄H₈，
故答案为：C₄H₈；
（2）若有机物A为烯烃，则该烯烃的同分异构体的结构简式为：CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CH₂CH₃、，
故答案为：3；
（3）若有机物A在核磁共振氢谱中只有一个信号峰（即只有一种氢原子），则不可能为烯烃，应为环丁烷，结构简式为：，
故答案为：．

点评 本题考查了有机物分子式与结构式的确定、同分异构体书写等，掌握燃烧法利用原子守恒确定有机物分子式，试题培养了学生的分析计算能力，题目难度中等．