Question

17．某烷烃发生氯代反应，其一氯代物只有一种，7.2g该烃进行氯代反应完全转化为一氯代物时放出的气体可使500ml 0.2mol/L的烧碱溶液恰好完全中和，计算该烃的分子式并写出结构简式．

Answer 1

分析 设该烃的分子式为C_nH_2n+2，烃和氯气发生取代反应生成氯代烃和HCl，反应方程式为C_nH_2n+2+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$C_nH_2n+1Cl+HCl，放出的气体恰好被500mL0.2mol/L的氢氧化钠溶液中和，发生反应HCl+NaOH=NaCl+H₂O，该反应中n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，根据取代反应方程式知，n（HCl）=n（C_nH_2n+2）=0.1mol，根据M=$\frac{m}{n}$计算其摩尔质量，从而计算n值，再根据其一氯取代物种类确定结构简式．

解答 解：设该烃的分子式为C_nH_2n+2，烃和氯气发生取代反应生成氯代烃和HCl，反应方程式为C_nH_2n+2+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$C_nH_2n+1Cl+HCl，放出的气体恰好被500mL0.2mol/L的氢氧化钠溶液中和，发生反应HCl+NaOH=NaCl+H₂O，该反应中n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，根据取代反应方程式知，n（HCl）=n（C_nH_2n+2）=0.1mol，烃的摩尔质量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{7.2g}{0.1mol}$=72g/mol，物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，则12n+2n+2=72，n=5，所以该烃是戊烷，该烃的一氯取代物有一种，则该烃为2，2-二甲基丙烷，其结构简式为C（CH₃）₄，
答：该烃的分子式为C₅H₁₂，结构简式为C（CH₃）₄．

点评 本题考查了有机物分子式及结构简式的确定，明确取代反应时各个物理量之间的关系是解本题关键，再结合物质的量、摩尔质量、质量、相对分子质量之间的关系式解答，题目难度不大．