Question

某有机物的蒸气对氢气的相对密度为43，取21.5g此烃在过量氧气中充分燃烧，将其生成物先通过浓硫酸，浓硫酸增重31.5g，再通过氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液增重66g．
（1）试通过计算确定该有机物中是否含有氧元素？
（2）请写出此烃含有4个甲基的所有同分异构体的结构简式并用系统命名法进行命名？

Answer 1

【答案】分析：（1）浓硫酸增重31.5g为水，氢氧化钠溶液增重66g为二氧化碳，根据n=计算水、二氧化碳的物质的量，继而计算m（C）、m（H），二者之和与有机物A的质量比较，判断是否含有氢元素；
（2）根据相对密度计算有机物摩尔质量，根据n=计算有机物A的物质的量，结合（1）计算，利用原子守恒确定有机物A的分子式，再根据同分异构体含有4个甲基，书写符合条件的同分异构体，根据系统命名法命名．
解答：解：（1）浓硫酸增重31.5g为水，物质的量为=1.75mol，m（H）=1.75mol×2×1g/mol=3.5g，
氢氧化钠溶液增重66g为二氧化碳，物质的量为=1.5mol，m（C）=1.5mol×12g/mol=18g，
m（C）+m（H）=18g+3.5g=21.5g，等于该有机物的质量，故该有机物不含氧元素，
答：该有机物不含氧元素．
（2）该有机物的蒸气对氢气的相对密度为43，故该有机物的摩尔质量=2g/mol×43=86g/mol，
21.5g该有机物的物质的量==0.25mol，
结合（1）中计算可知，该有机物中N（C）==6，N（H）==14，
故该有机物的分子式为C₆H₁₄，属于烷烃，其同分异构体含有4个甲基，符合条件的同分异构体有：
CH₃C（CH₃）₂CH₂CH₃，名称为2，2-二甲基丁烷；
CH₃CH（CH₃）CH（CH₃） CH₃，名称为2，3-二甲基丁烷，
答：符合条件的同分异构体有：CH₃C（CH₃）₂CH₂CH₃，名称为2，2-二甲基丁烷；CH₃CH（CH₃）CH（CH₃） CH₃，名称为2，3-二甲基丁烷．
点评：本题考查有机物分子式的确定、同分异构体、有机物命名等，难度中等，确定有机物分子式是解题的关键，注意掌握燃烧法利用原子守恒确定有机物的分子式．