Question

13．燃燒法是測定有機化合物分子式的一種重要方法．完全燃燒0.05mol某烴后，將燃燒產物依次通過足量濃硫酸、堿石灰，試驗結束后，稱得濃硫酸增重4.5g，堿石灰增重8.8g．則：
（1）該烴的分子式為C₄H₁₀；
（2）寫出其所有可能存在的結構簡式CH₃CH₂CH₂CH₃、CH（CH₃）₃；
（3）該烴的一氯取代產物的同分異構體共有4種；
（4）在120°C和101Kpa的條件下，某氣態(tài)烴和一定質量的氧氣混合點燃，完全反應后再恢復到原來的溫度時，氣體體積不變，則該烴可能是AC．
A、CH₄          B、C₂H₂         C、C₂H₄          D、C₂H₆．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸增重的為水的質量，n（H₂O）=$\frac{4.5g}{18g/mol}$=0.25mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.25mol=0.5mol，
堿石灰增重為二氧化碳的質量，n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，則n（C）=n（CO₂）=0.2mol，
故分子中N（C）=$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4、N（H）=$\frac{0.5mol}{0.05mol}$=10，故分子式為C₄H₁₀；
（2）丁烷有正丁烷、異丁烷兩種同分異構體；
（3）根據(jù)等效氫進行判斷；
（4）生成的水為氣體，反應前后氣體體積不變，則烴分子中H原子數(shù)目為4．

解答 解：（1）濃硫酸增重的為水的質量，n（H₂O）=$\frac{4.5g}{18g/mol}$=0.25mol，n（H）=2n（H₂O）=2×0.25mol=0.5mol，
堿石灰增重為二氧化碳的質量，n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，則n（C）=n（CO₂）=0.2mol，
故分子中N（C）=$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4、N（H）=$\frac{0.5mol}{0.05mol}$=10，故分子式為C₄H₁₀，
故答案為：C₄H₁₀；
（2）該有機物為丁烷，根據(jù)碳鏈異構可得C₄H₁₀的結構簡式為：CH₃CH₂CH₂CH₃、CH（CH₃）₃，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₃、CH（CH₃）₃；
（3）CH₃CH₂CH₂CH₃中有2種H原子，其一氯代物有2種，CH（CH₃）₃中有2種H原子，其一氯代物有2種，故共有4種，
故答案為：4；
（4）生成的水為氣體，反應前后氣體體積不變，由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂=xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，則1+x+$\frac{y}{4}$=x+$\frac{y}{2}$，解得x=4，即烴分子中H原子數(shù)目為4，故選項中CH₄、C₂H₄ 符合，
故選：AC．

點評 本題考查有機物分子式確定、同分異構體、烴燃燒規(guī)律等，注意掌握燃燒法利用原子守恒確定分子式，難度不大．