Question

6．Ⅰ400K、101.3kPa時，1.5L某烴蒸氣能在aL氧氣中完全燃燒，體積增大至（a+3）L（相同條件下）．問：
①該烴在組成上必須滿足的基本條件是分子中氫原子數(shù)為8．
②當a=10L時，該烴可能的分子式為C₄H₈或C₃H₈．
③當該烴的分子式為C₇H₈時，a的取值范圍為a≥13.5．
Ⅱ有A、B兩種烴，它們的組成相同，都約含86%的碳，烴A對氫氣的相對密度是28；烴B式量是烴A的一半，烴A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色，根據(jù)以上實驗事實回答問題．
（1）推斷A、B兩烴的化學式．      AC₄H₈；BC₂H₄．
（2）若A的核磁共振氫譜中有四個吸收峰，則 A 的系統(tǒng)命名的名稱是1-丁烯；若A的核磁共振氫譜中有二個吸收峰，則A 的結(jié)構(gòu)簡式可能為CH₃CH=CHCH₃或CH₂=C（CH₃）₂（不要求順反異構(gòu)）
（3）A分子中碳原子的原子軌道雜化方式有sp²和sp³，1個A分子中含有的σ鍵與π鍵的個數(shù)比為11：1，A的固體形成的晶體屬于分子晶體晶體．A和B兩種物質(zhì)的熔沸點是A＞ B（填＞、＜或=）

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)烴燃燒的通式400K時，生成的水為氣態(tài)，根據(jù)烴燃燒通式CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，利用氣體體積差量計算；
②135℃，101.3kPa時水為氣體，設(shè)烴為C_xH_y，由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，利用氣體體積差量確定y值，然后結(jié)合a=8L時1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤10，據(jù)此確定該烴的分子式；
③烴的分子式為C₇H₈，烴完全燃燒，則滿足1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤a，據(jù)此計算．
（1）根據(jù)烴A分子中碳的質(zhì)量分數(shù)，計算分子中C原子、H原子數(shù)目，寫出A的分子式；由于A、B的最簡式相同，再結(jié)合烴B式量比空氣的平均式量稍小，推斷B的分子式；
（2）A的核磁共振氫譜中有四個吸收峰，據(jù)此確定A的結(jié)構(gòu)簡式為A為，并命名；A的核磁共振氫譜中有二個吸收峰，則A 的結(jié)構(gòu)簡式可能為CH₃CH=CHCH₃，CH₂=C（CH₃）₂；
（3）A分子中含碳碳雙鍵，采用sp²雜化，A分子又中含碳碳單鍵，采用sp³雜化；其中單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵與1個π鍵；非金屬元素形成的物質(zhì)是分子晶體；極性分子的熔沸點大于非極性分子的熔沸點；

解答 解：Ⅰ①設(shè)烴的分子式為CxHy，則：
CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O～氣體體積差量△V=$\frac{y}{4}$-1
1                                                                             $\frac{y}{4}-1$
1.5                                                                        （a+3-a-1.5）
解得：y=8；
即該烴的分子式為：C_xH₈子中氫原子數(shù)為8，
故答案為：分子中氫原子數(shù)為8；
②若a=8時，由于該烴完全燃燒，則：1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤10，解得：x≤$\frac{14}{3}$，x可能為3或4，
則該烴的分子式可能為C₄H₈或C₃H₈，
故答案為：C₄H₈或C₃H₈；
③當該烴的分子式為C₇H₈時，烴完全燃燒1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤a，解得a≥13.5，
故答案為：a≥13.5；
Ⅱ（1）由于碳元素的質(zhì)量分數(shù)為85.7%，所以烴A中C原子的數(shù)目為$\frac{56×86%}{12}$=4，所以烴A中H原子的數(shù)目為$\frac{56-12×4}{1}$=8，所以烴A的分子式為C₄H₈；
A、B的最簡式相同，最簡式為CH₂，B式量比空氣的平均式量稍小，最簡式CH₂，所以B的分子式為C₂H₄，
故答案為：C₄H₈；C₂H₄；
（2）A的核磁共振氫譜中有四個吸收峰，據(jù)此確定A的結(jié)構(gòu)簡式為A為，故命名為1-丁烯；A的核磁共振氫譜中有二個吸收峰，則A 的結(jié)構(gòu)簡式可能為CH₃CH=CHCH₃，CH₂=C（CH₃）₂，
故答案為：1-丁烯；CH₃CH=CHCH₃； CH₂=C（CH₃）₂；
（3）A分子中含碳碳雙鍵，采用sp²雜化，A分子又中含碳碳單鍵，故又采用sp³雜化，故雜化方式有sp²和 sp³；其中單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵與1個π鍵，故1個A分子中含有的σ鍵與π鍵的個數(shù)比為11：1；A中所含的元素是非金屬元素，非金屬元素形成的物質(zhì)是分子晶體，故A的固體形成的晶體屬于，分子晶體；極性分子的熔沸點大于非極性分子的熔沸點，A為極性分子，B為非極性分子，故熔沸點A＞B，
故答案為：sp²和 sp³；  11：1；分子晶體，＞．

點評 本題（1）主要考查烴燃燒的有關(guān)計算，難度中等，注意利用烴燃燒的通式，結(jié)合差量法進行解答，注意水是氣態(tài)，側(cè)重學生分析計算能力的綜合考查．