Question

某有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為43，取21.5g此烴在過量氧氣中充分燃燒，將其生成物先通過濃硫酸，濃硫酸增重31.5g，再通過氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液增重66g．
（1）試通過計算確定該有機物中是否含有氧元素？
（2）請寫出此烴含有4個甲基的所有同分異構體的結構簡式并用系統(tǒng)命名法進行命名？

Answer 1

分析：（1）濃硫酸增重31.5g為水，氫氧化鈉溶液增重66g為二氧化碳，根據(jù)n=

m

M

計算水、二氧化碳的物質的量，繼而計算m（C）、m（H），二者之和與有機物A的質量比較，判斷是否含有氫元素；
（2）根據(jù)相對密度計算有機物摩爾質量，根據(jù)n=

m

M

計算有機物A的物質的量，結合（1）計算，利用原子守恒確定有機物A的分子式，再根據(jù)同分異構體含有4個甲基，書寫符合條件的同分異構體，根據(jù)系統(tǒng)命名法命名．

解答：解：（1）濃硫酸增重31.5g為水，物質的量為

31.5g

18g/mol

=1.75mol，m（H）=1.75mol×2×1g/mol=3.5g，
氫氧化鈉溶液增重66g為二氧化碳，物質的量為

66g

44g/mol

=1.5mol，m（C）=1.5mol×12g/mol=18g，
m（C）+m（H）=18g+3.5g=21.5g，等于該有機物的質量，故該有機物不含氧元素，
答：該有機物不含氧元素．
（2）該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為43，故該有機物的摩爾質量=2g/mol×43=86g/mol，
21.5g該有機物的物質的量=

21.5g

86g/mol

=0.25mol，
結合（1）中計算可知，該有機物中N（C）=

1.5mol

0.25mol

=6，N（H）=

1.75mol×2

0.25mol

=14，
故該有機物的分子式為C₆H₁₄，屬于烷烴，其同分異構體含有4個甲基，符合條件的同分異構體有：
CH₃C（CH₃）₂CH₂CH₃，名稱為2，2-二甲基丁烷；
CH₃CH（CH₃）CH（CH₃） CH₃，名稱為2，3-二甲基丁烷，
答：符合條件的同分異構體有：CH₃C（CH₃）₂CH₂CH₃，名稱為2，2-二甲基丁烷；CH₃CH（CH₃）CH（CH₃） CH₃，名稱為2，3-二甲基丁烷．

點評：本題考查有機物分子式的確定、同分異構體、有機物命名等，難度中等，確定有機物分子式是解題的關鍵，注意掌握燃燒法利用原子守恒確定有機物的分子式．