Question

在101KPa、150℃條件下，0.01mol某烷烴充分燃燒后，將生成的氣體通過盛有足量濃硫酸的洗氣瓶，濃硫酸質量增重1.26g，然后再通過堿石灰，氣體被完全吸收，堿石灰質量增加2.64g．請回答下列問題：
（1）寫出該烷烴的分子式：

 

，該烷烴有

 

種同分異構體；
（2）若該烷烴的一氯代物有3種同分異構體，寫出該烷烴的結構簡式：

 

，

 

．

Answer 1

考點：有關有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：濃硫酸質量增重1.26g，然后再通過堿石灰，氣體被完全吸收，堿石灰質量增加2.64g，濃硫酸增重1.26g為生成水的質量，堿石灰增重2.64g為燃燒生成二氧化碳的質量，根據(jù)n=

m

M

計算水、二氧化碳的物質的量，根據(jù)原子守恒確定有機物X分子中C、H原子數(shù)目及最簡式、分子式，再根據(jù)該烷烴的同分異構體中等效氫原子數(shù)目確定滿足條件的該烷烴的結構簡式．

解答： 解：（1）濃硫酸增重1.26g為生成水的質量，則水的物質的量n（H₂O）=

1.26g

18g/mol

=0.07mol，n（H）=2n（H₂O）=0.14mol，
堿石灰增重2.64g為燃燒生成二氧化碳的質量，二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=

2.64g

44g/mol

=0.06molmol，n（C）=n（CO₂）=0.06mol，
X的分子中碳氫個數(shù)之比為：N（C）：N（H）=0.06mol：0.14mol=6：14，由于X中H原子已經(jīng)達到飽和，所以該有機物的分子式為C₆H₁₄；
烷烴C₆H₁₄的同分異構體為：①主鏈為6個C，不存在支鏈的為正己烷：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃；
②主鏈為5個C，側鏈為1個甲基的同分異構體為有2種：CH₃CH₂CH₂CH（CH₃）CH₃、CH₃CH₂CH（CH₃）CH₂CH₃；
③主鏈為4個C，側鏈不可能為乙基，只能為兩個兩個甲基，該同分異構體有3種：CH₃CH（CH₃）CH（CH₃）CH₃、CH₃CH₂C（CH₃）₂CH₃；
④支鏈若為3個C，則側鏈含有3個甲基或1個甲基1個乙基或者1個丙基，都不可能，所以己烷的主鏈最少4個C；
根據(jù)以上分析可知，己烷的同分異構體有：1+2+2=5，
故答案為：C₆H₁₄；5；
（2）該烷烴的一氯代物有3種同分異構體，說明己烷中含有3種等效氫原子，分子中含有3種等效H的己烷有：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃CH₂C（CH₃）₂CH₃，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃；CH₃CH₂C（CH₃）₂CH₃．

點評：本題考查了確定有機物分子式、結構簡式的方法及同分異構體的書寫，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結構簡式的方法，（2）為本題的難點、易錯點，注意掌握確定有機物分子中等效氫原子數(shù)目的方法．