Question

15．（1）完全燃燒乙烷、丙烯、丁炔各1mol，需要氧氣最多的是丁炔，生成的水的質量相等．1mol某不飽和烴可以和1molCl₂發生加成反應，生成2，3-二氯-2-甲基戊烷，該不飽和烴結構簡式為C（CH₃）₂=CHCH₂CH₃，其系統命名為2-甲基-2-戊烯．
（2）某烴A  0.2mol在氧氣中充分燃燒后，生成化合物B、C各1mol．
①烴A的分子式為C₅H₁₀．
②若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與Cl₂發生取代反應，其一氯代物只有一種，則A的結構簡式為．
③若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下與H₂加成，其加成產物分子中含有3個甲基，則A可能的結構簡式為、、（任意一種）；（寫出其中的一種）
（3）下列括號內的物質為雜質，將除去下列各組混合物中雜質所需的試劑填寫在橫線上：苯（甲苯）酸性KMnO₄溶液；苯（乙醇）水；甲苯（溴）NaOH溶液．

Answer 1

分析 （1）令烴的組成為CxHy，相同物質的量的烴，耗氧量取決于（x+$\frac{y}{4}$），（x+$\frac{y}{4}$），值越大耗氧量越大；
乙烷、丙烯、丁炔的分子式分別為C₂H₆、C₃H₆、C₄H₆，分子中含有的H原子數目相同，根據氫元素守恒可知，物質的量相同生成水的質量相同；
1mol某不飽和烴可以和1molCl₂發生加成反應，生成2，3-二氯-2-甲基戊烷，根據加成反應的原理，采取倒推法還原C=C雙鍵，從分子中減掉氯原子形成C=C雙鍵，可得不飽和烴的結構，再根據系統命名法進行命名；
（2）①烴燃燒生成二氧化碳和水，由0.2mol烴燃燒生成B、C即二氧化碳和水各1mol，根據C、H守恒判斷分子式；
②若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與Cl₂發生取代反應，其一氯代物只有一種，說明烴中不含碳碳雙鍵，應為環烷烴，即環戊烷；
③烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成，其加成產物經測定分子中含有3個甲基，說明烴中含有C=C，其中含有3個甲基的有3種，以此確定烯烴；
（3）甲苯可被酸性高錳酸鉀氧化，乙醇易溶于水，溴可與氫氧化鈉溶液反應．

解答 解：（1）乙烷分子式為C₂H₆，其（x+$\frac{y}{4}$）=2+$\frac{6}{4}$=3.5，丙烯的分子式為C₃H₆，其（x+$\frac{y}{4}$）=3+$\frac{6}{4}$=4.5，丁炔的分子式為C₄H₆，其（x+$\frac{y}{4}$）=4+$\frac{6}{4}$=5.5，故相同物質的量的烴，丁炔的耗氧量最多；
乙烷、丙烯、的分子式分別為C₂H₆、C₃H₆、C₄H₆，分子中含有的H原子數目相同，根據氫元素守恒可知，物質的量相同生成水的質量相同；
1mol某不飽和烴可以和1molCl₂發生加成反應，生成2，3-二氯-2-甲基戊烷，根據加成反應的原理，采取倒推法還原C=C雙鍵，從分子中減掉氯原子形成C=C雙鍵，可得不飽和烴的結構為（CH₃）₂C=CH-CH₂-CH₃，根據系統命名法命名為2-甲基-2-戊烯．
故答案為：丁炔； 水；C（CH₃）₂=CHCH₂CH₃；2-甲基-2-戊烯；
（2）①某烴A 0.2mol 在氧氣中完全燃燒后，生成B、C即CO₂和H₂O各1mol，則分子中含有N（C）=5，n（H）=10，分子式為C₅H₁₀，故答案為：C₅H₁₀；
②若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與Cl₂發生取代反應，其一氯代物只有一種，說明烴中不含碳碳雙鍵，應為環烷烴，即環戊烷，結構簡式為，故答案為：；
③烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成，其加成產物經測定分子中含有3個甲基，說明烴中含有C=C，其中含有 3個甲基的有3種，烴A可能有的結構簡式為、、，
故答案為：、、；
（3）甲苯可被酸性高錳酸鉀氧化，生成的苯甲酸可溶于水，乙醇易溶于水，可加水分離，溴可與氫氧化鈉溶液反應，然后分層分離，
故答案為：酸性KMnO₄溶液； 水； NaOH溶液．

點評 本題考查有機物的推斷，側重于有機物的結構和性質的考查，為高考常見題型，題目難度中等，本題側重于同分異構體的判斷、有機反應的計算以及鑒別，注意根據物質的性質判斷可能具有的結構．