Question

7．某氣態的烷烴A與烯烴B的混合氣體9g，其密度為狀況下H₂密度的11.2倍，將混合氣體通過足量的溴水，溴水增重4.2g，請回答下列問題．
（1）寫出結構簡式：ACH₄，BCH₂=CHCH₃．
（2）B與丁烯互為同系物（填“同分異構體”或“同系物”）．
（3）寫出B與溴水反應的化學方程式：CH₂=CH-CH₃+Br₂→CH₃CHBrCH₂Br．

Answer 1

分析 （1）根據混合氣體與氫氣的相對密度可以計算出混合氣體的平均分子質量：11.2×2=22.4，結合烯烴的最小相對分子質量判斷一定存在甲烷；根據n=$\frac{m}{M}$計算出混合氣體的物質的量，溴水增重的質量為烯烴的質量，從而得出甲烷的質量，根據n=$\frac{m}{M}$計算出甲烷的物質的量，再計算出烯烴的物質的量，列式計算出該烯烴的分子式，只寫出其結構簡式即可；
（2）根據（1）的計算結果及同分異構體、同系物的概念進行判斷；
（3）烯烴分子中含有碳碳雙鍵，與溴單質發生加成反應，據此寫出反應的化學方程式．

解答 解：（1）混合氣體密度為同狀況下H₂密度的11.2倍，則平均相對分子質量為11.2×2=22.4，烯烴中最簡單為乙烯，其相對分子質量為28，大于22.4，故一定含有甲烷，則A的結構簡式為：CH₄，
混合氣體總物質的量為：$\frac{9g}{22.4g/mol}$=$\frac{9}{22.4}$mol，將混合氣體通過足量的溴水，溴水增重4.2g為烯烴的質量，甲烷的質量=9g-4.2g=4.8g，甲烷的物質的量=$\frac{4.8g}{16g/mol}$=0.3mol，烯烴的物質的量=$\frac{9}{22.4}$mol-0.3mol，設烯烴組成通式C_nH_2n，故14n g/mol×（$\frac{9}{22.4}$mol-0.3mol）=4.2 g，解得：n≈3，故烯烴的分子式為C₃H₆，為丙烯，其結構簡式為：CH₂=CHCH₃，
故答案為：CH₄；CH₂=CHCH₃；
（2）B為丙烯，丙烯和丁烯都是單烯烴，二者互為同系物，
故答案為：同系物；
（3）丙烯與溴水發生加成反應生成1，2-二溴丙烷，反應的方程式為：CH₂=CH-CH₃+Br₂→CH₃CHBrCH₂Br，
故答案為：CH₂=CH-CH₃+Br₂→CH₃CHBrCH₂Br．

點評 本題考查了有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，注意掌握常見有機物結構與性質，根據混合氣體與氫氣的相對密度判斷其平均分子質量及烷烴的名稱為解答關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．