Question

某烴0.1mol與20L氧氣（過量）完全反應，將生成的混合氣體（提示：該狀況下水呈氣態）通過足量的Na₂O₂粉末，使之完全反應，此時Na₂O₂增重15g，經過處理后的氣體為14.4L（題給氣體體積均是折合為標準狀況下的體積）．
（1）求該烴的分子式
（2）該烴可以使Br₂的CCl₄溶液褪色，而且沒有支鏈，請寫出該烴所有可能的結構簡式．

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律

分析：（1）0.1mol該烴與足量氧氣反應生成二氧化碳和水，生成產物與過氧化鈉反應生成氫氧化鈉、碳酸鈉，根據差量法及質量增重了15g列出方程①，再根據反應中氧氣的體積不會列出方程②，兩個方程聯立確定出該有機物分子式；
（2）該烴可以使Br₂的CCl₄溶液褪色，而且沒有支鏈，說明該有機物分子中含有1個碳碳雙鍵，該烴為烯烴，寫出沒有支鏈的戊烯的結構簡式．

解答： 解：（1）設烴的分子式為C_xH_y，則有
C_xH_y+（x+

y

4

）O₂

點燃

xCO₂ +

y

2

H₂O
0.1  0.1（x+

y

4

）  0.1x  0.1×

y

2

根據Na、C、H守恒列關系式：
CO₂-Na₂O₂-Na₂CO₃△m （即變化的固體的質量）
44   78       106    28
4.4x                2.8x
H₂O-Na₂O₂-2NaOH△m
18                   2
1.8x               0.2x
烴燃燒消耗的氧氣的體積為：22.4×0.1（x+

y

4

）L，
烴燃燒生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應生成的氧氣的體積為：22.4×

1

2

（0.1x+0.1×

y

2

），
最后剩余的14.4L為氧氣，則：20L-22.4×0.1（x+

y

4

）L+22.4×

1

2

（0.1x+0.1×

y

2

）=14.4L  ①
固體增重的質量為：2.8x+0.2y=15 ②
根據①②解得：x=5  y=10，
所以該烴的分子式為C₅H₁₀，
答：該烴的分子式為C₅H₁₀；
（2）因該烴能使溴水褪色，且該烴只能有一個雙鍵，而且沒有支鏈，則該烴的結構簡式為：CH₂=CHCH₂CH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₂CH₃，
答：該烴可能的結構簡式為：CH₂=CHCH₂CH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₂CH₃．

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，注意掌握過氧化鈉與二氧化碳、水反應的方程式，能夠根據質量差列出固體增重15g的方程為解答本題的關鍵．