Question

17．充分燃燒2.8g某有機物A，生成8.8g CO₂和3.6g H₂O，該有機物蒸氣的相對密度是相同條件下N₂的2倍．
（1）求該有機物A的分子式C₄H₈
（2）若有機物A為烯烴，可能的同分異構體有3種（不考慮順反異構）
（3）若A在核磁共振氫譜中只有一個信號峰，確定其結構，用結構簡式表示：．

Answer 1

分析 有機物A蒸氣的質量是同溫同壓下同體積N₂的2倍，則該有機物的相對分子質量為2×28=56，則n（A）=$\frac{2.8g}{56g/mol}$=0.05mol，由原子守恒可知，n（C）=n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，n（H）=2n（H₂O）=2×$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.4mol，故有機物分子中含有C原子數目為$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4，含有H原子數目為$\frac{0.4mol}{0.05mol}$=8，O原子數目為$\frac{56-12×4-8}{16}$=0，所以A的分子式為C₄H₈，結合題中信息分析．

解答 解：（1）有機物A蒸氣的質量是同溫同壓下同體積N₂的2倍，則該有機物的相對分子質量為2×28=56，則n（A）=$\frac{2.8g}{56g/mol}$=0.05mol，由原子守恒可知，n（C）=n（CO₂）=$\frac{8.8g}{44g/mol}$=0.2mol，n（H）=2n（H₂O）=2×$\frac{3.6g}{18g/mol}$=0.4mol，故有機物分子中含有C原子數目為$\frac{0.2mol}{0.05mol}$=4，含有H原子數目為$\frac{0.4mol}{0.05mol}$=8，O原子數目為$\frac{56-12×4-8}{16}$=0，所以A的分子式為C₄H₈，
故答案為：C₄H₈；
（2）若有機物A為烯烴，則該烯烴的同分異構體的結構簡式為：CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CH₂CH₃、，
故答案為：3；
（3）若有機物A在核磁共振氫譜中只有一個信號峰（即只有一種氫原子），則不可能為烯烴，應為環丁烷，結構簡式為：，
故答案為：．

點評 本題考查了有機物分子式與結構式的確定、同分異構體書寫等，掌握燃燒法利用原子守恒確定有機物分子式，試題培養了學生的分析計算能力，題目難度中等．