Question

常溫下在密閉容器中通入2mL某烷烴和13mL O₂，點火爆炸后去掉生成的CO₂和H₂O，再通入6mL O₂，再點火爆炸，此時O₂有剩余．求烷烴的分子式和可能的結構簡式．若其一鹵代物有4種，命名此烷烴．

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：設烷烴的分子式為C_nH_2n+2，根據烷烴的燃燒通式C_nH_2n+2+（

3n+1

2

）O₂→nCO₂+（n+1）H₂O，根據題干信息可知，2mL該烴完全燃燒消耗氧氣的體積大于13mL、小于（13+6）mL=19mL，據此列式討論得出該烷烴的分子式，然后根據分子式確定該烷烴的同分異構體，用系統命名法命名．

解答： 解：設烴的分子式為C_xH_y，該烴的燃燒通式：C_nH_2n+2+（

3n+1

2

）O₂→nCO₂+（n+1）H₂O，2mL某烷烴和13mLO₂，點燃爆炸后去掉生成的CO₂和H₂O，再通入6mLO₂，再點火爆炸，此時O₂有剩余，說明2mL該烴完全燃燒消耗氧氣的體積大于13mL、小于（13+6）mL=19mL，
即：

13mL

2mL

＜

3n+1

2

＜

19mL

2mL

，
解得：4＜n＜6，
所以n=5，
該有機物為戊烷，分子式為：C₅H₁₂，
戊烷的同分異構體有：正戊烷 CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、異戊烷 CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃、新戊烷 C（CH₃）₄，
正戊烷 CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃一氯取代物有3種，異戊烷 CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃一氯取代物有4種，新戊烷 C（CH₃）₄一氯取代物只有1種，故一氯取代物有4種的為異戊烷，用系統命名法為2-甲基丁烷；
答：該烷烴的分子式為C₅H₁₂，C₅H₁₂的結構簡式有三種：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃、C（CH₃）₄；一氯取代物有4種的為2-甲基丁烷．

點評：本題考查了有機物分子式的確定、同分異構體的書寫，題目難度中等，注意掌握常見有機物分子式、結構簡式的確定方法，明確烷烴的燃燒通式為解答本題的關鍵．