Question

17．某烷烴發生氯代反應，其一氯代物只有一種，7.2g該烴進行氯代反應完全轉化為一氯代物時放出的氣體可使500ml 0.2mol/L的燒堿溶液恰好完全中和，計算該烴的分子式并寫出結構簡式．

Answer 1

分析 設該烴的分子式為C_nH_2n+2，烴和氯氣發生取代反應生成氯代烴和HCl，反應方程式為C_nH_2n+2+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$C_nH_2n+1Cl+HCl，放出的氣體恰好被500mL0.2mol/L的氫氧化鈉溶液中和，發生反應HCl+NaOH=NaCl+H₂O，該反應中n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，根據取代反應方程式知，n（HCl）=n（C_nH_2n+2）=0.1mol，根據M=$\frac{m}{n}$計算其摩爾質量，從而計算n值，再根據其一氯取代物種類確定結構簡式．

解答 解：設該烴的分子式為C_nH_2n+2，烴和氯氣發生取代反應生成氯代烴和HCl，反應方程式為C_nH_2n+2+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$C_nH_2n+1Cl+HCl，放出的氣體恰好被500mL0.2mol/L的氫氧化鈉溶液中和，發生反應HCl+NaOH=NaCl+H₂O，該反應中n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，根據取代反應方程式知，n（HCl）=n（C_nH_2n+2）=0.1mol，烴的摩爾質量M=$\frac{m}{n}$=$\frac{7.2g}{0.1mol}$=72g/mol，物質的摩爾質量在數值上等于其相對分子質量，則12n+2n+2=72，n=5，所以該烴是戊烷，該烴的一氯取代物有一種，則該烴為2，2-二甲基丙烷，其結構簡式為C（CH₃）₄，
答：該烴的分子式為C₅H₁₂，結構簡式為C（CH₃）₄．

點評 本題考查了有機物分子式及結構簡式的確定，明確取代反應時各個物理量之間的關系是解本題關鍵，再結合物質的量、摩爾質量、質量、相對分子質量之間的關系式解答，題目難度不大．