Question

1．某烷烴0.25mol充分燃燒后產(chǎn)物依次通過濃硫酸洗氣瓶、無水CuSO₄干燥管、Na₂O₂干燥管、足量澄清石灰水洗氣瓶，結(jié)果濃硫酸洗氣瓶增重45克，無水CuSO₄未變藍(lán)、Na₂O₂干燥管增重56克，澄清石灰水中有渾濁．
（1）該烴的分子式；澄清石灰水中沉淀的質(zhì)量．
（2）該烴分子中含有6個(gè)甲基，寫出則符合此條件的該烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸洗氣瓶增重45克為生成水的質(zhì)量，計(jì)算水的物質(zhì)的量，根據(jù)H原子守恒計(jì)算烴分子中H原子數(shù)目，再根據(jù)烷烴組成通式計(jì)算烴分子中C原子數(shù)目，進(jìn)而確定該烷烴的分子式；根據(jù)碳元素守恒計(jì)算燃燒生成二氧化碳的物質(zhì)的量，二氧化碳與過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂↑，根據(jù)差量法計(jì)算與過氧化鈉反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算與石灰水反應(yīng)的二氧化碳，再由碳元素守恒計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量；
（2）該烴分子中含有6個(gè)甲基，結(jié)合分子式書寫符合此條件的該烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答 解：（1）濃硫酸洗氣瓶增重45克為生成水的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為$\frac{45g}{18g/mol}$=2.5mol，則烴分子中H原子數(shù)目為$\frac{2.5mol×2}{0.25mol}$=20，故烴分子中C原子數(shù)目為$\frac{20-2}{2}$=9，則該烷烴的分子式為C₉H₂₀；
根據(jù)碳元素守恒，燃燒生成二氧化碳的物質(zhì)的量0.25mol×9=2.25mol，
設(shè)與過氧化鈉反應(yīng)的二氧化碳為xmol，則：
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂↑  固體質(zhì)量增重
2mol                        56g
xmol                        56g
故x=2
則與石灰水反應(yīng)的二氧化碳為2.25mol-2mol=0.25mol，由碳元素守恒，可知碳酸鈣為0.25mol，故生成碳酸鈣的質(zhì)量為0.25mol×100g/mol=25g，
答：該烴的分子式為C₉H₂₀；澄清石灰水中沉淀的質(zhì)量為25g．
（2）該烴分子中含有6個(gè)甲基，符合此條件的該烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有：，
答：符合此條件的該烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物分子式確定、化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算、限制條件同分異構(gòu)體的書寫，難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．