(附加题)常温下,在密闭容器中混有2毫升某气态烷烃和13毫升氧气,点火爆炸,生成的只是气态产物,同时发现烃过量.将其中的二氧化碳除去,又在剩余物中通入6毫升氧气,再进行一次爆炸,对反应后的混和物进行分析,发现氧气有剩余.写出该烃的化学式,并确定该烃的结构简式.
【答案】
分析:根据有机物燃烧耗O
2量的上下限值及有机物通式列出不等式进行求解确定其分子式.设烷烃的分子式为C
nH
2n+2,则1molC
nH
2n+2完全燃烧消耗的氧气的物质的量为
mol,根据阿伏伽德罗定律相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,列不等式计算判断该烃的分子式,根据分子式写出可能的结构简式,结合为气态确定结构简式.
解答:解:设烷烃的分子式为C
nH
2n+2,则1molC
nH
2n+2完全燃烧消耗的氧气的物质的量为
mol,根据阿伏伽德罗定律相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,则:13<3n+1<13+6,解得:4<n<6,故n=5,即分子式为C
5H
12.
分子式为C
5H
12的烃的同分异构体有:CH
3(CH
2)
3CH
3、CH
3CH
2CH(CH
3)
2、C(CH
3)
4.其中CH
3(CH
2)
3CH
3、CH
3CH
2CH(CH
3)
2通常情况为液体,C(CH
3)
4通常情况为气体,故该烃的结构简式为C(CH
3)
4.
答:该烃的分子式为C
5H
12,结构简式为C(CH
3)
4.
点评:考查烃的分子式的确定等,难度中等,注意掌握根据烃燃烧耗O
2量的上下限值及烃的通式,利用区间法列出不等式进行求解确定其分子式.