Question

某环烷烃的结构像红十字会的会徽，因此有人称它为“红十字烷”结构如图，其分子式为

 

，当它发生一氯取代时，能生成

 

种不同沸点的产物．4.2克该烃含有的碳碳共价键数目为

 

；5.6克该烃完全燃烧生成的CO₂在标准状况下的体积为

 

．
（2）a克下列物质在氧气中完全燃烧后，将产物全部通入足量的Na₂O₂的U形管中，充分吸收后，
若固体增重的质量等于a克，则可能是

 

；若固体增重的质量大于a克，则可能是

 

A、CO和H₂的混合气      B、乙醇       C、甲酸（HCOOH）      D、异丁烷
E、醋酸        F、等物质的量的甲烷和CO     G、物质的量之比为2：3的丙烷和氧气
（2）页岩气的发展将重塑全球的乙烯市场，使乙烯价格大幅下降，试写出乙烯使溴水褪色的化学方程式

 

，该反应的类型是

 

反应．

Answer 1

考点：烷烃及其命名,有机物分子中的官能团及其结构

专题：有机化学基础

分析：（1）根据键线式写出分子式；根据等效氢原子数得出同分异构体数目；通过n=

m

M

、N=nN_A计算出4.2g该烃的分子数，然后确定每个该烃分子含有的碳碳共价键数；通过碳原子守恒计算CO₂在标准状况下的体积；
（2）H₂、CO在整个过程中发生的化学方程式为：2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2CO+O₂

点燃  .

2CO₂、2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂ CO₃+O₂，由反应方程式可知，过氧化钠增加的质量即为H₂、CO的质量．因此只要是CO或H₂或它们的混合气体或化学组成符合（CO）m?（H₂）n满足题意；不符合此CO）m?（H₂）n形式的，多O的增重的质量小于ag，多C的增重的质量大于ag；
（3）乙烯能够与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷．

解答： 解：（1）由“键线式”可得分子式为C₁₂H₂₄；该分子是对称的，有2种等效氢原子，一氯化物有2种，即能生成2种沸点不同的产物；
4.2g该烃的物质的量n=

4.2g

168g/mol

=0.025mol，分子数为0.025N_A个，每个该烃分子含有碳碳共价键数为12，所以4.2g该烃含有的碳碳共价键数目为12×0.025N_A=0.3N_A；
5.6gC₁₂H₂₄的物质的量为

5.6g

168g/mol

=0.033mol，所含C原子的物质的量为0.033mol×12=0.4mol，根据碳原子守恒可知该烃完全燃烧生成的CO₂的物质的量为0.4mol，在标准状况下的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L，
故答案为：C₁₂H₂₄；2；0.3N_A；8.96L；
（2）A、CO和H₂的混合气，固体增重等于ag；
B、乙醇可表示为（CO）₁?（H₂）₃?C，固体增重大于ag；
C、甲酸HCOOH，可以写成CO₁（H₂）?O，固体质量增加小于ag；
D、异丁烷可表示为（H₂）₅?C₄，固体增重大于ag；
E、醋酸可表示为CO）₂?（H₂）₂，固体增重等于ag；
F、等物质的量的甲烷和CO相当于（CO）₁?（H₂）₂?C，固体增重大于ag；
G、物质的量之比为2：3的丙烷和氧气相当于（CO）₆?（H₂）₆，固体增重等于ag；
故答案为：AEG；BDF；
（3）乙烯易和溴加成生成1，2-二溴乙烷，方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，
故答案为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br；加成．

点评：本题重点考查了过氧化钠和水和二氧化碳反应的特征分析，总结规律，分析物质组成是解题关键，题目难度较大．