Question

19．（1）分别燃烧等物质的量的乙烷，乙烯，乙炔，需要O₂最多的是CH₃CH₃（填结构简式，下同），生成水最少的是HC≡CH，三者生成CO₂（填化学式）的质量相等．
（2）某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为56，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中有4种等效氢原子．
①A的结构简式为CH₂=CHCH₂CH₃，名称为1-丁烯．
②A分子中碳原子是否一定都处于同一平面？否（填“是”或“否”，下同）；A分子是否存在顺反异构？否．
③下列物质与A以任意比混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗O₂的量相等的bd（填编号）．
 a．C₄H₈O               b．C₄H₁₀O              c．C₅H₁₂O                 d．C₆H₁₂O₆．

Answer 1

分析 （1）令烃的组成为C_xH_y，由燃烧通式：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，可知1molC_xH_y消耗氧气（x+$\frac{y}{4}$）mol；根据H原子守恒可知，分子含有H原子数目越小，生成的水越小；根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的量相等．
（2）烃化合物A的质谱图表明其相对分子质量为56，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，应为烯烃，则分子式为C₄H₈，核磁共振氢谱表明分子中有4种类型氢，则应为CH₂=CHCH₂CH₃，以此解答该题．

解答 解：（1）令烃的组成为C_xH_y，由燃烧通式：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，可知1molC_xH_y消耗氧气（x+$\frac{y}{4}$）mol，烃的物质的量相等，分子中均含有2个C原子，故分子中H原子数目越大消耗氧气越多，则乙烷消耗氧气最多，结构简式为CH₃CH₃，乙炔分子含有H原子数目越小，根据H原子守恒乙炔生成的水越小，其结构简式为HC≡CH，根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的量相等，
故答案为：CH₃CH₃；HC≡CH；CO₂；
（2）烃化合物A的质谱图表明其相对分子质量为56，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，应为烯烃，则分子式为C₄H₈，核磁共振氢谱表明分子中有4种类型氢，则应为CH₂=CHCH₂CH₃，
①A为CH₂=CHCH₂CH₃，名称为1-丁烯，故答案为：CH₂=CHCH₂CH₃；1-丁烯；
②与C=C键直接相连的原子在同一个平面上，甲基不在C=C上，不一定共平面，C=C连接相同的H原子，则不存在顺反异构，故答案为：否； 否；
③设烃及烃的含氧衍生物组成通式为C_xH_yO_z，总物质的量一定时，以任意比混合，有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量和生成水的物质的量不变，则化学式中的氢原子个数相同，每摩尔有机物耗氧量（x+$\frac{y}{4}$-$\frac{z}{2}$）mol相同即符合题意，符合条件的有机物是C₄H₁₀O和C₆H₁₂O₆，
故答案为：bd．

点评 本题考查有机物推断、官能团的结构与性质、同分异构体等，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目难度中等，需要学生熟练掌握有机化学基础．