烃的习题

烃的习题

唐荣德

二、填空题

6．分子式为C n H m 的某气态烃0.1 mol 完全燃烧，消耗标准状况下的O 2 8.96 L ，由此可推知此烃分子中n 与m 之和为 。

6. O 2为0.4 mol ，由C n H m ＋4O 2 → n CO 2＋2m H 2O 可得：2n ＋2

m ＝8，或4n ＋m ＝16。讨论，当n ＝3，m ＝4，成立。即n ＋m ＝3＋4＝7。

答案：7。

7．“立方烷”是新合成的一种有机烃，它具有如图所示的碳架结构：

(1) 立方烷的分子式为________________；

(2) 它的二氯代物共有_________种同分异构体；

(3) 与立方烷互为同分异构体的芳香烃的结构简式为

________________________。这种异构体与另一单体 写结构简式) 结构的橡胶。

7. (1)C 8H 8 (2)3 (3) ；CH 2=CH －CH=CH 2

8．在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加一对共用电子。试回答下列问题：

(1) 分子式为C n H 2n +2的烃分子中碳碳间共用电子对数为 ；

(2) 分子式为C n H 2n -6的烃分子中碳碳间共用电子对数为 ；

(3) C n 可看作是烃减氢后的产物，若某物质分子中碳碳间的共用电子对为160。则符合该条件的碳单质的分子式为 ；符合该条件的单烯烃的分子式为 。 8. 答：(1) n -1 (2) n ＋3 (3) C 80；C 160H 320

解析：可由简单的实例，如甲烷、乙烷分析得出。烷烃分子中碳碳间的共用电子对为n -1，烯烃和环烷烃为n ，炔烃和二烯烃为n ＋1，苯的同系物为n ＋3。对于(3)，可分析环己烯C 6H 12来看C n H 2n 的情况，减n 个H ，则增加了

2n 个碳键；减2n 个H ，则增加了n 个碳键，故需减去2

n 个碳原子才能保持共用电子对数不变。 10．400K 、101kPa 时，1.5 L 某烃蒸气能在a L O 2中完全燃烧，体积增大至(a ＋3)L (相同状况)。

(1) 该烃分子组成上必须满足的条件是 ； (2) 当a ＝10 L 时，烃可能的分子式为 ；

(3) 某烃为C 7H 8时，a 的取值范围是 。

10. 答：(1) 分子中氢原子数为8 (2) C 3H 8，C 4H 8 (3) a ≥13.5

解析：(1) 1.5(1＋y 4

)＝-[(a ＋3)-(a ＋1.5)]，y ＝8 (2) 由于1 mol 烃耗氧为6.67 L ，故碳原子数最多为4 (3) 由3C 7H 8＋27O 2 → 21CO 2＋12H 2O 知，当烃为1.5 L 时，O 2为13.5L 。

—CH 2—CH 2—C ＝CH —CH 2 CH 3 n

四、计算

2．将100 mL H 2、C 2H 6和CO 2的混合气体与300 mL O 2混合点燃，经充分反应并干燥后，总体积减少100 mL 。再将剩余的气体通过碱石灰吸收，体积又减少100 mL 。( 上 述体积均在同温同压下测定)求原混合气体中各组分的体积。

2. 设H 2、C 2H 6和CO 2的体积分别为2x 、2y 和z

2x ＋2y ＋z ＝ 100

x ＋7y ＋200 ＝ 300 (或 2x ＋6y ＝ 100)

4y ＋z ＝ 100 (或 3x ＋5y ＝ 100)

解得：2x ＝ 2y ＝ 25 mL ，z ＝ 50 mL

3．(1) 已知某混合气体的体积百分组成为80.0% CH 4、15.0% C 2H 4和5.00% C 2H 6。请计算0.500 mol 该混合气体的质量和标准状况下的密度(g / L)。(MCE95.)

(2) CH 4在一定条件下催化氧化可以生成C 2H 4、C 2H 6(水和其它产物忽略不计)。取一定量CH 4经催化氧化后得到一种混合气体，它在标准状况下的密度为0.780 g / L 。已知反应中CH 4消耗了20.0%，计算混合气体中C 2H 4的体积百分含量。(本题计算过程中保持3位有效数字) 3. 解析：(1) 0.500 mol×(16×0.800＋28×0.150＋30×0.0500)g / mol ＝9.25 g

混合气体的密度 ＝ 0.500m ol 22.4L/m ol g 25.9⨯ ＝ 0.826 g / L (2) 设反应前CH 4为 1 mol ，其中有x mol 转化成C 2H 4，即生成

2x mol C 2H 4和2

200.0x -mol C 2H 6。 反应后混合气体的总物质的量 ＝ 0.800 mol ＋0.200 mol×12

＝ 0.900 mol

1-2x -0.200-12x -1-1L mol 4.22mol 900.0mol mol 30g mol mol 28g mol 800.0mol g 16⋅⨯⨯⋅+⨯⋅+⨯⋅ ＝ 0.780 g / L

解得 x ＝ 0.0800 mol

C 2H 4的体积百分含量 ＝900.0mol 20800.0×100% ＝ 4.44%

另解：M ＝ 0.780 g / L×22.4 mol / L ＝ 17.472 g / mol

CH 4 ————12C 2H x

0.2 0.1

如右面三角正弦图： 472.1x ＝1

8，x ＝ 11.776，M ＝ 29.248

6242H C H C ＝25.175.0＝53 CH 4∶C 2H 4∶C 2H 6 ＝ 0.8∶81.0×5∶81.0×3 ＝ 64∶5∶3 C 2H 4% ＝72

3×100% ＝ 4.17%