烃的习题

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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%

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