某链烃A 1 mol,在一定条件下完全分解(裂解)成1 mol烷烃B和1 mol烯烃C,生成的混合气体对氢气的相对密度为14.5。通过计算回答下列问题:
(1)写出链烃A可能的结构简式和名称。
(2)烷烃B和烯烃C可能各是什么?
(3)如果要求1 mol B完全燃烧时需要的氧气的物质的量是整数,那么C只能是什么烯烃?
某链烃A 1 mol,在一定条件下完全分解(裂解)成1 mol烷烃B和1 mol烯烃C,生成的混合气体对氢气的相对密度为14.5。通过计算回答下列问题:
(1)写出链烃A可能的结构简式和名称。
(2)烷烃B和烯烃C可能各是什么?
(3)如果要求1 mol B完全燃烧时需要的氧气的物质的量是整数,那么C只能是什么烯烃?
(1)CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和 (2—甲基丙烷)
(2)B为甲烷,C为丙烯或B为乙烷,C为乙烯。
(3)C只能为丙烯。
设烷烃B的分子组成为CnH2n+2,其相对分子质量为Mb;烯烃C的分子组成为CmH2m,其相对分子质量为Mc。根据质量守恒定律,链烃A的分子组成为Cn+mH2(n+m)+2,可见A为烷烃。
据题意:MA=MB+MC=2×14.5×2=58,即14(n+m)+2=58,n+m=4。所以链烃A的分子式为C4H10。
(1)C4H10可能的结构简式和名称为CH3CH2CH2CH3丁烷和 2—甲基丙烷
(2)讨论n+m=4
当n=1时,m=3,即B为甲烷,C为丙烯;
当n=2时,m=2,即B为乙烷,C为乙烯;
当n≥3时,m≤1,无意义
(3)从B的燃烧反应来看:CH4+2O2CO2+2H2O
C2H6+O2
2CO2+3H2O,要求1molB完全燃烧的耗氧量(mol)为整数,可见B应为甲烷,则C只能是丙烯。