将0.2mol某烷烃完全燃烧后,生成的气体缓慢通过盛有0.5L浓度为2mol/L的NaOH溶液,生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1：3.

题目

将0.2mol某烷烃完全燃烧后,生成的气体缓慢通过盛有0.5L浓度为2mol/L的NaOH溶液,生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1：3.
求该烷烃的分子式,并写出该烃的同分异构体的结构简式.

答案

n(NaOH) = 0.5L * 2mol/L = 1mol
设生成的碳酸钠的物质的量为amol,则生成的碳酸氢钠的物质的量为3amol,则根据钠元素的物质的量守恒有:2amol + 3amol = 1mol
可以得出:a = 0.2
再根据碳元素的物质的量守恒可得:n(CO2) = n(Na2CO3) + n(NaHCO3)
= amol + 3amol = 4amol = 0.8mol
设该烷烃为CmH2m+2,得:
n(CnH2n+2) = n(CO2)/m = 0.8mol/m = 0.2mol(已知该烷烃为0.2mol)
得:m = 4
所以该烷烃化学式为 C4H10
其结构可以是:
丁烷 或者 2-甲基-丙烷