Question

如圖Ⅰ是橢圓烯分子式為C₃₂H₁₂，Ⅱ是十二面體烷的空間構(gòu)型：
（1）Ⅰ的一氯代物的數(shù)目為

 

．
（2）Ⅱ的化學(xué)式為

 

，二氯代物的數(shù)目為

 

．
（3）假如上述橢圓烯Ⅰ可以和氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和脂環(huán)烴，則加氫后的生成物分子中所有的碳原子是否仍在同一平面

 

（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)對稱性確定Ⅰ的氫原子的種類，然后依據(jù)一氯代物的數(shù)目等于氫原子的種類；
（2）根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)可知1個碳被3個5元碳環(huán)共有，則每個5元碳環(huán)上都有

1

3

×5個碳原子以及每個碳上有1個氫原子來解答；先放一個氯在任意頂點，因為十二面體是高度對稱的，再根據(jù)第二個氯距第一個氯的距離來判斷取代物是否重復(fù)；
（3）根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)為正四面體來分析．

解答：解：（1）作出Ⅰ的對稱軸可知Ⅰ的氫原子種類為4種（如圖所示），所以Ⅰ的一氯代物的數(shù)目為4，
故答案為：4；
（2）分子的結(jié)構(gòu)可知1個碳被3個5元碳環(huán)共有，則每個5元碳環(huán)上都有

1

3

×5=

5

3

個碳原子，共有十二個5元碳環(huán)，所以分子中碳原子數(shù)=

5

3

×12=20，每個碳上有1個氫原子來，所以分子中氫原子數(shù)也為20，分子式為：C₂₀H₂₀；十二面體共有二十個頂點，第二個氯有19個位置可放，這19個位置按距離可分為5組，每組分別有3，6，6，3，1個等效的位置，所以有5種二氯取代物，
故答案為：C₂₀H₂₀；5；
（3）假如上述橢圓烯Ⅰ可以和氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和脂環(huán)烴，每個碳原子連有4個基團，根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)為正四面體可知加氫后的生成物分子中所有的碳原子肯定不在同一平面，
故答案為：D．

點評：本題主要考查了有機物分子式、同分異構(gòu)體、原子共面等知識，注意對立體分子構(gòu)型的認(rèn)識，難度較大．