Question

6．已知某烷烴A的相對分子質(zhì)量為72，請回答下列問題：
（1）烷烴A的分子式是C₅H₁₂；在同溫同壓下，若1.5L A的蒸氣能在a L O₂中完全燃燒，則a的取值范圍是a≥12；等質(zhì)量的A與CH₄在O₂中完全燃燒，耗氧量A比CH₄小（填“大”、“小”或“無法確定”）
（2）烷烴A的一氯代物共有8種；含2個(gè)支鏈A的二氯代物有2種；含1個(gè)支鏈A的一氯代物有4種；直鏈（不含支鏈）A的二氯代物有9種．
（3）若A的一氯代物分子中有兩個(gè)-CH₃，兩個(gè)-CH₂-，一個(gè)和一個(gè)-Cl，它的可能結(jié)構(gòu)分別是（填寫結(jié)構(gòu)簡式）：CH₃CH₂CH₂CHClCH₃、CH₃CH₂CHClCH₂CH₃、CH₃CH（CH₃）CH₂CH₂Cl、CH₂ClCH（CH₃）CH₂CH₃．

Answer 1

分析 （1）設(shè)烷烴的分子式為C_xH_（2x+2），根據(jù)相對分子質(zhì)量為72，列出方程式進(jìn)行計(jì)算x值；由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O計(jì)算a的取值范圍；質(zhì)量相同時(shí)，分子中H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，完全燃燒時(shí)消耗O₂越多；
（2）根據(jù)等效氫判斷，分子中有幾種不同的H原子，其一氯代物就有幾種，書寫二氯代物時(shí)，先寫出一氯代物的種類，然后根據(jù)一氯代物來確定二氯代物的種類，據(jù)此解答；
（3）先根據(jù)烷烴的通式計(jì)算寫出分子式，然后判斷C₅H₁₁Cl為戊烷的一氯代物，判斷和書寫烷烴的一氯代物的異構(gòu)體可以按照以下步驟來做：先確定烷烴的碳鏈異構(gòu)，即烷烴的同分異構(gòu)體，找出等效的氫原子，根據(jù)先中心后兩邊的原則，將氯原子逐一去代替氫原子．據(jù)此判斷符合條件的同分異構(gòu)體數(shù)目．

解答 解：（1）設(shè)烷烴的分子式為C_xH_（2x+2），則14x+2=72，解得x=5，所以該烷烴的分子式為C₅H₁₂，由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，x+$\frac{y}{4}$=8，1.5L×8=12，a≥12；C₅H₁₂比CH₄含氫量低，耗氧量小，故答案為：C₅H₁₂；a≥12；��；
（2）C₅H₁₂有3種同分異構(gòu)體，正戊烷中有3種化學(xué)環(huán)境不同的H原子，一氯代物有3種，異戊烷有4種氫原子，有4種一氯代物，新戊烷只含一種氫原子，一氯取代物只有一種，一氯代物共有8種；含2個(gè)支鏈A為，二氯代物有2種，兩個(gè)氯原子可以在同一個(gè)碳原子上，也可以在不同的碳原子上；含1個(gè)支鏈A為異戊烷，一氯代物有4種；直鏈（不含支鏈）A為正戊烷，兩個(gè)原子在一個(gè)碳原子上有3種，兩個(gè)氯原子在2個(gè)碳原子上：1．中間沒有隔碳原子 2種 2．中間隔了一個(gè)碳原子 2種 3．中間隔了2個(gè)碳原子 1種 4 中間隔了3個(gè)碳原子 1種，二氯代物共有9種，故答案為：8；2；4；9；
（3）相對分子質(zhì)量為72的烷烴，烷烴通式為C_nH_2n+2=72；計(jì)算得到n=5，分子式為：C₅H₁₂；
戊烷的同分異構(gòu)體有CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃、、．
若為CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃，一氯代物有：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂Cl；CH₃CH₂CH₂CHClCH₃；CH₃CH₂CHClCH₂CH₃；其中CH₃CH₂CH₂CHClCH₃；CH₃CH₂CHClCH₂CH₃符合條件．
若為，一氯代物有：CH₃CH（CH₃）CH₂CH₂Cl；CH₃CH（CH₃）CHClCH₃；CH₃CCl（CH₃）CH₂CH₃；CH₂ClCH（CH₃）CH₂CH₃；其中CH₃CH（CH₃）CH₂CH₂Cl；CH₂ClCH（CH₃）CH₂CH₃符合條件．
若為，一氯代物：CH₃C（CH₃）₂CH₂Cl，不符合條件．
故答案為：CH₃CH₂CH₂CHClCH₃；CH₃CH₂CHClCH₂CH₃；CH₃CH（CH₃）CH₂CH₂Cl；CH₂ClCH（CH₃）CH₂CH₃．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的分子式的確定，同分異構(gòu)體的書寫，題目難度不大，注意碳原子數(shù)目≤5的同分異構(gòu)體的書寫．