Question

13．（1）二甲苯苯環(huán)上的一溴代物有六種同分異構(gòu)體，這些一溴代物與生成它的對(duì)應(yīng)二甲苯的熔點(diǎn)分別為：

一溴代二甲苯	234℃	206℃	213.8℃	204℃	214.5℃	205
對(duì)應(yīng)的二甲苯	-13℃	-54℃	-27℃	-54℃	-27℃	-54℃

熔點(diǎn)為234℃分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
（2）完全燃燒下列烴①丙烷（C₃H₈）、②丁烯（C₄H₈）、③乙烯（C₂H₄）、④己烷（C₆H₁₄），等物質(zhì)的量的上述四種烴，耗氧量最小的為③（填寫(xiě)序號(hào)）；等質(zhì)量時(shí)，則耗氧量最大的為①（填寫(xiě)序號(hào)）．
（3）0.2mol某烴A在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各1.2mol．試回答：
①若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，則烴A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
②若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應(yīng)后生成2，2-二甲基丁烷，則烴A的名稱(chēng)是3，3-二甲基-1-丁烯．
（4）組成符合C_nH_2n-2的某種烴，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有支鏈或側(cè)鏈．它完全燃燒時(shí)所消耗O₂的體積是同狀況下該烴蒸氣體積的8.5倍，由此分析回答：
①若該烴為鏈狀二烯烴，并且與等物質(zhì)的量的Br₂加成后只能得到單一產(chǎn)物，則該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂═CH-CH₂-CH₂-CH═CH₂
②若該烴只能與等物質(zhì)的量的Br₂發(fā)生加成反應(yīng)，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（填任一種）．

Answer 1

分析 （1）二甲苯有三種同分異構(gòu)體，分別為對(duì)二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯．其一溴代物分別有1種、3種和2種．根據(jù)表中對(duì)應(yīng)二甲苯的熔點(diǎn)可判斷，熔點(diǎn)為13℃的二甲苯只有一種一溴代物，熔點(diǎn)為-54℃的二甲苯有3種一溴代物，而熔點(diǎn)為-27℃的二甲苯有2種一溴代物．因此熔點(diǎn)為13℃的二甲苯是對(duì)二甲苯，熔點(diǎn)為-54℃的二甲苯是間二甲苯，熔點(diǎn)為-27℃的二甲苯是鄰二甲苯；
（2）各烴（C_xH_y）的物質(zhì)的量相等，完全燃燒耗氧量取決于（x+$\frac{y}{4}$）值，該值越大，耗氧量越大；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；
（3）①0.2mol某烴A在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各1.2mol，由原子守恒可知A的分子式為C₆H₁₂．
若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，則烴A為環(huán)己烷；
②若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應(yīng)后生成2，2-二甲基丁烷，則A為CH₂=CHC（CH₃）₃；
（4）根據(jù)燃燒通式可知，n+$\frac{2n-2}{4}$=8.5，解得n=6，故該烴分子式為C₆H₁₀，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有支鏈或側(cè)鏈，
①該烴為鏈狀二烯烴，并且與等物質(zhì)的量的Br₂加成后只能得到單一產(chǎn)物，則該二烯烴為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，且碳碳雙鍵不能在2、4位，故為1，5-己二烯；
②該烴只能與等物質(zhì)的量的Br₂發(fā)生加成反應(yīng)，則該烴只有1個(gè)雙鍵，剩下的不飽和度是成環(huán)導(dǎo)致，故還含有一個(gè)環(huán)．

解答 解：（1）二甲苯有三種同分異構(gòu)體，分別為對(duì)二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯．其一溴代物分別有1種、3種和2種．根據(jù)表中對(duì)應(yīng)二甲苯的熔點(diǎn)可判斷，熔點(diǎn)為13℃的二甲苯只有一種一溴代物，熔點(diǎn)為-54℃的二甲苯有3種一溴代物，而熔點(diǎn)為-27℃的二甲苯有2種一溴代物．因此熔點(diǎn)為13℃的二甲苯是對(duì)二甲苯，熔點(diǎn)為-54℃的二甲苯是間二甲苯，熔點(diǎn)為-27℃的二甲苯是鄰二甲苯．熔點(diǎn)為234℃的一溴二甲苯所對(duì)應(yīng)的二甲苯是13℃的二甲苯，由上述分析可知，熔點(diǎn)為234℃的一溴代二甲苯對(duì)應(yīng)的是熔點(diǎn)為-13℃二甲苯：對(duì)二甲苯，對(duì)二甲苯苯環(huán)上的一溴代物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故答案為：；
（2）同溫同壓同體積時(shí)，各烴（C_xH_y）的物質(zhì)的量相等，則：C₃H₈的（x+$\frac{y}{4}$）=5、C₂H₄的（x+$\frac{y}{4}$）=3，C₄H₈的（x+$\frac{y}{4}$）=6，C₆H₁₄的（x+$\frac{y}{4}$）=9.5，完全燃燒耗氧量取決于（x+$\frac{y}{4}$）值，該值越大，耗氧量越多，故同溫同壓同體積時(shí)，完全燃燒耗O₂的量最小的是C₂H₄，
①C₃H₈、②C₄H₈、③C₂H₄、④C₆H₁₄中C、H原子數(shù)目之比分別為1：2.7、1：2、1：2、1：2.3，故氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)：①C₃H₈＞④C₆H₁₄＞②C₄H₈=③C₂H₄，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，故完全燃燒時(shí)消耗O₂的量最多的是C₃H₈；
故答案為：③；①；
（3）①0.2mol某烴A在氧氣中完全燃燒后，生成CO₂和H₂O各1.2mol，由原子守恒可知A的分子式為C₆H₁₂．
若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，其一氯取代物只有一種，則烴A為環(huán)己烷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，故答案為：；
②若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應(yīng)后生成2，2-二甲基丁烷，則A為CH₂=CHC（CH₃）₃，名稱(chēng)為：3，3-二甲基-1-丁烯，
故答案為：3，3-二甲基-1-丁烯；
（4）根據(jù)燃燒通式可知，n+$\frac{2n-2}{4}$=8.5，解得n=6，故該烴分子式為C₆H₁₀，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有支鏈或側(cè)鏈，
①該烴為鏈狀二烯烴，并且與等物質(zhì)的量的Br₂加成后只能得到單一產(chǎn)物，則該二烯烴為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，且碳碳雙鍵不能在2、4位，故為1，5-己二烯，該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH=CH₂，
故答案為：CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH=CH₂；
②該烴只能與等物質(zhì)的量的Br₂發(fā)生加成反應(yīng)，則該烴只有1個(gè)雙鍵，剩下的不飽和度是成環(huán)導(dǎo)致，故還含有一個(gè)環(huán)，故該烴的結(jié)構(gòu)為等，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷、同分異構(gòu)體、烯烴的性質(zhì)、原子共面問(wèn)題等，注意根據(jù)計(jì)算判斷有機(jī)物的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，（4）中有機(jī)物的結(jié)構(gòu)判斷是難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．