Question

15．按要求回答下列問題：
（1）寫出下列各種烷烴的分子式：碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是CH₄；含碳原子數(shù)最少且存在同分異構(gòu)體的烷烴的分子式是C₄H₁₀．
（2）烷烴A的分子中含有18個氫原子，寫出A的同分異構(gòu)體中一氯代物只有一種的烷烴名稱2，2，3，3-四甲基丁烷．
（3）等物質(zhì)的量的CH₄和C₃H₈完全燃燒時，耗氧量前者小于后者；等質(zhì)量的CH₄和C₃H₈完全燃燒時，耗氧量前者大于后者．（填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）烷烴分子中的基團可能有四種：-CH₃、-CH₂-、其數(shù)目分別用a、b、c、d表示，對烷烴（除甲烷外）中存在的關(guān)系作討論：
①下列說法正確的是AC：
A．a(chǎn)的數(shù)目與b的數(shù)目的大小無關(guān)　　　　　　B．c增加1，a就會增加3
C．d增加1，a就會增加2　　　　　　　　　　D．b增加1，a就會增加2
②四種基團之間的關(guān)系為：a=2+c+2d（用a、b、c、d表示）
③若某烷烴分子中，b=c=d=1，則滿足此條件的該分子的結(jié)構(gòu)可能有3種．

Answer 1

分析 （1）碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是為甲烷，含碳原子數(shù)最少且存在同分異構(gòu)體的烷烴為丁烷；
（2）烷烴A的分子中含有18個氫原子，應(yīng)為C₈H₁₈，同分異構(gòu)體中一氯代物只有一種，說明結(jié)構(gòu)對稱，只含有一種H原子；
（3）同質(zhì)量的烴CxHy，$\frac{y}{x}$值越大，完全燃燒耗氧量越多，生成的H₂O物質(zhì)的量越大，CO₂的物質(zhì)的量越少．同物質(zhì)的量的烴完全燃燒，耗氧量取決于x+$\frac{y}{x}$的相對大�。�
（4）烷烴的通式C_nH_2n+2，根據(jù)烷烴的分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)成情況解答．

解答 解：（1）碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是為甲烷，含碳原子數(shù)最少且存在同分異構(gòu)體的烷烴為丁烷，故答案為：CH₄；C₄H₁₀；
（2）烷烴A的分子中含有18個氫原子，應(yīng)為C₈H₁₈，同分異構(gòu)體中一氯代物只有一種，說明結(jié)構(gòu)對稱，只含有一種H原子，為2，2，3，3-四甲基丁烷，
故答案為：2，2，3，3-四甲基丁烷；
（3）同質(zhì)量的烴CxHy，$\frac{y}{x}$值越大，完全燃燒耗氧量越多，生成的H₂O物質(zhì)的量越大，CO₂的物質(zhì)的量越少．同物質(zhì)的量的烴完全燃燒，耗氧量取決于x+$\frac{y}{x}$的相對大小，則等物質(zhì)的量的CH₄和C₃H₈完全燃燒時，耗氧量前者小于后者；等質(zhì)量的CH₄和C₃H₈完全燃燒時，耗氧量前者 大于后者，
故答案為：小于；大于；
（4）①A、在直鏈烷烴中，兩頭是甲基，中間可以有無數(shù)個亞甲基，a的數(shù)目與b的數(shù)目的大小無關(guān)，故A正確；
 B．c增加1，a增加3時只局限到了異丙烷，不合理，故B錯誤；
C．根據(jù)烷烴的命名原則和書寫，d增加1，a就會增加2，故C正確；
D．b增加1，在亞甲基的兩端掛上甲基，只能是丙烷一種物質(zhì)，不可能，故D錯誤．
故選AC；
②根據(jù)烷烴的通式CnH2n+2，-CH₃、-CH₂-、其數(shù)目分別用a、b、c、d表示，則烷烴的分子式為C_{（a+b+c+d）}H_{（3a+2b+c）}，則：3a+2b+c=2（a+b+c+d）+2，
整理得：a=2+c+2d，
故答案為：2+c+2d；
 ③烷烴分子中，當(dāng)b=c=d=1時，能組成的烷烴分別是：2，2，4-三甲基戊烷、2，2，3-三甲基戊烷、2，3，3-三甲基戊烷共三種同分異構(gòu)體，
故答案為：3．

點評 本題考查了有機物結(jié)構(gòu)、烷烴的命名、同分異構(gòu)體的求算等知識，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的卡車，題目難度中等，注意掌握常見有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確同分異構(gòu)體的概念及求算方法．