Question

Ⅰ．下列橢圓烯也屬于稠環(huán)芳芳香烴．

據(jù)此回答問(wèn)題：
（1）已知橢圓烯（Ⅰ）的分子式為C₂₄H₁₂，則橢圓烯（Ⅱ）的分子式為

 

；
（2）上述橢圓烯的一氯取代物各有幾種同分異構(gòu)體？（Ⅰ）有

 

種，（Ⅱ）有

 

種．
（3）假如上述橢圓烯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碳原子是否在同一平面內(nèi)？

 

．
Ⅱ．下列是苯和一組稠環(huán)芳香烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

（4）寫(xiě)出化合物b-e的分子式：b

 

；c

 

；d

 

；e

 

；
（5）確定該組化合物分子式的通式

 

；
（6）該系列化合物中所含碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最大值

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究化學(xué)規(guī)律,常見(jiàn)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)

專題：

分析：Ⅰ．（1）根據(jù)Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式判斷其分子式；
（2）作出對(duì)稱軸、，分析等效H原則種類，等效氫原子數(shù)目與一氯代物的種類相同；
（3）根據(jù)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)判斷；
Ⅱ．（4）根據(jù)各有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫(xiě)出其分子式；
（5）分析該有機(jī)物的分子式變化規(guī)律，總結(jié)出該組化合物的通式；
（6）有機(jī)物C_n²+5nH_6+4n分子中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：ω（C）=

12(n2+5n)

12(n2+5n)+4n+6

=

6n2+30n

6n2+32n+3

，根據(jù)n為無(wú)窮大時(shí)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大計(jì)算．

解答： 解：Ⅰ．（1）根據(jù)Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，Ⅱ的分子式中含有32個(gè)C、12個(gè)H，其分子式為：C₃₂H₁₂，故答案為：C₃₂H₁₂；
（2）作出Ⅰ的對(duì)稱軸可知，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中含有3種H原則，則其一氯代物有3種；作出Ⅱ的對(duì)稱軸可知Ⅱ的氫原子種類為4種（如圖所示），所以Ⅱ的一氯代物的數(shù)目為4，
故答案為：3；4；
（3）假如上述橢圓烯Ⅱ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(gè)碳原子連有4個(gè)基團(tuán)，根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)為正四面體可知，其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：否；
Ⅱ．（4）a的分子式為C₆H₆，b的分子式為C₁₄H₁₀，c的分子式為C₂₄H₁₄，d的分子式為C₃₆H₁₈，e的分子式為C₅₀H₂₂，
故答案為：C₁₄H₁₀；C₂₄H₁₄；C₃₆H₁₈；C₅₀H₂₂；
（5）根據(jù)a、b、c、d、e的分子式可知，該組有機(jī)物分子中第n項(xiàng)含有的氫原子數(shù)為：6+4n，
碳原子數(shù)第2種比第1種有機(jī)物分子多8、第3種比第2種多10，第4種比第3種多12，第5種比第4種多14…，
即：a₂-a₁=8，
a₃-a₂=10
a₄-a₃=12
a₅-a₄=14
…
a_n-a_（n-1）=8+2（n-2），
將以上所有各項(xiàng)相加可得：a_n=a₁+

8+8+2(n-2)

2

×(n-1)=6+（6+n）（n-1）=n²+5n，
所以該組化合物分子式的通式為：C_n²+5nH_6+4n，
故答案為：C_n²+5nH_6+4n；
（6）有機(jī)物C_n²+5nH_6+4n分子中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：ω（C）=

12(n2+5n)

12(n2+5n)+4n+6

=

6n2+30n

6n2+32n+3

，當(dāng)n為無(wú)窮大時(shí)，ω（C）≈1，
故答案為：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有機(jī)物分子式的確定、探究化學(xué)規(guī)律，題目難度較大，注意掌握確定有機(jī)物分子式的方法，（5）為難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，注意掌握尋找有機(jī)物分子通式的方法．