Question

（1）現有下列烴①丙烷（C₃H₈）、②丁烯（C₄H₈）、③乙烯（C₂H₄）、④己烷（C₆H₁₄）等物質的量的上述五種烴，耗氧量最小的為

 

，等質量時，則耗氧量最大的為

 

．
（2）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：
若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下能與氯氣發生取代反應，其一氯取代物只有一種，則烴A的結構簡式為

 

．若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應后生成2，2-二甲基丁烷，則烴A的名稱是

 

，結構簡式是

 

．其核磁共振氫譜有

 

個吸收峰，其面積比是

 

．若比烴A少兩個碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有

 

種同分異構體．
（3）二甲苯苯環上的一溴代物有六種同分異構體，用還原法制得三種二甲苯，它們的熔點分別如下表：

六種一溴二甲苯的熔點	234℃	206℃	213.8℃	204℃	214.5℃	205
對應還原二甲苯的熔點	-13℃	-54℃	-27℃	-54℃	-27℃	-54℃

熔點為234℃分子的結構簡式為

 

，熔點為-54℃的分子的結構簡式為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有機物實驗式和分子式的確定

專題：烴及其衍生物的燃燒規律,有機物分子組成通式的應用規律

分析：（1）各烴（C_xH_y）的物質的量相等，完全燃燒耗氧量取決于（x+

y

4

）值，該值越大，耗氧量越大；
質量相同時，分子中H元素的質量分數越大，完全燃燒時消耗O₂越多；
（2）0.2mol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生取代反應，其一氯取代物只有一種，則烴A為環己烷；
若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應后生成2，2-二甲基丁烷，則A為CH₂=CHC（CH₃）₃；
若比烴A少兩個碳原子且能使溴水褪色的A的同系物，該物質為丁烯，書寫其同分異構體判斷；
（3）二甲苯有三種同分異構體，分別為對二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯．其一溴代物分別有1種、3種和2種．根據表中對應二甲苯的熔點可判斷，熔點為13℃的二甲苯只有一種一溴代物，熔點為-54℃的二甲苯有3種一溴代物，而熔點為-27℃的二甲苯有2種一溴代物．因此熔點為13℃的二甲苯是對二甲苯，熔點為-54℃的二甲苯是間二甲苯，熔點為-27℃的二甲苯是鄰二甲苯．

解答： 解：（1）同溫同壓同體積時，各烴（C_xH_y）的物質的量相等，則：C₃H₈的（x+

y

4

）=5、C₂H₄的（x+

y

4

）=3，C₄H₈的（x+

y

4

）=6，C₆H₁₄的（x+

y

4

）=9.5，完全燃燒耗氧量取決于（x+

y

4

）值，該值越大，耗氧量越多，故同溫同壓同體積時，完全燃燒耗O₂的量最小的是C₂H₄，
①C₃H₈、②C₄H₈、③C₂H₄、④C₆H₁₄中C、H原子數目之比分別為1：2.7、1：2、1：2、1：2.3，故氫元素質量分數：①C₃H₈＞④C₆H₁₄＞②C₄H₈=③C₂H₄，質量相同時，分子中H元素的質量分數越大，完全燃燒時消耗O₂越多，故完全燃燒時消耗O₂的量最多的是C₃H₈；
故答案為：C₂H₄；C₃H₈；
（（2）0.2mol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生取代反應，其一氯取代物只有一種，則烴A為環己烷，結構簡式為：；
若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應后生成2，2-二甲基丁烷，則A為CH₂=CHC（CH₃）₃，名稱為：3，3-二甲基-1-丁烯，其核磁共振氫譜3個吸收峰，其面積比是9：1：2；
若比烴A少兩個碳原子且能使溴水褪色的A的同系物，該物質為丁烯，可能的結構有：CH₂=CHCH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C（CH₃）₂，共有3種，
故答案為：；3，3-二甲基-1-丁烯；CH₂=CHC（CH₃）₃；3；9：1：2；3；
（3）二甲苯有三種同分異構體，分別為對二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯．其一溴代物分別有1種、3種和2種．根據表中對應二甲苯的熔點可判斷，熔點為13℃的二甲苯只有一種一溴代物，熔點為-54℃的二甲苯有3種一溴代物，而熔點為-27℃的二甲苯有2種一溴代物．因此熔點為13℃的二甲苯是對二甲苯，熔點為-54℃的二甲苯是間二甲苯，熔點為-27℃的二甲苯是鄰二甲苯，故：
熔點為234℃的一溴二甲苯所對應的二甲苯是13℃的二甲苯，該一溴代物為：，熔點為-54℃的分子的結構簡式為，
故答案為：；．

點評：本題考查烴耗氧量計算、有機物推斷、同分異構體等，難度中等，（3）注意根據二甲苯的一溴代物同分異構體的沸點確定對應二甲苯的結構．