Question

烷烴分子中的基團：-CH₃、-CH₂-、中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數目分別用n₁、n₂、n₃、n₄表示，則烷烴（除甲烷外）中存在的關系有：（用以上符號回答）
（1）烷烴分子中氫原子數n₀與n₁，n₂，n₃，n₄之間的關系式是：n₀=

2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2

或n₀=

3n₁+2n₂+n₃

．
（2）烷烴分子中四種碳原子之間的關系為：n₁=

n₃+2n₄+2

．
（3）若某烷烴分子中n₂=n₃=n₄=1，則滿足此等式的分子結構可能有

3

種（填數字）．

Answer 1

分析：（1）根據烷烴通式確定C原子與H原子之間的數量關系，或根據伯、仲、叔、季碳原子上含有H原子數目確定；
（2）由（1）中的關系式確定；
（3）根據（2）中關系式求出碳原子總數，寫出分子式，寫出符號條件的可能的同分異構體，據此解答．

解答：解：（1）由于烷烴的通式為C_nH_2n+2，C原子與H原子之間的數量關系為n₀=2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2，
伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子數目分別為3、2、1、0，所以C原子與H原子之間的數量關系為n₀=3n₁+2n₂+n₃，
故答案為：2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2；3n₁+2n₂+n₃；
（2）由（1）中可得，2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2=3n₁+2n₂+n₃，故n₃+2n₄+2=n₁，
故答案為：n₃+2n₄+2；
（3）由（2）中n₃+2n₄+2=n₁，當n₂=n₃=n₄=1時，n₁=5，碳原子總數為8，則該烷烴的分子式為C₈H₁₈，
滿足n₂=n₃=n₄=1的結構可能有3種：（CH₃）₃CCH（CH₃）CH₂CH₃、（CH₃）₃CCH₂CH（CH₃）₂、（CH₃）₂CHC（CH₃）₂CH₂CH₃．
故答案為：3．

點評：本題考查同分異構體書寫，烷烴中C原子與H原子之間的數量關系，難度中等，限制條件的同分異構體書寫是高考的熱點，也是難點，平時加強練習．