Question

13．（1）二甲苯苯環上的一溴代物有六種同分異構體，這些一溴代物與生成它的對應二甲苯的熔點分別為：

一溴代二甲苯	234℃	206℃	213.8℃	204℃	214.5℃	205
對應的二甲苯	-13℃	-54℃	-27℃	-54℃	-27℃	-54℃

熔點為234℃分子的結構簡式為
（2）完全燃燒下列烴①丙烷（C₃H₈）、②丁烯（C₄H₈）、③乙烯（C₂H₄）、④己烷（C₆H₁₄），等物質的量的上述四種烴，耗氧量最小的為③（填寫序號）；等質量時，則耗氧量最大的為①（填寫序號）．
（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生取代反應，其一氯取代物只有一種，則烴A的結構簡式為．
②若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應后生成2，2-二甲基丁烷，則烴A的名稱是3，3-二甲基-1-丁烯．
（4）組成符合C_nH_2n-2的某種烴，分子結構中沒有支鏈或側鏈．它完全燃燒時所消耗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，并且與等物質的量的Br₂加成后只能得到單一產物，則該烴的結構簡式為CH₂═CH-CH₂-CH₂-CH═CH₂
②若該烴只能與等物質的量的Br₂發生加成反應，則其結構簡式為（填任一種）．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）各烴（C_xH_y）的物質的量相等，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；
（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生取代反應，其一氯取代物只有一種，則烴A為環己烷；
②若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H₂加成反應后生成2，2-二甲基丁烷，則A為CH₂=CHC（CH₃）₃；
（4）根據燃燒通式可知，n+$\frac{2n-2}{4}$=8.5，解得n=6，故該烴分子式為C₆H₁₀，分子結構中沒有支鏈或側鏈，
①該烴為鏈狀二烯烴，并且與等物質的量的Br₂加成后只能得到單一產物，則該二烯烴為對稱結構，且碳碳雙鍵不能在2、4位，故為1，5-己二烯；
②該烴只能與等物質的量的Br₂發生加成反應，則該烴只有1個雙鍵，剩下的不飽和度是成環導致，故還含有一個環．

解答 解：（1）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．熔點為234℃的一溴二甲苯所對應的二甲苯是13℃的二甲苯，由上述分析可知，熔點為234℃的一溴代二甲苯對應的是熔點為-13℃二甲苯：對二甲苯，對二甲苯苯環上的一溴代物的結構簡式為，故答案為：；
（2）同溫同壓同體積時，各烴（C_xH_y）的物質的量相等，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，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：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：，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，
故答案為：3，3-二甲基-1-丁烯；
（4）根據燃燒通式可知，n+$\frac{2n-2}{4}$=8.5，解得n=6，故該烴分子式為C₆H₁₀，分子結構中沒有支鏈或側鏈，
①該烴為鏈狀二烯烴，并且與等物質的量的Br₂加成后只能得到單一產物，則該二烯烴為對稱結構，且碳碳雙鍵不能在2、4位，故為1，5-己二烯，該烴的結構簡式為CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH=CH₂，
故答案為：CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH=CH₂；
②該烴只能與等物質的量的Br₂發生加成反應，則該烴只有1個雙鍵，剩下的不飽和度是成環導致，故還含有一個環，故該烴的結構為等，
故答案為：．

點評 本題考查有機物的推斷、同分異構體、烯烴的性質、原子共面問題等，注意根據計算判斷有機物的組成與結構特點，（4）中有機物的結構判斷是難點、易錯點，難度中等．