Question

科學家最近在-100℃的低溫下合成一種烴X，此分子的模型如圖（圖中的連線表示化學鍵）．
（1）寫出X的分子式

 

，X分子中的所有碳原子

 

共平面（“可能”或“不可能”），其一氯代物有

 

種．
（2）充分燃燒等物質的量的X與1-丁烯，消耗氧氣的量X

 

1-丁烯；充分燃燒等質量的X與1-丁烯，消耗氧氣的量X

 

1-丁烯，產生二氧化碳的物質的量X

 

1-丁烯．
（3）X有一種同分異構體，是鏈狀不飽和烴，只含有碳碳三鍵一種官能團，該分子中所有碳原子都處于同一直線上，寫出其結構簡式

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有機化合物中碳的成鍵特征,同分異構現象和同分異構體

專題：

分析：（1）由模型可知，烴X的分子式為C₅H₄；碳四價呈四面體結構；根據等效氫位置判斷；
（2）燃燒等物質的量的烴，設烴為CxHy，根據耗氧量為：（x+

y

4

）計算；燃燒等質量的烴，由C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，消耗1molO₂，需要12gC，而消耗1molO₂，需要4gH，可知等質量時，烴中氫元素質量分數越大，消耗的O₂越多，以此進行比較；含碳量越高，生成二氧化碳越多；
（3）X分子式為C₅H₄，與飽和結構C₅H₁₂相比少8個氫，故鏈狀分子含兩個三鍵，寫出符合條件同分異構體即可．

解答： 解：（1）由結構簡式可知分子式為C₅H₄；由于中間C連接4個原子，為四面體結構，碳原子不可能共平面；由結構對稱性可知，分子中只有一種位置的H，則X的一氯代物只有1種；
故答案為：C₅H₄；不可能；1；
（2）燃燒1molC₅H₄，耗氧量為：（5+

4

4

）=6，1-丁烯分子式為C₄H₈，耗氧量為：（4+

8

4

）=6；燃燒等質量的烴，由C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，消耗1molO₂，需要12gC，而消耗1molO₂，需要4gH，可知等質量時，烴中氫元素質量分數越大，消耗的O₂越多，故1-丁烯耗氧量多；X分子含碳量大于1-丁烯，故X產生二氧化碳大于1-丁烯；故答案為：=；＜；＞；
（3）含兩個三鍵的鏈狀異構體為：CH≡C-CH₂-C≡CH、CH≡C-C≡C-CH₃，前一個含-CH₂-，為四面體結構，所有碳不可能在一條線上，后一個和三鍵相連碳都在一條上，符合；
故答案為：CH≡C-C≡C-CH₃．

點評：本題考查有機物的結構與性質，同分異構體的書寫和燃燒規律，為高頻考點，注意燃燒通式的應用，題目難度不大．