Question

6．（1）寫出甲苯制TNT的化學方程式+3HNO₃$→_{△}^{濃硫酸}$+3H₂O；
（2）某烷烴A的蒸氣的密度是相同狀況下氧氣密度的4倍，經測定得知該分子中共含有6個甲基．
①若A不可能是烯烴與氫氣的加成產物，則A的結構簡式為（CH₃）₃CCH₂C（CH₃）₃；
②若A是炔烴與氫氣的加成產物，則A的結構簡式為CH₃CH₂C（CH₃）₂C（CH₃）₃．
（3）①某烴1mol與2molHCl完全加成，生成的氯代烷最多可以與4molCl₂發生光取代反應，則該烴的結構簡式為CH≡CH；
②已知烯烴在氧化劑作用下，可按下式斷裂其雙鍵

分子式為C₁₀H₁₈的有機物A催化加氫后得化合物B，其分子式為C₁₀H₂₂，化合物A跟過量的酸性高錳酸鉀作用可以得到三種化合物：

由此判斷A的結構簡式為（CH₃）₂C=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=CH-CH₃或CH₃CH=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=C（CH₃）₂．

Answer 1

分析 （1）甲苯與硝酸反應生成TNT，反應為取代反應；
（2）氣體的密度之比等于摩爾質量之比，據此計算烷烴的相對分子質量，確定烷烴的分子式；
①A不是烯烴與氫氣加成的產物，則A分子中相鄰的兩個C上無法添加碳碳雙鍵；
②A是炔烴與氫氣加成產物，則A分子中存在相連的兩個C上能夠添加碳碳三鍵；
據此寫出A的結構簡式；
（3）①烴1mol與2mol HCl完全加成，則該烴分子有2個雙鍵或1個三鍵，1mol氯代烷能和4mol氯氣發生完全取代反應，則氯代烷分子中有4個H原子，所以原烴分子中有2個H原子，據此確定該烴的結構簡式；
②依據題意可知：當碳碳雙鍵兩端的C上至少含有1個H時能夠被氧化成-COOH，不含H原子時被氧化成羰基，
依據生成的三種產物，則分別含有（CH₃）₂C=、CH₃CH=、=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=，據此判斷可能的結構．

解答 解：（1）甲苯易發生取代反應，與濃硝酸、濃硫酸的混合酸共熱時發生硝化反應生成三硝基甲苯，方程式為+3HNO₃$→_{△}^{濃硫酸}$ +3H₂O，
故答案為：+3HNO₃$→_{△}^{濃硫酸}$ +3H₂O；
（2）某烷烴A的蒸氣的密度是相同狀況下氧氣密度的4倍，依據氣體的密度之比等于摩爾質量之比，則烷烴A蒸氣的摩爾質量為：2g/mol×64=128g/mol，則12n+2n+2=128，解得：n=9，所以烷烴A的分子式為C₉H₂₀，
①若A不可能是氫氣與烯烴加成的產物，說明A中兩個C間不可能存在C=C鍵，C只能構成4個鍵因此得到A的結構簡式：（CH₃）₃CCH₂C（CH₃）₃；
②若A是炔烴的加成產物，說明A中的C能形成C=C且有6個CH₃，則A的結構簡式為：CH₃CH₂C（CH₃）₂C（CH₃）₃；
故答案為：（CH₃）₃CCH₂C（CH₃）₃；CH₃CH₂C（CH₃）₂C（CH₃）₃；
（3）①烴1mol與2mol HCl完全加成，則該烴分子有2個雙鍵或1個三鍵，1mol氯代烷能和4mol氯氣發生完全取代反應，則氯代烷分子中有4個H原子，氯代烷分子中有2個H原子是烴與氯化氫加成引入的，所以原烴分子中有2個H原子，故該烴為CH≡CH，
故答案為：CH≡CH；
②依據題意可知：當碳碳雙鍵兩端的C上至少含有1個H時能夠被氧化成-COOH，不含H原子時被氧化成羰基，
依據生成的三種產物，則分別含有（CH₃）₂C=、CH₃CH=、=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=，則可能的結構為：（CH₃）₂C=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=CH-CH₃或者
CH₃CH=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=C（CH₃）₂；
故答案為：（CH₃）₂C=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=CH-CH₃；CH₃CH=C（CH₃）-CH₂-CH₂CH=C（CH₃）₂．

點評 本題考查了有機物結構簡式的確定，明確物質的結構及性質是解題關鍵，解題時注意把握所給信息，題目難度中等．