Question

19．（1）有下列幾種物質：A．金剛石和石墨B．C₂H₆和C₅H₁₂HC．C₂H₄和C₂H₆D．CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂E．${\;}_{\;}^{35}$Cl和³⁷Cl屬于同分異構體的是D；屬于同素異形體的是A；屬于同系物的是B；屬于同位素的是E．
（2）根據結構對有機物進行分類，有助于對其性質的掌握．下列有機物，屬于芳香烴的是c（填字母），它與苯的關系是同系物，寫出苯與溴發生反應的化學方程式，預測該芳香烴能（填“能”或“不能”）發生該類反應．
（3）請寫出下列反應的化學方程式，并判斷其反應類型．①由甲烷制取CH₃Cl：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，屬于取代反應．②由苯制取硝基苯：，屬于取代反應．③由苯制取環己烷：，屬于加成反應．

Answer 1

分析 （1）具有相同分子式而結構不同的化合物互為同分異構體；同素異形體是同種元素形成的不同單質；同系物是有機化合物中具有同一通式、組成上相差一個或多個某種原子團、在結構與性質上相似的化合物系列；具有相同質子數，不同中子數（或不同質量數）同一元素的不同核素互為同位素；
（2）芳香烴中含苯環，只有C、H元素兩種元素，分子結構相似，分子組成上相差1個或多個CH₂原子團的屬于同系物，苯與溴發生取代反應生成溴苯；
（3）有機物分子中的不飽和鍵斷裂，斷鍵原子與其他原子或原子團相結合，生成新的化合物的反應是加成反應；有機物中的原子或原子團被其他的原子或原子團所代替生成新的化合物的反應叫取代反應．

解答 解：（1）CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂具有相同分子式C₄H₁₀，而結構不同，它們互為同分異構體，金剛石和石墨是碳元素形成的不同單質，屬于同素異形體，C₂H₆和C₅H₁₂具有同一通式C_nH_2n+2、組成上相差三個CH₂，屬于同系物，${\;}_{\;}^{35}$Cl和³⁷Cl具有相同質子數17，中子數不同分別為18、17，互為同位素，
故答案為：D；A；B；E；
（2）①芳香烴中含苯環，只有C、H元素，a、b中不含苯環，則只有c符合，與苯結構相似，相差1個CH₂，互為同系物，苯與溴發生取代反應生成溴苯，反應的化學方程式為，甲苯也能發生此類反應，
故答案為：c；同系物；；能；
（3）在光照條件下，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代生成氯代烴，所以該反應屬于取代反應，反應方程式為：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，
在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，苯中的氫原子被硝基取代生成硝基苯，所以該反應屬于取代反應，反應方程式為：，
在鎳作催化劑、加熱條件下，苯和氫氣發生加成反應生成環己烷，該反應屬于加成反應，反應方程式為：
，
故答案為：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；取代；；取代；；加成．

點評 本題考查有機物的結構與性質，為高頻考點，把握物質分類、官能團、結構對稱性、芳香烴的性質為解答的關鍵，注意官能團與性質的關系，題目難度不大．