Question

7．人們對苯及芳香烴認識有一個不斷深化的過程，回答下列問題：
（1）由于苯的含碳量與乙炔相同，人們認為它是一種不飽和烴，寫出分子式為C₆H₆的一種含兩個三鍵且無支鏈的鏈烴的結構簡式HC≡C-C≡C-CH₂-CH₃或HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃或HC≡C-CH₂-CH₂-C≡CH或CH₃-C≡C-C≡C-CH₃．
（2）已知分子式為C₆H₆的有機物有多種，其中的兩種為：（Ⅰ）、Ⅱ．
①這兩種構的區別表現在以下兩方面：
定性方面（即化學性質方面）：（Ⅱ）能ac（填字母），而（Ⅰ）不能．
a．被高錳酸鉀酸性溶液氧化 b．與溴發生取代反應
c．與溴水發生加成反應 d．與氫氣發生加成反應
定量方面（即消耗反應物的量的方面）：1mol C₆H₆與H₂加成時：
（Ⅰ）需要H₂3mol，而（Ⅱ）需要H₂2mol．
②今發現C₆H₆還可能有一種如圖所示的立體結構，
該結構的四氯代物有3種．
（3）萘也是一種芳香烴，它的分子式是C₁₀H₈，請你判斷它的結構簡式可能是C（填字母）．

（4）現代化學認為，萘分子中碳碳鍵是介于單鍵與雙鍵之間的獨特的鍵．

Answer 1

分析 （1）C₆H₆比飽和鏈烴（C₆H₁₄）少8個H，如果有叁鍵、環，結構中還可含有二個雙鍵，根據叁鍵和雙鍵可能的不同位置可確定可能的結構簡式；
（2）①結構Ⅱ含有碳碳雙鍵，根據碳碳雙鍵的性質判斷；根據根據及方程式計算需氫氣的物質的量．
②根據換元法可知，該結構的四氯代物的種數和二氯代物的種數相同．根據等效氫，有1種氫原子，二氯代物的同分異構體可以采用固定一個氯原子的方法來尋找，即先進行一氯代物，產物有一種，再在一氯代物的基礎用一個氯原子代替一個氫原子可得二氯代物，兩個氯原子的位置只有三種情況：一是都位于正方形面的邊上（連接兩個三角形面的邊），二是正方形面的對角線上，三是三角形面的邊上；
（3）萘是一種芳香烴，含有苯環，不飽和度為$\frac{10×2+2-8}{2}$=7，含有兩個苯環；
（4）萘分子碳碳之間的鍵是介于C-C單鍵與C=C雙鍵之間的一種特殊的鍵．

解答 解：（1）C₆H₆比飽和鏈烴（C₆H₁₄）少8個H，如果有叁鍵、環，結構中還可含有二個雙鍵，根據叁鍵和雙鍵可能的不同位置可確定可能的結構簡式為：
HC≡C-C≡C-CH₂-CH₃或HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃或HC≡C-CH₂-CH₂-C≡CH或CH₃-C≡C-C≡C-CH₃，故答案為：HC≡C-C≡C-CH₂-CH₃或HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃或HC≡C-CH₂-CH₂-C≡CH或CH₃-C≡C-C≡C-CH₃；
（2）①aⅠ碳碳之間的鍵是介于C-C單鍵與C=C雙鍵之間的一種特殊鍵，不能被被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不能能與溴水發生加成反應，Ⅱ含有碳碳雙鍵，能被被酸性高錳酸鉀溶液氧化，能與溴水發生加成反應．結構都能與溴發生取代反應，都能與氫氣發生加成反應．
Ⅰ結構為苯，1mol能與3mol氫氣發生加成反應，Ⅱ結構中分子中含有2個C=C雙鍵，所以1mol能與2mol氫氣發生加成反應．
故答案為：ac；3；2；
②根據換元法可知，該結構的四氯代物的種數和二氯代物的種數相同．根據等效氫，該結構有1種氫原子，先進行一氯代物，產物有一種，再在一氯代物的基礎用一個氯原子代替一個氫原子可得二氯代物，兩個氯原子的位置只有三種情況：一是都位于正方形面的邊上（連接兩個三角形面的邊），二是正方形面的對角線上，三是三角形面的邊上，所以二氯代物有3種同分異構體．
故答案為：3；
（3）萘是一種芳香烴，含有苯環，不飽和度為$\frac{10×2+2-8}{2}$=7，含有兩個苯環，結構簡式為，故答案為：C；
（4）萘分子碳碳之間的鍵是介于C-C單鍵與C=C雙鍵之間的一種特殊的鍵，故答案為：介于單鍵與雙鍵之間的獨特的鍵．

點評 本題考查苯的結構與性質，知識綜合性較大，難度中等，要求學生具有整合知識的能力、對知識進行遷移運用．