Question

（1）下列各组物质属于同系物的是

④

，属于同分异构体的是

③⑧⑨?

，属于同素异形体的是

①

，属于同位素的是

②

，属于同一种物质的是

⑤?

．
①O₂和O₃　②氕和氚　③麦芽糖和蔗糖　④苯和对二甲苯　⑤    和   ⑥和 　 ⑦C₂H₂和C₄H₆　⑧  和   　⑨乙醇和甲醚　⑩淀粉和纤维素?CH₃CH₂NO₂和?2甲基1，3丁二烯和异戊二烯；
（2）在烷烃同系物中，有一类是由-CH₃、-CH₂-、等  碎片组成的，且数量众多．现在请你写出由上述碎片组成的、相对分子质量最小的一种烷烃的结构简式，并用系统命名法命名．

（2，2，4-三甲基戊烷），或
（2，2，3-三甲基戊烷），或
（2，3，3-三甲基戊烷）

．
（3）化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C₈H₈O₂．A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1：2：2：3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如下图．

则A的结构简式是

．

Answer 1

分析：（1）同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH₂原子团，具有相同官能团的化合物；
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
同种元素形成的不同单质互为同素异形体；
质子数相同质量数（或中子数）不同的原子互称同位素；
组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同，结构式的形状及物质的聚集状态可能不同；
（2）如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，最少-CH₂-、和各含有一个，剩下的为甲基；
（3）核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3．

解答：解：（1）④苯和对二甲苯结构相似、通式相同，相差1个CH₂原子团，互为同系物；
③麦芽糖和蔗糖⑧  和   　⑨乙醇和甲醚?CH₃CH₂NO₂和分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
①O₂和O₃是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体；
②氕和氚是氢元素的不同原子，互为同位素；
⑤    和   ?2甲基1，3丁二烯和异戊二烯结构相同，为同一种物质；
故答案为：④；③⑧⑨?；①；②；⑤?；
（2）如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，最少-CH₂-、和各含有一个，剩下的为甲基，
设甲基的个数是x，由烷烃的通式知2（x+3）+2=2+1+3x，x=5，所以最少应含有的碳原子数是8，

该烷烃的结构简式有3种，分别为，
故答案为：  （2，2，4-三甲基戊烷），或  （2，2，3-三甲基戊烷），或
 （2，3，3-三甲基戊烷）；
（3）有机物A的分子式为分子式C₈H₈O₂，不饱和度为

2×8+2-8

2

=5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物A的结构简式为，
故答案为：．

点评：本题考查五同的比较和有机物的结构，（2）是易错点，巧妙利用烷烃的通式是解本题关键，难度中等．