Question

13．（1）相对分子质量为72的烷烃，其分子式为C₅H₁₂．若此有机物的一氯代物只有一种，请写出此烷烃的结构简式（CH₃）₄C．
（2）烷烃C_nH_2n+2的分子中，含有n-1个C-H键和2n+2个C-C键．
（3）“立方烷”是一种新合成的一种烃，其分子为正立方体结构，其碳架结构  如图所示：
①写出立方烷的分子式C₈H₈
②其一氯代物共有1种，二氯代物有3种．

Answer 1

分析 （1）根据烷烃的通式计算烷烃的分子式，此有机物的一氯代物只有一种说明其结构中含有一种等效氢，
（2）烷烃中碳碳间共用电子对数为碳原子数减去1；碳氢电子对数与H原子个数相同，据此计算即可；
（3）①根据碳原子的价键理论和键线式的特点来书写化学式；
②烃的一氯代物的同分异构体等于氢原子的种类；烃的二氯代物的同分异构体可以采用固定一个氯原子的方法来寻找．

解答 解：（1）根据烷烃的通式可知12n+2n+2=72，解得n=5，因此该烷烃的分子式为C₅H₁₂；戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体；其中新戊烷中只有一种等效氢，因此有机物的一氯代物只有一种的物质为新戊烷，结构简式为（CH₃）₄C；
故答案为：C₅H₁₂；（CH₃）₄C；
（2）分子式为C_nH_2n+2的烃分子中，碳原子数为n，则烷烃中碳碳间共用电子对数为n-1，C-H的对数为2n+2，故1molC_nH_2n+2的总电子对数为：n-1+2n+2=3n+1，
故答案为：n-1；2n+2；
（3）①该烃的每一个碳原子均和三个碳原子成键，剩余的一个键是和氢原子成键，所以该烃的分子式为C₈H₈，故答案为：C₈H₈；
②立方烷中只有一种氢原子，所以一氯代物的同分异构体有1种；二氯代物的同分异构体分别是：一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替，所以二氯代物的同分异构体有三种，
故答案为：1；3．

点评 本题考查学生同分异构体的概念和应用知识，要求学生具有整合知识的能力，难度中等．