Question

请填写下列空白：
Ⅰ请写出支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式：

 

Ⅱ在沥青中存在一系列结构相似的稠环芳香烃．这一系列化合物中的前三个同系物的结构简式如图1所示．
（1）芘的分子式是

 

（2）这一系列有机物的通式可用含x的代数式来表示（x为自然数1，2，3，4…），则该通式为

 

．
（3）随着x值的增大，这一系列化合物含碳的质量分数的极限数值为

 

．（保留三位有效数字）
Ⅲ环蕃A（cyclophane）和超蕃B（superphane）是一种光电信息材料，都属于烃（B中氢原子未画出），它们的结构如图2所示．

下列有关说法正确的是

 

．
A．环蕃和超蕃互为同系物                
B．环蕃能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．环蕃能与液溴、硝酸发生取代反应      
D．超蕃的一氯取代物只有1种，二氯取代物有3种．

Answer 1

考点：有机物的结构和性质,结构简式,芳香烃、烃基和同系物

专题：

分析：Ⅰ烷烃中含有取代基乙基，则主链至少含有5个C原子，据此写出满足条件的烷烃的结构简式；
Ⅱ（1）根据结构简式确定分子式；
（2）这组化合物分子组成的公差是“C₄H₂”；
（3）利用极限法计算；
ⅢA．环蕃和超蕃所含碳原子数相同，不可能为同系物；
B．环蕃中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；
C．环蕃中的H能被溴、硝基取代；
D．超蕃的一氯取代物只有2种．

解答： 解：I 乙基至少在3号位，只有一个乙基，则主链最少含有5个C，则式量最小的烷烃的结构简式为：CH₃CH₂CH（CH₂CH₃）₂，
故答案为：CH₃CH₂CH（CH₂CH₃）₂  CH₃CH₂CH（CH₂CH₃）₂；
II （1）由结构简式可知芘的分子式是C₁₆H₁₀，故答案为：C₁₆H₁₀；
（2）萘比苯多4个C原子、2个氢原子，所以萘的分子式为C₁₀H₈，依次可写蒽、并四苯…的分子式，这组化合物分子组成的公差是“C₄H₂”，所以这组化合物分子式可表示成：C_（6x+4）H_（2x+6），
故答案为：C_（6x+4）H_（2x+6）；
（3）从A、B、C的结构简式可知，其分子式分别为C₁₀H₈、C₁₆H₁₀、C₂₂H₁₂，从分子式可知，每增加两个苯环，分子中就增加6个碳原子，增加2个氢原子，故该系列化合物的通式为C_6n+4H_2n+6，ω（C）=

12(6n+4)

12(6n+4)+2n+6

=

36n+24

37n+27

=

36+ 24 n

37+ 27 n

，当n→+∞时，ω（C）的最大值为

36

37

=97.3%，
故答案为：97.3%；
III  A．环蕃和超蕃所含碳原子数相同，不可能为同系物，故A错误；
B．环蕃中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；
C．环蕃中的H能被溴、硝基取代，故C正确；
D．超蕃的一氯取代物只有2种，故D错误，
故答案为：B、C．

点评：本题综合考查有机物的结构和性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握有机物的结构特点、分子组成以及官能团的性质，难度中等．