Question

烷烃分子中的基团：-CH₃、-CH₂-、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n₁、n₂、n₃、n₄表示，则烷烃（除甲烷外）中存在的关系有：（用以上符号回答）
（1）烷烃分子中氢原子数n₀与n₁，n₂，n₃，n₄之间的关系式是：n₀=

2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2

或n₀=

3n₁+2n₂+n₃

．
（2）烷烃分子中四种碳原子之间的关系为：n₁=

n₃+2n₄+2

．
（3）若某烷烃分子中n₂=n₃=n₄=1，则满足此等式的分子结构可能有

3

种（填数字）．

Answer 1

分析：（1）根据烷烃通式确定C原子与H原子之间的数量关系，或根据伯、仲、叔、季碳原子上含有H原子数目确定；
（2）由（1）中的关系式确定；
（3）根据（2）中关系式求出碳原子总数，写出分子式，写出符号条件的可能的同分异构体，据此解答．

解答：解：（1）由于烷烃的通式为C_nH_2n+2，C原子与H原子之间的数量关系为n₀=2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2，
伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为n₀=3n₁+2n₂+n₃，
故答案为：2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2；3n₁+2n₂+n₃；
（2）由（1）中可得，2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2=3n₁+2n₂+n₃，故n₃+2n₄+2=n₁，
故答案为：n₃+2n₄+2；
（3）由（2）中n₃+2n₄+2=n₁，当n₂=n₃=n₄=1时，n₁=5，碳原子总数为8，则该烷烃的分子式为C₈H₁₈，
满足n₂=n₃=n₄=1的结构可能有3种：（CH₃）₃CCH（CH₃）CH₂CH₃、（CH₃）₃CCH₂CH（CH₃）₂、（CH₃）₂CHC（CH₃）₂CH₂CH₃．
故答案为：3．

点评：本题考查同分异构体书写，烷烃中C原子与H原子之间的数量关系，难度中等，限制条件的同分异构体书写是高考的热点，也是难点，平时加强练习．