题目内容

15．（1）写出由甲苯制备TNT的化学反应方程式；
（2）写出溴水与苯酚反应的化学反应方程式．
（3）如图是8种环状的烃类物质：
①互为同系物的有环己烷和环辛烷 （填名称，下同）；互为同分异构体的有苯和棱晶烷、环辛四烯和金刚烷：
②棱晶烷的二氯取代产物有3种；
③有机物X、Y均与立方烷具有相同的摩尔质量，其中X属于芳香烃，且能使溴水褪色；Y是烃的含氧衍生物，分子中含有3个氧原子，可水解生成3种含碳的化合物，则X的结构简式为：；Y的结构简式为：．

分析 （1）甲苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应得到TNT（三硝基甲苯）；
（2）苯酚与溴水发生取代反应反应生成与HBr；
（3）①同系物的结构相似，在组成上相差1个或若干个-CH2-原子团；
分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体；
②棱晶烷的二氯取代产物，取代四元环中2个H原子，为对角线位置碳原子上H原子被取代，或棱上碳原子上2个H原子被取代，可以三元环中2个H原子，与四元环共线的棱重复；
③有机物X、Y均与立方烷（C8H8）具有相同的摩尔质量，其中X属于芳香烃，且能使溴水褪色，则X为苯乙烯；Y是烃的含氧衍生物，分子中含有3个氧原子，去掉3个O原子后总相对原子质量为104-48=56，最大碳原子数为$\frac{56}{12}$=4…8，则含有4个C原子、8个H原子，分子式为C3H8O3，可水解生成3种含碳的化合物，应含有酯基．

解答 解：（1）甲苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应得到TNT（三硝基甲苯），反应方程式为：，
故答案为：；
（2）苯酚与溴水发生取代反应反应生成与HBr，反应方程式为：，
故答案为：；
（3）①环己烷、环辛烷结构相似，均为环烷烃，二者互为同系物；
苯与棱晶烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，环辛四烯与金刚烷子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，
故答案为：环己烷、环辛烷；苯、棱晶烷；环辛四烯、金刚烷；
②棱晶烷的二氯取代产物，取代四元环中2个H原子，为对角线位置碳原子上H原子被取代，或棱上碳原子上2个H原子被取代，有3种，可以三元环中2个H原子，但与四元环共线的棱重复，其二氯代物共有3种，
故答案为：3；
③有机物X、Y均与立方烷（C8H8）具有相同的摩尔质量，其中X属于芳香烃，且能使溴水褪色，则X为；Y是烃的含氧衍生物，分子中含有3个氧原子，去掉3个O原子后总相对原子质量为104-48=56，最大碳原子数为$\frac{56}{12}$=4…8，则含有4个C原子、8个H原子，分子式为C3H8O3，可水解生成3种含碳的化合物，应含有酯基，结构简式为：，
故答案为：；．

点评 本题考查同分异构体、同系物、有机物反应方程式书写等，注意掌握官能团的性质与转化，（3）③中同分异构体书写为易错点、难点，中学基本不涉及碳酸酯．

练习册系列答案
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