Question

科学家最近在-100℃的低温下合成一种烃X，此分子的模型如图（图中的连线表示化学键）．
（1）写出X的分子式

 

，X分子中的所有碳原子

 

共平面（“可能”或“不可能”），其一氯代物有

 

种．
（2）充分燃烧等物质的量的X与1-丁烯，消耗氧气的量X

 

1-丁烯；充分燃烧等质量的X与1-丁烯，消耗氧气的量X

 

1-丁烯，产生二氧化碳的物质的量X

 

1-丁烯．
（3）X有一种同分异构体，是链状不饱和烃，只含有碳碳三键一种官能团，该分子中所有碳原子都处于同一直线上，写出其结构简式

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有机化合物中碳的成键特征,同分异构现象和同分异构体

专题：

分析：（1）由模型可知，烃X的分子式为C₅H₄；碳四价呈四面体结构；根据等效氢位置判断；
（2）燃烧等物质的量的烃，设烃为CxHy，根据耗氧量为：（x+

y

4

）计算；燃烧等质量的烃，由C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，消耗1molO₂，需要12gC，而消耗1molO₂，需要4gH，可知等质量时，烃中氢元素质量分数越大，消耗的O₂越多，以此进行比较；含碳量越高，生成二氧化碳越多；
（3）X分子式为C₅H₄，与饱和结构C₅H₁₂相比少8个氢，故链状分子含两个三键，写出符合条件同分异构体即可．

解答： 解：（1）由结构简式可知分子式为C₅H₄；由于中间C连接4个原子，为四面体结构，碳原子不可能共平面；由结构对称性可知，分子中只有一种位置的H，则X的一氯代物只有1种；
故答案为：C₅H₄；不可能；1；
（2）燃烧1molC₅H₄，耗氧量为：（5+

4

4

）=6，1-丁烯分子式为C₄H₈，耗氧量为：（4+

8

4

）=6；燃烧等质量的烃，由C～O₂～CO₂，4H～O₂～2H₂O可知，消耗1molO₂，需要12gC，而消耗1molO₂，需要4gH，可知等质量时，烃中氢元素质量分数越大，消耗的O₂越多，故1-丁烯耗氧量多；X分子含碳量大于1-丁烯，故X产生二氧化碳大于1-丁烯；故答案为：=；＜；＞；
（3）含两个三键的链状异构体为：CH≡C-CH₂-C≡CH、CH≡C-C≡C-CH₃，前一个含-CH₂-，为四面体结构，所有碳不可能在一条线上，后一个和三键相连碳都在一条上，符合；
故答案为：CH≡C-C≡C-CH₃．

点评：本题考查有机物的结构与性质，同分异构体的书写和燃烧规律，为高频考点，注意燃烧通式的应用，题目难度不大．