Question

8．按要求填空．
（1）在${\;}_{1}^{1}$H，${\;}_{1}^{2}$H，${\;}_{1}^{3}$H，${\;}_{12}^{23}$Mg，${\;}_{\;}^{2412}$Mg，${\;}_{8}^{16}$O，${\;}_{8}^{17}$O，${\;}_{8}^{18}$O中共有3种元素，8种原子，中子数最多的是₁₂²⁴Mg．D₂¹⁸O 的相对分子质量是22．
（2）写出分子式为 C₇H₁₆，主链上有5个碳原子且分子中只有3个甲基的分子的结构简式并命名．
（3）写出分子式为 C₇H₁₄，主链上有5个碳原子且分子中只有2个甲基的分子的结构简式并命名．
（4）如图所示，
该有机物的分子式为C₁₄H₁₄；分子中在同一平面上的碳原子最少有9个；该分子苯环上的一氯代物有4种．

Answer 1

分析 （1）质子数决定元素的种类，质子数和中子数决定原子的种类，中子数=质量数-中子数，分子的相对分子质量在数值上等于各个原子的质量数之和；
（2）分子式为 C₇H₁₆，主链上有5个碳原子，则支链上有2个碳原子，且要求结构中只有3个甲基，故其中支链上的2个碳原子需构成乙基，据此分析结构和命名；
（3）分子式为 C₇H₁₄，主链上有5个碳原子且分子中只有2个甲基，则说明结构中的碳碳双键在1号和2号碳原子间，且支链上的2个碳原子构成的是乙基，据此分析结构和名称；
（4）根据结构简式写出分子式；由结构简式可知，分子中含2个苯环，苯环为平面结构，直接与苯环相连的原子与苯环在同一平面内，结合对称性分析；苯环上的H原子有4种，据此分析苯环上的一氯代物种数．

解答 解：（1）在₁¹H，₁²H，₁³H，₁₂²³Mg，₁₂²⁴Mg，₈¹⁶O，₈¹⁷O，₈¹⁸O中有氧元素、氢元素和镁元素三种，这8种微粒均具有一定数目的质子数和一定数目的中子数，均属于原子，中子数=质量数-中子数，可知中子数最多的是12个，为₁₂²⁴Mg，
₁²H₂¹⁸O的相对分子质量=2×2+18=22．
故答案为：3；8；₁₂²⁴Mg；22；
（2）分子式为 C₇H₁₆，主链上有5个碳原子，则支链上有2个碳原子，且要求结构中只有3个甲基，故其中支链上的2个碳原子需构成乙基，故此烷烃的结构为CH（CH₂CH₃）₃，根据烷烃的系统命名法可知，主链上有5个碳原子，在3号碳原子上有一个乙基，故名称为：3-乙基戊烷．
答：此有机物的结构简式为CH（CH₂CH₃）₃，名称为3-乙基戊烷；
（3）分子式为 C₇H₁₄，主链上有5个碳原子且分子中只有2个甲基，则说明结构中的碳碳双键在1号和2号碳原子间，且支链上的2个碳原子构成的是乙基，且乙基可以处于2号碳原子上，还可以处于3号碳原子上，故此烯烃的结构简式可能为：CH₂=CHCH（CH₂CH₃）₂或CH₂=C（CH₂CH₃）CH₂CH₂CH₃，名称分别为：3-乙基-1-戊烯和2-乙基-1-戊烯．
答：此有机物的结构简式为CH₂=CHCH（CH₂CH₃）₂或CH₂=C（CH₂CH₃）CH₂CH₂CH₃，名称分别为：3-乙基-1-戊烯和2-乙基-1-戊烯；
（4）根据结构简式可知分子式为C₁₄H₁₄；由结构简式可知，分子中含2个苯环，苯环为平面结构，直接与苯环相连的原子与苯环在同一平面内，结合对称性可知同一平面上的碳原子最少为9个；苯环上的H原子有4种，故苯环上的一氯代物种数为4种．故答案为：C₁₄H₁₄；9；4；

点评 本题考查同位素的概念和有机物的结构，注意苯环对位上的碳原子以及碳原子所连的氢原子共线，题目难度不大．