Question

7．人们对苯及芳香烃认识有一个不断深化的过程，回答下列问题：
（1）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出分子式为C₆H₆的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式HC≡C-C≡C-CH₂-CH₃或HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃或HC≡C-CH₂-CH₂-C≡CH或CH₃-C≡C-C≡C-CH₃．
（2）已知分子式为C₆H₆的有机物有多种，其中的两种为：（Ⅰ）、Ⅱ．
①这两种构的区别表现在以下两方面：
定性方面（即化学性质方面）：（Ⅱ）能ac（填字母），而（Ⅰ）不能．
a．被高锰酸钾酸性溶液氧化 b．与溴发生取代反应
c．与溴水发生加成反应 d．与氢气发生加成反应
定量方面（即消耗反应物的量的方面）：1mol C₆H₆与H₂加成时：
（Ⅰ）需要H₂3mol，而（Ⅱ）需要H₂2mol．
②今发现C₆H₆还可能有一种如图所示的立体结构，
该结构的四氯代物有3种．
（3）萘也是一种芳香烃，它的分子式是C₁₀H₈，请你判断它的结构简式可能是C（填字母）．

（4）现代化学认为，萘分子中碳碳键是介于单键与双键之间的独特的键．

Answer 1

分析 （1）C₆H₆比饱和链烃（C₆H₁₄）少8个H，如果有叁键、环，结构中还可含有二个双键，根据叁键和双键可能的不同位置可确定可能的结构简式；
（2）①结构Ⅱ含有碳碳双键，根据碳碳双键的性质判断；根据根据及方程式计算需氢气的物质的量．
②根据换元法可知，该结构的四氯代物的种数和二氯代物的种数相同．根据等效氢，有1种氢原子，二氯代物的同分异构体可以采用固定一个氯原子的方法来寻找，即先进行一氯代物，产物有一种，再在一氯代物的基础用一个氯原子代替一个氢原子可得二氯代物，两个氯原子的位置只有三种情况：一是都位于正方形面的边上（连接两个三角形面的边），二是正方形面的对角线上，三是三角形面的边上；
（3）萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为$\frac{10×2+2-8}{2}$=7，含有两个苯环；
（4）萘分子碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊的键．

解答 解：（1）C₆H₆比饱和链烃（C₆H₁₄）少8个H，如果有叁键、环，结构中还可含有二个双键，根据叁键和双键可能的不同位置可确定可能的结构简式为：
HC≡C-C≡C-CH₂-CH₃或HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃或HC≡C-CH₂-CH₂-C≡CH或CH₃-C≡C-C≡C-CH₃，故答案为：HC≡C-C≡C-CH₂-CH₃或HC≡C-CH₂-C≡C-CH₃或HC≡C-CH₂-CH₂-C≡CH或CH₃-C≡C-C≡C-CH₃；
（2）①aⅠ碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊键，不能被被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能能与溴水发生加成反应，Ⅱ含有碳碳双键，能被被酸性高锰酸钾溶液氧化，能与溴水发生加成反应．结构都能与溴发生取代反应，都能与氢气发生加成反应．
Ⅰ结构为苯，1mol能与3mol氢气发生加成反应，Ⅱ结构中分子中含有2个C=C双键，所以1mol能与2mol氢气发生加成反应．
故答案为：ac；3；2；
②根据换元法可知，该结构的四氯代物的种数和二氯代物的种数相同．根据等效氢，该结构有1种氢原子，先进行一氯代物，产物有一种，再在一氯代物的基础用一个氯原子代替一个氢原子可得二氯代物，两个氯原子的位置只有三种情况：一是都位于正方形面的边上（连接两个三角形面的边），二是正方形面的对角线上，三是三角形面的边上，所以二氯代物有3种同分异构体．
故答案为：3；
（3）萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为$\frac{10×2+2-8}{2}$=7，含有两个苯环，结构简式为，故答案为：C；
（4）萘分子碳碳之间的键是介于C-C单键与C=C双键之间的一种特殊的键，故答案为：介于单键与双键之间的独特的键．

点评 本题考查苯的结构与性质，知识综合性较大，难度中等，要求学生具有整合知识的能力、对知识进行迁移运用．