Question

7．有A、B两种烃，它们的实验式相同，碳元素的质量分数是90%，烃A为脂肪烃，对氢气的相对密度是20；烃B的相对分子质量是烃A的3倍，烃B不能使溴的四氯化碳溶液褪色但能使高锰酸钾酸性溶液褪色．
（1）分别写出烃A和烃B的分子式；
（2）写出烃A与足量的溴的四氯化碳溶液反应生成物的名称；
（3）烃B含有一个苯环且苯环只有一个取代基的同分异构体有2种；有一个苯环且苯环有两个取代基的同分异构体有3种；有一个苯环且苯环有三个取代基的同分异构体有3种，写出其中一溴代物只有两种的烃的结构简式和名称．

Answer 1

分析 （1）烃A为脂肪烃，对氢气的相对密度是20，则A的相对分子质量为20×2=40，然后结合碳元素的质量分数计算出A分子中含有C原子数，然后可计算出含有H原子数，据此可确定A的分子式；烃B的相对分子质量是烃A的3倍，A、B的实验式相同，据此可确定B的分子式；
（2）根据A的分子式及性质可确定A的结构简式，然后结合加成反应原理判断反应产物名称；
（3）烃B含有一个苯环且苯环只有一个取代基，则侧链为-C₃H₇，存在-CH₂CH₂CH₃和-CH（CH₃）CH₃两种结构；B有一个苯环且苯环有两个取代基的同分异构体
则侧链为1个甲基和1个乙基；有一个苯环且苯环有三个取代基，则侧链含有3个甲基，据此进行解答．

解答 解：（1）烃A为脂肪烃，对氢气的相对密度是20，则A的相对分子质量为：20×2=40，则A分子中含有C原子数为：$\frac{40×90%}{12}$=3，A含有H原子数为：$\frac{40-12×3}{1}$
=4，则A的分子式为C₃H₄；A、B的实验式相同，烃B的相对分子质量是烃A的3倍，则B的分子式为C₉H₁₂，
答：烃A和烃B的分子式分别为C₃H₄、C₉H₁₂；
（2）A的分子式为C₃H₄，为丙炔，其结构简式为：CH₃C≡CH，其分子中含有碳碳三键，与足量溴水发生加成反应生成1，1，2，2-四溴丙烷，
答：烃A为丙炔，丙炔与足量的溴的四氯化碳溶液反应生成物的名称为1，1，2，2-四溴丙烷；
（3）烃B不能使溴的四氯化碳溶液褪色但能使高锰酸钾酸性溶液褪色，则B为苯的同系物，其分子中含有1个苯环，若烃B含有一个苯环且苯环只有一个取代基，则其侧链为-C₃H₇，存在-CH₂CH₂CH₃和-CH（CH₃）CH₃两种结构，满足体积的有机物有2种；
若B分子中有一个苯环且苯环有两个取代基的同分异构体，其侧链为1个甲基和1个乙基，则满足条件下的有机物侧链存在邻、间、对三种结构；
若B分子中有一个苯环且苯环有三个取代基的同分异构体，则其侧链含有3个甲基，存在3个甲基都相邻、都在间位和只有2个相邻3种结构；其一溴代物只有2种，说明其分子中含有2种等效H，满足条件的有机物的结构简式为：，其名称为：1，3，5-三甲苯（或间三甲苯），
故答案为：2；3；3；，1，3，5-三甲苯（或间三甲苯）．

点评 本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确常见有机物组成、结构与性质为解答关键，注意掌握同分异构体的概念及书写原则，试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．