Question

3．2丁烯（CH₃-CH=CH-CH₃）是石油裂解的产物之一，回答下列问题：
（1）在催化剂作用下，2丁烯与氢气反应生成正丁烷，正丁烷的结构简式为CH₃CH₂CH₂CH₃，正丁烷的同分异构体的系统命名为2-甲基丙烷．
（2）写出2丁烯与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式：CH₃CH=CHCH₃+Br₂→CH₃CHBrCHBrCH₃，写出在一定条件下合成聚2丁烯的化学方程式nCH₃-CH=CH-CH₃．
（3）2-丁烯存在着顺、反异构现象，写出反-2-丁烯的结构简式．
（4）烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，烯烃A分子中共平面的原子最多有8个．
（5）研究表明烯烃可发生复分解反应．烯烃的复分解反应指在金属钼、钌等催化剂的作用下，碳碳双键断裂并重新组合的过程．如两分子烯烃RCH=CHR'用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃RCH=CHR和R′CH=CHR′．写出在催化剂作用下，（4）中的两个烯烃A分子发生复分解反应的化学方程式2CH₂=C（CH₃）₂CH₂=CH₂+（CH₃）₂C=C（CH₃）₂．

Answer 1

分析 （1）2-丁烯和氢气发生加成反应生成正丁烷，结构简式为CH₃（CH₂）₂CH₃；正丁烷主链有4个碳的烷烃，同分异构体是分子式相同，但结构不同的化合物，丁烷的两种同分异构体分别为主链含4个C的丁烷、主链为3个C的2-甲基丙烷；
（2）2-丁烯和溴发生加成反应生成2，2-二溴丁烷，2-丁烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成高分子化合物；
（3）C=C双键不饱和的C原子上连接不同的原子或基团，具有顺反异构；
（4）烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，说明2-丁烯中含有支链，根据乙烯空间构型判断A分子中共面的碳原子个数；
（5）根据复分解反应的特点，结合题中信息，写出两个烯烃A分子的复分解反应．

解答 解：（1）2-丁烯和氢气发生加成反应生成正丁烷，结构简式为CH₃（CH₂）₂CH₃；正丁烷主链有4个碳的烷烃，同分异构体是分子式相同，但结构不同的化合物，丁烷的两种同分异构体分别为主链含4个C的丁烷、主链为3个C的2-甲基丙烷，
故答案为：CH₃（CH₂）₂CH₃；2-甲基丙烷；
（2）2-丁烯和溴发生加成反应生成2，2-二溴丁烷，反应方程式为：CH₃CH=CHCH₃+Br₂→CH₃CHBrCHBrCH₃，
2-丁烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成高分子化合物聚2-丁烯，反应方程式为：nCH₃-CH=CH-CH₃$→_{△}^{催化剂}$
故答案为：CH₃CH=CHCH₃+Br₂→CH₃CHBrCHBrCH₃；nCH₃-CH=CH-CH₃$→_{△}^{催化剂}$；
（3）C=C双键不饱和的C原子上连接不同的原子或基团，具有顺反异构，相同原子或基团在双键平面同一侧时为顺，在异侧时为反，所以反-2-丁烯的结构简式为，故答案为：；

（4）烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，说明2-丁烯中含有支链，则A的结构简式为CH₂=C（CH₃）₂，根据乙烯空间构型判断A分子中共面的原子个数为8个，分别是4个碳原子，4个氢原子，故答案为：8；
（5）根据复分解反应的特点，结合题中信息，写出两个烯烃A分子的复分解反应为：2 CH₂=C（CH₃）₂ $\stackrel{催化剂}{→}$ CH₂=CH₂+（CH₃）₂C=C（CH₃）₂，
故答案为：2 CH₂=C（CH₃）₂ $\stackrel{催化剂}{→}$ CH₂=CH₂+（CH₃）₂C=C（CH₃）₂．

点评 本题考查有机物结构和性质，为高频考点，明确官能团及其性质关系是解本题关键，熟练常见有机反应类型及有机物官能团，易错点是原子共面个数判断，采用知识迁移方法判断原子共面个数，题目难度不大．