Question

5．有人设想合成具有以下结构的烃分子．

（1）结构D显然是不可能合成的，原因是碳原子不能形成5个共价键；
（2）在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH₂原子团，可以形成金刚烷的结构，写出金刚烷的分子式C₁₀H₁₆；
（3）B的一种同分异构体是最简单的芳香烃，能证明该芳香烃中的化学键不是单双键交替排列的事实是bc：a．它的对位二元取代物只有一种        b．它的邻位二元取代物只有一种
c．分子中所有碳碳键的键长均相等      d．能发生取代反应和加成反应
（4）下列有关烃的说法正确的是bd
a．不符合通式C_nH_2n+2的烃都一定含不饱和键；
b．烃分子中H原子个数不一定都比C原子个数多；
c．若知道了某烃的C、H原子个数比，只能得出该烃的最简式，不可能得出分子式；
d．烃分子中H%最高的是甲烷．

Answer 1

分析 （1）碳原子最外层只有4个电子，最多可形成4个共价键；
（2）根据结构可知最多可插入6个CH₂原子团，根据C、H原子数判断分子式；
（3）B的一种同分异构体是最简单的芳香烃应为苯，根据苯的结构判断；
（4）a．环烷烃含饱和键；
b．烃分子中H原子个数不一定都比C原子个数多，如稠环芳香烃；
c．如为烷烃，若知道了某烃的C、H原子个数比，可得出分子式；
d．甲烷的分子式为CH₄，烃分子中H%最高的是甲烷．

解答 解：（1）碳原子最外层只有4个电子，达到8电子稳定结构时最多可形成4个共价键，不能形成5个共价键，
故答案为：碳原子不能形成5个共价键；
（2）根据结构可知最多可插入6个CH₂原子团，则C应为10个，H应为6×2+4=16，所以分子式为C₁₀H₁₆，
故答案为：C₁₀H₁₆；
（3）最简单的芳香烃应为苯，化学键不是单双键交替，分子中所有碳碳键的键长均相等，它的邻位二元取代物只有一种，可证明该结构特征，而无论是否单双键交替，它的对位二元取代物都只有一种，且在一定条件下都能发生取代反应和加成反应，所以证明的为bc，
故答案为：bc；
（4）a．环烷烃通式为C_nH_2n，含饱和键，故a错误；
b．烃分子中H原子个数不一定都比C原子个数多，如稠环芳香烃，故b正确；
c．如为烷烃，碳原子化合价达到饱和，若知道了某烃的C、H原子个数比，可得出分子式，故c错误；
d．甲烷的分子式为CH₄，烃分子中H%最高的是甲烷，故d正确．
故答案为：bd．

点评 本题考查有机物的结构和性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度中等，本题注意把握有机物的空间结构和碳原子的成键特点．