Question

在烷烴分子中的基團(tuán)-CH₃、  中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n₁、n₂、n₃、n₄表示．
例如： 分子中n₁=6、n₂=1、n₃=2、n₄=1．試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析出烷烴（除甲烷外）各原子數(shù)的關(guān)系．
（1）烷烴分子中氫原子數(shù)n₀與n₁、n₂、n₃、n₄之間的關(guān)系是：n₀=

 

或n₀=

 

．
（2）4種碳原子數(shù)之間的關(guān)系是n₁=

 

．
（3）若某分子中n₂=n₃=n₄=1，該烷烴的可能是

 

．（任寫一種的名稱）

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)化合物中碳的成鍵特征,物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵數(shù)目計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

分析：（1）根據(jù)烷烴通式確定C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系，或根據(jù)伯、仲、叔、季碳原子上含有H原子數(shù)目確定；
（2）由（1）中的關(guān)系式確定；
（3）根據(jù)（2）中關(guān)系式求出碳原子總數(shù)，寫出分子式，寫出符號(hào)條件的可能的同分異構(gòu)體，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）由于烷烴的通式為C_nH_2n+2，C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n₀=2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子數(shù)目分別為3、2、1、0，所以C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n₀=3n₁+2n₂+n₃，
故答案為：2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2；3n₁+2n₂+n₃；
（2）由（1）中可得，2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2=3n₁+2n₂+n₃，故n₃+2n₄+2=n₁，
故答案為：n₃+2n₄+2；
（3）由（2）中n₃+2n₄+2=n₁，當(dāng)n₂=n₃=n₄=1時(shí)，n₁=5，碳原子總數(shù)為8，則該烷烴的分子式為C₈H₁₈，滿足n₂=n₃=n₄=1的結(jié)構(gòu)可能有3種：（CH₃）₃CCH（CH₃）CH₂CH₃ 2，2，3-三甲基戊烷、（CH₃）₃CCH₂CH（CH₃）₂ 2，2，4-三甲基戊烷、（CH₃）₂CHC（CH₃）₂CH₂CH₃2，3，3-三甲基戊烷，
故答案為：（CH₃）₃CCH（CH₃）CH₂CH₃ 2，2，3-三甲基戊烷、或（CH₃）₃CCH₂CH（CH₃）₂ 2，2，4-三甲基戊烷、或（CH₃）₂CHC（CH₃）₂CH₂CH₃2，3，3-三甲基戊烷；

點(diǎn)評(píng)：本題考查同分異構(gòu)體書寫，烷烴中C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系，題目難度中等，限制條件的同分異構(gòu)體書寫是高考的熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)，平時(shí)加強(qiáng)練習(xí)．