Question

當甲烷的四個氫被甲基替換后，得到新戊烷，新戊烷的所有氫原子再被甲基替換得到新的烷烴，……

（1）試寫出甲烷按上述方法連續(xù)進行三次甲基替換操作后所得烷烴的分子式

（2）若按上述方法連續(xù)進行n次替換操作，則所得烷烴的分子式為 ，該烷烴的一氯代物有 種。

（3）那么問題來了，乙烷的氫原子連續(xù)被甲基替換n次后，則所得烷烴的分子式為 ，該烷烴的一氯代物有 種。

 

Answer 1

（1）C53H108 （2）C(2×3n-1)H4×3n 1 （3）C(3×3n-1)H6×3n 1

【解析】

試題解析：(1) 甲烷的四個氫被甲基替換后得到新戊烷(C5H12), 戊烷(C5H12)中12個氫原子被甲基取代后為C5(CH3)12，分子式為C17H36，C17H36中的氫原子再被甲基取代后為C17(CH3)36，分子是為C53H108；（2）根據(jù)第一次甲基替換操作后多了4個碳原子、第二次甲基替換操作后多了12個碳原子、第三次甲基替換操作后多了36個碳原子，碳原子數(shù)增加成等比數(shù)列，公比為3，第n次甲基替換操作后多了4×3n-1個碳原子，則總碳原子數(shù)為n次加和再加1，為2×3n-1，根據(jù)烷烴的通式得分子式為C(2×3n-1)H4×3n，該烷烴所有的氫原子是相同的，其一氯代物只有一種；（3）根據(jù)第一次甲基替換操作后多了6個碳原子、第二次甲基替換操作后多了18個碳原子、第三次甲基替換操作后多了54個碳原子，碳原子數(shù)增加成等比數(shù)列，公比為3，第n次甲基替換操作后多了6×3n-1個碳原子，則總碳原子數(shù)為n次加和再加2，為3×3n-1，根據(jù)烷烴的通式得分子式為C(3×3n-1)H6×3n，該烷烴所有的氫原子是相同的，其一氯代物只有一種.

考點：烷烴的通式