Question

8．按要求填空．
（1）在${\;}_{1}^{1}$H，${\;}_{1}^{2}$H，${\;}_{1}^{3}$H，${\;}_{12}^{23}$Mg，${\;}_{\;}^{2412}$Mg，${\;}_{8}^{16}$O，${\;}_{8}^{17}$O，${\;}_{8}^{18}$O中共有3種元素，8種原子，中子數最多的是₁₂²⁴Mg．D₂¹⁸O 的相對分子質量是22．
（2）寫出分子式為 C₇H₁₆，主鏈上有5個碳原子且分子中只有3個甲基的分子的結構簡式并命名．
（3）寫出分子式為 C₇H₁₄，主鏈上有5個碳原子且分子中只有2個甲基的分子的結構簡式并命名．
（4）如圖所示，
該有機物的分子式為C₁₄H₁₄；分子中在同一平面上的碳原子最少有9個；該分子苯環(huán)上的一氯代物有4種．

Answer 1

分析 （1）質子數決定元素的種類，質子數和中子數決定原子的種類，中子數=質量數-中子數，分子的相對分子質量在數值上等于各個原子的質量數之和；
（2）分子式為 C₇H₁₆，主鏈上有5個碳原子，則支鏈上有2個碳原子，且要求結構中只有3個甲基，故其中支鏈上的2個碳原子需構成乙基，據此分析結構和命名；
（3）分子式為 C₇H₁₄，主鏈上有5個碳原子且分子中只有2個甲基，則說明結構中的碳碳雙鍵在1號和2號碳原子間，且支鏈上的2個碳原子構成的是乙基，據此分析結構和名稱；
（4）根據結構簡式寫出分子式；由結構簡式可知，分子中含2個苯環(huán)，苯環(huán)為平面結構，直接與苯環(huán)相連的原子與苯環(huán)在同一平面內，結合對稱性分析；苯環(huán)上的H原子有4種，據此分析苯環(huán)上的一氯代物種數．

解答 解：（1）在₁¹H，₁²H，₁³H，₁₂²³Mg，₁₂²⁴Mg，₈¹⁶O，₈¹⁷O，₈¹⁸O中有氧元素、氫元素和鎂元素三種，這8種微粒均具有一定數目的質子數和一定數目的中子數，均屬于原子，中子數=質量數-中子數，可知中子數最多的是12個，為₁₂²⁴Mg，
₁²H₂¹⁸O的相對分子質量=2×2+18=22．
故答案為：3；8；₁₂²⁴Mg；22；
（2）分子式為 C₇H₁₆，主鏈上有5個碳原子，則支鏈上有2個碳原子，且要求結構中只有3個甲基，故其中支鏈上的2個碳原子需構成乙基，故此烷烴的結構為CH（CH₂CH₃）₃，根據烷烴的系統(tǒng)命名法可知，主鏈上有5個碳原子，在3號碳原子上有一個乙基，故名稱為：3-乙基戊烷．
答：此有機物的結構簡式為CH（CH₂CH₃）₃，名稱為3-乙基戊烷；
（3）分子式為 C₇H₁₄，主鏈上有5個碳原子且分子中只有2個甲基，則說明結構中的碳碳雙鍵在1號和2號碳原子間，且支鏈上的2個碳原子構成的是乙基，且乙基可以處于2號碳原子上，還可以處于3號碳原子上，故此烯烴的結構簡式可能為：CH₂=CHCH（CH₂CH₃）₂或CH₂=C（CH₂CH₃）CH₂CH₂CH₃，名稱分別為：3-乙基-1-戊烯和2-乙基-1-戊烯．
答：此有機物的結構簡式為CH₂=CHCH（CH₂CH₃）₂或CH₂=C（CH₂CH₃）CH₂CH₂CH₃，名稱分別為：3-乙基-1-戊烯和2-乙基-1-戊烯；
（4）根據結構簡式可知分子式為C₁₄H₁₄；由結構簡式可知，分子中含2個苯環(huán)，苯環(huán)為平面結構，直接與苯環(huán)相連的原子與苯環(huán)在同一平面內，結合對稱性可知同一平面上的碳原子最少為9個；苯環(huán)上的H原子有4種，故苯環(huán)上的一氯代物種數為4種．故答案為：C₁₄H₁₄；9；4；

點評 本題考查同位素的概念和有機物的結構，注意苯環(huán)對位上的碳原子以及碳原子所連的氫原子共線，題目難度不大．