Question

12．按要求填寫：
（1）分子中含有22個共價鍵的烷烴分子式為C₇H₁₆．其同分異構體中含有三個甲基（-CH₃）的共有3種；
（2）已知甲苯的一氯代物有4種，則甲苯完全氫化后的一氯代物有5種；
（3）除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸可用飽和碳酸鈉溶液（填試劑名稱）；
（4）己烯、乙酸和葡萄糖組成的混合物中，氧元素的質量分數是32%，則氫元素的質量分數為9.7%；
（5）用系統命名法命名
2，3-二甲基戊烷．

Answer 1

分析 （1）令烷烴的組成為C_nH_2n+2，含有的共價鍵數目為3n+1，據此可知有22個共價鍵的烷烴中碳原子數目為7．結構簡式中含有3個甲基，則該烷烴只有1個支鏈，據此根據烷烴同分異構體的書寫進行判斷；
（2）甲苯與足量的氫氣加成生成，甲基環(huán)己烷與氯氣發(fā)生的一元取代反應中，可取代甲基上的H原子，也可以取代環(huán)的H原子，其中甲基上有1種H原則，而環(huán)上的H原子有甲基的鄰位、間位、對位及與甲基相連C原子上的H原子，有4種位置，總共有4種等效H原子；
（3）用飽和碳酸鈉除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸；
（4）己烯分子式為C₆H₁₂，葡萄糖分子式為C₆H₁₂O₆，乙酸的分子式為C₂H₄O₂，各物質分子中N（C）：N（H）=1：2，則碳元素與氫元素的質量之比為12：2=6：1，故混合物中碳元素與氫元素的質量之比為6：1，根據氧元素質量分數計算碳原子與氫元素的質量分數之和，再根據碳元素與氫元素的質量之比計算氫元素質量分數；（5），主鏈為烷烴，最長碳鏈含有5個C，主鏈為戊烷，編號從右邊開始，在2、3號C各含有一個甲基，該有機物命名為：2，3-二甲基戊烷．

解答 解：（1）令烷烴的組成為C_nH_2n+2，含有的共價鍵數目為3n+1，該烷烴有22個共價鍵，則：3n+1=22，解得，n=7，所以該烷烴中碳原子數目為7，分子式為C₇H₁₆．該烴結構簡式中含有3個甲基，則該烷烴只有1個支鏈；若支鏈為-CH₃，主鏈含有6個碳原子，符合條件有：CH₃CH（CH₃）CH₂CH₂CH₂CH₃，CH₃CH₂CH（CH₃）CH₂CH₂CH₃；若支鏈為-CH₂CH₃，主鏈含有5個碳原子，符合條件有：CH₃CH₂CH（CH₂CH₃）CH₂CH₃；支鏈不可能大于3個碳原子．故符合條件的烷烴有3種，
故答案為：C₇H₁₆；3；
（2）甲苯與足量的氫氣加成生成，中存在甲基上H、與甲基相連C、相鄰C、間位和對位C上的H，總共有5種等效H原子，
所以甲基環(huán)己烷總共含有5種一氯代物，故答案為：5；
（3）用飽和碳酸鈉除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸，故答案為：飽和碳酸鈉溶液；
（4）己烯分子式為C₆H₁₂，葡萄糖分子式為C₆H₁₂O₆，乙酸的分子式為C₂H₄O₂，各物質分子中N（C）：N（H）=1：2，則碳元素與氫元素的質量之比為12：2=6：1，故混合物中元素與氫元素的質量之比為6：1，混合物中碳原子與氫元素的質量分數之和為1-32%=68%，故混合物中氫元素的質量分數為68%×$\frac{1}{1+6}$=9.7%，
故答案為：9.7%；
（5），主鏈為烷烴，最長碳鏈含有5個C，主鏈為戊烷，編號從右邊開始，在2、3號C各含有一個甲基，該有機物命名為：2，3-二甲基戊烷，故答案為：2，3-二甲基戊烷．

點評 考查烷烴的結構、命名、同分異構體書寫和考查混合物中元素的質量分數的計算，難度中等，根據共價鍵計算烷烴中碳原子數目和利用混合物中各成分的化學式得出C、H的固定組成是解題關鍵．