Question

15．回答下列問題：
（1）“辛烷值”用來表示汽油的質(zhì)量，汽油中異辛烷的爆震程度最小，將其辛烷值標(biāo)定為100，如圖是異辛烷的球棍模型，則異辛烷的系統(tǒng)命名為2，2，4-三甲基戊烷
（2）若某共價(jià)化合物分子中只含有C、N、O、H四種元素，且以n（C）、n（N）和n（O）分別表示C、N和O的原子數(shù)目，則H原子數(shù)目最多等于2n（C）+n（N）+2；
（3）某有機(jī)物A含有C、H、O三種元素，其蒸氣密度是相同條件下H₂密度的29倍，把1.16g該有機(jī)物在O₂中充分燃燒，將生成物通過足量堿石灰，堿石灰增重3.72g，又知生成的CO₂和H₂O的物質(zhì)的量之比為1：1．
①有機(jī)物A的分子式C₃H₆O；
②該有機(jī)物的紅外光譜顯示該分子是有一個(gè)羥基，無甲基的鏈狀結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式CH₂=CHCH₂OH．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)球棍模型寫出該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為，由烷烴的系統(tǒng)命名法可知其名稱；
（2）根據(jù)要使H原子最多，分子中就不能有雙鍵，n（C）最多能結(jié)合2n（C）+2個(gè)H（烷烴），n（N）最多能結(jié)合n（N）+2個(gè)H原子（可以推導(dǎo)出：NH₃、NH₂-NH₂、NH₂-NH-NH₂、…），碳鏈和氮鏈連在一起，各自還要去掉2個(gè)H，當(dāng)O作為-OH存在時(shí)，H原子數(shù)目最多，且O的存在不影響H原子的個(gè)數(shù)來分析；
（3）有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量=29×2=58，1.16g有機(jī)物A的物質(zhì)的量=1.16g÷58g/mol=0.02mol，設(shè)1.16g有機(jī)物A燃燒生成CO₂的為xmol，則H₂O的也為xmol，故44x+18x=3.72，計(jì)算出x根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定A的分子式；
②有機(jī)物分子式為C₃H₆O，該有機(jī)物分子有一個(gè)羥基，無甲基的鏈狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)其不飽和度及分子式確定其結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：（1）解：根據(jù)異辛烷的球棍模型可知其結(jié)構(gòu)簡式圖：，根據(jù)烷烴的命名原則，最長碳鏈有5個(gè)碳原子，取代基3個(gè)，都為甲基，距兩端碳原子相等，支鏈編號(hào)之和最小，右邊的端碳原子為1號(hào)碳原子，其系統(tǒng)命名為：2，2，4-三甲基戊烷，
故答案為：2，2，4-三甲基戊烷；
（2）要使H原子最多，分子中就不能有雙鍵，n（C）最多能結(jié)合2n（C）+2個(gè)H（烷烴），n（N）最多能結(jié)合n（N）+2個(gè)H原子（可以推導(dǎo)出：NH₃、NH₂-NH₂、NH₂-NH-NH₂、…），碳鏈和氮鏈連在一起，各自還要去掉1個(gè)H，當(dāng)O作為-OH存在時(shí)，H原子數(shù)目最多，且O的存在不影響H原子的個(gè)數(shù)，所以形成一個(gè)分子中，最多有H原子：2n（C）+2+n（N）+2-2=2n（C）+n（N）+2，
故答案為：2n（C）+n（N）+2；
（3）①有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為：29×2=58，1.16g有機(jī)物A的物質(zhì)的量為：1.16g÷58g/mol=0.02mol，
設(shè)1.16g有機(jī)物A燃燒生成CO₂的為xmol，則H₂O的也為xmol，故44x+18x=3.72，解得：x=0.06，故有機(jī)物分子C原子數(shù)目為：$\frac{0.06mol}{0.02mol}$=3、H原子數(shù)目為：$\frac{0.06mol×2}{0.02mol}$=6、O原子數(shù)目為：$\frac{58-12×3-6}{16}$=1，則有機(jī)物分子式為C₃H₆O，
故答案為：C₃H₆O；
②該有機(jī)物的分子式為C₃H₆O，分子有一個(gè)羥基，無甲基的鏈狀結(jié)構(gòu)，故有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂=CHCH₂OH，
故答案為：CH₂=CHCH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定，題目難度中等，注意掌握常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確有機(jī)物的命名方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．