Question

在烷烃分子的基团：—CH₃、—CH₂—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子；数目分别用n₁、n₂、n₃、n₄表示。如分子中n₁=4、n₂=1、n₃=2、n₄=0。试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃（除甲烷外）中各原子数的关系。

（1）若烷烃分子中氢原子数为A，A与n₁、n₂、n₃、n₄的关系是：

A=_______________，或A=____________。

（2）若分子中n₂=n₃=n₄=1，则该分子的结构简式可能是____________。

（3）四种碳原子数之间的关系是：n₁=____________。

Answer 1

（1）3n₁+2n₂+n₃ 2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2

(3)n₃+2n₄+2

解析:

本题主要考查烷烃的结构特点和通式以及灵活分析能力。关键抓住碳原子形成四个共价键并结合烷烃通式即可解答。

（1）—CH₃必含有3个氢原子，—CH₂—含2个氢原子，含1个氢原子，而不含氢原子，所以A=3n₁+2n₂+n₃。变换思维方式可根据烷烃的通式为C_nH_2n+2来分析：碳原子总数为（n₁+n₂+n₃+n₄），故氢原子数必然为2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2。

（2）分子中各含1个—CH₂—、、，端基不足的价键由—CH₃补足即可。有三种可能的结构，见答案。

（3）—CH₂—可插入碳链中间，可多可少；需用一个—CH₃封闭一端也可插入碳链中间，故每有一个就有一个—CH₃;同理每有一个就有两个—CH₃；再加上链烃两端的2个—CH₃，共有（n₃+2n₄+2）。