Question

12．按要求填写：
（1）分子中含有22个共价键的烷烃分子式为C₇H₁₆．其同分异构体中含有三个甲基（-CH₃）的共有3种；
（2）已知甲苯的一氯代物有4种，则甲苯完全氢化后的一氯代物有5种；
（3）除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸可用饱和碳酸钠溶液（填试剂名称）；
（4）己烯、乙酸和葡萄糖组成的混合物中，氧元素的质量分数是32%，则氢元素的质量分数为9.7%；
（5）用系统命名法命名
2，3-二甲基戊烷．

Answer 1

分析 （1）令烷烃的组成为C_nH_2n+2，含有的共价键数目为3n+1，据此可知有22个共价键的烷烃中碳原子数目为7．结构简式中含有3个甲基，则该烷烃只有1个支链，据此根据烷烃同分异构体的书写进行判断；
（2）甲苯与足量的氢气加成生成，甲基环己烷与氯气发生的一元取代反应中，可取代甲基上的H原子，也可以取代环的H原子，其中甲基上有1种H原则，而环上的H原子有甲基的邻位、间位、对位及与甲基相连C原子上的H原子，有4种位置，总共有4种等效H原子；
（3）用饱和碳酸钠除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸；
（4）己烯分子式为C₆H₁₂，葡萄糖分子式为C₆H₁₂O₆，乙酸的分子式为C₂H₄O₂，各物质分子中N（C）：N（H）=1：2，则碳元素与氢元素的质量之比为12：2=6：1，故混合物中碳元素与氢元素的质量之比为6：1，根据氧元素质量分数计算碳原子与氢元素的质量分数之和，再根据碳元素与氢元素的质量之比计算氢元素质量分数；（5），主链为烷烃，最长碳链含有5个C，主链为戊烷，编号从右边开始，在2、3号C各含有一个甲基，该有机物命名为：2，3-二甲基戊烷．

解答 解：（1）令烷烃的组成为C_nH_2n+2，含有的共价键数目为3n+1，该烷烃有22个共价键，则：3n+1=22，解得，n=7，所以该烷烃中碳原子数目为7，分子式为C₇H₁₆．该烃结构简式中含有3个甲基，则该烷烃只有1个支链；若支链为-CH₃，主链含有6个碳原子，符合条件有：CH₃CH（CH₃）CH₂CH₂CH₂CH₃，CH₃CH₂CH（CH₃）CH₂CH₂CH₃；若支链为-CH₂CH₃，主链含有5个碳原子，符合条件有：CH₃CH₂CH（CH₂CH₃）CH₂CH₃；支链不可能大于3个碳原子．故符合条件的烷烃有3种，
故答案为：C₇H₁₆；3；
（2）甲苯与足量的氢气加成生成，中存在甲基上H、与甲基相连C、相邻C、间位和对位C上的H，总共有5种等效H原子，
所以甲基环己烷总共含有5种一氯代物，故答案为：5；
（3）用饱和碳酸钠除去乙酸乙酯中含有的少量乙酸，故答案为：饱和碳酸钠溶液；
（4）己烯分子式为C₆H₁₂，葡萄糖分子式为C₆H₁₂O₆，乙酸的分子式为C₂H₄O₂，各物质分子中N（C）：N（H）=1：2，则碳元素与氢元素的质量之比为12：2=6：1，故混合物中元素与氢元素的质量之比为6：1，混合物中碳原子与氢元素的质量分数之和为1-32%=68%，故混合物中氢元素的质量分数为68%×$\frac{1}{1+6}$=9.7%，
故答案为：9.7%；
（5），主链为烷烃，最长碳链含有5个C，主链为戊烷，编号从右边开始，在2、3号C各含有一个甲基，该有机物命名为：2，3-二甲基戊烷，故答案为：2，3-二甲基戊烷．

点评 考查烷烃的结构、命名、同分异构体书写和考查混合物中元素的质量分数的计算，难度中等，根据共价键计算烷烃中碳原子数目和利用混合物中各成分的化学式得出C、H的固定组成是解题关键．