Question

3．乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物如图1．完成下列各题：

（1）正四面体烷的分子式为C₄H₄，其二氯取代产物有1种．
（2）关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是：d
a．能使酸性KMnO₄溶液褪色
b．1mol乙烯基乙炔能与3mol Br₂发生加成反应
c．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
d．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
（3）降冰片烷立体结构如图2所示，它的分子式为C₇H₁₂；当它发生一氯取代时，共有3种同分异构体．

Answer 1

分析 （1）依据烷烃中碳原子的成键方式判断碳原子和氢原子的个数；依据正四面烷中不同环境下的氢原子的种数判断二氯代物的种数；
（2）a．碳碳三键、碳碳双键能被酸性酸性KMnO₄溶液氧化；
b．碳碳三键与Br₂1：2加成，碳碳双键与Br₂1：1加成；
c．乙烯基乙炔的官能团是碳三键、碳碳双键；
d．乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同；
（3）每个折点和线端点处表示有一个碳原子，并以氢补足四价，可得分子式；等效氢原子数有几种，一氯代物就有几种同分异构体．

解答 解：（1）正四面体烷中有4个碳原子，4个氢原子，所以其分子式为C₄H₄，正四面体烷中4个氢原子完全等效，所以其二氯代物只有1种，
故答案为：C₄H₄；1；
（2）a．碳碳三键、碳碳双键能被酸性酸性KMnO₄溶液氧化，所以乙烯基乙炔能使酸性KMnO₄溶液褪色，故a正确；
b.1mol乙烯基乙炔分子中1mol碳碳双键、1mol碳碳三键，1mol碳碳双键能和1摩尔Br₂发生加成反应，1mol碳碳三键能和2摩尔Br₂发生加成反应，所以1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔Br₂发生加成反应，故b正确；
c．乙烯基乙炔的官能团是碳三键、碳碳双键，因此乙烯基乙炔分子内含有两种官能团，故c正确；
d．乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同，因此等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同，故d错误；
故答案为：d；
（3）由键线式可知其分子中含有7个碳原子、12个氢原子，则分子式为为C₇H₁₂；的结构对称，分子中含3种位置的H，则一氯取代时，取代位置有3种，
故答案为：C₇H₁₂；3．

点评 本题考查有机物的结构与性质、同分异构体数目的判断，难度中等，为高频考点，掌握官能团和性质的关系是解题的关键．