Question

日本筑波大學的白川英樹教授等三人，發(fā)現在塑料聚乙炔中添加碘這一雜質后，聚乙炔便像金屬那樣具有導電性．這一發(fā)現和發(fā)展獲得2000年度諾貝爾化學獎．
（1）試寫出聚乙炔的結構簡式：

 

．
（2）導電聚合物的研究成果，還對分子電子學的迅速發(fā)展起到推動作用．日本的赤木教授成功合成了具有螺旋狀鏈式結構的聚乙炔，可以用來制成電子零件中不可缺少的線圈和電磁體．若已知白川英樹發(fā)現的銀色的聚乙炔薄膜是純凈的反式聚乙炔，其結構片段如圖所示：請寫出銅色的聚乙炔薄膜順式聚乙炔的結構片段：

 

．

（3）現有銀色的聚乙炔薄膜和銅色的聚乙炔薄膜以及苯乙烯（C₈H₈）的混合物共13 g，若完全燃燒，則消耗的氧氣及生成的二氧化碳的量能否確定？為什么？

 

．
（4）一種與聚乙炔具有相同最簡式的有機物，其相對分子質量是52，該分子是由電石為原料合成的，它是合成某種橡膠的中間體，它有多種同分異構體．
①它的一種鏈式結構的同分異構體的結構簡式是

 

．該同分異構體的分子中，所有的原子是否共面

 

，所有的碳原子是否共線

 

．
②它的另一種同分異構體的每個碳原子均達到飽和，且空間構型中碳與碳之間的夾角都相同，該同分異構體的分子中直接鍵合的三個碳原子間的夾角是

 

，請畫出它的空間構型

 

．
（5）另一種與聚乙炔具有相同最簡式的有機物，其相對分子質量是104． ①其分子式為

 

． ②若該化合物分子的一氯代物只有一種同分異構體，則該有機物的結構簡式為

 

．它的二氯代物有

 

種同分異構體．

Answer 1

考點：有機物的推斷,有機高分子化合物的結構和性質

專題：有機物的化學性質及推斷

分析：（1）類比乙烯的加聚反應產物，推斷得出聚乙炔的結構簡式即可；
（2）烯烴具有順反異構，C=C雙鍵不飽和的同一C原子上連接2個不同的原子或原子團，該原子或原子團處于雙鍵的同側，屬于順式，處于異側，屬于反式，據此書寫即可；
（3）只要混合物的質量一定，則在完全燃燒時，消耗氧氣的量恒定不變，滿足相同質量的物質耗氧量相同，即總質量一定的混合物，只要各組分的最簡式相同，則完全燃燒時，其耗氧量為定值而與混合物各組分的含量無關，恒等于同質量的某單一組分完全燃燒時的耗氧量，據此解答即可；
（4）①依據其最簡式和相對分子質量計算出該物質的分子式，然后依據鏈烴結構書寫同分異構體，依據炔烴、烯烴的性質判斷共面共線問題；
②依據甲烷的結構以及夾角填空即可；
（5）依據其最簡式和相對分子質量計算出該物質的分子式，然后據此推斷即可．

解答： 解：（1）由乙炔在一定條件下聚合生成聚乙炔的化學方程式為：n CH≡CH

一定條件

，故答案為：；
（2）烯烴具有順反異構，C=C雙鍵不飽和的同一C原子上連接2個不同的原子或原子團，該原子或原子團處于雙鍵的同側，屬于順式，處于異側，屬于反式，故銅色的聚乙炔薄膜順式聚乙炔的結構片段為，故答案為：；
（3）聚乙炔的分子式為：（C₂H₂）_n，其最簡式為CH，C₈H₈的最簡式也是CH，故兩者不論以任何比例混合，其燃燒通式均可以寫為：CH+

5

4

O₂

點燃

CO₂+

1

2

H₂O，
故答案為：能，因為它們的最簡式是一樣的；
（4）①設此有機物的分子式為（CH）_n，即：13n=52，解n=4，即此烴為：C₄H₄與C₄H₁₀比，它有3個不飽和度，若此烴為鏈烴，且該分子是由電石為原料合成的，故該分子中含有一個碳碳雙鍵和一個碳碳三鍵，結構簡式為：CH≡C-CH=CH₂，乙烯為平面結構，乙炔為直線結構，即CH≡C-CH=CH₂中所有原子可以共面，碳原子不可以共線，故答案為：CH≡C-CH=CH₂；是；否；
②C₄H₄的另一種同分異構體的每個碳原子均達到飽和，且空間構型中碳與碳之間的夾角都相同，故聯想甲烷的正四面體結構可以得知，C₄H₄中C-C成60°夾角，C₄H₄為正四面體結構，結構簡式為：，故答案為：60°；；
（5）①設此有機物的分子式為（CH）_m，即：13m=104，解m=8，即此烴為：C₈H₈，故答案為：C₈H₈；
②C₈H₈中，一氯代物只有一種同分異構體，那么即C₈H₈中只有一種H，據此得出C₈H₈的結構簡式為：，其分別可以形成1，2、1，3、1，4共三種二氯取代物，如圖，故答案為：C₈H₈；；3．

點評：本題主要考查的是有機物的推斷，涉及知識點：結構簡式、同分異構體、二氯取代物、烯烴與炔烴構型等，綜合性較強，難度較大，注意總結．