Question

如圖為一系列稠環化合物．
（1）它們結構相似，性質相似，屬于同系列，這些稠環化合物（填“是”或“不是”）

 

苯的同系物，（填“屬于”或“不屬于”）

 

芳香烴．
（2）是最簡單的稠環化合物，它的結構高度對稱，下列對它的判斷正確的是（填序號）

 

．
①屬于非極性分子 ②難溶于水，易溶于CCl₄等有機溶劑
③分子中的碳原子有sp²雜化和sp³雜化④分子中所有原子共面
（3）上述稠環系列中第19項的化合物的分子式為，其一氯代物有

 

種．

Answer 1

分析：（1）苯的同系物是含有一個苯環，且符合通式C_nH_（2n-6）的烴，芳香烴是指含苯環的烴；
（2）根據結構推測奈的性質；
（3）根據稠環芳香烴的變化規律用等差數列通項公式a=a+（n-1）d求稠環芳香烴的分子通式，進而寫出第19項的分子式，
根據氫原子位置的不同可知一氯代物的數目．

解答：解：（1）因稠環芳香烴所含苯環個數不等，所以不屬于苯的同系物，由于都含苯環，所以屬于芳香烴，
故答案為：不是；屬于；
（2）由奈的結構可知，結構高度對稱，所有原子共平面，屬于非極性分子，根據相似相溶原理，不溶于水易溶于有機溶劑，
苯環中碳原子都是sp²雜化，故①②④正確，③錯誤；
故答案為：①②④；
（3）①②③的分子式分別為C₆H₆、C₁₀H₈、C₁₄H₁₀ ，觀察①～③分子式中碳、氫的原子個數，6，10，14； 6，8，10；
可以看出這兩組數字是兩個等差數列．對于碳原子：首項為a₁=6，公差為d=4，代入通項公式：a_n =a₁ +（n-1）d
可得：a_m（C） =6+（m-1）×4=4m+2 同理可得：a_m（H） =6+（m-1）×2=2m+4，由此可得這組化合物的分子式的
通式是：C_4m+2 H_2m+4 （m=1，2，3，4，…），故第19項分子式為：C_{（4×19+2）}H_{（2×19+4）}，即為：C₇₈H₄₂；
第19項有19個苯環，以第10個為中心，左右對稱，上下對稱，所以只考慮第10個苯環和第1個苯環以及1-10中間苯環各個上面頂點即可，第1個苯環有兩種H，第2至10各有1種H，共11種，所以一氯代物有11種．
故答案為：C₇₈H₄₂  11．

點評：本題考查了稠環芳香烴的結構，推斷稠環芳香烴的通式和確定同分異構體較難，要用到數學等差數列，確定同分異構體要注意結構的對稱性．