2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第1节知能优化训练
1.下列物质中,属于有机物的是( )
A.CO2 B.CaC2
C.CO(NH2)2 D.NH4HCO3
解析:选C。CO2、CaC2、NH4HCO3由于其组成、结构、性质与无机物相近,属于无机物。
2. (2009年高考安徽卷)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
解析:选A。该题考查了有机化合物的结构及官能团的知识。由S?诱抗素分子的结构简式可知,该分子中含有碳碳双键、羧基、羰基和羟基等官能团,并不含有苯环()和酯基()的结构,故B、C、D项均错误,只有A项正确。
3.按碳的骨架分类,下列说法正确的是(双选)( )
A.属于链状化合物属于链状化合物
B.属于芳香烃
C.属于脂环化合物
D.属于环状有机化合物
解析:选AD。B项中无苯环,不是芳香烃,而C项中有苯环,不是脂环烃。
4.“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,以下是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷
B.2,2,4-三甲基戊烷
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2,2,4-三甲基己烷
解析:选B。该球棍模型表示的结构简式为
,其名称为:2,2,4-三甲基戊烷。
5.(1)按系统命名法给下列有机物命名:
①的名称是__________________。
②的名称是__________________。
③的名称是________________。
④的名称是________________。
(2)根据下列有机物的系统命名写出相应的结构简式。
①2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷________________。
②2,2,3,3-四甲基庚烷________________。
解析:(1)①中最长碳链为7个碳原子,应从左端起点编号,②中最长碳链为8个碳原子,应从左端起点编号,取代基位次之和最小,③中最长碳链为6个碳原子,应从右端起点编号,取代基位次之和最小,④中最长碳链为7个碳原子,应从左端起点编号;(2)如①先写出含有8个碳原子的主链,然后在任意一端开始编号,在2、4、6三个位置的碳上放甲基,在第5个碳上放乙基,最后检查是否正确。同理可写②的结构简式。
答案:(1)①3,4-二甲基-4-乙基庚烷
②3,3-二甲基-6-乙基辛烷
③2,5-二甲基-3-乙基己烷
④2,4,4,5-四甲基庚烷
1.有机化学是化学学科的重要分支,在卫生、医药、农业、材料、国防等领域发挥着越来越重要的作用。请判断,下列各项中不属于有机化学研究范围的是( )
A.合成自然界中不存在,但对人类有用的有机化合物
B.制造半导体材料——芯片(Si)
C.破译蛋白质组成密码,认识并改造遗传分子
D.发明不会长期存留、专一性更强的农用化学品,开发安全的食品添加剂
解析:选B。有机化学是以有机化合物为研究对象的学科,它的研究范围包括:有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法等。题中A、C、D均属于有机化学研究的范围,B中Si不是有机物,故B不属于有机化学研究的范围,符合题意。
2.下列说法正确的是( )
A.羟基的电子式为[H]-
B.铵根离子的电子式为
C.丁基有四种结构
D.NO2叫硝基
解析:选C。“根”是指带电荷的原子或原子团,都是离子;“基”是指电中性的原子或原子团。A项是羟基,不能写为“根”;B项电子式和结构式混淆;C项正确;D项硝基的写法为—NO2。
3.现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不及时处理,就会对人体产生极大的危害。按照有机化合物的分类,甲醛属于醛类化合物,苯和苯的同系物属于芳香烃。下列各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是(双选)( )
A.属于环状化合物
B.属于卤代烃
C.属于链状化合物
D.属于醚
解析:选BD。对于有机化合物的分类,有三种依据:一是按碳骨架进行分类,如A和C;二是按官能团分类,如B和D;还有一种是按有机化合物的组成元素分类,本题中未涉及。分析题中所给物质,甲醛是含有醛基的有机化合物,官能团为;苯和苯的同系物都是含有苯环的有机化合物,官能团为,故题中物质是按官能团分类的,B、D的分类方法与之相同。
4.某有机物分子的比例模型为,有关该物质的推断不正确的是( )
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式为C3H6O3
解析:选C。该比例模型表示的分子的结构简式是HO—CH2—CH2COOH,分子式是C3H6O3,含有羟基和羧基两种官能团。
5.下列各组物质,一定互为同系物的是( )
A.符合同一通式的物质
B.含有相同官能团的物质
C.相对分子质量相差14或者14的倍数的物质
D.通式为CnH2n+2,且C原子数不相等的物质
解析:选D。具有相同通式的物质,其结构不一定相同,如CnH2n,能表示单烯烃和环烷烃,所以“同系物有相同的通式”这一说法是正确的,反之则是错误的,故A错。含有相同的官能团,但官能团的数目不一定相等,如乙二醇和丙三醇、甲酸和乙二酸,因其通式不同,不是同系物,故B错。同系物之间相差一个或几个CH2原子团,它们的相对分子质量相差14或14n;反之,相差14或者14n则不一定相差n个CH2原子团,如C2H5OH和CH3COOH,它们的分子相差1个氧和2个氢原子,相对分子质量差值恰好等于14,但不是同系物,故C也是错的。通式为CnH2n+2的物质一定为烷烃,又因C原子数不相等,二者在分子组成上一定相差一个或若干个CH2原子团,一定互为同系物。
6.下列物质中属于同系物的是( )
①CH3CH2Cl ②CH2===CHCl ③CH3CH2CH2Cl
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3
⑥CH3CH(CH3)2
A.①② B.①④
C.①③ D.⑤⑥
解析:选C。组成和结构相似,分子组成上相差一个或多个“CH2”原子团的一系列物质称为同系物,显然CH3CH2Cl和CH3CH2CH2Cl互为同系物。②中含碳碳双键,④中有两个氯,故不能与①③互称为同系物。⑤、⑥的分子式相同,结构不同,属于同分异构体,不是同系物关系。
7.CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是( )
A.1,3-二甲基戊烷 B.2-甲基-3-乙基丁烷
C.3,4-二甲基戊烷 D.2,3-二甲基戊烷
解析:选D。先将CH3CH(C2H5)CH(CH3)2写成展开式,然后按烷烃命名方法进行命名。可见主链上有5个碳原子,另外在2,3位上各有一个甲基。
8.下列有机化合物的名称错误的是( )
A. 2-甲基丁烷
B. 3-乙基戊烷
C. 2-乙基戊烷
D. 2,3-二甲基丁烷
解析:选C。本题考查烷烃的命名。应选择碳原子数最多的碳链作为主链,C项中主链上应有6个碳原子,编号为
,故名称为3-甲基己烷。
9.如图所示的有机化合物,其名称是4-硝基二苯,则方框内应填写( )
A.醚 B.醇
C.酯 D.酮
解析:选C。该分子结构中含有的官能团,属于酯类物质。
10.下列8种有机物:①CH2CH2;②;③CH3OH;④CH3Cl;⑤CCl4;⑥HCOOCH3;⑦CH3COOCH2CH3;⑧CH3COOH。按官能团的不同可分为( )
A.4类 B.5类
C.6类 D.8类
解析:选C。①为烯烃,②为酚,③为醇,④⑤为卤代烃,⑥⑦为酯,⑧为羧酸,共6类物质。
11.请按要求回答下列问题:
①CH3—CHCH—CH2—CH3
②CH2CH2
(1)按官能团的不同对它们进行分类,其中属于醛的是________(填写编号,下同),属于酯的是________,属于芳香族化合物的是________。
(2)按碳骨架进行分类,属于环烃的是________。
(3)上述有机物中互为同系物的是________。
解析:(1)首先找出各物质所含有的官能团,根据官能团的结构与物质种类的关系进行分类。其中属于醛的是⑤,属于酯的是⑨,属于芳香族化合物的是④和⑧。
(2)环烃是指分子结构中碳原子连成环状的烃,上述有机物中属于环状有机化合物的有④⑧⑩,其中是属于烃的只有⑩。
(3)上述有机物中只有①②符合同系物的概念。
答案:(1)⑤ ⑨ ④⑧
(2)⑩ (3)①与②
12.有下列9种微粒:
①NH ②—NH2 ③Br- ④OH- ⑤—NO2 ⑥—OH ⑦NO2 ⑧CH ⑨—CH3
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有________(填序号,下同)。
(2)其中能与—C2H5结合生成有机化合物分子的微粒有________。
(3)其中能与CH结合生成有机化合物分子的微粒有________。
解析:阴阳离子带正负电荷,如①③④⑧,“基”不带电荷,但有未成对电子,如②⑤⑥⑨,NO2属于分子,其中—NH2、—NO2、—OH为官能团,自由基可与—C2H5结合为有机化合物,阴阳离子间可结合成化合物。
答案:(1)②⑤⑥ (2)②⑤⑥⑨ (3)①③④
13.茉莉花香气成分中含有茉莉酮,其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中,其结构简式为
(1)一分子该有机物中的碳原子数为________,分子式为________。
(2)该有机物分子中含有的官能团有________(写名称)。
解析:分析用键线式表示的有机化合物的分子结构时,可将短线的起点、终点和转折点处替换上碳原子,然后根据碳原子形成四个价键,氧原子形成2个价键等价键规律填充上相应的氢原子即可。
答案:(1)11 C11H16O
(2)碳碳双键、羰基
14.写出下列有机物的结构简式:
(1)3,3-二乙基戊烷________________________________________________________________________。
(2)支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的________________________________________________。
(3)2,4,8-三甲基-6-乙基壬烷________________________________________________________________________。
解析:先根据名称写出相应的碳链骨架结构,再据碳原子的四个价键添加相应的氢原子。
2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第2节知能优化训练
1.下列说法正确的是( )
A.所有有机物分子中都含有碳碳单键
B.乙烷分子中含有一个碳碳单键、乙烯分子中含有两个碳碳单键
C.只有碳原子在形成化合物时可以形成单键、双键或叁键,其他元素的原子无此能力
D.在所有的有机物中碳原子都形成四个价键
解析:选D。只含有一个碳原子的有机物分子中不含碳碳键,A错。乙烯分子中含有一个碳碳双键,不叫两个碳碳单键,B错。氮原子形成化合物时可以形成单键、双键或叁键,C错。
2.分子中最多可能有多少个原子共处于同一平面( )
A.18 B.19
C.20 D.21
解析:选C。—CH3和—CF3为饱和结构和CH4结构类似;苯环、上所有原子共平面;—C≡C—上原子共线,展开结构为:,因碳碳单键可以旋转,所以—CH3、—CF3上各最多有2个原子和原平面共面。
3.(2011年山东济南高二质检)进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
解析:选D。
4.甲苯是由苯环和甲基结合而成的,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液退色,这是因为( )
A.烷烃能使酸性高锰酸钾溶液退色
B.苯环能使酸性高锰酸钾溶液退色
C.苯环使甲基的活性增强而导致的
D.甲基使苯环的活性增强而导致的
解析:选C。有机化合物分子中的基团之间存在着相互影响,会使有机化合物表现出一些特殊的性质。甲苯能使酸性高锰酸钾溶液退色就是由于苯环的影响使甲基的活性增强,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化。
5.下图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)。
(1)有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式____________。
(2)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填代号)。
(3)任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式________。
(4)(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有________(填代号)。
解析:(a)~(f)6种有机物的结构简式和名称分别为: (2-甲基丙烷)、 (2-甲基-1-丙烯)、CH3—CH===CH—CH3(2-丁烯)、CH2===CH—CH===CH2(1,3-丁二烯)、HC≡C—CH2—CH3(1-丁炔)、
(环丁烷),再根据相关知识得出相应的答案。
答案:(1)CH3CH2CH2CH3 (2)(b)(f) (3)CH≡CH(其它答案合理即可) (4)(b)(c)(d)
1.下列共价键中,属于极性键且极性最强的是( )
解析:选B。A、D两项的共价键是由同种元素(碳元素)的原子形成的,其电负性之差为零,属于非极性键。B、C两项的共价键是由不同种元素(B为碳氧两元素、C为碳氮两元素)的原子形成的,属于极性共价键,并且碳氧两元素的电负性差值大于碳氮两元素的电负性差值,故极性最强的共价键是CO。
2.下列说法正确的是( )
A.各类有机化合物都有其相应的官能团
B.凡是含有的有机物都属于烯烃
C.凡是含有的有机物都能发生加成反应
D.凡是含有“—OH”结构的物质都可看做醇类,具有醇类物质的性质
解析:选C。从结构上看,有机物大都有其对应的官能团,但烷烃类物质没有官能团,故A选项错。含有的物质具有烯烃的性质,能发生加成反应、氧化反应、加聚反应等,但该物质所含元素却不一定只有C、H两种元素,故B错,C对。醇类物质含有—OH,但并非含有—OH的物质一定属于醇类物质,如苯酚()、乙酸(CH3COOH)中都含有—OH,它们分别属于酚类和羧酸类物质,其性质也与醇类物质有很大差别,故D项错。
3.下列不能使酸性KMnO4溶液退色的物质是( )
A.二氧化硫 B.乙苯
C.苯 D.苯乙烯
解析:选C。SO2有还原性能使酸性KMnO4溶液退色。乙苯是苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化。苯乙烯中的键也能被酸性KMnO4溶液氧化。
4.下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中,不正确的是( )
A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色,乙烷则不能
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为“平面形”结构,乙烷分子为立体结构
解析:选C。碳碳双键的键能并不是碳碳单键的键能的两倍,而是比其两倍略小,因此,只需要较少的能量,就能使碳碳双键中的一个键断裂,所以乙烯比乙烷性质活泼。
5.下列物质中,所有的原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH===CH2—CN
B.CH===CH2—CH===CH2
解析:选D。本题主要考查乙烯(6原子共面)和苯(6个碳原子和6个氢原子共面)结构的相关知识。CH===CH2—CN分子看成—CN取代了乙烯分子中的氢原子,而C—C≡N在同一直线上,所以CH==CH2—CN所有原子在同一平面上。CH==CH2—CH==CH2和分别可看做由CH2===CH—和取代乙烯分子中的氢原子,而它们各自组成中所有的原子都在同一平面上,而且相互间连接的原子都可在另一部分的平面上,所以这两部分都可能在同一平面上。D中含—CH3,其中3个氢原子与碳原子一定不都在同一平面上。
6.互称为同分异构体的物质不可能( )
A.具有相同的相对分子质量
B.具有相同的熔、沸点和密度
C.具有相同的分子式
D.具有相同的组成元素
解析:选B。同分异构体,即分子式相同(相对分子质量相同、通式也相同)但结构不同,因此,其物理性质不同。
7.(2011年河南郑州一中高二竞赛选拔考试)分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A.只含有一个双键的直链有机物
B.含有两个双键的直链有机物
C.含有一个双键的环状有机物
D.含有一个叁键的直链有机物
解析:选A。与同碳原子数的烷烃相比,该物质相当于少了4个氢原子,其结构可以是一个双键和一个环,一个叁键或两个双键。
8.已知蒽()是一种稠环芳香烃,则其一氯取代物同分异构体有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.6种
解析:选B。在分子中根据对称性可知1、5、6、10是等效氢;2、4、7、9是等效氢;3、8是等效氢。所以苯环上共3种氢,其一氯代物有3种同分异构体。
9.下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( )
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O ②NH4CNO与CO(NH2)2 ③CH3CH2NO2和
④
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:选B。①中分子式不同,②③④均互为同分异构体。
10.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸ClCH2COOH的酸性强于乙酸,这是因为—Cl是一种强吸电子的基团,能使—OH上的氢原子具有更大的活动性。有的基团属于推电子基团,能减弱—OH上氢原子的活动性,这些作用统称为“诱导效应”,根据以上判断下列叙述不正确的是( )
A.HCOOH显酸性,而H2O呈中性,这是由于HCOOH分子中存在吸电子基团
B.CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在甲基,它是推电子基团
C.苯基(—C6H5)属于吸电子基团,所以C6H5COOH的酸性比CH3COOH的弱
D.根据乙醇的性质推断,乙基是推电子基团
解析:选C。抓住题干中的关键信息X—OH(X代表原子或原子团)中X为吸电子基团时,氢氧键的极性增强,酸性增强;X为推电子基团时,氢氧键的极性减弱,酸性减弱,反之也成立。则推出、—C6H5为吸电子基,而—CH3、—CH2CH3为推电子基。
11. 某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
(1)该物质的结构简式为________。
(2)该物质中所含官能团的名称为________________________________________________________________________。
(3)下列物质中,与该产品互为同分异构体的是________(填序号)。与该产品互为同系物的是(填序号)________。
①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3
③CH3CH2CH===CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH
解析:由碳原子成键规律可推出其结构简式为
,所以所含官能团为羧基和碳碳双键;由同分异构体的概念:分子式相同,结构不同可知互为同分异构体的为①②;由同系物的概念:结构相似,相差n个CH2可知互为同系物的为③。
答案:(1)
(2)碳碳双键、羧基
(3)①② ③
12.2000年,国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺(英文缩写PPA)结构简式为:,其中?代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯,取代基是。
(1)PPA的分子式是________。
(2)它的取代基中有两种官能团,名称是________基和________(均填汉字)基。
(3)将?、H2N—、HO—在碳链上的位置做变换,可以写出多种同分异构体,其中5种的结构简式是
请写出另外4种同分异构体的结构简式(不要写出—OH和—NH2连在同一个碳原子上的异构体):________、________、________、________。
解析:首先抓住?—代表苯基(即—C6H5),且苯基所连的位置不同,所得到的有机物不同。(2)注意题目要求写出取代基中的官能团,不要把苯丙醇胺中的苯环写出。(3)首先把碳链编上号:——,同时仔细观察给出的同分异构体的规律:①先把苯基、羟基固定在1号碳,移动H2N—,2种;②苯基仍固定在1号碳,羟基固定在2号碳,移动H2N—,2种;③苯基仍固定在1号碳,羟基固定在3号碳,移动H2N—,2种(以上五种都已经给出),有一种没有给出:;④把苯基固定在2号碳(此时1、3号碳原子对称),羟基固定在1号碳,移动H2N—,2种:;⑤把苯基固定在2号碳,羟基也固定在2号碳,注意此时结构对称,只有一种结构:。
答案:(1)C9H13NO (2)羟 氨
13.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。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为________,其二氯取代产物有________种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液退色
b.1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔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)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式________________。
解析:(1)据碳的四价原则,推知分子中每个碳原子只结合一个氢原子。由于其为正四面体结构,所以二氯代物只有1种。(2)因为分子中含有“—C≡C—”和“”,所以a、b、c正确,d项,两者最简式相同,等质量完全燃烧时,耗氧量相同。(3)由于环辛四烯的分子式为C8H8,所以其属于芳香烃的同分异构体除苯环外还应含碳碳双键。
答案:(1)C4H4 1 (2)d (3)
14.(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应时的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物
相对速率
(CH3)2C===CHCH3
10.4
CH3CH===CH2
2.03
CH2===CH2
1.00
CH2===CHBr
0.04
据表中数据,总结烯类化合物与溴加成时,反应速率与上取代基的种类、个数间的关系:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是________(填字母代号)。
A.(CH3)2C===C(CH3)2
B.CH3CH===CHCH3
C.CH2===CH2
D.CH2===CHCl
解析:依据表中“结构”与“相对速率”的对应关系可以分析出:
烯类化合物上的氢原子被甲基取代,有利于加成反应;甲基越多,反应越快;上的氢原子被卤素原子取代,不利于加成反应。
答案:(1)①上甲基(烷基)取代,有利于加成反应; ②碳链上甲基(烷基)越多,加成反应速率越快;
③上溴(卤素)取代,不利于加成反应
(2)D
2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第3节第1课时知能优化训练
1.奥运会所用火炬燃料的成分中有丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A.分子中碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.比丁烷更易液化
D.是石油分馏的一种产品
解析:选C。A项,烷烃中碳原子呈折线形排列;B项,光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质;C项,丙烷比丁烷沸点低,故难液化;D项,石油分馏是得到丙烷的重要方法。
2.某烃的一氯代物有2种同分异构体,二氯代物有4种同分异构体,这种烷烃是( )
A.乙烷 B.丙烷
C.丁烷 D.异戊烷
解析:选B。由题意可知该烃有两种氢,且二氯代物有4种同分异构体,故选B。
3.(2011年保定高二检测)下列各组物质的沸点由高到低的排列顺序,正确的是( )
A.邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
B.新戊烷>异戊烷>正戊烷
C.丙烷>丁烷>己烷
D.汽油>柴油>润滑油
解析:选A。苯的同系物的同分异构体之间,沸点的比较规律是邻>间>对,故A项正确;相同碳原子数的链烃的同分异构体的沸点大小取决于支链的多少,支链越多,沸点越低,因此B项中正确的顺序为正戊烷>异戊烷>新戊烷;对同系物之间沸点的比较取决于碳原子数,含碳原子数越多,沸点越高,因此有己烷>丁烷>丙烷,润滑油>柴油>汽油,故C、D项均错误。
4.1 mol某烷烃(化学通式为CnH2n+2)完全燃烧,需要8 mol氧气,这种烷烃的化学式为( )
A.C3H8 B.C4H10
C.C5H12 D.C6H14
解析:选C。由1 mol烷烃完全燃烧消耗O2的量为n+=8,n=5。
5.已知集气瓶中有一定量的饱和AgNO3溶液,气球中充满了甲烷气体,如图所示。在光亮的地方打开活塞a通入足量Cl2,回答以下问题。(假设Cl2在饱和AgNO3溶液中不溶解)
(1)实验中的现象有________________________________________________________________________;
(2)反应后集气瓶中气体成分主要是________________________________________________________________________;
(3)实验中涉及的化学方程式有:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:甲烷与氯气的反应四步同时进行,且在常温下除CH3Cl和HCl是气体外其余为油状液体。同时HCl溶于AgNO3溶液生成白色沉淀。随着反应的进行,CH4逐渐减少,所以气球体积先变小,又因通入足量Cl2所以气球又变大。
答案:(1)①集气瓶中有白色沉淀生成,②集气瓶中有油状液体出现,③气球先变小后变大
(2)CH3Cl、Cl2
(3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl,HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
1.A、B两种烃含碳的质量分数相同。关于A和B的叙述中正确的是( )
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B不可能是同系物
C.A和B的最简式相同
D.A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相同
解析:选C。对于烃类物质,含碳质量分数相同,则含氢质量分数也相同,碳氢原子个数比相同,即最简式也相同。最简式相同,但分子式不一定相同,如C6H6和C2H2,故选项A、D错,A、B可能是同系物,如烯烃,故B项错。
2.下列有机物的命名正确的是( )
A.1,2-二甲基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.3,4-二甲基戊烷 D.3-甲基己烷
解析:选D。A项,碳架结构为,主链选择不对,应为3-甲基己烷;B项,碳架结构为,主链选择不对,应为3-甲基己烷;C项,碳架结构为,主链起点选择不对,应为2,3-二甲基戊烷;D项,碳架结构为,命名正确。
3.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:选A。从题意知,支链上的2个基因是一个甲基、一个乙基。
对于五个碳原子形成的C—C—C—C—C,乙基只能连在中间的碳上,而甲基的位置只有2种
4.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到干燥纯净的甲烷,最好依次通过的洗气瓶是( )
A.澄清石灰水、浓硫酸
B.酸性KMnO4溶液、浓硫酸
C.溴水、浓硫酸
D.浓硫酸、酸性KMnO4溶液
解析:选C。要除去甲烷中混有的乙烯,必须满足试剂能吸收乙烯而不能吸收CH4,不能引入新杂质,且最后甲烷中不能含水蒸气,满足此要求的选项只有C。B中,酸性KMnO4会将C2H4氧化为CO2,易引入杂质。
5.某气态烷烃20 mL,完全燃烧时正好消耗同温同压下的氧气100 mL,该烃的化学式为( )
A.C2H6 B.C3H8
C.C4H10 D.C5H12
解析:选B。气态烃完全燃烧可用化学通式表示:CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O。可根据气态物质的量比等于体积比进行计算。
设该烃化合物分子式为CxHy,则根据燃烧通式列比例,1∶(x+y/4)=20∶100解得(x+y/4)=5,可见只有B符合题意。
6.(2011年杭州高二检测)验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )
A.只测定它的C、H比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
解析:选D。烃是指仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物。A项中只测定C、H之比,显然难以知道该化合物是否还含有其他元素,故不正确;B项中燃烧产物为CO2和H2O,原化合物中还可能含有氧元素,也不正确;C项与A项类似,由CO2和H2O的物质的量的比值仅知道C、H的比值;D项中由CO2和H2O的质量可计算出C、H两元素的质量,若试样质量等于CO2和H2O中C、H的质量和,则为烃,若试样质量大,则还含有其他元素,故D正确。
7.等质量的下列各烃,完全燃烧生成CO2和H2O,其中消耗氧最多的是( )
A.CH4 B.C2H4
C.C6H6 D.C4H10
解析:选A。质量相等时,12 g C结合1 mol O2(CO2),4 g H结合1 mol O2(2H2O),所以烃分子CxHy(CH)中,越大,消耗氧就越多。
8.分子式为C7H16的烷烃分子中,含有3个甲基的同分异构体的数目有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:选B。一条主链有两个甲基(两端),一个支链含一个甲基,所以,含三个甲基的同分异构体应该只含有一个支链,其碳骨架为、,所以分子式为C7H16的烷烃中含三个甲基的同分异构体有3种。
9.在1.013×105 Pa下,测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析,下列选项正确的是( )
物质名称
沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3
-0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷
27.8
新戊烷
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
A.在标准状况时,新戊烷是气体
B.在1.013×105 Pa,20 ℃时,C5H12都是液体
C.烷烃随碳原子数增加,沸点降低
D.C5H12随支链增加,沸点降低
解析:选D。新戊烷的沸点是9.5 ℃,在标准状况下是液体,20 ℃时是气体,故A、B选项错误;烷烃的沸点随分子中碳原子数的增加而逐渐增大,故C选项错误;从表格中的数据可以看出,C5H12的三种同分异构体中,随支链的增多,沸点逐渐降低,故D选项正确。
10.(2011年安徽阜阳一中高二质检)1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气8 mol,它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物,该烃的结构简式为( )
A.
B.CH3CH2CH2CH2CH3
解析:选B。A的一氯取代物有3种,但由于其分子式是C6H14,1 mol C6H14在氧气中充分燃烧需耗9.5 mol O2,C的一氯取代物有4种,D项在光照下的一氯取代物有1种,且分子式为C8H10,1 mol C8H10在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气10.5 mol,因此A、C、D均不符合题意,B符合。
11.向2支盛有甲烷的试管中(其中一支用黑纸包好),分别快速加入8 g KMnO4和1 mL浓盐酸,然后迅速地塞上胶塞,放在试管架上;没有包黑纸的试管在室内光线(日光灯)照射下,等待片刻。请回答下列问题:
(1)要研究甲烷与氯气在非光照和光照条件下反应的异同点,下列可能用到的研究方法为________。
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
(2)没有包黑纸的试管内发生的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)高锰酸钾与浓盐酸反应,当转移0.2 mol电子时,消耗HCl的物质的量为________mol。
(4)4 mol CH4与一定量的Cl2充分反应,生成等物质的量的四种有机取代产物;其中常温下呈液态的有机物共有________mol,生成的HCl为________mol。
(5)写出甲烷与氯气反应生成正四面体结构的有机物分子的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:本题将Cl2的制取和CH4与Cl2发生取代反应联系在一起。CH4与Cl2只有在光照时才能反应,生成有机物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,只有CH3Cl为气态,其余为油状液体,由于还生成了HCl,所以会看到白雾。
答案:(1)ABD
(2)试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管中有少量白雾 (3)0.32 (4)3 10 (5)CH4+4Cl2CCl4+4HCl
12.A、B两种有机物组成的混合物。
(1)当质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时生成CO2的量均相等,则A与B一定要满足的条件是
________________________________________________________________________。
(2)当物质的量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时生成CO2的量均相等,则A、B一定要满足的条件是________________________________________________________________________。
解析:(1)因为当A、B质量一定时,其质量与相同的碳的质量分数的乘积则为生成物中碳元素的质量,由此得出产生CO2的量也相同。
(2)总物质的量一定时,只有A、B分子中碳原子数相等时,碳原子的总物质的量才一定,生成的CO2的量才不变。
答案:(1)A、B中碳的质量分数相同
(2)A、B分子中碳原子数相同
13.有A、B两种烃,其相关信息如下:
A
完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1
28不能使溴的四氯化碳溶液退色
一氯代物只有一种结构
B
饱和链烃,通常情况下呈气态二
溴代物有四种
回答下列问题:
(1)烃A的实验式是________。
(2)烃A的结构简式是________。
(3)烃B的四种二溴代物的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,则烃A的分子式为CnHn。(2)因28答案:(1)CH (2)
(3)CHBr2CH2CH3、CH2BrCHBrCH3、CH3CBr2CH3、CH2BrCH2CH2Br
14.(2011年山东威海高二四校联考)“汽车尾气污染”已备受世人关注。汽车内燃机中,汽油汽化后与空气按一定比例混合进入汽缸,引擎用电火花点燃,燃烧使汽缸内温度迅速升高,气体体积急剧膨胀,产生压力推动活塞。燃烧时产生的有害气体通过尾气排出污染大气。为简化讨论,以辛烷(C8H18)代表汽油的成分,并设空气中O2占1/5体积。请回答下列问题:
(1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为a,要使辛烷完全燃烧,a的最大值为(用小数表示,设此最大值为a′)________。
(2)若辛烷气与空气的体积比大于a′,则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式)________________。
(3)若辛烷气与空气的体积比小于a′,则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式)________,产生这种气体的化学反应方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)辛烷完全燃烧时的化学方程式为(设C8H18为a L):
2C8H18+25O216CO2+18H2O
2 L辛烷完全燃烧需O2为25 L,需空气为(25×5)L,即a′==0.016。
(2)若a>0.016时,辛烷多,则辛烷不能充分燃烧,尾气中会增加CO。
(3)若a<0.016时,O2过量,即空气过量,由于发生了N2+O22NO;2NO+O2===2NO2反应,NO2气体增多。
答案:(1)0.016 (2)CO (3)NO2 N2+O22NO,2NO+O2===2NO2
2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第1节知能优化训练
1.下列物质中,属于有机物的是( )
A.CO2 B.CaC2
C.CO(NH2)2 D.NH4HCO3
解析:选C。CO2、CaC2、NH4HCO3由于其组成、结构、性质与无机物相近,属于无机物。
2. (2009年高考安徽卷)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
解析:选A。该题考查了有机化合物的结构及官能团的知识。由S?诱抗素分子的结构简式可知,该分子中含有碳碳双键、羧基、羰基和羟基等官能团,并不含有苯环()和酯基()的结构,故B、C、D项均错误,只有A项正确。
3.按碳的骨架分类,下列说法正确的是(双选)( )
A.属于链状化合物属于链状化合物
B.属于芳香烃
C.属于脂环化合物
D.属于环状有机化合物
解析:选AD。B项中无苯环,不是芳香烃,而C项中有苯环,不是脂环烃。
4.“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,以下是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷
B.2,2,4-三甲基戊烷
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2,2,4-三甲基己烷
解析:选B。该球棍模型表示的结构简式为
,其名称为:2,2,4-三甲基戊烷。
5.(1)按系统命名法给下列有机物命名:
①的名称是__________________。
②的名称是__________________。
③的名称是________________。
④的名称是________________。
(2)根据下列有机物的系统命名写出相应的结构简式。
①2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷________________。
②2,2,3,3-四甲基庚烷________________。
解析:(1)①中最长碳链为7个碳原子,应从左端起点编号,②中最长碳链为8个碳原子,应从左端起点编号,取代基位次之和最小,③中最长碳链为6个碳原子,应从右端起点编号,取代基位次之和最小,④中最长碳链为7个碳原子,应从左端起点编号;(2)如①先写出含有8个碳原子的主链,然后在任意一端开始编号,在2、4、6三个位置的碳上放甲基,在第5个碳上放乙基,最后检查是否正确。同理可写②的结构简式。
答案:(1)①3,4-二甲基-4-乙基庚烷
②3,3-二甲基-6-乙基辛烷
③2,5-二甲基-3-乙基己烷
④2,4,4,5-四甲基庚烷
1.有机化学是化学学科的重要分支,在卫生、医药、农业、材料、国防等领域发挥着越来越重要的作用。请判断,下列各项中不属于有机化学研究范围的是( )
A.合成自然界中不存在,但对人类有用的有机化合物
B.制造半导体材料——芯片(Si)
C.破译蛋白质组成密码,认识并改造遗传分子
D.发明不会长期存留、专一性更强的农用化学品,开发安全的食品添加剂
解析:选B。有机化学是以有机化合物为研究对象的学科,它的研究范围包括:有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法等。题中A、C、D均属于有机化学研究的范围,B中Si不是有机物,故B不属于有机化学研究的范围,符合题意。
2.下列说法正确的是( )
A.羟基的电子式为[H]-
B.铵根离子的电子式为
C.丁基有四种结构
D.NO2叫硝基
解析:选C。“根”是指带电荷的原子或原子团,都是离子;“基”是指电中性的原子或原子团。A项是羟基,不能写为“根”;B项电子式和结构式混淆;C项正确;D项硝基的写法为—NO2。
3.现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不及时处理,就会对人体产生极大的危害。按照有机化合物的分类,甲醛属于醛类化合物,苯和苯的同系物属于芳香烃。下列各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是(双选)( )
A.属于环状化合物
B.属于卤代烃
C.属于链状化合物
D.属于醚
解析:选BD。对于有机化合物的分类,有三种依据:一是按碳骨架进行分类,如A和C;二是按官能团分类,如B和D;还有一种是按有机化合物的组成元素分类,本题中未涉及。分析题中所给物质,甲醛是含有醛基的有机化合物,官能团为;苯和苯的同系物都是含有苯环的有机化合物,官能团为,故题中物质是按官能团分类的,B、D的分类方法与之相同。
4.某有机物分子的比例模型为,有关该物质的推断不正确的是( )
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式为C3H6O3
解析:选C。该比例模型表示的分子的结构简式是HO—CH2—CH2COOH,分子式是C3H6O3,含有羟基和羧基两种官能团。
5.下列各组物质,一定互为同系物的是( )
A.符合同一通式的物质
B.含有相同官能团的物质
C.相对分子质量相差14或者14的倍数的物质
D.通式为CnH2n+2,且C原子数不相等的物质
解析:选D。具有相同通式的物质,其结构不一定相同,如CnH2n,能表示单烯烃和环烷烃,所以“同系物有相同的通式”这一说法是正确的,反之则是错误的,故A错。含有相同的官能团,但官能团的数目不一定相等,如乙二醇和丙三醇、甲酸和乙二酸,因其通式不同,不是同系物,故B错。同系物之间相差一个或几个CH2原子团,它们的相对分子质量相差14或14n;反之,相差14或者14n则不一定相差n个CH2原子团,如C2H5OH和CH3COOH,它们的分子相差1个氧和2个氢原子,相对分子质量差值恰好等于14,但不是同系物,故C也是错的。通式为CnH2n+2的物质一定为烷烃,又因C原子数不相等,二者在分子组成上一定相差一个或若干个CH2原子团,一定互为同系物。
6.下列物质中属于同系物的是( )
①CH3CH2Cl ②CH2===CHCl ③CH3CH2CH2Cl
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3
⑥CH3CH(CH3)2
A.①② B.①④
C.①③ D.⑤⑥
解析:选C。组成和结构相似,分子组成上相差一个或多个“CH2”原子团的一系列物质称为同系物,显然CH3CH2Cl和CH3CH2CH2Cl互为同系物。②中含碳碳双键,④中有两个氯,故不能与①③互称为同系物。⑤、⑥的分子式相同,结构不同,属于同分异构体,不是同系物关系。
7.CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是( )
A.1,3-二甲基戊烷 B.2-甲基-3-乙基丁烷
C.3,4-二甲基戊烷 D.2,3-二甲基戊烷
解析:选D。先将CH3CH(C2H5)CH(CH3)2写成展开式,然后按烷烃命名方法进行命名。可见主链上有5个碳原子,另外在2,3位上各有一个甲基。
8.下列有机化合物的名称错误的是( )
A. 2-甲基丁烷
B. 3-乙基戊烷
C. 2-乙基戊烷
D. 2,3-二甲基丁烷
解析:选C。本题考查烷烃的命名。应选择碳原子数最多的碳链作为主链,C项中主链上应有6个碳原子,编号为
,故名称为3-甲基己烷。
9.如图所示的有机化合物,其名称是4-硝基二苯,则方框内应填写( )
A.醚 B.醇
C.酯 D.酮
解析:选C。该分子结构中含有的官能团,属于酯类物质。
10.下列8种有机物:①CH2CH2;②;③CH3OH;④CH3Cl;⑤CCl4;⑥HCOOCH3;⑦CH3COOCH2CH3;⑧CH3COOH。按官能团的不同可分为( )
A.4类 B.5类
C.6类 D.8类
解析:选C。①为烯烃,②为酚,③为醇,④⑤为卤代烃,⑥⑦为酯,⑧为羧酸,共6类物质。
11.请按要求回答下列问题:
①CH3—CHCH—CH2—CH3
②CH2CH2
(1)按官能团的不同对它们进行分类,其中属于醛的是________(填写编号,下同),属于酯的是________,属于芳香族化合物的是________。
(2)按碳骨架进行分类,属于环烃的是________。
(3)上述有机物中互为同系物的是________。
解析:(1)首先找出各物质所含有的官能团,根据官能团的结构与物质种类的关系进行分类。其中属于醛的是⑤,属于酯的是⑨,属于芳香族化合物的是④和⑧。
(2)环烃是指分子结构中碳原子连成环状的烃,上述有机物中属于环状有机化合物的有④⑧⑩,其中是属于烃的只有⑩。
(3)上述有机物中只有①②符合同系物的概念。
答案:(1)⑤ ⑨ ④⑧
(2)⑩ (3)①与②
12.有下列9种微粒:
①NH ②—NH2 ③Br- ④OH- ⑤—NO2 ⑥—OH ⑦NO2 ⑧CH ⑨—CH3
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有________(填序号,下同)。
(2)其中能与—C2H5结合生成有机化合物分子的微粒有________。
(3)其中能与CH结合生成有机化合物分子的微粒有________。
解析:阴阳离子带正负电荷,如①③④⑧,“基”不带电荷,但有未成对电子,如②⑤⑥⑨,NO2属于分子,其中—NH2、—NO2、—OH为官能团,自由基可与—C2H5结合为有机化合物,阴阳离子间可结合成化合物。
答案:(1)②⑤⑥ (2)②⑤⑥⑨ (3)①③④
13.茉莉花香气成分中含有茉莉酮,其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中,其结构简式为
(1)一分子该有机物中的碳原子数为________,分子式为________。
(2)该有机物分子中含有的官能团有________(写名称)。
解析:分析用键线式表示的有机化合物的分子结构时,可将短线的起点、终点和转折点处替换上碳原子,然后根据碳原子形成四个价键,氧原子形成2个价键等价键规律填充上相应的氢原子即可。
答案:(1)11 C11H16O
(2)碳碳双键、羰基
14.写出下列有机物的结构简式:
(1)3,3-二乙基戊烷________________________________________________________________________。
(2)支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的________________________________________________。
(3)2,4,8-三甲基-6-乙基壬烷________________________________________________________________________。
解析:先根据名称写出相应的碳链骨架结构,再据碳原子的四个价键添加相应的氢原子。
2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第2节知能优化训练
1.下列说法正确的是( )
A.所有有机物分子中都含有碳碳单键
B.乙烷分子中含有一个碳碳单键、乙烯分子中含有两个碳碳单键
C.只有碳原子在形成化合物时可以形成单键、双键或叁键,其他元素的原子无此能力
D.在所有的有机物中碳原子都形成四个价键
解析:选D。只含有一个碳原子的有机物分子中不含碳碳键,A错。乙烯分子中含有一个碳碳双键,不叫两个碳碳单键,B错。氮原子形成化合物时可以形成单键、双键或叁键,C错。
2.分子中最多可能有多少个原子共处于同一平面( )
A.18 B.19
C.20 D.21
解析:选C。—CH3和—CF3为饱和结构和CH4结构类似;苯环、上所有原子共平面;—C≡C—上原子共线,展开结构为:,因碳碳单键可以旋转,所以—CH3、—CF3上各最多有2个原子和原平面共面。
3.(2011年山东济南高二质检)进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
解析:选D。
4.甲苯是由苯环和甲基结合而成的,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液退色,这是因为( )
A.烷烃能使酸性高锰酸钾溶液退色
B.苯环能使酸性高锰酸钾溶液退色
C.苯环使甲基的活性增强而导致的
D.甲基使苯环的活性增强而导致的
解析:选C。有机化合物分子中的基团之间存在着相互影响,会使有机化合物表现出一些特殊的性质。甲苯能使酸性高锰酸钾溶液退色就是由于苯环的影响使甲基的活性增强,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化。
5.下图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)。
(1)有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式____________。
(2)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填代号)。
(3)任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式________。
(4)(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有________(填代号)。
解析:(a)~(f)6种有机物的结构简式和名称分别为: (2-甲基丙烷)、 (2-甲基-1-丙烯)、CH3—CH===CH—CH3(2-丁烯)、CH2===CH—CH===CH2(1,3-丁二烯)、HC≡C—CH2—CH3(1-丁炔)、
(环丁烷),再根据相关知识得出相应的答案。
答案:(1)CH3CH2CH2CH3 (2)(b)(f) (3)CH≡CH(其它答案合理即可) (4)(b)(c)(d)
1.下列共价键中,属于极性键且极性最强的是( )
解析:选B。A、D两项的共价键是由同种元素(碳元素)的原子形成的,其电负性之差为零,属于非极性键。B、C两项的共价键是由不同种元素(B为碳氧两元素、C为碳氮两元素)的原子形成的,属于极性共价键,并且碳氧两元素的电负性差值大于碳氮两元素的电负性差值,故极性最强的共价键是CO。
2.下列说法正确的是( )
A.各类有机化合物都有其相应的官能团
B.凡是含有的有机物都属于烯烃
C.凡是含有的有机物都能发生加成反应
D.凡是含有“—OH”结构的物质都可看做醇类,具有醇类物质的性质
解析:选C。从结构上看,有机物大都有其对应的官能团,但烷烃类物质没有官能团,故A选项错。含有的物质具有烯烃的性质,能发生加成反应、氧化反应、加聚反应等,但该物质所含元素却不一定只有C、H两种元素,故B错,C对。醇类物质含有—OH,但并非含有—OH的物质一定属于醇类物质,如苯酚()、乙酸(CH3COOH)中都含有—OH,它们分别属于酚类和羧酸类物质,其性质也与醇类物质有很大差别,故D项错。
3.下列不能使酸性KMnO4溶液退色的物质是( )
A.二氧化硫 B.乙苯
C.苯 D.苯乙烯
解析:选C。SO2有还原性能使酸性KMnO4溶液退色。乙苯是苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化。苯乙烯中的键也能被酸性KMnO4溶液氧化。
4.下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中,不正确的是( )
A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色,乙烷则不能
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为“平面形”结构,乙烷分子为立体结构
解析:选C。碳碳双键的键能并不是碳碳单键的键能的两倍,而是比其两倍略小,因此,只需要较少的能量,就能使碳碳双键中的一个键断裂,所以乙烯比乙烷性质活泼。
5.下列物质中,所有的原子不可能处于同一平面的是( )
A.CH===CH2—CN
B.CH===CH2—CH===CH2
解析:选D。本题主要考查乙烯(6原子共面)和苯(6个碳原子和6个氢原子共面)结构的相关知识。CH===CH2—CN分子看成—CN取代了乙烯分子中的氢原子,而C—C≡N在同一直线上,所以CH==CH2—CN所有原子在同一平面上。CH==CH2—CH==CH2和分别可看做由CH2===CH—和取代乙烯分子中的氢原子,而它们各自组成中所有的原子都在同一平面上,而且相互间连接的原子都可在另一部分的平面上,所以这两部分都可能在同一平面上。D中含—CH3,其中3个氢原子与碳原子一定不都在同一平面上。
6.互称为同分异构体的物质不可能( )
A.具有相同的相对分子质量
B.具有相同的熔、沸点和密度
C.具有相同的分子式
D.具有相同的组成元素
解析:选B。同分异构体,即分子式相同(相对分子质量相同、通式也相同)但结构不同,因此,其物理性质不同。
7.(2011年河南郑州一中高二竞赛选拔考试)分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A.只含有一个双键的直链有机物
B.含有两个双键的直链有机物
C.含有一个双键的环状有机物
D.含有一个叁键的直链有机物
解析:选A。与同碳原子数的烷烃相比,该物质相当于少了4个氢原子,其结构可以是一个双键和一个环,一个叁键或两个双键。
8.已知蒽()是一种稠环芳香烃,则其一氯取代物同分异构体有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.6种
解析:选B。在分子中根据对称性可知1、5、6、10是等效氢;2、4、7、9是等效氢;3、8是等效氢。所以苯环上共3种氢,其一氯代物有3种同分异构体。
9.下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( )
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O ②NH4CNO与CO(NH2)2 ③CH3CH2NO2和
④
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:选B。①中分子式不同,②③④均互为同分异构体。
10.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸ClCH2COOH的酸性强于乙酸,这是因为—Cl是一种强吸电子的基团,能使—OH上的氢原子具有更大的活动性。有的基团属于推电子基团,能减弱—OH上氢原子的活动性,这些作用统称为“诱导效应”,根据以上判断下列叙述不正确的是( )
A.HCOOH显酸性,而H2O呈中性,这是由于HCOOH分子中存在吸电子基团
B.CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在甲基,它是推电子基团
C.苯基(—C6H5)属于吸电子基团,所以C6H5COOH的酸性比CH3COOH的弱
D.根据乙醇的性质推断,乙基是推电子基团
解析:选C。抓住题干中的关键信息X—OH(X代表原子或原子团)中X为吸电子基团时,氢氧键的极性增强,酸性增强;X为推电子基团时,氢氧键的极性减弱,酸性减弱,反之也成立。则推出、—C6H5为吸电子基,而—CH3、—CH2CH3为推电子基。
11. 某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
(1)该物质的结构简式为________。
(2)该物质中所含官能团的名称为________________________________________________________________________。
(3)下列物质中,与该产品互为同分异构体的是________(填序号)。与该产品互为同系物的是(填序号)________。
①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3
③CH3CH2CH===CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH
解析:由碳原子成键规律可推出其结构简式为
,所以所含官能团为羧基和碳碳双键;由同分异构体的概念:分子式相同,结构不同可知互为同分异构体的为①②;由同系物的概念:结构相似,相差n个CH2可知互为同系物的为③。
答案:(1)
(2)碳碳双键、羧基
(3)①② ③
12.2000年,国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺(英文缩写PPA)结构简式为:,其中?代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯,取代基是。
(1)PPA的分子式是________。
(2)它的取代基中有两种官能团,名称是________基和________(均填汉字)基。
(3)将?、H2N—、HO—在碳链上的位置做变换,可以写出多种同分异构体,其中5种的结构简式是
请写出另外4种同分异构体的结构简式(不要写出—OH和—NH2连在同一个碳原子上的异构体):________、________、________、________。
解析:首先抓住?—代表苯基(即—C6H5),且苯基所连的位置不同,所得到的有机物不同。(2)注意题目要求写出取代基中的官能团,不要把苯丙醇胺中的苯环写出。(3)首先把碳链编上号:——,同时仔细观察给出的同分异构体的规律:①先把苯基、羟基固定在1号碳,移动H2N—,2种;②苯基仍固定在1号碳,羟基固定在2号碳,移动H2N—,2种;③苯基仍固定在1号碳,羟基固定在3号碳,移动H2N—,2种(以上五种都已经给出),有一种没有给出:;④把苯基固定在2号碳(此时1、3号碳原子对称),羟基固定在1号碳,移动H2N—,2种:;⑤把苯基固定在2号碳,羟基也固定在2号碳,注意此时结构对称,只有一种结构:。
答案:(1)C9H13NO (2)羟 氨
13.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。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为________,其二氯取代产物有________种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液退色
b.1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔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)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式________________。
解析:(1)据碳的四价原则,推知分子中每个碳原子只结合一个氢原子。由于其为正四面体结构,所以二氯代物只有1种。(2)因为分子中含有“—C≡C—”和“”,所以a、b、c正确,d项,两者最简式相同,等质量完全燃烧时,耗氧量相同。(3)由于环辛四烯的分子式为C8H8,所以其属于芳香烃的同分异构体除苯环外还应含碳碳双键。
答案:(1)C4H4 1 (2)d (3)
14.(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应时的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物
相对速率
(CH3)2C===CHCH3
10.4
CH3CH===CH2
2.03
CH2===CH2
1.00
CH2===CHBr
0.04
据表中数据,总结烯类化合物与溴加成时,反应速率与上取代基的种类、个数间的关系:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是________(填字母代号)。
A.(CH3)2C===C(CH3)2
B.CH3CH===CHCH3
C.CH2===CH2
D.CH2===CHCl
解析:依据表中“结构”与“相对速率”的对应关系可以分析出:
烯类化合物上的氢原子被甲基取代,有利于加成反应;甲基越多,反应越快;上的氢原子被卤素原子取代,不利于加成反应。
答案:(1)①上甲基(烷基)取代,有利于加成反应; ②碳链上甲基(烷基)越多,加成反应速率越快;
③上溴(卤素)取代,不利于加成反应
(2)D
2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第3节第1课时知能优化训练
1.奥运会所用火炬燃料的成分中有丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A.分子中碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.比丁烷更易液化
D.是石油分馏的一种产品
解析:选C。A项,烷烃中碳原子呈折线形排列;B项,光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质;C项,丙烷比丁烷沸点低,故难液化;D项,石油分馏是得到丙烷的重要方法。
2.某烃的一氯代物有2种同分异构体,二氯代物有4种同分异构体,这种烷烃是( )
A.乙烷 B.丙烷
C.丁烷 D.异戊烷
解析:选B。由题意可知该烃有两种氢,且二氯代物有4种同分异构体,故选B。
3.(2011年保定高二检测)下列各组物质的沸点由高到低的排列顺序,正确的是( )
A.邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
B.新戊烷>异戊烷>正戊烷
C.丙烷>丁烷>己烷
D.汽油>柴油>润滑油
解析:选A。苯的同系物的同分异构体之间,沸点的比较规律是邻>间>对,故A项正确;相同碳原子数的链烃的同分异构体的沸点大小取决于支链的多少,支链越多,沸点越低,因此B项中正确的顺序为正戊烷>异戊烷>新戊烷;对同系物之间沸点的比较取决于碳原子数,含碳原子数越多,沸点越高,因此有己烷>丁烷>丙烷,润滑油>柴油>汽油,故C、D项均错误。
4.1 mol某烷烃(化学通式为CnH2n+2)完全燃烧,需要8 mol氧气,这种烷烃的化学式为( )
A.C3H8 B.C4H10
C.C5H12 D.C6H14
解析:选C。由1 mol烷烃完全燃烧消耗O2的量为n+=8,n=5。
5.已知集气瓶中有一定量的饱和AgNO3溶液,气球中充满了甲烷气体,如图所示。在光亮的地方打开活塞a通入足量Cl2,回答以下问题。(假设Cl2在饱和AgNO3溶液中不溶解)
(1)实验中的现象有________________________________________________________________________;
(2)反应后集气瓶中气体成分主要是________________________________________________________________________;
(3)实验中涉及的化学方程式有:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:甲烷与氯气的反应四步同时进行,且在常温下除CH3Cl和HCl是气体外其余为油状液体。同时HCl溶于AgNO3溶液生成白色沉淀。随着反应的进行,CH4逐渐减少,所以气球体积先变小,又因通入足量Cl2所以气球又变大。
答案:(1)①集气瓶中有白色沉淀生成,②集气瓶中有油状液体出现,③气球先变小后变大
(2)CH3Cl、Cl2
(3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl,HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
1.A、B两种烃含碳的质量分数相同。关于A和B的叙述中正确的是( )
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B不可能是同系物
C.A和B的最简式相同
D.A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相同
解析:选C。对于烃类物质,含碳质量分数相同,则含氢质量分数也相同,碳氢原子个数比相同,即最简式也相同。最简式相同,但分子式不一定相同,如C6H6和C2H2,故选项A、D错,A、B可能是同系物,如烯烃,故B项错。
2.下列有机物的命名正确的是( )
A.1,2-二甲基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.3,4-二甲基戊烷 D.3-甲基己烷
解析:选D。A项,碳架结构为,主链选择不对,应为3-甲基己烷;B项,碳架结构为,主链选择不对,应为3-甲基己烷;C项,碳架结构为,主链起点选择不对,应为2,3-二甲基戊烷;D项,碳架结构为,命名正确。
3.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:选A。从题意知,支链上的2个基因是一个甲基、一个乙基。
对于五个碳原子形成的C—C—C—C—C,乙基只能连在中间的碳上,而甲基的位置只有2种
4.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到干燥纯净的甲烷,最好依次通过的洗气瓶是( )
A.澄清石灰水、浓硫酸
B.酸性KMnO4溶液、浓硫酸
C.溴水、浓硫酸
D.浓硫酸、酸性KMnO4溶液
解析:选C。要除去甲烷中混有的乙烯,必须满足试剂能吸收乙烯而不能吸收CH4,不能引入新杂质,且最后甲烷中不能含水蒸气,满足此要求的选项只有C。B中,酸性KMnO4会将C2H4氧化为CO2,易引入杂质。
5.某气态烷烃20 mL,完全燃烧时正好消耗同温同压下的氧气100 mL,该烃的化学式为( )
A.C2H6 B.C3H8
C.C4H10 D.C5H12
解析:选B。气态烃完全燃烧可用化学通式表示:CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O。可根据气态物质的量比等于体积比进行计算。
设该烃化合物分子式为CxHy,则根据燃烧通式列比例,1∶(x+y/4)=20∶100解得(x+y/4)=5,可见只有B符合题意。
6.(2011年杭州高二检测)验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )
A.只测定它的C、H比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
解析:选D。烃是指仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物。A项中只测定C、H之比,显然难以知道该化合物是否还含有其他元素,故不正确;B项中燃烧产物为CO2和H2O,原化合物中还可能含有氧元素,也不正确;C项与A项类似,由CO2和H2O的物质的量的比值仅知道C、H的比值;D项中由CO2和H2O的质量可计算出C、H两元素的质量,若试样质量等于CO2和H2O中C、H的质量和,则为烃,若试样质量大,则还含有其他元素,故D正确。
7.等质量的下列各烃,完全燃烧生成CO2和H2O,其中消耗氧最多的是( )
A.CH4 B.C2H4
C.C6H6 D.C4H10
解析:选A。质量相等时,12 g C结合1 mol O2(CO2),4 g H结合1 mol O2(2H2O),所以烃分子CxHy(CH)中,越大,消耗氧就越多。
8.分子式为C7H16的烷烃分子中,含有3个甲基的同分异构体的数目有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:选B。一条主链有两个甲基(两端),一个支链含一个甲基,所以,含三个甲基的同分异构体应该只含有一个支链,其碳骨架为、,所以分子式为C7H16的烷烃中含三个甲基的同分异构体有3种。
9.在1.013×105 Pa下,测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析,下列选项正确的是( )
物质名称
沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3
-0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷
27.8
新戊烷
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
A.在标准状况时,新戊烷是气体
B.在1.013×105 Pa,20 ℃时,C5H12都是液体
C.烷烃随碳原子数增加,沸点降低
D.C5H12随支链增加,沸点降低
解析:选D。新戊烷的沸点是9.5 ℃,在标准状况下是液体,20 ℃时是气体,故A、B选项错误;烷烃的沸点随分子中碳原子数的增加而逐渐增大,故C选项错误;从表格中的数据可以看出,C5H12的三种同分异构体中,随支链的增多,沸点逐渐降低,故D选项正确。
10.(2011年安徽阜阳一中高二质检)1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气8 mol,它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物,该烃的结构简式为( )
A.
B.CH3CH2CH2CH2CH3
解析:选B。A的一氯取代物有3种,但由于其分子式是C6H14,1 mol C6H14在氧气中充分燃烧需耗9.5 mol O2,C的一氯取代物有4种,D项在光照下的一氯取代物有1种,且分子式为C8H10,1 mol C8H10在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气10.5 mol,因此A、C、D均不符合题意,B符合。
11.向2支盛有甲烷的试管中(其中一支用黑纸包好),分别快速加入8 g KMnO4和1 mL浓盐酸,然后迅速地塞上胶塞,放在试管架上;没有包黑纸的试管在室内光线(日光灯)照射下,等待片刻。请回答下列问题:
(1)要研究甲烷与氯气在非光照和光照条件下反应的异同点,下列可能用到的研究方法为________。
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
(2)没有包黑纸的试管内发生的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)高锰酸钾与浓盐酸反应,当转移0.2 mol电子时,消耗HCl的物质的量为________mol。
(4)4 mol CH4与一定量的Cl2充分反应,生成等物质的量的四种有机取代产物;其中常温下呈液态的有机物共有________mol,生成的HCl为________mol。
(5)写出甲烷与氯气反应生成正四面体结构的有机物分子的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:本题将Cl2的制取和CH4与Cl2发生取代反应联系在一起。CH4与Cl2只有在光照时才能反应,生成有机物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,只有CH3Cl为气态,其余为油状液体,由于还生成了HCl,所以会看到白雾。
答案:(1)ABD
(2)试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管中有少量白雾 (3)0.32 (4)3 10 (5)CH4+4Cl2CCl4+4HCl
12.A、B两种有机物组成的混合物。
(1)当质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时生成CO2的量均相等,则A与B一定要满足的条件是
________________________________________________________________________。
(2)当物质的量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时生成CO2的量均相等,则A、B一定要满足的条件是________________________________________________________________________。
解析:(1)因为当A、B质量一定时,其质量与相同的碳的质量分数的乘积则为生成物中碳元素的质量,由此得出产生CO2的量也相同。
(2)总物质的量一定时,只有A、B分子中碳原子数相等时,碳原子的总物质的量才一定,生成的CO2的量才不变。
答案:(1)A、B中碳的质量分数相同
(2)A、B分子中碳原子数相同
13.有A、B两种烃,其相关信息如下:
A
完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1
28不能使溴的四氯化碳溶液退色
一氯代物只有一种结构
B
饱和链烃,通常情况下呈气态二
溴代物有四种
回答下列问题:
(1)烃A的实验式是________。
(2)烃A的结构简式是________。
(3)烃B的四种二溴代物的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,则烃A的分子式为CnHn。(2)因28答案:(1)CH (2)
(3)CHBr2CH2CH3、CH2BrCHBrCH3、CH3CBr2CH3、CH2BrCH2CH2Br
14.(2011年山东威海高二四校联考)“汽车尾气污染”已备受世人关注。汽车内燃机中,汽油汽化后与空气按一定比例混合进入汽缸,引擎用电火花点燃,燃烧使汽缸内温度迅速升高,气体体积急剧膨胀,产生压力推动活塞。燃烧时产生的有害气体通过尾气排出污染大气。为简化讨论,以辛烷(C8H18)代表汽油的成分,并设空气中O2占1/5体积。请回答下列问题:
(1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为a,要使辛烷完全燃烧,a的最大值为(用小数表示,设此最大值为a′)________。
(2)若辛烷气与空气的体积比大于a′,则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式)________________。
(3)若辛烷气与空气的体积比小于a′,则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式)________,产生这种气体的化学反应方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)辛烷完全燃烧时的化学方程式为(设C8H18为a L):
2C8H18+25O216CO2+18H2O
2 L辛烷完全燃烧需O2为25 L,需空气为(25×5)L,即a′==0.016。
(2)若a>0.016时,辛烷多,则辛烷不能充分燃烧,尾气中会增加CO。
(3)若a<0.016时,O2过量,即空气过量,由于发生了N2+O22NO;2NO+O2===2NO2反应,NO2气体增多。
答案:(1)0.016 (2)CO (3)NO2 N2+O22NO,2NO+O2===2NO2