第二章《烃》测试题(含解析)高二上学期人教版(2019)化学选择性必修3

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名称 第二章《烃》测试题(含解析)高二上学期人教版(2019)化学选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-09 07:35:21

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第二章《烃》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列关于有机化合物的叙述正确的是
A.有机物和氢气加成后的产物的一氯取代物有3种
B.表示苯的分子结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质跟乙烯相同
C.乙烯使溴水褪色和苯与溴水混合振荡后水层变为无色的原理相同
D.只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构
2.某有机物的结构简式如图,则下列说法正确的是
A.该物质为苯的同系物
B.该物质的一氯取代物有4种
C.该物质的分子式为C12H11
D.在FeBr3做催化剂时,该物质可以和溴水发生取代反应
3.氯化钯可以催化乙烯制备乙醛(Wacker法),反应过程如图:
下列叙述错误的是
A.被氧化的反应为
B.催化剂再生的反应为
C.制备乙醛的总反应为
D.如果原料为丙烯,则主要产物是丙醛
4.下列关于化学反应中热量变化的说法,正确的是
A.需要加热才能发生的反应都是吸热反应 B.放热反应在常温下一定可以发生
C.甲烷作为燃料的优点,不仅是热值高,还易充分燃烧 D.煤制气的过程可以增加煤的热值
5.下列有机物命名错误的是
A.3,3,2-三甲基丁烷 B.2-甲基-3-乙基庚烷
C.2-甲基-1-丙烯 D.3-甲基-1-丁炔
6.有五种物质:①苯;②聚氯乙烯;③丙烯;④对二甲苯;⑤1-丁炔;⑥聚乙炔,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的是
A.③⑤⑥ B.①②④ C.②③⑥ D.③④⑤
7.设NA为阿伏伽德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为NA
B.50mL 18.4 mol L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
C.标准状况下22.4LHF含有的质子数为10NA
D.10g 46%的乙醇水溶液中,氧原子的个数为0.4NA
8.可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是
A.溴和四氯化碳 B.苯和溴苯 C.汽油和苯 D.硝基苯和水
9.甲、乙两种有机物的结构简式如图所示,下列有关叙述正确的是
甲: 乙:
A.乙能发生酯化反应 B.甲和乙互为同分异构体
C.甲和乙互为同系物 D.甲的分子式为C8H10O2
10.下列实验操作正确且能达到目的的是
选项 操作 目的
A 用除去中的杂质 将转化为沉淀而去除
B 锌粒与稀硫酸反应制备实验时滴入几滴溶液 探究原电池反应对反应速率的影响
C 室温下将少量铝粉和铁粉分别放入等体积盐酸中 通过反应的剧烈程度比较铝和铁的金属活动性
D 液溴与苯反应装置的尾气依次通入溶液、溶液 验证液溴与苯发生了取代反应,生成气体
A.A B.B C.C D.D
11.下列说法不正确的是
A.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,因发生加成反应而使溶液褪色
B.甲烷和氯气的混合气体在光照条件下反应,生成纯净的CH3Cl
C.丙烯(CH3—CH=CH2)中的三个碳原子在同一个平面上
D.苯分子的六个碳原子具有平面正六边形结构
12.下列关于有机物的说法正确的是
A.聚苯乙烯的结构简式为
B.环己烷()与甲基环戊烷()属于碳骨架异构
C.扁桃酸()分子中所有原子可能共面
D.异戊二烯()与发生加成时,产物有两种
二、非选择题(共10题)
13.1834年,德国科学家米希尔里希通过蒸馏安息香酸和石灰的混合物得到一种液体物质,将其命名为苯。
(1)请写出符合条件的结构简式。
①分子式为,含有一个三键,其余为双键,且三键和双键不相邻的无支链的结构简式:___________。
②分子式为,含有2个四元环的结构简式(不含三键):___________。
(2)苯乙烯在常温下用镍作催化剂与足量氢气加成得到乙苯,很难得到乙基环己烷。这说明:___________。
(3)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质。请你用一些事实说明苯环上的化学键不是一般的碳碳单键和碳碳双键。如:___________、___________、___________。
(4)甲苯是苯的同系物,写出下列反应的化学方程式:
①甲苯与溴单质在光照条件下发生取代反应___________;
②甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生硝化反应___________。
14.石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2=CH2),有关乙烯的部分转化关系如下图:
回答下列问题:
(1)乙烯的分子式为_______。
(2)乙二醇中官能团的名称是_______,结构简式为_______。
(3)1,2-二溴乙烷的结构简式为_______。
(4)1,2-二溴乙烷生成乙二醇的反应类型是_______。
(5)由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式为_______
15.以天然气、焦炭、水为初始原料,可以制得CO和H2,进而人工合成汽油。(流程示意图如下,反应③的H2也由反应①得到。)
若反应①、②、③的转化率均为100%,且将反应①中得到的CO2和H2全部用于合成人工汽油。
(1)通过计算说明上述方案能否得到理想的产品_______________。
(2)当CO2的使用量应控制为反应①中CO2产量的______________(填比例范围),可以得到理想的产品。
16.现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是_______________。
(2)常温常压下,同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是__________________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳的量最多的是_____________,生成水的量最多的是_______________。
(4)在120℃、1.01×105Pa下,以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是_________________。
17.根据研究有机化合物的步骤和方法,填满下列空格:
实验步骤 解释或实验结论
(1)测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.375倍,试通过计算填空: (1)A的相对分子质量为_______。
(2)将此A 5.6g在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重7.2g和17.6g (2)A的实验式是________________。 (3)A的分子式为 _______________。
(3)将A通入溴水中,溴水褪色 (4)说明A属于______________类(若溴水不褪色,则A属于 __________类)
(4)A的核磁共振氢谱如图: (5)综上所述,A的结构简式为 ______________。
18.德国化学家凯库勒认为:苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点,甲同学设计了如下实验方案。
①按如图所示装置连接好各仪器;②检验装置的气密性;③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹、、;④待烧瓶a中收集满气体后,将导管b的下端插入烧杯D的水中,挤压预先装有水的胶头滴管,观察实验现象。回答下列问题。
(1)能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______,A中所发生的有机反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用是_______。
(3)反应完毕后,将装置A内的液体进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯:①蒸馏,②水洗,③用干燥剂干燥,④用10%溶液洗,⑤水洗。正确的操作顺序是_______(填序号)。
A.②③①④⑤ B.②④⑤③① C.④②③⑤① D.②④①③⑤
(4)研究表明,取代基的引入会改变苯的性质,下列对H3C-CH=CH2的叙述错误的是_______(填序号)。
A.分子中碳原子均采取杂化
B.该物质能使酸性溶液褪色
C.该有机物最多可与发生加成反应
D.该物质与苯乙烯互为同系物
19.利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,所设计的装置如下图所示:
(1)最简单烷烃的空间结构为_______。
(2)写出装置C中生成一氯甲烷的化学方程式:_______,该反应类型为:_______。
(3)D中石棉上吸附着潮湿的KI粉末,其作用是_______。
(4)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1:1,两者反应则得到的产物有_______种,其中常温下为气态的有机产物的化学式为:_______。
(5)将0.4molCH4与Cl2发生取代,测得4种有机取代物的物质的量相等,则消耗的氯气的物质的量是_______。
(6)烃A为甲烷的同系物,A中有22个氢原子,写出A的同分异构体中,含2种等效氢的结构简式:_______。
20.A、B、C、D、E五种原子序数逐渐增大的短周期元素,A是周期表中原子半径最小的元素,其中B、C同周期,A与D、B与E同主族,E原子核内质子数等于B、C原子电子数之和,E的单质是应用最为广泛的半导体材料。试回答:
(1)B在元素周期表中的位置是_______,C、D形成的简单离子半径大小关系是_______(用离子符号表示)。
(2)A与B形成的含有18个电子的物质甲的结构式是_______,C与D形成的原子个数比为1:1的化合物乙的电子式是_______,乙物质中含有_______(填“极性键”或“非极性键”)。
(3)常温下B的最简单氢化物与氯气反应生成两种气态物质的化学方程式为_______。
(4)A和B形成的化合物中,丙是一种重要的基本化工原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,写出由丙制得高聚物的反应方程式_______,该反应类型是_______。
(5)工业上利用E的氧化物与B的单质高温条件下反应制备新型陶瓷材料EB,同时生成B的二元化合物,写出制备新型陶瓷材料EB的化学方程式_______。
21.元素周期表是学习化学的重要工具。下表为8种元素在周期表中的位置。
(1)下图所示的模型表示的分子中,可由A、D形成的是________。
写出c分子的空间构型为_________,d分子的结构简式 _________。
(2)关于d分子有下列问题:
①d分子中同一平面的原子最多有_______个。
②若用-C4H9取代环上的一个H原子,得到的有机物的同分异构体共有__________种。
(3)Na在F单质中燃烧产物的电子式为______。上述元素的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是______ (写化学式) ,其与Q的单质反应的离子方程式是_____________。
22.已知A、B均是由两种元素组成的化合物,A中某种元素的质量分数为,B是一种淡黄色固体,C、J是同周期元素的气态氢化物,其中C是含氢量最高的烃,D为既能溶于强酸又能溶于强碱的白色胶状物质,X为常见的无色液体。反应生成的水均已略去。它们有如下图所示的关系。
(1)写出A的化学式:________
(2)写出 B的电子式______________
(3)反应中每生成,转移电子的数目为________用表示阿伏加德罗常数
(4)反应的化学方程式为:______________________________
(5)写出H不足时反应的离子方程式_______________________________________
参考答案:
1.D
A.有机物和氢气加成后的产物是,有4种环境的氢原子,其一氯取代物有4种,故A错误;
B.苯分子中无碳碳双键,其碳碳键是一种介于碳碳双键和碳碳单键的特殊的键,因此苯的性质与乙烯不同,故B错误;
C.乙烯使溴水褪色是因为发生了加成反应,而苯与溴水混合振荡后水层变为无色是因为苯萃取了溴水中的溴,二者原理不同,故C错误;
D.如果甲烷是平面结构,将有两种结构,只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构,故D正确;
故答案选D。
2.B
A.苯的同系物分子中只含有1个苯环,由结构简式可知,该物质的分子中含有2个苯环,不是苯的同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,该物质的分子中含有4类氢原子,则一氯取代物有4种,故B正确;
C.由结构简式可知,该物质的分子式为C12H12,故C错误;
D.由结构简式可知,在溴化铁做催化剂时,该物质可以和液溴发生取代反应,不能与溴水反应,故D错误;
故选B。
3.D
A.根据图示可知在反应中CuCl被O2氧化产生CuCl2,同时产生H2O,反应方程式为:,A正确;
B.由流程图可知:PbCl2再生的过程有Cu2+、Cl-参加,再生方程式为:,B正确;
C.PbCl2、CuCl2在反应中起催化剂作用,反应方程式为:,C正确;
D.如果原料为丙烯,则中间产物连接在第二个C原子上得到的产物为丙酮,D错误;
故合理选项是D。
4.C
A.反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定了反应是否吸热,与反应是否需要加热无关。反应物总能量小于生成物总能量的反应为吸热反应,大多数吸热反应需要加热、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应、该反应在室温下即可发生,A错误;
B.反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定了反应是否放热,与反应是否需要加热无关。反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应,有些放热反应需要加热、例如碳与氧气的反应是放热反应、该反应需要加热,B错误;
C. 甲烷含氢量高,不仅是热值高,还易充分燃烧,是一种清洁燃料,C正确;
D. 能量守恒,煤制气的过程不能增加煤的热值,但能提高能量利用率,D错误;
答案选C。
5.A
A.3,3,2-三甲基丁烷,分子中支链的系列编号和不是最小,正确的命名为2,2,3-三甲基丁烷,A错误;
B.2-甲基-3-乙基庚烷,主碳链为7个碳,1个甲基在2号碳上,1个乙基在3号碳上,符合烷烃命名原则,故B正确;
C.2-甲基-1-丙烯,含有碳碳双键的主碳链为3,1个甲基在2号碳上,符合烯烃命名原则,故C正确;
D.3-甲基-1-丁炔,含有碳碳三键的主碳链为4,1个甲基在3号碳上,符合炔烃命名原则,故D正确;
故选A。
6.A
能使酸性高锰酸钾溶液褪色,即可以被其氧化的有:③丙烯、④对二甲苯、⑤1-丁炔、⑥聚乙炔;能与溴水发生化学反应使之褪色的有:③丙烯、⑤1-丁炔、⑥聚乙炔;
因此,两个条件都能满足的有:③⑤⑥,本题选A。
7.D
A.乙烯、丙烯符合通式为CnH2n,14g该混合气体中含有氢原子物质的量为=2mol,故A错误;
B.铜只与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,浓硫酸与足量铜微热反应时,浓硫酸的浓度逐渐降低,达到某一浓度时,反应停止,本题生成二氧化硫物质的量小于0.46mol,故B错误;
C.标准状况下,HF不是气体,不能直接运用22.4L/mol进行计算,故C错误;
D.乙醇水溶液中,含有氧元素的物质是乙醇、水,10g46%乙醇水溶液中,氧原子物质的量为=0.4mol,故D正确;
答案为D。
8.D
能用分液漏斗分离的物质必须是两种相互不溶的液体,一般的来说:有机溶质易溶于有机溶剂,无机溶质易溶于无机溶剂,据此分析判断。
A.溴和四氯化碳能互溶,不能用分液漏斗分离,故A不选;
B.苯和溴苯互溶,不能用分液漏斗分离,故B不选;
C.汽油和苯互溶,不能用分液漏斗分离,故C不选;
D.硝基苯不相溶于水,能用分液漏斗分离,故D选;
故选D。
9.A
A.乙中含有羧基,能与羟基发生酯化反应,A正确;
B.甲中含有8个碳原子,乙中含有7个碳原子,不可能互为同分异构体,B错误;
C.甲属于酯类有机物,乙属于羧酸类有机物,所含官能团不同,故不属于同系物,C错误;
D.甲分子中含有8个碳原子、8个氢原子、2个氧原子,对应分子式为C8H10O2,D错误;
故答案选A。
10.D
A.用除去中的引入钠离子不易除去,A项错误;
B.稀硫酸滴入几滴形成硝酸溶液,锌粒与稀硝酸反应生成气体,使制得的不纯,B项错误;
C.控制变量思想,盐酸浓度要保持相同,C项错误;
D.液溴与苯反应的尾气含溴蒸气和HBr气体,直接通入溶液,两者都能生成淡黄色沉淀,所以要验证液溴与苯发生了取代反应生成HBr气体,应先用溶液除去溴蒸气,D项正确;
故选D。
11.B
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的反应为乙烯与溴发生加成反应产生1,2—二溴乙烷,故A正确;
B.甲烷和氯气的混合气体在光照条件下发生的取代反应是光敏反应,反应生成的氯代甲烷的混合物,不可能生成纯净的一氯甲烷,故B错误;
C.碳碳双键是平面结构,则丙烯分子中的三个碳原子在同一个平面上,故C正确;
D.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间独特的键,分子中的六个碳原子具有平面正六边形结构,故D正确;
故选B。
12.B
A.聚苯乙烯的结构简式为,A错误;
B.环己烷( )与甲基环戊烷( )均属于环烷烃,环烷烃不存在官能团位置异构,二者属于碳骨架异构,B正确;
C.扁桃酸( )分子中连有羟基和羧基的碳原子采取了sp3杂化方式,空间构型为四面体形,与其直接相连的四个原子不可能共面,故所有原子不可能共面,C错误;
D.由于 结构不对称,与发生加成时。分别可发生1,2-加成、3,4-加成、1,4-加成,产物有3种,D错误。
故选B。
13. 或 苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多 不能与溴水发生加成反应 不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应(或不能使酸性高锰酸钾溶液褪色) 邻二卤代物只有一种结构 +Br2+HBr +3HNO3(浓)+3H2O
(1) ①由C6H6为分子中含有1个三键,其余为双键,且三键和双键不相邻的无支链的烃可知,烃分子中含有1个三键和2个双键,结构简式为、,故答案为:或;
②由C6H6为分子中含有2个四元环,不含三键可知,烃分子中含有2个四元环和2个双键,结构简式为,故答案为:;
(2)由苯乙烯在常温下用镍作催化剂与足量氢气加成得到乙苯,很难得到乙基环己烷可知,苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多,与氢气发生加成反应时,反应条件比碳碳双键的苛刻,故答案为:苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多;
(3)苯不是单、双键交替的正六边形平面结构,因为苯不具有碳碳双键的性质,如不能与溴水发生加成反应,不能使溴水褪色,也不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;苯的邻二卤代物只有一种结构,不存在同分异构体也说明苯不是单、双键交替的正六边形平面结构,故答案为:不能与溴水发生加成反应;不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应(或不能使酸性高锰酸钾溶液褪色);邻二卤代物只有一种结构;
(4)①光照条件下,甲甲苯与溴单质发生取代反应生成和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr;
②在浓硫酸作用下,浓硝酸与甲苯共热发生硝化反应生成和水,反应的化学方程式为+3HNO3(浓)+3H2O,故答案为:+3HNO3(浓)+3H2O。
14.(1)C2H4
(2) 羟基 CH2OHCH2OH
(3)
(4)取代反应
(5)nCH2=CH2
环氧乙烷在和氧气在银作用下生成乙烯,乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷和水取代生成乙二醇;乙烯加聚生成聚乙烯,据此分析解题。
(1)
烯烃的通式为CnH2n,乙烯的分子式为C2H4。
(2)
乙二醇中官能团的名称是羟基,结构简式为CH2OHCH2OH。
(3)
1,2-二溴乙烷的结构简式为 。
(4)
1,2-二溴乙烷生成乙二醇的反应为羟基取代了溴原子,属于取代反应。
(5)
由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式为nCH2=CH2。
15. 不能得到理想产品
(1)合成汽油的方程式为:①nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O,汽油中C原子数在=5~8,此时;②CH4+2H2OCO2+4H2、CO2+C2CO可知,若反应第一个反应中CO2全部用于合成汽油,则,所以不能得到理想汽油;
(2)当n=5~8时,,根据CH4+2H2OCO2+4H2、CO2+C2CO、nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O可知,1 mol CO2能够生成2 mol CO,所以CO2的使用量应控制为反应CH4+2H2OCO2+4H2中CO2产量的~,可以得到理想的产品。
16. CH4 C2H6 C2H4 CH4 CH4和C2H4
(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,的值越大,耗氧量越大。CH4、C2H4、C2H6的的值一次为4、2、3,故等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4,
故答案为:CH4;
(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时, 的值越大,耗氧量越大。三种物质的的值依次为2、3、3.5,故常温常压下,同体积的以上三种物质完全燃烧室消耗O2的量最多的是C2H6。
故答案为:C2H6;
(3)质量相同时,烃(CxHy)的值越大,生成二氧化碳的量越多;的值越大,生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4;生成水的量最多的是CH4。
故答案为:C2H4;CH4;
(4)由题意可知,在120℃、1.01×105Pa下,
由于,则,的y=4,即该条件下,当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变。故符合要求的两种烃为CH4、C2H4。
故答案为:CH4和C2H4。
17. 70 CH2 C5H10 烯烃 环烷烃 CH2=CH-CH(CH3)2
(1)相同条件下,气体的相对分子质量之比等于密度之比;
(2)浓硫酸增重7.2g为水的质量,碱石灰增重17.6g为二氧化碳质量,计算水、二氧化碳物质的量,进而计算n(H)、n(C),根据质量守恒确定是否含有O元素,进而确定实验式,结合相对分子质量确定分子式;
(3)将A通入溴水中,溴水褪色,A中可能含有碳碳不饱和键,结合A的分子式判断含有官能团;
(4)核磁共振氢谱中有4个吸收峰,面积之比为1:1:2:6,即有机物A中有4种H原子,数目之比为1:1:2:6,有机物A含有2个甲基,结合A的分子式书写其可能的结构。
(1)相同条件下,气体的相对分子质量之比等于密度之比,所以有机物质的相对分子质量=16×4.375=70,
故答案为70。
(2)浓硫酸增重7.2g,则n(H2O)=7.2g÷18g/mol=0.4mol,所含有n(H)=0.8mol,碱石灰增重17.6g,则n(CO2)=17.6g÷44g/mol=0.4mol,所以n(C)=0.4mol,m(C)+m(H)=0.4mol×12g/mol+0.8mol×1g/mol=5.6g,故A不含氧元素,A分子中C、H原子数目之比=0.4:0.8=1:2,故实验式为CH2,令有机物A的分子式为(CH2)x,则14x=70,故x=5,则有机物分子式为C5H10,
故答案为CH2;C5H10。
(3)A的分子式为C5H10,将A通入溴水中,溴水褪色,故A含有1个C=C双键,属于烯烃;若溴水不褪色,则属于环烷烃,
故答案为烯烃;环烷烃。
(4)核磁共振氢谱中有4个吸收峰,面积之比为1:1:2:6,即有机物A中有4种H原子,数目之比为1:1:2:6,有机物A含有2个甲基,A的结构简式为:(CH3)2CHCH=CH2,
故答案为(CH3)2CHCH=CH2。
18. 烧瓶中产生喷泉现象 +Br2+HBr↑ 除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯 B A
苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于该反应放热,苯和液溴又易挥发,且易溶于四氯化碳,所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯;烧瓶中收集溴化氢,并做喷泉实验,若烧瓶中产生喷泉现象,则A中发生的是取代反应而不是加成反应。据此分析可得:
(1)烧瓶中产生喷泉现象是因为A中生成的易溶于水,所以A中发生的反应为取代反应,不是加成反应,凯库勒观点错误,溴与苯反应的方程式为:+Br2+HBr↑,故答案为:烧瓶中产生喷泉现象;+Br2+HBr↑;
(2)该反应放热,苯和液溴又易挥发,且易溶于四氯化碳,所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯,故答案为:除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯;
(3)产品粗溴苯的精制,应先用水洗,除去可溶于水的物质,再用10%溶液洗涤,将未在水中溶解的转化为易溶于水的物质,然后水洗、干燥,最后蒸馏,故正确的顺序为②④⑤③①,综上所述B符合题意,故选B;
(4)A.题述分子中碳原子有两种杂化方式:和杂化,故A错误;
B.该物质中含有碳碳双键,且苯环上连有甲基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B正确;
C.苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应,则该有机物最多可与发生加成反应,故C正确;
D.该物质中含有碳碳双键和苯环,与苯乙备结构相似,分子组成上相差一个原子团,故二者互为同系物,故D正确;
答案选A。
19.(1)正四面体形
(2) CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应
(3)吸收未参加反应的Cl2
(4) 5种 CH3Cl
(5)1mol
(6)
该装置利用MnO2和浓盐酸反应制取的Cl2和甲烷光照条件下反应生成氯甲烷,并回收氯化氢气体,A装置利用MnO2和浓盐酸反应制取的Cl2,B装置将A装置中生成的Cl2同甲烷混合流入C装置,C装置在光照的条件下使甲烷和氯气发生反应,D装置中的石棉可以吸收未参加反应的Cl2,E装置用于吸收反应生成的氯化氢,据此分析。
(1)
最简单的烷烃为甲烷CH4,其空间构型为正四面体形;
(2)
C装置为甲烷和氯气的反应装置,该反应为C-H中的H被Cl取代可以得到一氯至四氯代物,甲烷和氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl,属于取代反应;
(3)
D装置的石棉中含有KI具有强还原性物质,可以与Cl2反应发生氧化还原反应,用于吸收未参加反应的Cl2;
(4)
有机反应较为复杂,甲烷与氯气的取代反应产物中含CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,共5种;其中为气态的有机产物为CH3Cl;
(5)
0.4mol甲烷含0.4molC原子,所以四种有机取代物各0.1mol,含Cl=0.1×(1+2+3+4)=1mol,所以消耗氯气为1mol;
(6)
烃A为甲烷的同系物,则烃A为烷烃,该烷烃含有22个H原子,根据烷烃通式,烷烃A的化学式为C10H22,该分子中有2中等效H,说明该分子为对称分子,且含多个等效甲基,则分子结构简式为 。
20.(1) 第二周期第ⅣA族
(2) 非极性键
(3)
(4) nCH2=CH2 加聚反应
(5)
A、B、C、D、E五种原子序数逐渐增大的短周期元素,A是周期表中原子半径最小的元素,为氢元素, A与D同主族,则D为钠元素,E的单质是应用最为广泛的半导体材料,为硅元素。B与E同主族,B为碳元素。E原子核内质子数等于B、C原子电子数之和,则C为氧元素。据此解答。
(1)
B为硅元素,在第二周期第ⅣA族,氧离子和钠离子是电子层结构相同,根据核电荷数越大,半径越小分析,氧离子半径大于钠离子半径。
(2)
A与B形成的含有18个电子的物质甲为乙烷,其结构式是,C与D形成的原子个数比为1:1的化合物乙为过氧化钠,其电子式是,乙物质中含有非极性键。
(3)
碳的最简单氢化物为甲烷,甲烷和氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢,方程式为: ;
(4)
乙烯用来衡量一个国家的石油化工发展水平,其加聚生成聚乙烯。方程式为:nCH2=CH2;
(5)
二氧化硅和碳反应生成碳化硅和一氧化碳,方程式为:。
21. acd 正四面体 13 12 KOH 2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑
根据元素所在周期表中的位置可知A为H元素,D为C元素,F为O元素,G为Mg元素,Q为Al元素,M为S元素,R为Cl元素,N为K元素,结合原子结构和物质的性质分析解答。
根据元素所在周期表中的位置可知A为H元素,D为C元素,F为O元素,G为Mg元素,Q为Al元素,M为S元素,R为Cl元素,N为K元素。
(1)A为H元素,D为C元素,根据图示,a表示乙烯,b表示氨气,c表示甲烷,d表示甲苯,由A、D形成的是acd;甲烷为正四面体;甲苯的结构简式为,故答案为acd;正四面体;;
(2)①苯环为平面结构,碳碳单键可以旋转,因此甲苯中最多有13个原子共面,故答案为13;
②-C4H9有4种结构,碳架结构分别为:、、、,取代苯环上的一个H原子,可以得到邻位、间位、对位共12种同分异构体,故答案为12;
(3)Na在O2中燃烧生成Na2O2,过氧化钠为离子化合物,电子式为;上述元素中,金属性最强的元素为第四周期ⅠA族元素K,对应最高价氧化物的水化物KOH的碱性最强,与Al反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑,故答案为;KOH;2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑。
22. 4NH3+5O24NO+6H2O
根据题目所给信息,淡黄色固体,含氢量最高的烃推测出物质,根据这些物质的性质,推断出其他物质的性质,并写出化学方程式或离子方程式。
C是含氢量最高的烃,则为甲烷;D为既能溶于强酸又能溶于强碱的白色胶状物质,为氢氧化铝;B是淡黄色固体,且B能与X反应生成E与F,则B为,E为NaOH,F为,X为;D(氢氧化铝)能与E反应生成G,则G为偏铝酸钠;C与F反应生成H,则H为二氧化碳;气态氢化物J与F(氧气反应得到K,K与F(氧气)反应得到L,L与X(水)反应得到I与K,中学中工业制备硝酸符合转化关系,可推知J为,K为NO,L为,I为;C为,D为氢氧化铝,故A中含有C、Al元素,则A为,其中铝元素质量分数为,符合题意。
(1)由上述分析可知,A为;
(2)是过氧化钠,电子式为;
(3)反应与水反应生成氢氧化钠和氧气,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠中氧元素的化合价从-1降低到-2,四个氧原子,两个氧原子从-1升高到0价,另外两个氧原子从-1价降低到-2价,每生成,转移电子2mol,转移电子的数目为;
(4)反应为氨气的催化氧化,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)反应为与的反应,不足时,二者反应生成氢氧化铝和碳酸根,离子方程式为:。