专题3石油化工的基础物质——烃 单元测试 高二化学苏教版(2019)选择性必修3(含解析)

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名称 专题3石油化工的基础物质——烃 单元测试 高二化学苏教版(2019)选择性必修3(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-19 21:05:20

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专题3石油化工的基础物质——烃 基础巩固
一、单选题
1.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
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.氯化氢的电子式: B.反—2—丁烯的球棍模型:
C.的空间填充模型: D.基态氮原子的轨道表示式:
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1L 0.1mol·L-1NH4NO3溶液:NH和NH3·H2O粒子数目之和为0.1NA
B.50g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为0.5NA
C.1mol新戊烷含有非极性共价键数目为16NA
D.含4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热充分反应,转移的电子数是2NA
4.有关苯的结构和性质,下列说法正确的是
A.苯分子中碳碳键是单键和双键交替排列的
B.易被酸性KMnO4溶液氧化
C.与溴水发生加成反应而使溴水褪色
D.苯分子中存在大π键,碳原子采取sp2杂化
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1L1mol·L-1的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
B.78g苯含有C=C双键的数目为3NA
C.常温常压下,14g由乙烯与丙烯组成的混合气体含有的原子数目为3NA
D.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NA
6.2022年北京冬奥会的场馆建设中用到一种耐腐蚀、耐高温的表面涂料。是以某双环烯酯为原料制得的,其结构为:。下列有关该双环烯酯的说法正确的是
A.分子式为C14H18O2
B.1mol该物质能与3molH2发生加成反应
C.该分子中所有原子可能共平面
D.与H2完全加成后产物的一氯代物有9种(不含立体异构)
7.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
8.有关烯烃的下列说法中,正确的是
A.分子式是C4H8的烃一定是烯烃
B.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
C.烯烃使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型不同
D.二烯烃与溴发生加成反应的产物都可能有三种
9.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
10.下列说法正确的是
A.5个碳原子形成的链状烷烃总共有3种
B.有机物都容易燃烧,受热会发生分解
C.有机物都易溶于有机溶剂,难溶于水
D.二氯甲烷有2种结构:和
11.有机物X的结构为。下列说法不正确的是
A.X的化学式为C8H8 B.有机物X与互为同分异构体
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.该有机物一氯代物有三种
12.下列对有机物的结构的描述中,正确的是
A.乙烯基乙炔(CH2=CH—C≡CH)分子中不可能所有原子共平面
B.(CH3)2C=C(CH3)2分子中六个碳原子能够处在同一平面上
C.2—丁炔分子中四个碳原子不可能处在同一条直线上
D.CH3CH2CH2CH3中所有碳原子在同一条直线上
13.下列各组物质中,能用高锰酸钾溶液鉴别的是
A.乙炔、乙烯 B.甲苯、乙烯 C.甲烷、甲苯 D.乙醛、乙炔
14.根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CH-CH3)的性质,下列说法错误的是
A.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.与HCl在一定条件下能加成,并只得到一种产物
C.丙烯能在空气中燃烧,产生黑烟
D.聚丙烯的结构可以表示为
二、填空题
15.下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
A. B. C.
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的___________模型和___________模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式___________(用n表示)。当n=___________时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是___________(填名称)。
(4)有机物C具有的结构或性质是___________(填字母)。
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液褪色
d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是___________(填分子式)。
16.已知可简写为,降冰片烯的分子结构可表示为。
(1)降冰片烯属于_______(填序号)。
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为_______。
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为_______(任写一种)。
(4)降冰片烯不具有的性质是_______(填序号)。
A.易溶于水 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能与氢气发生加成反应 D.常温常压下为气体
17.回答下列问题
(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为___________;若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃可能的结构简式有___________。
(2)有机物A的结构简式为。若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有___________种结构。
18.苯、甲苯、乙苯、二甲苯、联苯()等可通过煤干馏获得。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是_______。
A.苯能提取溴水中的溴是由于二者发生了加成反应
B.苯、二甲苯在一定条件下都能与H2发生加成反应,所以二者分子中都含有碳碳双键
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色
D.等物质的量的二甲苯和联苯在一定条件下发生加成反应,消耗H2的量相同
(2)乙苯的一氯代物有_______种,联苯的1H核磁共振谱峰的峰面积比为_______。
(3)某有机物中含有苯环,其分子式为CnH2n-6,取一定质量的该有机物完全燃烧,生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,经测定,前者质量增加10.8g,后者质量增加39.6g(设气体均被完全吸收)。该有机物分子苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种。写出该有机物与浓硝酸发生反应生成一硝基取代物的化学方程式:_______。
19.已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
实验前 实验后
(干燥剂+U形管)的质量 101.1g 102.9g
(澄清石灰水+集气瓶)的质量 312.0g 314.2g
根据实验数据计算:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为___g。假设集气瓶里生成一种正盐,其质量为___g。
(2)生成的水中氢元素的质量为___g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为___g。
(4)该气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为___。
20.由芳香烃A可以合成两种有机化合物B、C,如下图所示:
(1)A的结构简式为___________。
(2)反应①、②的条件和反应物分别为___________、___________。
(3)有关有机化合物B和C的下列说法正确的是___________(填字母)。
a.互为同系物 b.互为同分异构体 c.都属于卤代烃 d.都属于芳香族化合物
21.甲、乙、丙三种有机物的结构简式如图,按要求填空。
(1)甲、乙、丙属于_____
A.同系物 B同位素 C.同分异构体 D同素异形体
(2)甲中共平面的原子最多有_______个。
(3)与乙分子式相同的有机物,且属于炔烃有_______种。
(4)乙发生加聚反应的化学方程式为_______。
(5)丙的二氯代物有_______种。
22.按要求回答下列问题:
(1) (指出所含官能团名称)_______。
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的习惯命名是_______。
(3)写出3,3-二甲基丁酸的结构简式_______。
(4)的系统命名为_______。
(5)合成高聚物的单体的键线式:_______。
(6)甲苯可用于制造烈性炸药TNT,该反应的化学方程式为_______。
23.1834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___________。
24.Ⅰ.在下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:
① NO2和N2O4 ② 12C和14C ③K和Ca ④甲烷和丙烷 ⑤红磷和白磷 ⑥异戊烷( )和新戊烷() ⑦
(1)互为同位素的是_______。
(2) 互为同分异构体的是_______。
(3) 互为同系物的是_______。
(4) 为同一种物质的是_______。
Ⅱ.(1)相对分子质量为72的链状烷烃,其分子式是_______。若此有机物的一氯代物分子中有两个“-CH3”,两个“-CH2-”,一个“”和一个“-Cl”,它们的可能结构有4种,分别是:、、_______、_______。
(2) 写出乙烷和氯气在光照下反应生成一氯代物的化学反应方程式:_______,此反应类型为_______。
参考答案:
1.B
【详解】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。
2.B
【详解】A.氯化氢是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.反—2—丁烯中甲基位于碳碳双键平面的两侧,球棍模型为,故B正确;
C.二氧化碳的空间构型为直线形,空间填充模型为,故C错误;
D.氮元素的电子排布式为1s22s22p3,轨道表示式为,故D错误;
故选B。
3.A
【详解】A.1L 0.1mol·L-1 NH4NO3溶液中溶质物质的量为1L0.1mol·L-1=0.1mol,依据物料守恒,NH和NH3·H2O粒子数目之和为0.1NA,A正确;
B.50g质量分数为46%的乙醇水溶液中,乙醇的质量为50g46%=23g,乙醇的物质的量为=0.5mol,乙醇中氧原子数为0.5NA,但乙醇水溶液中,水中还有氧原子,因此氧原子数大于0.5NA,B错误;
C.1mol新戊烷中含4mol C-C非极性共价键,数目为4NA,C错误;
D.稀盐酸与二氧化锰在加热条件下不反应,含4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热充分反应,随着反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止,转移的电子数小于2NA,D错误;
答案选A。
4.D
【详解】A.苯分子中不存在C-C和C=C,而是介于C-C与C=C之间的特殊键,故A错误;
B.苯与酸性KMnO4溶液不反应,故B错误;
C.苯与溴水不反应,苯能和液溴在催化剂作用下发生取代反应,故C错误;
D.苯分子是平面结构,碳原子的价层电子对为3,存在大π键,碳原子采取sp2杂化,故D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.NaClO的物质的量为n=cV=1mol/L×1L=1mol在溶液中会水解,故溶液中的个数小于个,故A错误;
B.苯不是单双键交替的结构,无碳碳双键,故B错误;
C.乙烯与丙烯组成的混合气体可当作平均组成为“CH2”的气体, 14g该气体的物质的量n(CH2),则气体中含有3mol原子,含有的原子数目为3,故C正确;
D.标况下四氯化碳为液体,不能用22.4L/mol计算11.2L四氯化碳物质的量,故D错误;
答案选C。
6.D
【详解】A.由双环烯酯的结构简式可知,其分子式为C14H20O2,A错误;
B.碳碳双键能与H2发生加成反应,酯基中的碳氧双键不能与H2发生加成反应,故1 mol该双环烯酯能与2 mol H2发生加成反应,B错误;
C.双环烯酯分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,C错误;
D.该双环烯酯完全加氢后的产物为,有9种不同环境的氢,一氯代物有9种,D正确;
答案选D。
7.D
【详解】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。
8.C
【详解】A.分子式为C4H8的烃可以是烯烃,也可以是环烷烃,故A错误;
B.烯烃分子中,与双键碳原子相连的原子处于同一平面上,而其他的原子则不一定处于该平面上,如丙烯CH3-CH═CH2分子中,-CH3上的三个氢原子最多只有一个氢原子在这个平面上,故B错误;
C.烯烃中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而酸性KMnO4溶液使褪色,反应类型不一样,故C正确;
D.并非所有的二烯烃与溴的加成产物有三种,比如1,3-丁二烯烃,其与溴发生1,4-加成和1,2-加成后,产物只有两种,故D错误;
答案选C。
9.D
【详解】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。
10.A
【详解】A.5个碳原子形成的链状烷烃是戊烷,有正戊烷、异戊烷和新戊烷,总共有3种,A正确;
B.有机物不一定都容易燃烧,受热都会发生分解,例如四氯化碳等,B错误;
C.有机物不一定都易溶于有机溶剂,都难溶于水,例如乙醇和水互溶,C错误;
D.甲烷是正四面体型结构,其二氯甲烷只有1种结构,和是同一种物质,D错误;
答案选A。
11.D
【详解】A.根据键线式结构的书写原则分析,X的化学式为C8H8 ,A正确;
B.的分子式为C8H8,与X为同分异构体,B正确;
C.含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.该有机物的一氯代物只有2种,D错误;
故选D。
12.B
【详解】A.乙烯基乙炔结构可表示为:,可以看出,双键碳原子周围的六个原子是共平面的,右上角三键周围的原子共线且也在该平面内,所以乙烯基乙炔的所有原子共平面,A错误;
B.该分子的结构可以表示为:,可以看出,双键碳原子周围的六个碳原子必在一个平面上,B正确;
C.2-丁炔的结构为:,可以看出,三键碳周围的四个碳原子必在一条直线上,C错误;
D.碳原子之间如果是单键相连,键角不是180度,所以不在一条直线上,D错误。
故选B。
13.C
【详解】A.乙炔和乙烯都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙炔和乙烯,故A错误;
B.甲苯和乙烯都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯和乙烯,故B错误;
C.甲烷不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,甲苯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则用酸性高锰酸钾溶液甲烷和甲苯能鉴别,故C正确;
A.乙醛和乙炔都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醛和乙炔,故D错误;
故选C。
14.B
【详解】A.丙烯中含有碳碳双键,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.丙烯中含有碳碳双键,与HCl发生加成反应生成1-氯丙烷和2-氯丙烷两种产物,故B错误;
C.丙烯中含碳量高,在空气中燃烧,伴有黑烟,故C正确;
D.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后这些不饱和的C原子彼此结合形成长链,就得到聚丙烯,其结构简式是,故D正确;
故选B。
15.(1) 球棍 比例
(2) CnH2n+2 4
(3)乙烯、苯
(4)bd
(5)CH4
【分析】根据题图可知,三种物质依次是甲烷、乙烯和苯;
【详解】(1)A、B两种模型分别是有机物的球棍模型和比例模型。
(2))甲烷及其同系物即烷烃的通式为CnH2n+2;甲烷、乙烷和丙烷均无同分异构体,从丁烷开始出现同分异构体,即正丁烷和异丁烷,当n=4时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)甲烷分子是正四面体结构,分子中所有原子不共面;而乙烯和苯都是平面结构,分子中所有原子均共面。
(4)a.苯分子中没有单键和双键,其中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,所有碳碳键均是相同的,不存在碳碳双键和碳碳单键交替的结构,a错误;
b.苯有毒、不溶于水、密度比水小,b正确;
c.苯环化学性质较为稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,c错误;
d.苯一定条件下能与氢气反应生成环己烷、与氧气燃烧生成二氧化碳和水,d正确;
故选bd。
(5)等质量的烃完全燃烧,含氢量越高,消耗的氧气越多。所有的烃中,甲烷的含氢量最高,故答案为CH4。
16. ab (或、、、等) AD
【详解】(1)由降冰片烯的分子结构可知,分子中含有环和碳碳双键,只有、两种元素,所以属于环烃,且为不饱和烃。故答案为:ab。
(2)根据降冰片烯的结构简式可知其分子式为。故答案为:。
(3)若降冰片烯的同分异构体含有一个六元环,则环外必定还有一个碳原子,其可能的结构简式有、、、、等。故答案为:(或、、、等)。
(4)由于降冰片烯的分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,能与氢气发生加成反应;降冰片烯不易溶于水;一般情况下,常温常压下只有碳原子数目小于或等于4的烃为气体,降冰片烯分子中有7个碳原子,所以在常温常压下一定不是气体。故答案为:AD。
17.(1) C5H10 、、
(2)5
【详解】(1)烯烃分子式通式是CnH2n,若某烯烃相对分子质量为70,则14n=70,解得n=5,故该烯烃分子式是C5H10;烯烃能够与H2在一定条件下发生加成反应,在反应前后碳链结构不变。若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃可能的结构简式有、、;
(2)有机物A的结构简式为。若A是单烯烃与氢气加成后的产物,根据烯烃加成反应特点:在相邻的两个不饱和C原子上各结合一个H原子,形成饱和C原子,则加成产物中相邻的C原子上要有H原子,故原来的单烯烃可能结构有 、 、 、 、 ,可见该单烯烃可能有5种不同结构。
18. C 5 1:2:2
【详解】(1)A.苯能提取溴水中的溴是运用了萃取原理,二者没有发生加成反应,A错误;
B.苯环中含有的化学键是介于单键和双键之间的独特键,能与H2发生加成反应,又能发生取代反应,B错误;
C.苯不能与高锰酸钾反应,并且密度比水小,所以在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色,C正确;
D.与H2发生加成反应时,1mol二甲苯消耗3molH2,1mol联苯消耗6molH2,消耗H2的量不相同,D错误;
故答案为:C;
(2)乙苯的苯环或乙基的H都可被取代,乙苯中有5种氢原子,则其一氯代物就有5种;联苯结构简式为,其核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积之比为1:2:2,故答案为:5;1:2:2;
(3)分子式为CnH2n-6的物质是苯的同系物,完全燃烧生成10.8g水和39.6g二氧化碳,n(H2O)==0.6mol,n(H)=2n(H2O)=1.2mol,n(C)=n(CO2)==0.9mol,N(C):N(H)=n:(2n-6)=0.9mol:1.2mol,解得n=9,苯的同系物的分子式为C9H12,该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,说明结构对称,苯环上含有3个相同的烃基,其结构简式应为,与HNO3生成一硝基取代物的反应为,故答案为: 。
19. 1.8 5 0.2 0.6 3:1
【详解】(1)生成水的质量为,生成正盐即CaCO3的质量为;
(2)生成的水中氢元素的质量为;
(3)生成的CO2中碳元素的质量为;
(4)碳元素与氢元素的质量比为0.6∶0.2=3∶1。
20.(1)
(2) 光照、Cl2 Fe或FeCl3、Cl2
(3)cd
【解析】(1)
A为芳香烃,由转化关系可知,A的结构简式为。
(2)
反应①、②均为甲苯和氯气的取代反应,反应①为甲基上的取代反应、反应条件和反应物分别为光照、氯气;反应②为甲苯苯环上的取代反应,条件和反应物分别为铁粉或氯化铁、氯气。
(3)
a.结构相似、通式相同,相差1个CH2原子团,互为同系物,则B和C不互为同系物,a不选;
b.分子式相同结构不同的物质互为同分异构体, B和C分子式不同、则不互为同分异构体,b不选;
c.有机化合物B和C都是由碳、氢和卤素组成的、则B和C都属于卤代烃,c选;
d.B和C都属于卤代烃、且均含苯环,则B和C都属于芳香族化合物,d选;
选cd。
21. C 11 3 n 4
【详解】(1)由结构简式可知,甲、乙、丙的分子式都为C5H8,分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体,故答案为:C;
(2)碳碳双键中的碳原子和与不饱和碳原子相连的原子在同一平面上,由甲的结构简式可知,有10个原子一定共平面,由三点成面可知,甲基中有1个氢原子可能共平面,则共平面的原子最多有11个,故答案为:11;
(3)分子式为C5H8的炔烃有1—戊炔、2—戊炔和3—甲基—1—丁炔,共3种,故答案为:3;
(4) 乙分子中含有碳碳双键,一定条件下能发生加聚反应生成高聚物,反应的化学方程式为n,故答案为:n;
(5)由丙的结构简式可知,丙的一氯代物有如图所示2种结构,其中形成的二氯代物有如图所示3种结构,形成的二氯代物有如图所示1种结构,共4种,故答案为:4。
22.(1)羟基、酯基、氯原子
(2)新戊烷
(3)(CH3)3CCH2COOH
(4)2,5-二甲基-2,4-己二烯
(5)
(6)+3HNO3+3H2O
【详解】(1)分子中含有的官能团为羟基、氯原子、酯基;
(2)设该烷烃中碳原子个数是n,通式为CnH2n+2,14n+2=72,n=5,所以该烷烃的分子式是C5H12,烷烃的同分异构体中,支链越多,其沸点越低,所以相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为C(CH3)4,习惯命名为新戊烷;
(3)3,3 二甲基丁酸,主碳链含羧基,羧基碳为1号碳,3号碳上含两个甲基,其结构简式为(CH3)3CCH2COOH;
(4)为烯烃,选取含碳碳双键的最长碳链为主碳链,离双键近的一端为起点确定取代基和双键的位置,得到名称为2,5 二甲基 2,4 己二烯;
(5)的单体为异戊二烯,键线式为;
(6)甲苯与硝酸发生取代反应生成2,4,6 三硝基甲苯和水,该反应的化学方程式为
23. 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
【详解】(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。
【点睛】苯及其同系物的3个易错点:
(1)苯环上的碳碳键是完全相同的,而不是单双键交替结构。
(2)苯中加入溴水,发生萃取,溶液分层,上层显橙红色,下层几乎无色,该过程中没有发生化学反应。
(3)苯环对其侧链产生影响,通常苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能,可由此鉴别苯与苯的同系物。在苯的同系物中,侧链不论长短,只要与苯环相连的碳原子上有氢原子,侧链都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,且通常被氧化为羧基;如果与苯环相连的碳原子上没有氢原子,该有机物就不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
24. ② ⑥ ④ ⑦ C5H12 CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl 取代反应
【详解】Ⅰ.① NO2和N2O4为不同物质;
②12C和14C质子数相同,中子数不同,互为同位素;
③K和Ca为质量数相同的不同原子;
④甲烷和丙烷结构相似,分子组成相差2个CH2原子团,互为同系物;
⑤红磷和白磷为同种元素形成的不同单质,互为同素异形体;
⑥异戊烷和新戊烷分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
⑦ 为同一物质;
(1)互为同位素的是②;
(2)互为同分异构体的是⑥;
(3)互为同系物的是④;
(4)为同一种物质的是⑦;
Ⅱ.(1)烷烃的通式为CnH2n+2,相对分子质量为72的链状烷烃,即12n+2n+2=72,n=5,分子式为C5H12;此有机物的一氯代物分子中有两个“-CH3”,两个“-CH2-”,一个“”和一个“-Cl”,同分异构体有、、、;
(2) 乙烷和氯气在光照下发生取代反应可生成一氯乙烷和HCl,化学反应方程式CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl。