第1章 有机化合物的结构与性质 烃 单元测试卷(含解析) 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 单元测试卷(含解析) 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-24 10:44:20

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第1章《有机化合物的结构与性质 烃》单元测试卷
一、单选题
1.烷烃分子中的每个碳原子都能形成四个共价单键。观察丙烷分子的碳骨架模型(如图)可知,丙烷分子中与2号碳原子成键的氢原子个数应为
A.3 B.2 C.1 D.0
2.下列化合物中,与互为同分异构体的是
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH2CH2CH3
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的氢原子数为0.2NA
B.在过氧化钠与水的反应中,每生成氧气,转移电子的数目为0.4NA
C.常温下,的Ba(OH)2溶液中含有的数目为0.3NA
D.分子中所含的碳碳双键数目一定为0.1NA
4.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是
A.2-甲基丁烯 B.2-甲基-3-丁炔
C.CH2Cl-CH2Cl二氯乙烷 D.2-甲基丁烷
5.下列关于化学用语的表示正确的是
A.质子数为8、中子数为10的氧原子:
B.氯离子的结构示意图:
C.对苯二甲酸的结构简式:
D.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3 = Na+ +
6.用下图所示装置进行气体x的性质实验,得出的实验结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
制备气体x 溶液a
A 电石与水反应 溴水 黄色褪去 C2H2与Br2发生加成反应
B 碳酸钠与醋酸溶液作用 Na2SiO3溶液 产生白色沉淀 H2CO3的酸性强于H2SiO3
C 乙醇与浓硫酸共热至170℃ KMnO4酸性溶液 紫色褪去 C2H4被氧化
D 溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热 Br2的四氯化碳溶液 橙红色褪去 C2H4与Br2发生加成反应
A.A B.B C.C D.D
7.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如下图所示,下列说法正确的是
A.离子半径的大小顺序:e>f>g>h
B.y、z、d三种元素电负性的大小为:d>z>y
C.与x形成化合物的稳定性:d>z>y
D.e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应素
8.β-蒎烯制备诺卜醇的方法如图所示,下列说法正确的是
A.可用酸性高锰酸钾溶液区别β-蒎烯与诺卜醇
B.β-蒎烯中所有的碳原子可以处在同一平面内
C.与β-蒎烯互为同分异构体,且属于芳香烃的有5种
D.燃烧等物质的量β-蒎烯与诺卜醇,消耗氧气的量后者多
9.关于丙烯的描述正确的是
A.电子式为: B.最多有7个原子共面
C.与1,3-丁二烯是同系物 D.不能发生取代反应
10.下列说法不正确的是
A.O2和O2不能互称为同位素
B.CH4和C8H18一定互为同系物
C.金刚石和金刚烷()互为同素异形体
D.发生消去反应得到的有机产物有三种
11.有三种不同的基团,分别为—X、—Y、—Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子,能生成的同分异构体数目为
A.6种 B.10种 C.12种 D.8种
12.下列说法正确的是
A.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
B.分子中的四个碳原子在同一直线上
C.按系统命名法,化合物的名称是3,3,4,5-四甲基己烷
D.与都是α-氨基酸且互为同系物
13.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.1mol苯乙烯中含有碳碳双键数为4NA
B.60g丙醇中含有的共价键总数为11NA
C.标准状况下,2.24LCHCl3含有的分子数为0.1NA
D.26g乙炔和苯乙烯的混合物,含有原子总数为6NA
14.螺环烷烃是指单环之间共用一个碳原子的多环烷烃。图为两种简单的螺环烷烃,相关说法正确的是
A.螺环烷烃可发生取代反应和氧化反应
B.螺[3,4]辛烷与1—辛烯互为同分异构体
C.螺[5,5]十一烷的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.的化学名称为4—甲基螺[2,4]辛烷
15.下列有机化合物属于链状化合物,且含有两种官能团的是
A. B.
C. D.
二、填空题
16.甲烷是最简单的有机物,也是天然气的主要成分。
(1)甲烷的电子式为_______。
(2)甲烷和戊烷的关系是互为_______;戊烷有3种不同结构,其结构简式分别为、_______、_______。
(3)请用化学方程式表达甲烷和氯气在光照条件下的变化(写第1步即可)_______;从有机反应类型的角度看,该反应属于_______反应。
(4)已知甲烷完全燃烧再恢复至室温,共释放热量。请写出该反应的热化学方程式:_______。可以通过下图装置将化学能转化为电能。
①a电极为电源的_______极(填“正”或“负”)。
②装置工作时溶液中的向_______电极移动(填“a”或“b”)。
③请用电极反应式表达两电极的化学变化:
a电极:_______;
b电极:_______。
(5)我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程如图。
①该反应的总反应方程式为:_______。
②图中从a→b的变化过程为_______过程(填“吸热”或“放热”)。
③已知的结构式为,的结构式为。由和反应生成的反应类型为_______。
17.(1)HF的沸点高于HCl的主要原因是_____。
(2),请用系统命名法对该有机物命名_____。
(3)电石的主要成分是CaC2,实验室用电石与水反应制取乙炔,CaC2的电子式是______。
三、计算题
18.碳原子之间可以形成单键、双键、三键,不同分子中碳原子数目不等,有机物的数量繁多,现有以下几种有机物:
①CH4② ③ ④ ⑤ ⑥丁烷⑦丙烷
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题:
(1)相对分子质量为的烷烃的结构简式为_______;
(2)分子中含有个氢原子的环烷烃的分子式是_______;
(3)与②互为同分异构体的是_______(填序号);
(4)丙烷与氯气光照条件下反应,生成的一氯丙烷有_______种结构;
(5)在120℃、1.01×105Pa状态下,某种气态烃与足量的完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_______(分子式);它与⑦互为_______关系。
19.0.01mol某液态烷烃完全燃烧需要消耗2.56g氧气,通过计算求该烷烃的分子式_____,写出全部符合该分子式的结构简式_______。
四、实验题
20.某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示(已知烃类都不与碱反应)。请回答下列问题:
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如,石油分馏产物之一的汽油(主要成分:辛烷)发生反应:
辛烷丁烷+甲
丁烷乙+丙( 丙的相对分子质量比乙大 2 )
则甲的分子式为______,乙的结构简式为______。
(2)B 装置中的实验现象是_______,反应的化学方程式为_________,反应类型是_______,通过测定装置 B中溶液在反应前后的酸碱性来证明该反应类型, 简述其理由_________。
(3)C装置中可观察到的现象是__________。
(4)该同学查阅资料可知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳,你认为能根据上面的实验装置中________(填字母)的实验现象可判断该资料是否真实。
(5)该同学通过上述实验探究,验证了___(填字母,下同)可以检验甲烷和乙烯;能通过___除去甲烷中乙烯。
A.气体通入水中 B.气体通过盛溴水的洗气瓶 C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶D.气体通过氢氧化钠溶液
(6)分别燃烧乙烯和甲烷,甲烷火焰明亮而乙烯产生少量黑烟,原因是______。
21.苯甲酸对多种细菌、霉菌、酵母菌都有抑制作用,广泛应用于酸性食品、药品、化妆品等防腐。某实验小组设计实验制备苯甲酸钠并测定所得产物的纯度。其实验装置、实验方法及步骤和有关资料如下:
实验装置(夹持及加热装置省略):
实验方法及步骤:
I.苯甲酸钠的制备:取一定量甲苯与水于上述装置混合加热沸腾,得预处理反应液,后续操作流程如图所示。
I.滴定法测定苯甲酸钠纯度:取实验I所得苯甲酸钠1.5 g置于分液漏斗中,加水约25 mL、乙醚50 mL与指示液2滴,用盐酸滴定液(0.5 mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层变色,分取水层,置于具塞锥形瓶中,乙醚层用5 mL水洗涤,洗涤液并入锥形瓶中,加乙醚20 mL,继续用盐酸滴定液(0.5 mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层变色。
有关资料:
物质 沸点(℃) 水中溶解性 乙醚中溶解性
甲苯 110.6 难溶于水 易溶
苯甲酸 249 水中溶解度:0.21g(17.5℃)、0.35g(25℃)、 2.2g(75℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃) 易溶
苯甲酸钠 249 易溶于水 易溶
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)滤液1与浓盐酸发生反应的离子方程式为_______。
(3)冷却过滤所得苯甲酸晶体可能含有某些杂质,进一步除杂可以使用的方法是______。
(4)使反应温度保持70℃的方法是___________。
(5)由苯甲酸钠溶液获得苯甲酸钠晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,下列仪器中该过程必须使用的有_____(填序号)。
A 坩埚 B 蒸发皿 C 表面皿 D 玻璃棒 E 分液漏斗
(6)滴定法测定苯甲酸钠纯度时,使用的指示剂为_________,加入乙醚的作用为_________。
(7)已知每1 mL的盐酸滴定液(0.5 mol/L)相当于72.06 mg的苯甲酸钠,实验测得滴定终点时消耗盐酸滴定液20.50 mL,则该实验所得苯甲酸钠的纯度为___________。
参考答案:
1.B
【详解】烷烃分子中的每个碳原子都能形成四个共价单键,2号碳原子已经形成2条C-C键,剩下2条单键与H原子形成C-H键,则2号碳原子成键的氢原子个数为2,故选:B。
2.D
【分析】同分异构体是分子式相同,但结构不同的有机物。的分子式为C4H10。
【详解】A.CH4的分子式为CH4,分子式不同,A不符合题意;
B.CH3CH3的分子式为C2H6,分子式不同,B不符合题意;
C.CH3CH2CH3的分子式为C3H8,分子式不同,C不符合题意;
D.CH3CH2CH2CH3的分子式为C4H10,与结构不同,互为同分异构体,D符合题意;
故选D。
3.A
【详解】A.的物质的量为=0.1mol,含有的氢原子数为0.2NA,A项正确;
B.过氧化钠与水反应的化学程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,每生成,转移电子的数目为,B项错误;
C.溶液体积未知,无法计算Ba(OH)2的物质的量,也就无法计算出Ba2+的数目,C项错误;
D.若为环丙烷,则其分子中不含有碳碳双键,D项错误;
故选A。
4.D
【详解】A.选择含碳碳双键的最长碳链作主链,离双键最近的一端开始编号,因此命名为3-甲基-1-丁烯,A错误;
B.选择含碳碳三键的最长碳链作主链,离三键最近的一端开始编号,因此命名为3-甲基-1-丁炔,B错误;
C.二氯乙烷有两种,命名时需要指出Cl原子位置,CH2Cl-CH2Cl命名为1,2-二氯乙烷,C错误;
D.选择最长碳链作主链,离甲基最近的一端开始编号,因此命名为2-甲基丁烷,D正确;
答案选D。
5.D
【详解】A.在,中A是质量数(质量数=质子数+中子数),所以质子数为8、中子数为10的氧原子应该为:,A错误;
B.氯离子核外有18个电子所以结构示意图应该为,B错误;
C.结构简式中羧基的碳原子与苯环相连,应该为,C错误;
D.NaHCO3是可溶性钠盐,属于强电解质,所以电离方程式为NaHCO3 = Na+ + ,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.电石中含有P、S元素,与水反应制备的乙炔气体中混有PH3和H2S,三者均能与溴水反应使其颜色褪去,不能证明时乙炔与溴水发生了加成反应,A错误;
B.醋酸具有挥发性,能与硅酸钠溶液反应生成硅酸,故硅酸钠溶液中产生白色沉淀不一定是二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成的硅酸沉淀,B错误;
C.乙醇具有挥发性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.溴乙烷和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应,产生的乙烯能与溴水发生加成反应使溴水褪色 ,D正确;
故选D。
7.B
【分析】根据原子序数及化合价判断最前面的元素x是氢元素,y为碳元素,z为氮元素,d为氧元素,e为钠元素,f为铝元素,g为硫元素,h为氯元素;
【详解】A.根据“层多径大、序大径小”,离子半径大小g>h> e>f;选项A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;y、z、d三种元素电负性的大小为:d>z>y,选项B正确;
C.碳和氢能形成多种不同形式的稳定的烃,氧与氢形成过氧化氢,过氧化氢不稳定易分解,选项C错误;
D.g、h元素对应最高价氧化物的水化物硫酸和高氯酸不能反应,选项D错误;
故选B。
8.D
【详解】A. 两者均含有碳碳双键均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不可用酸性高锰酸钾溶液区别β-蒎烯与诺卜醇,故A错误;
B. β-蒎烯中多个碳采用sp3杂化,是四面体构型,其中有一个碳同时连有4个碳,所有的碳原子不可以处在同一平面内,故B错误;
C. β-蒎烯的分子式C10H16,不饱和度为10+1- =3,苯环的不饱和度为4,与β-蒎烯互为同分异构体,且属于芳香烃的有0种,故C错误;
D. 诺卜醇的分子式为C11H18O,相当于C10H16 C H2O,燃烧等物质的量β-蒎烯与诺卜醇,后者相当于多1个碳原子消耗氧气,消耗氧气的量后者多,故D正确;
故选D。
9.B
【详解】A.丙烯分子中存在碳碳双键,正确的电子式为:,A项错误;
B.丙烯分子中存在碳碳双键,双键碳原子及与双键碳原子直接相连的原子共平面,分子中的甲基中最多有一个原子在碳碳双键的平面上,故丙烯中最多有7个原子共面,B项正确;
C.同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个-CH2原子团的有机化合物,1,3-丁二烯分子式为C4H6。丙烯的分子式为C3H6。不符合同系物的定义,C项错误;
D.丙烯分子中含有甲基、碳碳双键,可以发生取代反应、加成反应和氧化反应等,D项错误;
答案选B。
10.C
【详解】A.和都是氧元素的单质,不能互称为同位素,A正确;
B.符合烷烃的通式,与甲烷结构相似,分子组成上相差7个“”,则二者互为同系物,B正确;
C.同素异形体是指由同一元素组成的不同单质,金刚石属于单质,而金刚烷属于化合物,C错误;
D.卤代烃分子中,若与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,则能发生消去反应,中与相连碳原子的邻位碳原子上都有氢原子,且结构不同,则发生消去反应得到的有机产物有三种,D正确;
故选:C;
11.B
【分析】先分别讨论①﹣X、﹣Y、﹣Z都相邻,②﹣X、﹣Y、﹣Z都不相邻③﹣X、﹣Y、﹣Z只有两种相邻时含有的同分异构体,然后计算出该有机物总共含有的同分异构体数目。
【详解】①﹣X、﹣Y、﹣Z都相邻的情况:三种取代基分别在中间时存在的结构不同,所以总共有3种同分异构体;
②﹣X、﹣Y、﹣Z都不相邻:三种取代基都在苯环的间位氢原子位置,只有1种结构;
③﹣X、﹣Y、﹣Z中只有两个相邻:羟基、羧基和甲基相邻的取代基有3种组合,剩余的取代基有2种间位取代,所以取代产物有:3×2=6种;
所以总共含有的同分异构体数目为:3+1+6=10;
答案选B。
12.A
【详解】A.根据苯环结构的对称性可知中含有4种不同位置的H原子,故其一溴代物有4种;由于碳碳单键可以旋转,中也含有4种不同位置的H原子,故其一溴代物也有4种,A正确;
B.CH3CH=CHCH3可以视为乙烯分子中2个C原子上的2个H原子分别被2个-CH3取代产生的物质,由于乙烯分子是平面分子,所以CH3CH=CHCH3中4个C原子在同一平面上,键角是120°,4个C原子不可能在同一直线上,B错误;
C.选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链,从离支链较近的右端为起点,给主链上的C原子编号,以确定支链的位置,该物质名称为2,3,4,4-四甲基己烷,C错误;
D.前者分子中有2个酚羟基,后者分子中有1个酚羟基和一个醚键,结构不相似,因此不能互为同系物,D错误;
故合理选项是A。
13.B
【详解】A.苯环上没有碳碳双键, lmol苯乙烯中含有碳碳双键数为NA,故A错误;
B.60 g丙醇的物质的量为=1mol,含有的共价键的物质的量为=11mol,故B正确;
C. 标准状况下,三氯甲烷为液体,不是气体,不能计算2.24LCHCl3含有的分子数,故C错误;
D.乙炔和苯乙烯的最简式均为CH,故26g混合物中含CH的物质的量为n= =2mol ,故含原子为4NA个,故D错误;
故选B。
14.A
【详解】A.螺环烷烃存在C-H键则可发生取代反应,含有C和H两种元素,可以燃烧,所以也可发生氧化反应,故A正确;
B.螺[3,4]辛烷的分子式为C8H14,1-辛烯分子式为C8H16,分子式不同,不是同分异构体,故B错误;
C.螺[5,5]十一烷的一氯代物有3种(如图),故C错误;
D.根据题中两种物质的命名,的化学名称为4-甲基螺[2,4]庚烷,故D错误;
故选A。
15.A
【分析】烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团;碳碳双键、碳碳三键、-Cl、-OH、-COOH均为官能团,而碳碳单键和苯环不是有机物的官能团,以此来解答。
【详解】A.属于链状化合物,官能团有氯原子和碳碳三键,故A选;
B.不是链状化合物,故B不选;
C.是链状化合物,但是只有一种官能团,即溴原子,故C不选;
D.不是链状化合物,且官能团只有一种,即羟基,故D不选;
故答案为A。
16.(1)
(2) 同系物
(3) 取代
(4) 负 b
(5) 放热 加成反应
【解析】(1)
甲烷分子中含有极性键,电子式为。
(2)
甲烷和戊烷均是链状烷烃,结构相似,二者互为同系物;戊烷有3种不同结构,即正戊烷、异戊烷和新戊烷,其结构简式分别为、、。
(3)
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷的方程式为;从有机反应类型的角度看,该反应属于取代反应。
(4)
已知甲烷完全燃烧再恢复至室温,共释放热量,甲烷的物质的量是1mol,则该反应的热化学方程式为 。可以通过下图装置将化学能转化为电能。
①a电极通入甲烷,甲烷失去电子,发生氧化反应,为电源的负极。
②原电池中阳离子移向正极,则装置工作时b电极是正极,溶液中的向b电极移动。
③a电极是负极,电极反应式为;b电极是正极,氧气得到电子,电极反应式为。
(5)
①根据示意图可判断反应物是和,生成物是乙酸,则该反应的总反应方程式为。
②图中从a→b中反应物总能量高于生成物总能量,因此变化过程为放热过程。
③已知的结构式为,的结构式为。这说明和反应生成的反应中二氧化碳中一个碳氧双键断键被加成,因此其反应类型为加成反应。
17. HF分子之间形成氢键而HCl没有 2,2,3-三甲基戊烷
【详解】(1)卤族元素氢化物为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,但HF分子之间存在氢键,沸点最高,故答案为:HF分子之间形成氢键而HCl没有;
(2)最长的碳链含有5个碳原子,称为戊烷,从靠近支链最近的一端开始编号,同近时要求支链的位次和最小,因此三个甲基的位置为2,2,3,系统命名为2,2,3-三甲基戊烷,故答案为:2,2,3-三甲基戊烷;
(3)CaC2是离子晶体,阴离子是,两个碳共用3个共用电子对,阳离子是Ca2+,故CaC2的电子式是,故答案为:。
18.(1)CH3CH2CH3
(2)C7H14
(3)⑤
(4)2
(5) CH4 同系物
【详解】(1)设烷烃的通式为CnH2n+2,由烷烃的相对分子质量为44可得:14n+2=44,解得n=3,则烷烃的分子式为C3H8,结构简式为CH3CH2CH3,故答案为:CH3CH2CH3;
(2)设环烷烃的通式为CnH2n,由环烷烃分子中含有个氢原子可得:2n=14,解得n=7,则环烷烃的分子式为C7H14,故答案为:C7H14;
(3)由结构简式可知,②和⑤的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故答案为:⑤;
(4)丙烷分子中含有2类氢原子,所以丙烷与氯气光照条件下反应,生成的一氯丙烷有2种,故答案为:2;
(5)设烃的分子式为CxHy,CxHy燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)xCO2+H2O,由在120℃、1.01×105Pa状态下,某种气态烃与足量的完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变可得:1+(x+)=x+,解得y=4,烃的分子式为CH4,由分子式可知,甲烷与丙烷的结构相似,分子组成相差2个CH2原子团,互为同系物,故答案为:CH4;同系物。
19. C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3 、、
【详解】设烷烃的分子式为CnH2n+2,烷烃完全燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+2(n+1)H2O,0.01mol某液态烷烃完全燃烧需要消耗2.56g氧气,由方程式可得:×0.01mol=,解得n=5,则烷烃的分子式为C5H12,戊烷的同分异构体为正戊烷、异戊烷和新戊烷,结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3 、和,故答案为:C5H12;CH3CH2CH2CH2CH3 、、。
20. C4H8 CH2=CH2 橙红色褪去且溶液分层 CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br 加成反应 若乙烯与溴发生的是取代反应则生成HBr,溶液酸性会显著增强,溶液酸性不会显著增强,说明是加成反应 紫红色褪去 D BC B 乙烯中碳的质量分数为85.7%比甲烷中碳的质量分数(75%)大
【分析】(1)根据原子个数守恒判断甲、乙物质;
(2)乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应;
(3)乙烯具有还原性;
(4)二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊
(5)甲烷性质稳定,乙烯可发生加成反应和氧化反应,除杂时不能引入新的杂质;
(6)有机物含碳量越高,烟越浓;
【详解】(1)石油裂化属于化学变化,遵循原子个数守恒,辛烷丁烷+甲,即C8H18C4H10+甲,所以甲为C4H8;丁烷乙+丙( 丙的相对分子质量比乙大 2 ),即C4H10乙+丙,丙的相对分子质量比乙大2,说明二者所含碳原子数相同都为2,丙比乙多2个氢原子,所以乙为C2H4,结构简式为:CH2=CH2,答案为:C4H8;CH2=CH2;
(2)乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴水的橙红色褪去,生成的1,2—二溴乙烷为有机物,不溶于水,所以液体出现分层,方程式为: CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br,由于发生加成反应,装置 B中溶液酸性不会显著增强,若乙烯与溴发生的是取代反应则生成HBr,溶液酸性会显著增强,答案为:橙红色褪去且溶液分层;CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br;加成反应;若乙烯与溴发生的是取代反应则生成HBr,溶液酸性会显著增强,溶液酸性不会显著增强,说明是加成反应;
(3) 乙烯具有还原性,通入紫红色的酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色,答案为:紫红色褪去;
(4)乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳,二氧化碳能够与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,D中溶液变浑浊,答案为:D;
(5) A.甲烷、乙烯不溶于水,且常温下都不与水反应,不能用于甲烷、乙烯的检验和除杂;
B.乙烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷液体,甲烷不与溴水反应,所以可用于甲烷、乙烯的检验和除杂;
C.甲烷与酸性高锰酸钾不反应,乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是乙烯被氧化生成二氧化碳气体,产生了新的杂质,可用于甲烷、乙烯的检验,但不能用于除杂;
D. 甲烷、乙烯都不溶于氢氧化钠溶液,不能用于除杂和检验,答案为:BC;B;
(6) 有机物含碳量越低燃烧越充分,有机物含碳量越高,燃烧时黑烟越浓,乙烯中碳的质量分数=×100%=85.7%,甲烷中碳的质量分数=×100%=75%,乙烯中碳的质量分数为比甲烷中碳的质量分数大,所以分别燃烧乙烯和甲烷,甲烷火焰明亮而乙烯产生少量黑烟答案为:乙烯中碳的质量分数为(85.7%)比甲烷中碳的质量分数(75%)大。
【点睛】把乙烯的化学性质主要是加成反应和氧化反应和题中问题联系起来分析,除杂时注意不能引入新的杂质。
21. 球形冷凝管 +H+= 重结晶 水浴加热 BD 甲基橙 溶解生成的苯甲酸 98.5%
【分析】甲苯与高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸钾、氢氧化钾、二氧化锰和水,趁热过滤可增大苯甲酸的溶解性,则滤液1中含有的苯甲酸钾与加入的盐酸,利用强酸制弱酸原理可制取苯甲酸,加入30%碳酸钠溶液,制取苯甲酸晶体,保存70℃至pH=7.5生成苯甲酸钠溶液,在经过一系列操作制取苯甲酸钠晶体。
【详解】(1)根据仪器特点,仪器a为球形冷凝管;
(2)滤液1中的苯甲酸钾与盐酸反应生成苯甲酸和氯化钾,反应的离子方程式为+H+=;
(3)所得苯甲酸晶体可能含有硫酸锰,可采用重结晶的方法进一步提纯。
(4)采用水浴加热的方法保持溶液的温度为70℃;
(5)蒸发需用到三角架、泥三角、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;过滤用到带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒,结合所给定的仪器,答案为BD;
(6)苯甲酸钠溶液显碱性,而苯甲酸显酸性,滴定法测定苯甲酸钠纯度时,甲基橙,其变色范围3.1~4.4,使用的指示剂为甲基橙;苯甲酸少量溶于水,而易溶于乙醚,加入乙醚可溶解生成的苯甲酸,减少苯甲酸的损失;
(7)已知每1 mL的盐酸滴定液(0.5 mol/L)相当于72.06 mg的苯甲酸钠,消耗盐酸20.50 mL时,苯甲酸钠的质量为72.06 mg×20.50 mL/mg=1.47723g,苯甲酸钠的纯度==98.5%。