第二章 烃 测试题 (含解析) 2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第二章 烃 测试题 (含解析) 2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
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版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-30 22:20:26

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第二章 烃 测试题
一、选择题
1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1mol羟基所含电子数为10NA
B.1mol苯分子含碳碳双键数目为3NA
C.常温常压下,28g乙烯含σ键数目为6NA
D.常温常压下,乙烯和丙烯的混合气体共14g,含原子数为3NA
2.在下列有机物中,能跟溴水发生加成反应,又能被酸性高锰酸钾溶液氧化的是
A.乙烯 B.苯 C.甲苯 D.甲烷
3.中国科学院天津工业生物技术研究所科研团队在实验室里首次实现了以为原料人工合成淀粉,其合成路线如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的中子数为
B.中共面的原子数目最多为
C.60g HCHO和混合物中含有的原子数目为
D.中含有键数目为7NA
4.设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.电解精炼铜,当阳极质量减轻32g,电路中转移电子数为NA
B.常温常压下,42g乙烯和丁烯的混合物中含3NA个碳原子
C.1.0L0.20mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中,所得Fe(OH)3胶粒数小于0.2NA
D.1molNa2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为NA
5.下列事实能说明苯不是单双键交替结构的是
A.苯中所有原子共平面 B.苯中六个氢等效
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.苯的间位二氯代物只有1种
6.苯的结构式可用 来表示,下列关于苯的叙述中正确的是
A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
B.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
C.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
D.苯可以与溴水反应而使它们褪色
7.下列反应中,属于取代反应的是
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
D.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
8.下列关于常见有机物的说法正确的是
A.二氯甲烷只有一种结构
B.甲烷和氯气等体积混合后光照,产物只有和HCl
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成
D.碘更易溶于乙醇,可用乙醇将碘从碘水中萃取出来
9.从柑橘中提取的萜二烯,其结构简式如下。下列说法中正确的是
A.分子式为C10H18 B.常温下为气体,易溶于水
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.与过量的溴反应后产物为
10.有关有机化合物中碳原子的成键特点,下列说法不正确的是
A.碳原子最外层有 4 个电子,每个碳原子可以形成 4 个共价键
B.含 5 个碳原子的烷烃,最多可以形成 4 个碳碳单键
C.除甲烷外,所有烃均含有极性键和非极性键
D.在正丁烷分子中,4 个碳原子形成的碳链不在一条直线上
11.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.31 g白磷(P4)含有的共价键数为3NA
B.将78 g苯和52 g苯乙烯混合,混合物中含有π键的个数为5NA
C.2 mol NO与 1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D.标准状况下11.2 LCH4和22.4 LCl2混合,在光照下反应后的分子总数为1.5NA
12.下列分子式中,只可能表示一种物质的(即不可能有同分异构体)是
A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14
13.中科院天津工业生物所首度在实验室实现了二氧化碳人工合成淀粉的重大科技突酸,其路径如图所示。下列说法正确的是
A.反应①②③中碳元素均被还原 B.反应①②中涉及的极性分子有4种
C.淀粉和纤维素互为同分异构体 D.淀粉分子中每个葡萄糖单元中有三个羟基,与丙三醇互为同系物
14.下列说法正确的是
A.碳碳间以单键结合,碳原子的剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合(n为正整数)的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
D.碳、氢原子个数之比为1∶3的烃有2种
15.异辛烷是优良的发动机燃料,其结构如图,下列说法正确的是
A.异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种 B.异辛烷沸点高于正辛烷
C.异辛烷一氯代物种类为4种 D.异辛烷可溶于水和酒精
二、填空题
16.填空。
I.请写出下列物质所含官能团的名称:
(1) _______
(2)_______
II.请写出下列物质所含官能团的结构简式:
(3)_______
(4)_______
III.请按照系统命名法为下列物质命名:
(5) _______
(6) _______
(7)_______
(8) _______
IV.请根据名称写出对应的结构简式
(9)3,4,4-三甲基-1-戊炔_______
(10)对苯二甲醛_______。
17.有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧CH2=CH—CH—CH—C≡CH
⑨ ⑩
(1)③与⑩的名称分别为_______、_______。
(2)上述有机物中核磁共振氢谱图中只有一组吸收峰的是_______(填序号,下同)。
(3)所有原子可能共平面的是_______。
(4)1 mol有机物能与3 mol H2发生反应的是_______。
(5)②⑤的二氯取代物数目分别为_______、_______。
18.回答下列问题:
(1)系统命名的名称为:_______,其同分异构体中有一种物质A,A的一氯代物只有一种,写出A的结构简式_______。
(2) 的分子式_______,其中1号氧原子和2号碳原子的杂化方式分别为_______、_______。
(3)戊烯存在顺反异构,写出反戊烯的结构简式:_______。
(4)写出1,3-环己二烯发生1,加聚反应后,产物的结构简式:_______。
(5)某物质A是塑料纤维工业中可降解新型材料PLA的首选原料。
由质谱可知A的相对分子质量为_______;再结合红外光谱、核磁振氢谱可知A的结构简式为_______。
19.有机物的种类繁多,在日常生活中有重要的用途,回答下列问题:
(1)键线式表示的分子式___________;系统命名法名称是___________。
(2)中含有的官能团的名称为___________、___________。
(3)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
①分子中所有原子在同一平面上的是___________(填标号,下同) ;
②常温下含碳量最高的气态烃是___________;
③能够发生加成反应的烃是___________;
④写出C发生加聚反应的化学方程式:___________。
⑤写出G发生硝化反应的化学方程式:___________。
(4)下列关于有机物的说法正确的是___________(填标号)
A. 属于芳香烃
B.1-丁烯和1,3-丁二烯互为同系物
C. 和二者互为同分异构体
D.除去甲烷中混有少量的乙烯气体,可将混合气体通入足量溴的四氣化碳溶液
E.可采用点燃并观察火焰的明亮程度及产生黑烟量的多少,鉴别甲烷、乙烯、乙炔
(5)某烃用键线式可表示为,若该烃与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为1 : 1), 则所得产物(不考虑顺反异构)有___________种。
20.有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有3种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代的产物。
请完成下列问题:
(1)B的最简式为_______,分子式为_______,其二溴代物有_______种。
(2)C的3种二氯代物的结构简式为_______、_______、_______。
(3)A的结构简式为_______。
21.某烃 A 0.02mol 在氧气中充分燃烧后,生成物依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸质量增加 1.44g, 碱石灰增重 3.52g
(1)烃 A 的分子式为_____
(2)烃 A 燃烧的化学方程式为_
(3)若烃 A 能使溴水褪色,在催化剂作用下与 H2 加成,其加成产物分子中含有 3 个甲基,则 A 的结构简式为_____;烃 A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_____
22.某科研小组制备硝基苯的实验装置如下,有关数据如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/ 溶解性
苯 5.5 80 0.88 不溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
浓硫酸 — 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下:
取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心地加入B中。把15.6g苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,使溶液混合均匀。在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水颗粒,静置片刻,弃去,然后进一步提纯得到纯硝基苯17.22g。
回答下列问题:
(1)装置中仪器C的名称是___________;此反应的化学方程式为___________。
(2)将粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在___________(填“上”或“下”)层,在洗涤操作中,第二次水洗的作用是___________。
(3)步骤中加入无水的目的是___________,进一步提纯采用的操作方法为___________。
(4)本实验所得到的硝基苯的产率为___________(保留三位有效数字)
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.羟基中含有9个电子,1mol羟基中含有9mol电子,所含的电子总数为9NA,故A错误;
B.苯分子不含碳碳双键,故B错误;
C.根据乙烯的结构:,可知乙烯分子中含有5个σ键,28g乙烯的物质的量为=1mol,含σ键数目为5NA,故C错误;
D.乙烯和丙烯的最简式为CH2,14g乙烯和丙烯的混合气体含有1molCH2,含原子数为3NA,故D正确;
故选D。
2.A
解析:A.乙烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应又能被酸性高锰酸钾溶液氧化,A符合题意;
B.苯既不能能与溴水发生加成反应又不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B不合题意;
C.甲苯不能与溴水发生加成反应,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C不合题意;
D.甲烷既不能能与溴水发生加成反应又不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D不合题意;
故答案为:A。
3.C
解析:A.标准状况下,物质的量为1mol,含有的中子数为mol含有中子数,A错误;
B.的碳为中心的结构为四面体结构,单键可以旋转,中共面的原子数目最多为,B错误;
C.的分子式为,与最简式相同,都为,60g二者的混合物为,含有的原子数目为,C正确;
D.1个单键含有1个键,1个双键含有1个键和1个Π键,根据的结构式: ,中含有键数目为11,D错误;
故选C。
4.A
解析:A.电解精炼铜,用粗铜作阳极,阳极首先是比铜活泼的金属放电溶解,比铜不活泼的金属以阳极泥的形式沉淀下来,阳极质量减轻32g,转移的电子数不一定为NA,故A错误;
B.乙烯和丙稀的最简式都为CH2,42g乙烯和丙稀的混合物含CH2的物质的量为3mol,则含3NA个碳原子,故B正确;
C.氢氧化铁胶粒是由很多氢氧化铁聚在一起形成的,所以Fe(OH)3胶粒数小于0.2NA,故C正确;
D.Na2O2与CO2的反应为歧化反应,1mol过氧化钠参加反应转移1mol电子,即NA个,故D正确;
答案选A。
5.C
解析:A.若苯环是单双键交替结构,根据乙烯的结构特点可知苯中所有原子也共面,故A不符合题意;
B.若苯环是单双键交替结构,则苯中也是含有六个等效氢,B不符合题意;
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,C符合题意;
D.若苯环是单双键交替结构,其间位二氯代物也只有1种(间位都是相隔一个单键和一个双键),D不符合题意;
综上所述答案为C。
6.B
解析:A.苯是煤干馏产物中获得的液态化工原料,A错误;
B.苯分子中6个碳碳化学键完全相同,是介于碳碳单键和碳碳双键间的特殊键,B正确;
C.苯不含碳碳双键,是介于碳碳单键和碳碳双键间的特殊键,C错误;
D.苯使溴水褪色是发生了萃取过程,属于物理变化,没有发生化学反应,D错误;
答案选B。
7.D
解析:A.反应CH4+2O2CO2+2H2O是甲烷的燃烧反应,物质燃烧反应属于氧化反应,A项错误;
B.反应CH2=CH2+HClCH3CH2Cl是乙烯与氯化氢的加成反应,B项错误;
C.反应2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑属于置换反应,C项错误;
D.反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl属于取代反应,D项正确;
答案选D。
8.A
解析:A.二氯甲烷是甲烷的二氯取代物,只有一种结构,故A正确;
B.甲烷与氯气的反应为取代反应,可生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷取代物,故B错误;
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,生成,故C错误;
D.乙醇溶于水,不能用乙醇将碘从碘水中萃取出来,故D错误;
故答案选A。
9.D
解析:A.根据该物质的结构简式可知其分子式为C10H16,故A错误;
B.该物质属于烃类,且碳原子数大于4,所以常温下不是气体,且难溶于水,故B错误;
C.该物质含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,故C错误;
D.碳碳双键可以和溴发生加成反应,完全加成后产物为,故D正确;
综上所述答案为D。
10.B
解析:A.碳原子最外层有4个共价键,为达到8电子稳定结构,能与其他原子形成4个共价键而达到稳定结构,故A正确;
B.含5个碳原子的有机物,可形成环状结构,则最多只能形成5个碳碳单键,故B错误;
C.甲烷中只有极性键,除此之外所有烃均含有极性键和非极性键,故C正确;
D.烷烃中C原子均为sp3杂化,导致烷烃中碳原子呈锯齿形排布,不在同一直线上,故D正确;
故选:B。
11.D
解析:A.白磷(P4)分子中含有6个P-P共价键,31 g白磷的物质的量是n(P4)=,则其中含有的共价键数目是N=0.25 mol×6×NA/mol=1.5NA,A错误;
B.78 g苯的物质的量是1 mol,其中含有的π键数目是NA;52 g苯乙烯的物质的量是0.5 mol,其中含有的π键数目是0.5 mol×2×NA/mol=NA,则该混合物中含有π键的个数为2NA,B错误;
C.2 mol NO与 1 mol O2在密闭容器中恰好反应产生2 mol NO2,反应产生的NO2在密闭容器中存在可逆反应,会有一部分反应转化为N2O4,故最终得到的气体物质的量小于2 mol,则所得气体分子数目小于2NA,C错误;
D.标准状况下11.2 LCH4的物质的量是0.5 mol,22.4 LCl2的物质的量是1 mol。CH4和Cl2分子总数为1.5NA,在光照下CH4和Cl2的混合气体发生取代反应,反应逐步进行,每一步反应的前后分子数目不变,则反应后的分子总数为1.5NA,D正确;
故合理选项是D。
12.A
解析:A.C3H8不存在同分异构体,即只表示一种物质丙烷,结构简式为CH3CH2CH3,故A符合题意;
B.C4H10存在同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2二种,故B不符合题意;
C.C5H12存在同分异构体,即CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2和CH3C(CH3)3三种,故C不符合题意;
D.C6H14存在同分异构体,即CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH3和(CH3)2CHCH(CH3)2五种,故D不符合题意;
答案为A。
13.B
解析:A.反应②是甲醇被氧化为甲醛的过程,该过程中C元素的化合价升高,被氧化,故A错误;
B.反应①②中涉及的极性分子有H2O、CH3OH、H2O2、HCHO,共4种,故B正确;
C.淀粉和纤维素的聚合度不同,两者分子式不同,不是同分异构体,故C错误;
D.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物,淀粉的分子式可以表示为[C6H7O2(OH)3]n,淀粉分子中每个葡萄糖单元中有三个羟基,但其与丙三醇结构不相似,不互为同系物,故D错误;
故答案选B。
14.B
解析:A.符合条件的还可以是环烷烃,如,故A错误;
B.饱和的链状烃只有烷烃符合通式,故B正确;
C.在烷烃分子中,与饱和碳原子相连的4个原子一定位于四面体的4个顶点上,所以正戊烷分子中的所有原子不可能在一条直线上,故C错误;
D.碳、氢原子个数之比为1∶3的烃只有乙烷,故D错误;
故选B。
15.C
解析:A.异辛烷分子中碳原子都是形成单键,杂化方式只有sp3杂化,故A错误;
B.异辛烷和正辛烷属于同分异构体,同分异构体中支链越多,沸点越低,所以异辛烷沸点低于正辛烷,故B错误;
C.由异辛烷结构简式可知,其中含有4种不同环境的氢原子,一氯代物种类为4种,故C正确;
D.异辛烷为烷烃,不溶于水和酒精,故D错误;
故选C。
二、填空题
16.(1)酮羰基
(2)羧基
(3)
(4)C-Br
(5)5-甲基-2-庚烯
(6)1,3-丁二醇
(7)3-羟基丙醛
(8)2-甲基苯酚
(9)
(10)
解析:(1)中的官能团为酮羰基;
(2)中的官能团为-COOH,名称为羧基;
(3)中的官能团为碳碳双键;
(4)中的官能团为C-Br;
(5)烯烃命名时,要选含官能团的最长碳链为主链,主链上有7个碳原子,从离碳碳双键最近的一端给主链上的碳原子编号,故在2号和3号碳原子间有碳碳双键,在5号碳原子上有一个甲基,名称为:5-甲基-2-庚烯;
(6)该物质含有羟基,属于醇,羟基所连碳原子所在的最长碳链有4个碳原子,从靠近羟基的一端编号,故名称为1,3-丁二醇;
(7)的名称为3-羟基丙醛;
(8)为酚类,以连有羟基的碳原子为1号碳原子,故名称为2-甲基苯酚;
(9)3,4,4-三甲基-1-戊炔的主链含有5个碳原子且1、2号碳原子间为碳碳三键,3、4、4号碳原子上连有甲基,故结构简式为;
(10)对苯二甲醛的结构简式为。
17.(1) 2,6-二甲基-7-乙基壬烷 葡萄糖
(2)②④⑤⑦
(3)①④⑦⑧
(4)①⑦⑨
(5) 4 3
解析:(1)根据系统命名法,③号有机物主链从右侧定1号碳,一是因为侧链均是烷基,甲基优先定位,另一点是这样定位,两个甲基的位置序数数值相加值比从另一端定位的位置序数数值相加值更小,注意主链中有(CH2)3的表达和C2H5的表达,所以主链共9个碳原子,2号碳和6号碳上有甲基,7号碳上有乙基,故该有机物系统命名法名称是2,6-二甲基-7-乙基壬烷;⑩号有机物是六个碳原子的多羟基醛,即常见的一种糖类,名称是葡萄糖;
(2)核磁共振氢谱谱峰数量少,最有可能的是有机物结构对称性高,还有就是分子中氢原子本身较少,本题中要求谱峰数量是1,符合要求的是②④⑤⑦这几个结构呈中心对称的有机物;
(3)有机物原子共平面,一般考虑常见共面结构的单独或组合存在,①中苯环多原子共面,羧基结构中在一定条件下几个原子也可共面,两平面若能重合,则该有机物所有源自可以共面;C=C及直连原子一定共面,④中两个C=C互相连接,使得相连原子均在一个平面上;⑦中两个C=C相互连着两个个S原子,与中间C=C的C原子连接形成两个平面环,两个平面环由中间的C=C键控制形成一个整体的平面结构,使得所有原子共平面;⑧中两个C=C由一条单键相连,两个平面若重合,能使原子均在一个平面,C≡C所直连原子共线,所以C≡C键相关原子均在中间碳碳双键所在平面内;所以本问应填①④⑦⑧;
(4)有机物与H2发生加成反应,一般是苯环、C=C键、C≡C键及羰基发生加成,羧基一般不与H2反应,所以能发生反应的有①④⑥⑦⑧⑨⑩,但1mol有机物加成3molH2的是①⑦⑨;
(5)②号有机物环己烷呈中心对称,一氯代物只有一种,但该一氯代物()则是轴对称结构(数字是第二个氯原子的取代位置),所以环己烷二氯代物有4种;⑤号有机物也呈中心对称,但每个碳原子只连有1个氢原子,所以该有机物一氯代只有一种(,数字是二氯代位置),所以其二氯代物只有3种。
18.(1) 2,二甲基己烷
(2)
(3)
(4)
(5) 90
解析:(1)根据烷烃的系统命名原则,系统命名的名称为2,二甲基己烷,其同分异构体中有一种物质A,A的一氯代物只有一种,说明结构对称,A的结构简式为。
(2)的分子式为;1号氧原子价电子对数是4,氧原子的杂化方式是;2号碳原子形成1个碳氧双键,C原子形成3个σ键,杂化方式为。
(3)戊烯存在顺反异构,反戊烯的结构简式为。
(4)1,3-环己二烯的结构简式为,发生1,加聚反应后,产物为;
(5)由质谱图可知,A的最大质荷比为90,所以A的相对分子质量为90;由A的红外光谱图可知,A分子中含有羧基、羟基,由核磁振氢谱图可知,A分子中有4中等效氢,峰值面积比为1:1:1:3,可知A的结构简式。
19.(1) C6H14 2-甲基戊烷
(2) 羟基 酯基
(3) CDF D CDFG nCH2=CH2 +3HNO3+3H2O
(4)DE
(5)4
解析:(1)该键线式表示的有机物为(CH3)2CHCH2CH2CH3,分子式C6H14;根据系统命名法,主链有5个碳原子, 2号碳原子上有1个甲基,名称是2-甲基戊烷;
(2)根据结构简式可知,其中含有的官能团的名称为羟基、酯基;
(3)由图示有机物的球棍模型可知:A为甲烷、B为乙烷、C为乙烯、D为乙炔、E为丙烷、F为苯、G为甲苯,
①分子中所有原子在同一平面上的是乙烯、乙炔、苯,答案为:CDF;
②常温下含碳量最高的气态烃是乙炔,答案为:D;
③能够发生加成反应的烃是,乙烯、乙炔、苯和甲苯,答案为:CDFG;
④C为乙烯,发生加聚反应生成聚乙烯,方程式为:nCH2=CH2;
⑤G为甲苯,发生硝化反应的方程式为:+3HNO3+3H2O;
(4)A. 中含有氧元素,不属于烃,A错误;
B.1-丁烯和1,3-丁二烯前者含有一个碳碳双键,后者含有含有两个碳碳双键,不符合同系物定义,不是同系物,B错误;
C.和 都是二溴甲烷,为同一种物质,C错误;
D.乙烯可以和溴发生加成反应,从而除去乙烯,D正确;
E.甲烷、乙烯、乙炔三种气体的含碳量不同,点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少,可以鉴别,E正确;
故选DE;
(5)由结构可知,含4个碳碳双键,且结构对称,反应物的物质的量之比为1: 1, 若只有1个双键与溴发生加成反应,则产物有2种;若2个双键发生1, 4加成,1个侧链和1个环上时有1种,2个均在环上有1种,共4种。
20.(1) CH3 C2H6 2
(2)
(3)
解析:(1)烃B完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶3,则B的最简式为CH3,烃分子中H原子数一定为偶数,则B的分子式至少为C2H6。由于分子2个C原子最多可结合6个H原子,则分子中的H原子数已经达到饱和,故B是乙烷,分子式是C2H6。其二溴代物结构可能是CH3CHBr2,也可能是CH2Br-CH2Br,故有2中不同结构的二溴代物;
(2)C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种,则C中含有的C原子数≤4,甲烷的二氯代物只有1种结构;乙烷的二氯代物有2种不同结构;丙烷的二氯代物有4种不同结构;正丁烷的二氯代物有7种,异丁烷二氯代物有3种,则C为异丁烷,其二氯代物的结构简式为:、、;
(3)根据上述分析可知B是乙烷,结构简式是CH3-CH3,甲基取代乙烷中的所有氢原子得到的物质A名称是2,2,3,3 四甲基丁烷,则A的结构简式为:。
21. C4H8 C4H8+6O24CO2+4H2O (CH3)2C=CH2 (CH3)2C=CH2+Br2 → BrC(CH3)2CH2Br
【分析】(1)~(2)某烃 A 0.02mol,燃烧产物中,使浓硫酸质量增加 1.44g,则n(H2O)==0.08mol,碱石灰增重3.52g,则n(CO2)==0.08mol,由此可求出1molA完全燃烧生成H2O4mol、CO24mol,从而得出A的分子式,并能写出燃烧反应方程式。
(3)烃A能使溴水褪色,则为烯烃,与 H2加成产物分子中含有3个甲基,则A分子内应含有2个甲基,由此可得出A的结构简式,并能写出与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式。
解析:(1) n(H2O)==0.08mol,n(CO2)==0.08mol,n(A)= 0.02mol,则1molA完全燃烧生成H2O4mol、CO24mol,从而得出A的分子式为C4H8。答案为:C4H8;
(2) C4H8燃烧生成二氧化碳和水,燃烧反应方程式为C4H8+6O24CO2+4H2O。答案为:C4H8+6O24CO2+4H2O;
(3)烃A能使溴水褪色,则为烯烃,与 H2加成产物分子中含有3个甲基,则A分子内应含有2个甲基,由此可得出A的结构简式为(CH3)2C=CH2,与溴的四氯化碳溶液反应,生成BrC(CH3)2CH2Br,化学方程式为(CH3)2C=CH2+Br2 → BrC(CH3)2CH2Br。答案为:(CH3)2C=CH2;(CH3)2C=CH2+Br2 → BrC(CH3)2CH2Br。
22.(1) 球形冷凝管 +HO—NO2+H2O
(2)下 洗去残留的NaOH及生成的钠盐
(3) 干燥产物 蒸馏
(4)70.0%
解析:A中苯与浓硝酸在浓硫酸存在、50~60℃条件下发生硝化反应生成硝基苯和水;充分反应结束后得到粗硝基苯,粗硝基苯中混有混酸、未反应的苯、水,然后对粗硝基苯进行提纯得到纯硝基苯。
(1)根据仪器C的结构特点知,仪器C的名称为球形冷凝管;苯与浓硝酸在浓硫酸存在、50~60℃条件下发生硝化反应生成硝基苯和水的化学方程式为+HO—NO2+H2O;答案为:球形冷凝管;+HO—NO2+H2O。
(2)根据表中提供的密度和溶解性知,硝基苯难溶于水、密度比水大,故将粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层;第一次少量水洗除去部分混酸,用5%NaOH溶液将混酸转化成钠盐而除去,第二次水洗的作用是洗去残留的NaOH及生成的钠盐;答案为:下;洗去残留的NaOH及生成的钠盐。
(3)经少量水洗、5%NaOH溶液和水洗涤后分出的硝基苯中混有苯和少量水,加入无水CaCl2的目的是干燥产物;经CaCl2干燥后的产物中还混有苯,苯和硝基苯为沸点差别较大的互相混溶的液态混合物,故进一步提纯采用的操作方法为蒸馏;答案为:干燥产物;蒸馏。
(4)根据反应+HO—NO2+H2O,15.6g苯反应理论上生成硝基苯的质量为=24.6g,实验所得到的硝基苯的产率为=70.0%;答案为:70.0%