第二章 烃 (含解析)学情检测卷 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第二章 烃 (含解析)学情检测卷 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)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 2023-11-11 19:08:30

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第二章 烃 学情检测卷
一、单选题
1.兴趣小组在实验室中模拟甲烷和氯气的取代反应,设计如图装置,下列说法错误的是(  )
A.实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B.装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C.装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成的产物有4种
D.一段时间后,D中会有白色晶体出现
2.既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是(  )
A.苯 B.乙烯 C.乙醇 D.氯化铁
3.人体气味的成分中含有以下化合物:①辛酸;②壬酸;③环十二醇;④5,9-十一烷酸内酯;⑤十八烷;⑥己醛;⑦庚醛。下列说法正确的是(  )
A.②③④⑤分子中碳原子数大于10
B.①②是酸性化合物,③⑤不是酸性化合物
C.①②是无机物,③⑤⑦是有机物
D.②③④含氧元素,⑤⑥⑦不含氧元素
4.如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混合气体,假设氯气在水中的溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。下列说法错误的是(  )
A.经过几个小时的反应后,U形管右端的液面会降低
B.若水中含有,则在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成
C.若最终无甲烷剩余,且生成了等物质的量的四种有机取代物,则氯气的转化率为62.5%
D.若将U形管中的水换成饱和食盐水,则可看到有白色沉淀先产生后消失
5.《内经》曰:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。合理膳食,能提高免疫力。下列说法正确的是(  )
A.淀粉和纤维素都属于天然高分子,且两者互为同分异构体
B.植物油中含有不饱和脂肪酸酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.淀粉通过发酵法制得的乳酸[]是乙酸的同系物
D.食盐水可以破坏蛋白质结构,用盐水漱口可以杀灭新型冠状病毒
6.下列关于常见有机物的说法错误的是(  )
A.乙醇、乙酸、苯可以用Na2CO3溶液区分
B.正丁烷的二氯代物的同分异构体有6种
C.油脂属于酯类,不能使溴水褪色
D.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均能发生水解反应
7.工业上合成乙苯的反应为:,下列说法不正确的是(  )
A.该反应属于加成反应
B.化合物丙的一氯取代物有5种
C.化合物甲由碳原子以单键、双键相互交替结合而成
D.等质量的甲和乙充分燃烧消耗的量:甲<乙
8.下列各物质,一定是同系物的是(  )
A.分子式为 和 的烃
B.分子式为 和 的有机物
C.符合 通式的烃
D.分子式为 和 的烃
9.下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧,生成的二氧化碳和水的质量也总是定值的是(  )
A.乙醇和乙醚 B.乙酸和葡萄糖
C.丙烷和丙烯 D.乙炔和1﹣丁烯
10.在光照条件下,将1molCH4与1molCl2混合后,经充分时间的光照,得到的液态产物为 (  )
A.CH2Cl2、CHCl3、CCl4 B.CCl4
C.CH3Cl、CH2Cl2 、CHCl3、CCl4 D.CH3Cl
11.某烯烃的结构简式为: ,其命名正确的是( )
A.2 -甲基 -4 -乙基 -4 -戊烯
B.2- 异丁基- 1 -丁烯
C.4 -甲基- 2 -乙基 -1 -戊烯
D.2,4-二甲基-3-己烯
12.冠醚能识别碱金属离子,X、Y、Z是常见的三种冠醚,Li 与X作用形成稳定的结构W。下列说法正确的是(  )
A.X与Y属于同系物
B.上述冠醚分子中,所有碳原子和氧原子都采取sp2杂化
C.W中存在极性键、非极性键、离子键
D.冠醚Y能与K+形成稳定结构但不能与Li+形成稳定结构的原因是Li+半径太小
13.以下物质;(1) 甲烷;(2) 苯;(3) 聚乙烯;(4) 聚乙炔;(5) 2-丁炔;(6) 环己烷;(7) 邻二甲苯;(8) 苯乙烯。既能使KMnO4酸性溶液褪色,又能使溴水因发生化学反应而褪色的是(  )
A.(4) (5) (8) B. (4) (5) (7) (8)
C.(3)(4) (5) (8) D.(3) (4) (5) (7) (8)
14.乙醇在醋酸菌作用下被空气氧化是制造醋酸的有效方法,然而这一传统过程远远不能满足工业的需求。目前工业上多采用甲醇和一氧化碳反应制备醋酸:。以为催化剂、碘甲烷为助催化剂合成醋酸(Monsanto法)的反应过程如图所示,其中①②③④均为阴离子。下列有关说法中错误的是(  )
A.甲醇生成碘甲烷的反应为取代反应
B.⑤可表示为
C.在反应过程中Rh的成键数目发生改变
D.该反应过程中不存在非极性键的形成
15.下列关于有机物的说法中,正确的个数有(  )
① 糖类和蛋白质都是高分子化合物,一定条件下能发生水解
② 汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物,完全燃烧只生成CO2和H2O
③ 纤维素进入人体内会完全水解为葡萄糖从而为人体提供能量
④ 75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒
⑤ 乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平
⑥ 酯在碱性条件下的水解反应叫皂化反应
⑦ 石油裂解能得到乙烯,乙烯是生产聚乙烯的原料
⑧ 液化石油气可由石油分馏获得,汽油可由石油分馏或重油裂化获得
A.2 B.3 C.4 D.5
16.下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.CH2=CH2 +HCl CH3CH2Cl
B. +HNO3(浓) +H2O
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
二、综合题
17.能源、资源问题是当前人类社会面临的一项重大课题。
(1)直接利用物质燃烧提供热能在当今社会仍然占很大比重,但存在利用率低的问题。CH4、H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质,甲烷燃烧的化学方程式为:   。
(2)燃料电池将能量转化效率比直接燃烧效率高,如图为某种燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从   口通入(填“A”或“B”);
②假设使用的“燃料”是甲醇,a极的电极反应式为:   。
(3)钢铁的腐蚀现象非常普遍,电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因,某同学按下图进行钢铁腐蚀的模拟,则正极的电极反应式为:   ,当导线中有3.01×1023个电子流过,被腐蚀的铁元素为   g。[ 提示:电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2]
(4)海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用,下图是海带中提取碘的示意图:
①中操作的名称是   ;反应②的离子方程式是   ,下述物质中不可做试剂③的是   。
A.乙醇
B.苯
C.乙酸
D.四氯化碳
18.按要求完成下列填空
(1)写出CH3CH=CH2的键线式   
(2)乙炔的空间构型是   
(3)主链有4个碳原子且分子式为C4H10的物质的结构简式是   
(4)用系统命名法命名下列有机物:
①CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3   
②CH3CH(CH3)CH2OH   
(5)高聚物 的单体是   .
19.按要求完成下列问题
(1) 系统命名为   
(2)写出间﹣甲基苯乙烯的结构简式   
(3)2,2﹣二甲基丙烷的习惯命名为   
(4)写出4﹣甲基﹣2﹣乙基﹣1﹣戊烯的键线式   .
20.
(1)I.金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题。
环戊二烯分子中最多有   个原子共平面。
(2)金刚烷的分子式为   ,其二氯代物有   种(不考虑立体异构)。
(3)已知烯烃能发生如下反应:
则发生该反应后的产物为   、   。
(4)Ⅱ.有A、B、C三种有机物,按要求回答下列问题:
取有机物A 3.0 g,完全燃烧后生成3.6 g H2O和3.36 L CO2(标准状况),已知相同状况下,该有机物的蒸气的密度是氢气的30倍,则该有机物的分子式为   。
(5)有机物B的分子式为C4H8O2,已知该有机物的核磁共振氢谱图有3组信号峰,其红外光谱图如下:
试推测该有机物的可能结构:   。
(6)有机物C是主链含有6个碳原子,有一个甲基、一个乙基2个支链的烷烃,则C的结构有____(不考虑立体异构)。
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
21.
(1)Ⅰ.充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8g CO2和3.6g H2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。
该有机物的分子式   ,A的链状同分异构体共有   种。
(2)A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为   ,其系统命名为   
(3)若该有机物跟HCl的加成产物只有一种,试确定其结构简式   
(4)若该有机物在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子),则用键线式表示的结构简式为   
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.共热MnO2和浓盐酸制备Cl2,用B干燥Cl2和CH4,CH4和Cl2在C中发生取代反应生成氯代甲烷和HCl,用D吸收HCl,防止污染空气。实验时,先点燃A处酒精灯,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,用氯气排出装置内空气,再通甲烷,选项A不符合题意;
B.浓硫酸具有吸水性,甲烷、氯气中有水蒸气,装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用,选项B不符合题意;
C.装置C经过一段时间的散射光照射后,生成氯化氢、一氯甲烷,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,5种产物,选项C符合题意:
D.生成的氯化氢溶于饱和食盐水后,使溶液中的氯离子浓度增大,NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)平衡左移,有NaCl析出,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成氯气,氯气经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应,生成多种氯代烃和HCl,据此解答。
2.【答案】B
【解析】【解答】苯不能使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色.乙烯中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确.乙醇不能使溴水褪色.氧化铁不能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
故答案为:B
【分析】根据各种有机化合物的化学性质进行判断,注意含有不饱和键的有机物与溴水能发生加成反应,能被酸性高锰酸钾氧化.
3.【答案】B
【解析】【解答】A.①、②、⑥、⑦分子中碳原子数小于10,③、④、⑤分子中碳原子数大于10,选项A不符合题意;
B.①、②含有羧基,是酸性化合物,③、⑤不是酸性化合物,选项B符合题意;
C.①、②、③、④、⑤、⑥、⑦均是有机物,选项C不符合题意;
D.①、②、③、④、⑥、⑦含氧元素,⑤不含氧元素,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查的是物质的简单的分类。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.由题意可知,将装置放置在有光亮的地方,甲烷和氯气发生取代反应生成极易溶于水的氯化氢,使U形管左管中气体的物质的量减小,压强减小,则U形管右端的液面会降低,故不符合题意;
B.由题意可知,将装置放置在有光亮的地方,甲烷和氯气发生取代反应生成氯化氢,氯化氢与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色胶状沉淀,故B不符合题意;
C.设甲烷的物质的量为amol,由题意可知,氯气的物质的量为4amol,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯甲烷的物质的量均为mol,则氯气的转化率为×100%=62.5%,故C不符合题意;
D.由题意可知,将装置放置在有光亮的地方,甲烷和氯气发生取代反应生成氯化氢,氯化氢溶于水使溶液中氯离子浓度增大,使饱和食盐水中氯化钠析出,但不会使析出的氯化钠溶解,不可能观察到沉淀消失,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.CH4与Cl2发生取代反应的产物中HCl易溶于水,CH3Cl是难溶性气体、CH2Cl2、CHCl3、CCl4是难溶性液体,反应后左边气压减小,U型管右边液面会下降;
B.盐酸的酸性强于硅酸,生成的硅酸难溶于水;
C.烷烃和氯气的取代反应中有关系式1molH~1molCl2~1molHCl,即有1mol氢原子被取代,要反应1molCl2,生成1molHCl;
D.饱和食盐水中存在,HCl溶于水中,氯离子浓度增大,平衡正向移动,产生氯化钠晶体;
5.【答案】B
【解析】【解答】A.淀粉和纤维素都属于天然高分子,属于混合物,不能互为同分异构体,A不符合题意;
B.植物油中含有不饱和脂肪酸酯,含有碳碳双键,因此能使溴的四氯化碳溶液褪色,B符合题意;
C.乳酸[]和乙酸(CH3COOH)的结构不相似,不能互为同系物,C不符合题意;
D.氯化钠不是重金属盐,食盐水不能破坏蛋白质结构,用盐水漱口不可以杀灭新型冠状病毒,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.淀粉和纤维素的聚合度不同;
C.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;
D.食盐水不能破坏蛋白质结构。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.乙醇能溶于Na2CO3溶液,乙酸与Na2CO3溶液反应产生二氧化碳气体,苯难溶于Na2CO3溶液,所以乙醇、乙酸、苯可以用Na2CO3溶液区分,故A不符合题意;
B.正丁烷的二氯代物有1,1-二氯丁烷、1,2-二氯丁烷、1,3-二氯丁烷、1,4-二氯丁烷、2,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷,共6种结构,故B不符合题意;
C.植物油含有碳碳双键,能使溴水褪色,故C符合题意;
D.淀粉、纤维素水解最终产物都是葡萄糖,油脂酸性条件下水解为高级脂肪酸和甘油,蛋白质水解为氨基酸,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 乙醇、乙酸、苯与Na2CO3溶液混合后现象不同;
B.根据位置异构分析;
C.不饱和酯可使溴水褪色;
D.多糖、油脂、蛋白质均能水解。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.该反应反应过程中不饱和度降低,因此属于加成反应,故A不符合题意;
B.连接在同一碳原子上的氢原子等效、连接在同一碳原子上的甲基等效、具有对称性的氢原子等效,由此可知乙苯中不等效氢原子有5种,因此乙苯的一氯取代物有5种,故B不符合题意;
C.苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的共价键,故C符合题意;
D.苯中氢元素质量分数为=7.7%,乙烯中氢元素质量分数为=14.3%,烃中氢元素质量分数越高,相同质量的烃完全燃烧时消耗的O2越多,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.乙烯中的碳碳双键和苯发生的加成反应;
B.化合物丙的等效氢原子有五种,所以一氯取代物有五种;
C.苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键;
D.等质量的CxHy充分燃烧,H的含量越高,即越大,消耗O2的量越多。
8.【答案】D
【解析】【解答】A. 分子式为 和 的烃,分子式中相差1个CH2,但是分子的结构不一定相似,故A不符合题意
B. 分子式为 和 的有机物 ,分子式中相差2个CH2,但是分子的结构不一定相似,故B不符合题意
C. 符合 通式的烃 ,虽然分子式相差n个CH2,但是分子的结构不一定相似,故C不符合题意
D. 分子式为 和均是烷烃,结构相似,分子式相差1个CH2,故D符合题意
故答案为:D
【分析】一定属于同系物的是,分子结构相似,分子式中相差n个CH2的有机物,根据选项进行判断即可
9.【答案】B
【解析】【解答】A.乙醇、乙醚的分子式分别为C2H6O、C4H10O,二者的最简式不同,不符合条件,A不符合题意;
B.乙酸分子式是C2H4O2,葡萄糖分子式是C6H12O6,乙酸和葡萄糖的最简式相同为CH2O,二者分子中C的质量分数相同、H的质量分数相同,满足题意,B符合题意;
C.丙烷和丙烯,都属于烃,二者最简式不同,C的质量分数不同、H的质量分数也不同,不满足题意,C不符合题意;
D.乙炔分子式是C2H2, 1﹣丁烯分子式是C4H8,乙炔和1﹣丁烯的最简式不同,C的质量分数不同、H的质量分数不同,不满足题意,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧后生成的二氧化碳和水的质量也总是定值,则物质的最简式相同,物质可能是同分异构体,也可能是通式相同的物质。
10.【答案】A
【解析】【解答】甲烷和氯气的取代产物有4种有机物一种无机物,其中一氯甲烷和氯化氢是气体,其余是液体,所以正确的答案是A。
【分析】甲烷的取代反应是连锁反应会有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯化碳、氯化氢五中产物。
11.【答案】C
【解析】【解答】选取含有碳碳双键的最长碳链为主链,最长碳链含有5个C,主链为戊烯,编号从距离碳碳双键最近的右端开始,碳碳双键在1号C,在2号C含有1个乙基,在4号C含有1个甲基,该有机物名称为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯,故C符合题意。
【分析】根据系统命名法可对该有机物进行命名。
12.【答案】D
13.【答案】A
【解析】【解答】(1)甲烷(2)苯(3)聚乙烯、(6)环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)聚乙炔、(5)2-丁炔、(7)邻二甲苯、(8)苯乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)聚乙炔、(5)2-丁炔、 (8)苯乙烯中都含有不饱和键,与溴水发生加成反应而导致溴水褪色。
故答案为:A
【分析】含有碳碳双键或碳碳三键的机能被高锰酸钾氧化,也能与溴水加成;苯环不与溴水加成,苯环上的烃基可被高锰酸钾氧化
14.【答案】D
【解析】【解答】A.甲醇生成碘甲烷的反应CH3OH+HI→CH3I+H2O为取代反应,选项A不符合题意;
B.根据转化关系→+⑤,可推出⑤为,选项B不符合题意;
C.在反应过程中Rh的成键数目分别有4、5、6,发生了改变,选项C不符合题意;
D.②→③的过程中,形成了C—C非极性键,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.甲醇生成碘甲烷的方程式为CH3OH+HI→CH3I+H2O,该反应属于取代反应;
B.根据质量守恒可判断⑤为;
C.反应过程中Rh的成键数目发生了变化。
15.【答案】C
【解析】【解答】①蛋白质都能发生水解反应,糖类中的单糖不能发生水解反应,①不符合题意;
②植物油属于酯类物质,含有氧元素,不属于碳氢化合物,②不符合题意;
③人体内没有能使纤维素分解的酶,因此纤维素进入人体内不会水解,③不符合题意;
④医用酒精的浓度为75%,④符合题意;
⑤乙烯的产量可用于衡量一个国家化工发展水平,⑤符合题意;
⑥皂化反应,是指高级脂肪酸的甘油酯在碱性条件下发生的水解,并不是所有之类在碱性条件下的水解都属于皂化反应,⑥不符合题意;
⑦石油裂解能得到乙烯,乙烯发生加聚反应,可得到聚乙烯,⑦符合题意;
⑧石油分馏可得到液化石油气或汽油;重油裂化也可得到汽油,⑧符合题意;
综上,说法正确的有④⑤⑦⑧,共四个,C符合题意;
故答案为:C
【分析】①单糖不能水解;
②植物油属于酯类物质;
③人体内没有能使纤维素水解的酶;
④医用酒精的浓度为75%;
⑤乙烯的产量可用于衡量一个国家化工发展水平;
⑥根据皂化反应分析;
⑦根据石油裂解产物分析;
⑧根据是由分馏产物分析;
16.【答案】A
【解析】【解答】A.CH2=CH2 +HCl CH3CH2Cl中,碳碳双键发生了加成反应,A符合题意;
B. +HNO3(浓) +H2O中,苯环上的H被硝基(—NO2)取代,属于取代反应,B不符合题意;
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl属于取代反应,C不符合题意;
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O为乙醇的燃烧反应,属于氧化反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】加成反应是指有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,据此分析解答。
17.【答案】(1)CH4 +2O2 CO2 +2H2O
(2)B;CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+6H2O
(3)O2 +2H2O+ 4e- = 4OH-;14
(4)溶解、过滤;H2O2 +2I-+2H+ = 2H2O + I2;AC
【解析】【解答】(1)甲烷燃烧生成CO2和水,发生反应的化学方程式为CH4 +2O2 CO2 +2H2O;
(2)①由电子转移方向可知a为负极,发生氧化反应,应通入燃料,b为正极,发生还原反应,应通入空气,故答案为B;②假设使用的“燃料”是甲醇,a极为负极,发生的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,b为正极,发生还原反应,电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)该装置属于原电池,铁作负极,碳作正极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:2Fe-4e-=2Fe2+,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,当导线中有3.01×1023个电子,即0.5mol电子转移时,被腐蚀的铁元素为56g/mol× =14g;
(4)分离不溶性固体和溶液的方法是溶解、过滤,碘离子和双氧水发生氧化还原反应生成碘单质和水,碘离子化合价由-1升高到0,H2O2中O化合价由-1降到-2,离子方程式为:H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2;乙醇和乙酸能与水互溶,所以不能作萃取剂,苯和四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以作萃取剂,故答案为:AC。
【分析】(1)烃类与氧气的燃烧反应:CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
(2)原电池解题方法:第一步确定自发进行的氧化还原反应。第二步找出电池的正负极,化合价升高、失电子发生氧化反应的为负极;化合价降低、的电子发生还原反应的是正极。第三部判断电子、电流及阴阳离子移动的方向,外电路电子由负极到正极、电流由正极到负极,内电路阳离子向正极移动、阴离子向负极移动。
(3)电极反应方程式的书写步骤:写出氧化还原反应的骨架(主要的反应物及生成物)、确定得失电子数、结合环境(酸碱性)配平电荷守恒、元素守恒。
(4)萃取剂的选取标准为:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,两种溶剂不能互溶,萃取剂和溶质不反应,
18.【答案】(1)
(2)直线型
(3)CH3CH2CH2CH3
(4)2,3﹣二甲基戊烷;2﹣甲基﹣1﹣丙醇
(5)CH2=CHCl
【解析】【解答】解:(1)CH3CH=CH2的键线式为: ,故答案为: ;(2)乙炔中碳原子是sp杂化,是直线型分子,故答案为:直线型; (3)主链有4个碳原子且分子式为C4H10的物质为烷烃,主碳链4个碳原子,结构简式为:CH3 CH2CH2CH3,
故答案为:CH3 CH2CH2CH3;(4)①选取最长碳链为主碳链含5个碳原子,离取代基近的一端给主碳链编号,得到名称为:2,3﹣二甲基戊烷,共含7个碳原子的烷烃,分子式为:C7H16 ,
故答案为:2,3﹣二甲基戊烷;
②CH3CH(CH3)CH2OH,选取含羟基碳在内的最长碳链为主碳链有3个碳原子,离羟基近的一端给主碳链编号确定取代基位置,得到名称为:2﹣甲基﹣1﹣丙醇,
故答案为:2﹣甲基﹣1﹣丙醇; (5)高聚物 的单体是CH2=CHCl,故答案为:CH2=CHCl.
【分析】(1)键线式中用短线“﹣”表示化学键,端点、交点表示碳原子,C原子、H原子不需要标出,利用H原子饱和C的四价结构,杂原子及杂原子上的H原子需要标出;(2)乙炔是直线型分子,碳原子是sp杂化;(3)主链有4个碳原子且分子式为C4H10的物质为烷烃,主碳链4个碳原子;(4)判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:
A.烷烃命名原则:
①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链;
②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号;
④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;
⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面.
B.有机物的名称书写要规范;
C.对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
D.含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小;(5)高聚物单体的判断方法:凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可;凡链节主链上只有四个碳原子(无其它原子)且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中间画线断开,然后将四个半键闭合;凡链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换.
19.【答案】(1)3,3,5,5﹣四甲基庚烷
(2)
(3)新戊烷
(4)
【解析】【解答】解:(1) ,该有机物最长碳链含有7个C,主链为庚烷,编号从两边可以,在3、4号C原子各含有2个甲基,该有机物命名为:3,3,5,5﹣四甲基庚烷,故答案为:3,3,5,5﹣四甲基庚烷;(2)间﹣甲基苯乙烯,该有机物主链为苯乙烯,在苯环上乙烯基的间位含有一个甲基,该有机物结构简式为: ,故答案为: ;(3)2,2﹣二甲基丙烷的结构简式为 ,该有机物为戊烷的同分异构体,名称为新戊烷,故答案为:新戊烷;(4)4﹣甲基﹣2﹣乙基﹣1﹣戊烯的结构简式为:CH3CH(CH3)CH2C(CH2CH3)=CH2,将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有1个碳原子,得到的键线式为 ,故答案为: .
【分析】(1)该有机物为烷烃,根据烷烃的命名原则对该有机物进行命名;(2)该有机物主链为苯乙烯,苯环上乙烯基的间位含有一个甲基;(3)该有机物的结构简式为 ,习惯命名为新戊烷;(4)将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有1个碳原子,据此就可以形成有机物的键线式.
20.【答案】(1)9
(2)C10H16;6
(3)OHCCHO;OHCCH2CHO
(4)C3H8O
(5)、、
(6)C
【解析】【解答】(1)饱和碳原子是四面体结构,碳碳双键为平面结构,碳碳双键形成2个平面可以共面,与双键碳直接相连的原子一定在同一平面内,则5个C和4个H在同一平面内,一个有9个原子共平面;
(2)由金刚烷结构简式,可知金刚烷的分子式为C10H16,金刚烷分子只有次甲基、亚甲基上两种H,所以该物质的一氯代物有2种,当次甲基有一个氯原子取代后,二氯代物有3种,当亚甲基有一个氯原子取代后,二氯代物有3种,共6种;
(3)由信息可知,碳碳双键发生臭氧氧化反应,整个过程为碳碳双键断裂,断裂的碳原子连接氧原子形成新的有机物,则 发生该反应后的产物为OHCCHO、OHCCH2CHO;
(4)在相同状况下,该有机物的蒸气的密度是氢气的30倍,则该有机物的相对分子质量为60;根据水的质量,可得氢原子物质的量为:0.4mol,C原子的物质的量为:0.15mol,根据总质量为3.0g,可得含有O原子,其物质的量为:0.01mol,从而确定分子式为: C3H8O
(5)已知有机物B的核磁共振氢谱图有3组信号峰,且由红外光谱图可知有机物B中含有不对称甲基,C=O、C-O-C,那么其结构有: 、、
(6) 有机物C是主链含有6个碳原子,有一个甲基、一个乙基2个支链的烷烃 ,利用定一动一原则,其一共有4种结构。
【分析】(1)以乙烯平面结构为基础, 环戊二烯分子中 含有连个双键,与双键相连的原子一定在其平面内,从而确定共面原子;
(2)根据结构确定其分子式即可,二氯代物采用定一动一,结合对称结构进行确定即可;
(3)该反应即为烯烃氧化,把双键切割为两个醛基即可;
(4)根据相对密度,确定相对分子质量,再根据燃烧产物,确定C,H,O的比值,即可得到分子式;
(5) 核磁共振氢谱图有3组信号峰 ,说明含有3中氢原子,在结合红外光谱即可确定分子结构;
21.【答案】(1)C4H8;3
(2)CH2=C(CH3)2;2-甲基丙烯(或:2-甲基-1-丙烯)
(3)CH3—CH=CH—CH3
(4)
【解析】【解答】(1)这种有机物蒸气的质量是同温同压下同体积N2的2倍,则该有机物的相对分子质量为2×28=56;n(A)= =0.05mol,
n(C)= n(CO2)= =0.2mol,
n(H)= 2n(H2O)= ×2=0.4mol,
故有机物分子中含有C原子数目为 =4,含有H原子数目为 =8,
因为12×4+1×8=56=M(A),所以不含O元素;则A的分子式为C4H8,
根据分子式C4H8,A的链状同分异构体应为烯烃,分子中有一个C=C,则结构简式为:CH2=CHCH2CH3,CH3CH=CHCH3, 共3种;
答: 该有机物的分子式为C4H8,A的链状同分异构体共有3种。(2)由以上分析可知,A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为 ,主链有3个碳原子,甲基在2号碳原子上,故其系统命名为2-甲基丙烯,
答:A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为CH2=C(CH3)2,其系统命名为2-甲基丙烯。(3) 该有机物跟HCl的加成产物只有一种,所以应该是2-丁烯,其结构简式是CH3CH=CHCH3,
答:若该有机物跟HCl的加成产物只有一种,其结构简式为CH3CH=CHCH3。(4)在核磁共振氢谱中只有一个信号峰,说明有机物中一种H,则不可能为烯烃,应为环丁烷,结构简式为: ;其键线式为: ;
答:该有机物的键线式为 。
【分析】(1)这种有机物蒸气的质量是同温同压下同体积N2的2倍,则该有机物的相对分子质量为2×28=56,计算2.8g有机物的物质的量,结合生成水和二氧化碳的质量可计算有机物的分子式;按碳链异构和双键位置异构确定A的链状同分异构体种数;(2)根据分子式和官能团写出符合条件的结构简式;根据烯烃的命名规则命名;(3)若在核磁共振氢谱中只有一个信号峰,说明有机物中H是同一种类型的。