1.3 烃 分层练习
一、单选题
1.下列说法中,正确的是()
A.甲烷是一种清洁能源,是天然气的主要成分
B.用KMnO4溶液浸泡过的藻土可使水果保鲜,是利用了乙烯的氧化性
C.苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,说明它是一种饱和烃,很稳定
D.己烷可以使溴水褪色,说明己烷中含有碳碳双键
2.茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗,其结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.茚地那韦分子中含有羟基和酮羰基
B.1mol茚地那韦最多与11mol氢气发生加成反应
C.虚线框内的所有碳、氧原子可能处于同一平面
D.茚地那韦可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不与FeCl3溶液显色
3.已知正四面体形分子E和直线型分子G反应,生成四面体形分子L和直线型分子M。(组成E分子的元素的原子序数小于10,组成G分子的元素为第三周期的元素。)如下图,则下列判断中正确的是( )
A.常温常压下,L是一种液态有机物
B.E中化学键是极性键
C.G有漂白性
D.上述反应的类型是加成反应
4.关于烷烃的叙述不正确的是( )
A.分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
B.烷烃均能与氯水发生取代反应
C.正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高
D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化
5.下列烷烃的沸点是:
物质 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷
沸点 -162℃ -89℃ -1℃ +36℃
根据以上数据推断丙烷的沸点可能是( )
A.约-40℃ B.约-180℃ C.约-100℃ D.约+40℃
6.有机化合物X与在HCl的催化作用下可反应生成Y,其反应如图:
下列说法正确的是( )
A.分子X与分子Y所含官能团种类相同
B.与HCOOC2H5同类别的同分异构体还有2种
C.该反应的副产物为CH3CH2OH和H2O
D.1mol分子X、Y均最多可与5molH2发生加成反应
7.某有机物的结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是 ( )
A.该有机化合物最多能与的发生加成反应
B.它可与碳酸钠溶液反应生成
C.该有机化合物最多能与的
D.该有机化合物最多能与的发生反应
8.苯环结构中,不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
②苯分子中碳碳键的长度完全相等
③苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生反应生成环己烷( )
④经实验测得对二甲苯( )只有一种结构
⑤苯在溴化铁作催化剂条件下同液溴可发生取代反应,但不能因化学反应而使溴水褪色
A.②③④ B.②④⑤ C.①③⑤ D.①②⑤
9.下列叙述中错误的是( )
A.由于氢键的存在,冰能浮在水面上;由于乙醇与水间有氢键的存在,水与乙醇能互溶。
B.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷的反应,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同,都属于取代反应。
C.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致。
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键,难和溴的四氯化碳溶液发生加成反应。
10.两种气态烃以任意比例混合,在120℃,常压下,取1L该混合烃在3.5L氧气中完全燃烧,恢复到原状态,测得气体体积为4.5L,则符合该条件的烃的组合是( )
A.CH4、C3H6 B.CH4、C2H4 C.C2H4、C3H8 D.C2H2、C3H6
11.下列说法正确的是( )
A.“地沟油”经分馏操作可制得燃料油——如汽油、柴油等
B.向电石中加入饱和食盐水制乙炔,并将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去,证明乙炔能被酸性高锰酸钾氧化
C. 的单体是HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH
D.结构式为…-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH-…的高分子化合物,其单体是乙烯
12.有4种碳架如下的烃,下列说法正确的是( )
①a和d是同分异构体
②b和c是同系物
③a和d都能发生加成反应
④只有b和c能发生取代反应.
A.①④ B.①② C.②③ D.①②③
13.下列说法正确的是( )
A.油脂发生皂化反应的产物是高级脂肪酸和甘油
B.苯与甲苯互为同系物,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.(NH4)2SO4浓溶液和CuSO4溶液都可使蛋白质沉淀析出
D.可由乙烯与溴水加成制得溴乙烷
14.化合物Y 能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2 甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:
下列有关化合物X、Y 的说法正确的是( )
A.X 分子中所有原子一定在同一平面上
B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子
C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.X→Y的反应为加成反应
15.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是( )
A.苯和乙烯都能使溴水褪色,且反应原理相同
B.乙烯和乙烷都可以通过聚合反应得到高分子材料
C.淀粉和纤维素的最终水解产物相同
D.苯能发生取代反应,所以苯是饱和烃
16.下列物质的分类正确的是( )
A.属于酸性氧化物 B.属于电解质
C.属于酸 D.属于烃
二、综合题
17.A-F是几种典型有机代表物的分子模型。请看图回答下列问题·
(1)A的二氯取代物有 (填数字)种:
(2)能够发生加成反应的烃有 (填数字)种:
(3)常温下含碳量最高的气态烃是 (填字母):
(4)一卤代物种类最多的是 ((填字母);
(5)写出实验室制取C的化学方程式 ;
(6)写出E发生溴代反应的化学方程式 。
18.回答下列问题:
(1)已知某链状烷烃分子中电子数为42。
①该烷烃的分子式为 。
②该烃的一种同分异构体甲的一氯代物共有4种,甲结构简式是 。
(2)相对分子质量为84的烃,能使溴的四氯化碳溶液褪色。
①若该烃分子中所有的碳原子都在同一个平面内,写出该烃使溴的四氯化碳溶液褪色的反应方程式 ,写出该反应的反应类型 。
②该烃和溴化氢加成只能生成一种产物,则满足该要求的烃有 种。(不考虑立体异构)
(3)用系统命名法命名:
。
(4)由乙炔可以合成分子式为C4H4的烃,该烃有多种同分异构体。
①写出乙炔的电子式 。
②试写出C4H4的烃的一种链式结构的同分异构体的结构简式 。
③它有一种同分异构体,每个碳原子均达饱和,且碳与碳的夹角相同,该分子中碳原子形成的空间构型为 。
(5)含有一个叁键的炔烃,与氢气加成后的产物如图所示,则该烃的结构简式可能有 种。
19.在120℃、1.01×105Pa时,将1L丙烷与若干升O2混合点燃充分燃烧后,恢复至原温度、压强,测得气体体积为aL,通过碱石灰后气体体积变为bL。
(1)若a-b=7,则bL气体中一定含有 。
(2)若a-b=5,则混合前O2体积为 ,点燃前混合气体的平均摩尔质量为 。
20.如图是实验室制取乙炔气体及乙炔的性质实验的部分装置.
(1)写出电石与饱和食盐水反应生成乙炔的化学方程式:
(2)实验中用饱和食盐水与电石反应,而不直接用水的原因是
(3)硫酸铜溶液的作用是 ,发生反应的离子方程式为
(4)将通过硫酸铜溶液后的气体通入溴的四氯碳溶液中,实验现象是 ,发生反应的化学方程式是 ,反应类型为
(5)为验证乙炔与溴水的反应类型,某同学提出用pH试纸来测反应后的溶液的酸碱性即可判断,理由是
21.某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等).
(1)该产品的结构简式为 ;
(2)下列物质中,与该产品互为同分异构体的是 (填序号),与该产品互为同系物的是 (填序号).
①CH3CH=CHCOOH ②CH2=CHCOOCH3 ③CH3CH2CH=CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH
(3)在一定条件下,该产品跟乙二醇反应可得到分子式为C6H10O3的物质,该物质发生加聚反应可得到用来制作隐形眼镜的高分子材料,这种高聚物的结构简式为 .
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、天然气的主要成分是甲烷,它是一种“清洁能源”,甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,A符合题意;
B、用KMnO4溶液浸泡过的藻土可使水果保鲜,是利用了乙烯的还原性,B不符合题意;
C、苯是一种不饱和烃,但苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,C不符合题意;
D、己烷中不含碳碳双键,可以使溴水褪色是因为己烷萃取了溴水中的溴,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、甲烷燃烧产物不会对环境产生污染;
B、乙烯对农作物具有催熟作用,KMnO4可以和乙烯发生反应,KMnO4做氧化剂,乙烯做还原剂;
C、苯存在的是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键;
D、溴水易溶于有机物。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.该分子中含有羟基(-OH),不含酮羰基,结构中的-NH-CO-是酰胺键,A项不符合题意;
B.分子中的 可以与H2反应,1mol 消耗3molH2,苯环可以与H2反应,也是1:3的关系,碳氧双键由于来源于酰胺键,不能和氢气加成,所以1mol该分子消耗9molH2,B项不符合题意;
C. 苯环中的6个碳原子在一个平面上,1号碳和2号碳是取代了苯环上原来的氢,也在苯环的平面上,1号或者2号碳是正四面体的中心,最多再有2个原子与其共面,可以选择苯环上的C和3号碳,1、2、3号碳原子共面,对于3号碳上的O则不在此平面上,C项不符合题意;
D.该结构中有羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,没有酚羟基,故不能使氯化铁溶液变色,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.图片所示分子没有酮羰基,羰基全部来源酰胺键;
B.酰胺键不能和氢气加成;
C.虚线框内碳原子和氧原子不可能全部处于同一平面,因为碳的四个价键全部是单键的时候最多两个相连原子与碳原子共平面;
D.醇羟基无法使氯化铁溶液显色。
3.【答案】B
【解析】【解答】由题意可知,E 为甲烷,G为氯气,L为一氯甲烷,M为氯化氢。A.常温常压下,一氯甲烷是一种气态有机物,不符合题意;
B.不同种元素形成的共价键是极性键,符合题意;
C.氯气没有漂白性,不符合题意;
D.该反应为取代反应,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物中,一氯甲烷为气体、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷为液体。
4.【答案】B
【解析】【解答】 对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解,分子式符合CnH2n+2的烃中碳原子均已饱和,则A正确;烷烃的化学性质与甲烷相似,取代反应必须与纯卤素单质反应,则D正确,B错误;结合烷烃的物理性质的递变规律,可知C正确。
故答案为:B
【分析】A. CnH2n+2 是烷烃的通式;
B.烷烃和氯气在光照的条件下发生取代反应,与滤水不反应;
C.烷烃同系物的熔沸点随着碳原子数的增多而升高;
D.烷烃的性质相对稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水褪色。
5.【答案】A
【解析】【解答】由烷烃沸点数据可以看出,烷烃中碳原子个数越多,沸点越大,故丙烷的沸点应高于乙烷、低于丁烷,即介于-89℃~-1℃之间,
故答案为:A。
【分析】根据有机物的沸点变化规律可知,随相对分子质量的增加而升高,丙烷的沸点应处于乙烷和丁烷之间。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.分子X中存在酯基、醚键、酮羰基和氨基4种官能团,分子Y中含有酯基、醚键、羟基、碳碳双键,A项不符合题意;
B.与HCOOC2H5同属于酯类的同分异构体只有CH3COOCH31种,B项不符合题意;
C.由反应前后元素守恒可知,该反应的副产物为CH3CH2OH和H2O,C项符合题意;
D.X分子中,苯基、酮羰基能与H2发生加成反应,所以1mol分子X最多与4molH2发生加成反应,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.X中含有的官能团为酯基、醚键、酮羰基和氨基;Y中含有的官能团为酯基、醚键、羟基、碳碳双键;
B.HCOOC2H5属于酯类;
D.X分子中苯和羰基能与氢气加成;Y分子中苯环、双键能与氢气加成。
7.【答案】A
【解析】【解答】A、1mol该物质含有2mol苯环,1mol碳碳双键,能与7mol氢气发生加成反应,故A正确;
B、该物质含有酚羟基,能与碳酸钠反应生成酚钠、碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,故B错误;
C、酚羟基和酯基均能与NaOH反应,则1mol该有机化合物最多能与3mol的NaOH,故C错误;
D、酚羟基的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1mol该有机化合物最多能与4mol的Br2发生反应,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、苯环和氢气以3:1加成,碳碳双键和氢气以1:1加成;
B、酚羟基与碳酸钠反应生成碳酸氢钠;
C、酚羟基和酯基均能与NaOH反应;
D、酚羟基的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应。
8.【答案】D
【解析】【解答】 如果苯环为单双键交替结构,则其中的双键可被酸性KMnO4溶液氧化,可与Br2发生加成反应,分子中碳碳单键和碳碳双键长度不同,因此①②⑤可证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构。如果苯环是单双键交替结构,则苯环中含有三个双键,同样1 mol苯可与3 mol H2加成生成环己烷,因此③错误。如果苯环是单双键交替结构,对二甲苯可写成 和 两种形式,若把第一种形式进行上下翻转,即可得到第二种形式,即这两种形式为同一种结构,因此不能通过对二甲苯只有一种结构证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,④错误。
故答案为:D
【分析】
本题抓住几点:
苯不是单双键交替结构,不具备碳碳双键的典型特征反应:不与溴加成,不被KMnO4氧化:①⑤对
单双键交替结构,键长应该不相等,但苯键长一样,说明不是单双键交替:②对
若单双键交替结构, 苯的邻二取代物可能在单键上,也有可能在双键上,但实际上 苯的邻二取代物只有1种,说明不是单双键交替结构
不管是否单双键交替,苯的对位二取代物总是只有1种,所以不能区别苯的结构。④错误
不管是否单双键交替,苯因为缺氢,所以必然可以与氢气加成,与单双键交替无关③错误
9.【答案】C
【解析】【解答】A.氢键的存在,能影响物质的熔沸点和水溶性,因此冰能浮在水面上,水和乙醇能互溶,选项正确,A不符合题意;
B.甲烷和氯气的反应为取代反应,苯和硝酸的反应为取代反应,选项正确,B不符合题意;
C.氢键属于分子间作用力,不属于化学键,与物质的稳定性无关,选项错误,C符合题意;
D.苯分子结构中不存在单双键交替现象,因此苯环中不含有碳碳双键,不能与溴发生加成反应,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据氢键的影响分析;
B.根据发生的反应分析;
C.氢键与物质的稳定性无关;
D.根据苯的结构分析;
10.【答案】B
【解析】【解答】当t>100℃时,水为气体,气态烃完全燃烧,反应前后气体体积相等,根据烃燃烧的通式: ,列关系式 ,解得y=4;
即混合气中平均含有H原子数为4,两种气态烃以任意比例混合,则混合气体中每种烃含有H原子数都为4。
A、CH4、C3H6中H原子数分别为4、6,平均值不可能为4,故A不选;
B、CH4、C2H4中H原子数都为4,平均值为4,符合题意,故B选;
C、C2H4、C3H8中H原子数都为4、8,平均值不可能为4,故C不选;
D、C2H2、C3H6中H原子数分别为2、6,只有1:1混合才能使平均值为4,不符合以任意比例混合的要求,故D不选。
故答案为:B。
【分析】根据烃燃烧的通式: ,在100℃以上,水为气体,反应前后气体体积相等,则 ,解得y=4;两种气态烃以任意比例混合,则混合气体中每种烃含有H原子数都为4,据此分析解答。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.地沟油属于酯类,而汽油属于烃类,“地沟油”经分馏得不到汽油,故A不符合题意;
B.生成的乙炔气体中含有硫化氢等杂质,硫化氢具有还原性,也能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰了检验结果,故B不符合题意;
C.HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH能够发生缩聚反应生成 ,因此 的单体是HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH,故C符合题意;
D.乙烯的加聚产物为 ,结构中不含碳碳双键,结构式为…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH—…的高分子化合物为聚乙炔,其单体应为乙炔,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】汽油为碳氢化合物(烃),而油脂属于酯类;电石放入饱和食盐水中,产生的气体有乙炔和硫化氢气体,混合气体会干扰验证试验结果;酯的单体为断裂酯键后加H和OH所形成的的酸和碱;高聚物单体的判断为重复单元的两端断键,中间加一个键。
12.【答案】B
【解析】【解答】由碳架结构可知A为CH3C(CH3)=CH2,b为CH3CH2CH2CH3,c为C(CH3)4,d为环丁烷,
①.a为CH3C(CH3)=CH2,属于烯烃,d为环丁烷,属于环烷烃,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故①正确;
②.b为CH3CH2CH2CH3,c为C(CH3)4,二者都属于烷烃,分子式不同,互为同系物,故②正确;
③.a为CH3C(CH3)=CH2,含有C=C双键,可以发生加成反应,d为环丁烷,属于环烷烃,不能发生加成反应,故③错误;
④.都属于烃,一定条件下都可以发生取代反应,故④错误;
故选B.
【分析】由碳架结构可知a为CH3C(CH3)=CH2,b为CH3CH2CH2CH3,c为C(CH3)4,d为环丁烷,结合对应有机物的结构和性质解答该题.
13.【答案】C
【解析】【解答】A.油脂在碱性条件下发生水解反应为皂化反应,其产物是高级脂肪酸钠和甘油,A说法不符合题意;
B.苯与甲苯互为同系物,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能,B说法不符合题意;
C.(NH4)2SO4浓溶液可使蛋白质沉淀析出,CuSO4溶液使蛋白质变性、析出,C说法符合题意;
D.可由乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,可与溴化氢加成制得溴乙烷,D说法不符合题意;
答案为C。
【分析】A.油脂再碱性条件下发生皂化反应,在碱性条件下产生的是盐不是酸
B.甲苯与苯互为同系物,甲苯与高锰酸钾溶液作用,主要是苯环对甲基的影响,苯不能失去褪色
C.硫酸铵使蛋白质发生盐析,是可逆的,硫酸铜使蛋白质发生不可逆的变性
D.产物不对,发生的不是取代反应,是加成反应
14.【答案】B
【解析】【解答】A.X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上,A不符合题意;
B.Y与Br2的加成产物为 , 中“*”碳为手性碳原子,B符合题意;
C.X中含酚羟基,X能与酸性KMnO4溶液反应,Y中含碳碳双键,Y能使酸性KMnO4溶液褪色,C不符合题意;
D.对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X+2 甲基丙烯酰氯→Y+HCl,反应类型为取代反应,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.甲基中所有的原子是不能同时在一个平面上的;
B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,用C*表示;
C.Y中有双键,是可以和高锰酸钾发生氧化还原反应的;
D.加成反应是不饱和化合物类的一种特征反应。加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的;也可以是不稳定的中间体,随即发生进一步变化而形成稳定产物。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.苯能萃取溴水中的溴而使溴水褪色,该变化为物理变化,乙烯能和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷而使溴水褪色,该变化为化学变化,A不符合题意;
B.含有碳碳双键的有机物能发生加聚反应,乙烷不含碳碳双键,不能发生加聚反应生成高分子化合物,B不符合题意;
C. 淀粉和纤维素的最终水解产物都是葡萄糖,水解产物相同,C符合题意;
D. 苯属于不饱和烃,但苯分子中不存在碳碳双键和碳碳单键,是介于单键和双键之间的特殊键,所以苯性质较特殊,一定条件下能发生取代反应,如在溴化铁作催化剂条件下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.苯与溴水发生萃取,乙烯与溴水发生加成反应;
B.乙烷中不含有碳碳双键,不能发生加聚反应;
C.淀粉和纤维素水解都生成葡萄糖;
D.苯属于不饱和烃;
16.【答案】A
【解析】【解答】A.能与碱反应生成硅酸盐和水,属于酸性氧化物,故A符合题意;
B.自身不能电离,属于非电解质,故B不符合题意;
C.电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,属于盐,故C不符合题意;
D.只由一种元素组成,属于单质,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.酸性氧化物:和碱反应只生成盐和水的氧化物;
B.电解质:在水溶液或熔融态能够导电的化合物;
C.酸:电离时阳离子全部为H+的化合物;
D.烃:只由碳氢两种元素组成的有机化合物。
17.【答案】(1)1
(2)3
(3)C
(4)F
(5)CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O
(6)
【解析】【解答】由结构模型可知A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为丙烷,E为苯,F为甲苯。
(1)甲烷为正四面体结构,其二氯取代物只有1种;
(2)乙烯、苯和甲苯在一定条件下能与氢气发生加成反应,能够发生加成反应的烃有3种;
(3)常温下含碳量最高的气态烃是乙烯,故答案为:C;
(4)甲烷、乙烷、乙烯、苯的一卤代物都只有1种,丙烷的一卤代物只有2种,甲苯的一卤代物有4种,种类最多,故答案为:F;
(5)实验室利用无水乙醇在浓硫酸的催化下迅速加热至170 ,制取乙烯,反应的化学方程式为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;
(6)苯和液溴中加入铁粉,发生溴代反应的化学方程式为: 。
【分析】由结构模型可知A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为丙烷,E为苯,F为甲苯。
(1)甲烷正四面体,二氯取代产物只有一种。
(2)乙烯含有碳碳双键能够加成,苯,甲苯有苯环,能够与H2加成;
(3)根据分子式进行计算得出C元素的质量分数;
(4)根据H原子的种类、以及能否对称解答;
(5)根据乙醇在浓硫酸做催化剂,170℃时,发生消去反应解答;
(6)苯与液溴在铁做催化剂条件下发生取代反应;
18.【答案】(1)C5H12;
(2)(CH3)2C=C(CH3)2+Br2→(CH3)2CBr-CBr(CH3)2;加成反应;2
(3)2,5,5-三甲基-4-乙基庚烷
(4);CH2=CH-C≡CH;正四面体
(5)2
【解析】【解答】本题主要考查有机推断,从我们熟知的有机物的通式出发,推断出有机物的分子式或者同分异构体的结构简式。
(1)①链状烷烃的通式是CnH2n+2,根据其电子数为42,可得6n+2n+2=42,所以n=5,故该烷烃的分子式为C5H12;②C5H12的同分异构体一共有3种:正戊烷、异戊烷、新戊烷,其中异戊烷的一氯代物有4种,所以甲是异戊烷,结构简式是。
(2)①根据题意,该烃相对分子质量为84,能使溴的四氯化碳溶液褪色,可知分子中存在碳碳双键,猜测是单烯烃,可尝试计算:12n+2n+2=84,则n=6,其分子式为C6H12,根据分子中所有的碳原子都在同一个平面内可知其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2,所以该烃使溴的四氯化碳溶液褪色的反应方程式为:(CH3)2C=C(CH3)2+Br2→(CH3)2CBr-CBr(CH3)2,该反应为加成反应;②根据C6H12和溴化氢加成只能生成一种产物可知,满足该要求的烃的结构简式有:CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2,共2种。
(3)根据系统命名法的“主链最长、支链最多、位次最小”的原则,找出主链:,然后即可命名:2,5,5-三甲基-4-乙基庚烷。
(4)①乙炔的电子式为 ;②链状的C4H4与饱和烃C4H10相比,少了6个H,可知C4H4分子中存在一个碳碳双键和一个碳碳三键,该烃的一种链式结构的同分异构体的结构简式为CH2=CH-C≡CH;③由该同分异构体中每个碳原子均达饱和,且碳与碳的夹角相同可知,该分子中碳原子形成的空间构型为正四面体。
(5)能形成碳碳三键的两个碳原子上必须至少含有2个H,满足这个条件的烃有2种: 、 。
【分析】
(1)①根据其电子数和链状烷烃的通式是CnH2n+2计算;
②依据等效氢的数目判断;
(2)①根据烃的相对分子质量和现象判断官能团,依据官能团的性质分析;
②根据对称性判断;
(3)根据系统命名法的“主链最长、支链最多、位次最小”的原则,找出主链,然后命名;
(4)①乙炔含碳碳三键;
②具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;
③依据信息分析;
(5)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
19.【答案】(1)O2
(2)4L;34.4g·mol-1
【解析】【解答】(1)若a-b=7,说明丙烷完全燃烧,生成3LCO2和4LH2O(g),因此反应后O2仍然有剩余,因此bL气体中一定含有O2;
(2)若a-b=5,说明丙烷不完全燃烧,1L丙烷反应生成4LH2O(g)、1LCO2(g)和2LCO(g)。根据氧元素守恒可得,反应前O2体积为4L;点燃前混合气体的平均摩尔质量为。
【分析】丙烷完全燃烧,反应的化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)。碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,可吸收反应生成的H2O(g)和CO2(g)。
20.【答案】(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(2)直接用水反应过于剧烈,用饱和食盐水,反应较缓慢,可得到平稳的气流;
(3)除去杂质气体H2S;H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(4)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;CH≡CH+2Br2→2CHBr2CHBr2;加成反应
(5)若发生取代反应,生成HBr,溶液呈强酸性,否则发生加成反应.
【解析】【解答】(1)电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔化学方程式为:CaC2+2H2O→2Ca(OH)2+CH≡CH↑,故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
(2)电石与水反应非常剧烈,减缓反应的速率,通常用饱和食盐水代替水,故答案为:直接用水反应过于剧烈,用饱和食盐水,反应较缓慢,可得到平稳的气流;
(3)乙炔中常混有杂质气体硫化氢,硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀,离子反应方程式为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,故答案为:除去杂质气体H2S;H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;
(4)乙炔与2mol溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,生成1,1,2,2﹣四溴乙烷,化学反应方程式为:CH≡CH+2Br2→2CHBr2CHBr2,故答案为:橙红色褪去;CH≡CH+2Br2→2CHBr2CHBr2;加成反应;
(5)HBr溶液为强酸性溶液,若为取代反应应有HBr生成,此时溶液显酸性,能使pH试纸显红色,否则发生的是加成反应,故答案为:若发生取代反应,生成HBr,溶液呈强酸性,否则发生加成反应.
【分析】(1)电石与水反应生成乙炔和氢氧化钙,据此书写化学反应方程式;
(2)电石与水反应非常剧烈,通常用饱和食盐水代替水,减缓反应的速率;
(3)乙炔中常混有杂质气体硫化氢,硫化氢与硫酸铜反应生成硫化铜沉淀;
(4)乙炔中含有碳碳三键,能与溴发生加成反应使其褪色;
(5)HBr溶液为强酸性溶液,若为取代反应应有HBr生成,据此解答即可.
21.【答案】(1)CH3C=CH2COOH
(2)①②③;无答案
(3)
【解析】【解答】解:(1.)黑色球为C原子,白色球为H原子,斜线球为O原子,由结构可知,该有机物的结构简式为CH3C=CH2COOH,故答案为:CH3C=CH2COOH;
(2.)①CH3CH=CHCOOH与CH3C=CH2COOH,分子式相同,C=C双键位置不同,二者互为同分异构体,②CH2=CHCOOCH3 与CH3C=CH2COOH,分子式相同,含有的官能团种类不与完全相同,前者含有酯基、后者含有羧基,二者互为同分异构体,③CH3CH2CH=CHCOOH与CH3C=CH2COOH,分子式相同,C=C双键位置不同,二者互为同分异构体,④CH3CH(CH3)COOH与CH3C=CH2COOH,分子式不与相同,含有的官能团种类不与完全相同,前者只含有羧基、后者含有羧基与C=C,二者不是同分异构体,也不是同系物,
故答案为:①②③,无答案;
(3.)CH3C=CH2COOH与乙二醇反应可得到分子式为C6H10O3的物质,该物质的结构简式为:CH3C=CH2COOCH2CH2OH,分子中含有C=C双键,反应加聚反应生成高聚物 ,故答案为: .
【分析】(1)C原子可以成4个键、H原子可以成1个键、O原子可以成2个键,由结构可知,黑色球为C原子,白色球为H原子,斜线球为O原子,据此书写;(2)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,结构相似,在组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,据此进行判断,注意含有官能团的同系物中,官能团数目与种类相同;(3)CH3C=CH2COOH与乙二醇反应可得到分子式为C6H10O3的物质,该物质的结构简式为:CH3C=CH2COOCH2CH2OH,分子中含有C=C双键,反应加聚反应生成高聚物.