2.1 有机化学反应类型 分层练习
一、单选题
1.下列属于加成反应的是( )
A.乙醇与浓硫酸共热制乙烯
B.溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热有乙醇生成
C.苯乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D.长期敞口放置的酒出现酸味
2.下列各组中的反应,属于同一反应类型的是 ( )
A.甲烷与氯气光照;乙烷燃烧
B.苯制溴苯;由苯制环己烷
C.乙烯使溴水褪色;甲苯使酸性KMnO4溶液褪色
D.由苯与硝酸反应制硝基苯;由甲烷制二氯甲烷
3.下列反应中,不属于取代反应的是( )
A. +HNO3 +H2O
B.CH2=CH2+Br2 BrCH2CH2Br
C.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
D.CH3CH2CH2Br+NaOH CH3CH2CH2OH+NaBr
4.C2H6+Cl2 C2H5Cl+HCl的反应类型为( )
A.取代反应 B.加成反应 C.酯化反应 D.消去反应
5.下列叙述正确的是( )
A.NaCl溶液在电流的作用下电离出Na+
B.离子化合物一定是电解质
C.溶于水电离出氢离子的化合物都是酸
D.氯乙烷溶于水电离出Cl-
6.氨甲环酸可用于治疗出血症,其结构简式如下图所示。下列关于氨甲环酸说法错误的是( )
A.分子式为 B.含氧官能团为羧基
C.能发生取代反应 D.分子中所有碳原子共平面
7.下列大小关系错误的是( )
A.熔点:SiC>MgO>NaBr>NaI>S
B.密度:溴苯>水>甲苯
C.水溶性:丙三醇>丙醇>苯甲醇
D.—OH上H的活泼性:苯酚>乙醇>水
8.下列关于有机物的说法错误的有几个( )
①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③乙二醇和丙三醇互为同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤检验丙烯醛中的碳碳双键可以直接加入溴水看其是否褪色
⑥能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是核磁共振谱法
⑦所有卤代烃都难溶于水,且都是密度比水大的液体
⑧将蔗糖和稀硫酸加热水解后的液体取出少许,加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热,无红色沉淀生成,证明蔗糖未发生水解生成葡萄糖
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
9.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R﹣MgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成: ,所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一.现欲合成(CH3)3C﹣OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1﹣溴丙烷
C.甲醛和2﹣溴丙烷 D.丙酮和一氯甲烷
10.关于有机反应类型,下列判断错误的是( )
A. (加成反应)
B. (氧化反应)
C. (消去反应)
D. (取代反应)
11.由溴乙烷制取乙二醇.依次发生的反应类型是( )
A.取代、加成、水解 B.消去、加成、取代
C.水解、消去、加成 D.消去、水解、取代
12.高分子M广泛用于牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如下:
下列有关说法错误的是( )
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构
C.有机物B和C合成M的反应是加聚反应
D.1mol高分子M发生水解最多消耗NaOH 2mol
13.作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理如图,下列说法不正确的是( )
A.乙基蒽醌的一氯代物有7种(不包括立体异构)
B.是极性分子
C.乙基蒽醇中的碳有2种杂化方式
D.乙基蒽醌是反应的催化剂
14.南开大学某团队报道了一种有机合成新方法,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.X、Y、W和T均能发生加成反应 B.X、Y、W和T均为烃的衍生物
C.T与2-己酮互为同系物 D.X的芳香族同分异构体有4种
15.制备异戊二烯流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.甲分子中只有1种化学环境的氢原子
B.乙能发生加成反应、取代反应、消去反应
C.丙分子中的官能团有碳碳双键和羟基
D.上述每步转化都属于消去反应
16.《本草纲目》果部第三十卷中提到“山楂化饮食,消肉积、症瘕、痰饮、痞满吞酸、滞血痛胀。”山楂中的有效成分枸橼酸又称柠檬酸,结构如下,下列说法中正确的是
A.柠檬酸的酸性比碳酸弱
B.柠檬酸易溶于水,可与水分子形成氢键
C.1mol 柠檬酸可与4molNaOH反应
D.柠檬酸可发生取代反应、加成反应和氧化反应
二、综合题
17.2 丁烯是石油裂解的产物之一,回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,2 丁烯与氢气反应的化学方程式为 ,反应类型为 。
(2)烯烃A是2 丁烯的一种同分异构体,它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则A的结构简式为 ;A分子中能够共平面的碳原子个数为 ,A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。
18.石油裂化可得到有机物(CH3)2C=C(CH3)2(以下用A表示)。
(1)A的官能团名称为 ;A在通常状况下呈 (填“气”“液”或“固”)态。
(2)A与Br2的加成产物B与NaOH的乙醇溶液共热可生成二烯烃C,则C的结构简式为: ;B生成C的反应类型为 。
(3)C与一定量Br2反应可能生成D、E和G,而D与HBr的加成产物只有F,则D形成高分子化合物的化学方程式为 。
(4)C的同分异构体中不可能为 (填字母)
a.芳香烃 b.炔烃 c.环烯烃 d.二烯烃
若C的一种同分异构体H与KMnO4酸性溶液生成己二酸,则H的结构简式为 ;
19.国内售卖的酱油含有一定量的食品添加剂,如谷氨酸钠、三氯蔗糖、苯甲酸及苯甲酸钠等,某些相关物质的结构简式如图所示。
请回答下列问题:
(1)谷氨酸的分子式为 。
(2)大豆的主要成分是蛋白质,向蛋白质溶液中加入浓硝酸、加热,实验现象为 。
(3)常温下,苯甲酸能与下列物质中的____反应(填字母)。
A.溶液 B. C.氢气 D.溴水
(4)检验三氯蔗糖中含氯元素的试剂是____(填字母)。
A.溶液和稀硝酸 B.溶液和溶液
C.溶液、溶液和稀硝酸 D.溶液和盐酸
(5)T与谷氨酸互为同分异构体,所含官能团种类和数目与谷氨酸完全相同,则T有 种结构(不包括立体异构体),其中核磁共振氢谱上有四组峰的T的结构简式为 (填一种)。
20.下图中 A,B,C,D 分别是三种烃的分子结构,请回答下列问题:
(1)上图中 D 是有机物分子的 模型;
(2)烃 A 及其同系物的分子式符合通式 (碳原子个数用 n 表示),当 n=6 时的同分异构体数目为 (填数字)种;
(3)上述三种有机物烃中,所有原子均共平面的是 (填有机物的名.称.);
(4)下列关于烃 C 的叙述正确的是 (填序号)。
A.分子式为 C6H6,它不能使酸性 KMnO4 溶液褪色,属于饱和烃
B.从分子结构看,C 分子中含有碳碳双键,属于烯烃
C.烃 C 的同系物二甲苯(C8H10)有三种不同的结构,均属于芳香烃
D.烃 C 中加入溴水,充分振荡,静置,下层无色
(5)分别写出B使溴水褪色、C的溴代反应的化学方程式,并指明反应类型:
(6)C 的同系物甲苯与足量氢气加成后的产物(甲基环己烷)的一氯代物有 种。
21.溴乙烷是有机合成中的重要原料。实验室制备溴乙烷(C2H5Br,沸点38.4℃)的装置如图所示,其实验步骤为:①检查装置的气密性,向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水;②向仪器a中加入10mL 95%乙醇、28mL 92%浓硫酸,然后加入适量溴化钠和几粒碎瓷片;③在45~50℃加热2h,使其充分反应。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)在大烧杯中加入冰水的目的是 。
(3)加入碎瓷片的作用是 。
(4)为了更好的控制温度,选择常用的加热方式为 。
(5)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,该气体分子式为 ,生成的无色刺激性气味气体的分子式为 。
(6)U形管内可观察到的现象是 。
(7)反应结束后,U形管内粗制的C2H5Br呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可以选择下列试剂中的________(填序号)。
A.Na2SO3溶液 B.H2O C.NaOH溶液 D.苯
(8)检验溴乙烷中溴元素的实验步骤是:取少量溴乙烷于试管中,加入NaOH溶液,加热煮沸一段时间,冷却, 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.乙醇与浓硫酸共热制乙烯是消去反应,故A不符合;
B.溴乙烷与氢氧化钠水溶液共热生成乙醇是水解反应,也属于取代反应,故B不符合;
C.苯乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,由于苯乙烯含有碳碳双键,苯乙烯与溴发生加成反应,故C符合;
D.长期敞口放置的酒出现酸味,是因为乙醇被氧化生成乙酸,属于氧化反应,故D不符合;
故答案为:C。
【分析】有机物分子中的不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应是加成反应,据此判断。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.前者属于取代,后者属于氧化反应,故A不符合题意
B.前者属于取代,后者属于加成,故B不符合题意
C.前者属于加成,后者属于氧化,故C不符合题意
D.前者属于取代,后者属于取代 ,故D符合题意
故答案为:D
【分析】取代反应:用一个原子或原子团,取代另一个原子或原子团
加成反应:断开不饱和键,加上小分子
3.【答案】B
【解析】【解答】A.苯中的氢原子被硝基取代生成硝基苯,该反应为取代反应,A不符合题意;
B.乙烯中碳碳双键变成了碳碳单键,该反应为加成反应,B符合题意;
C.甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷,该反应为取代反应,C不符合题意;
D.1-溴丁烷在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成1-丁醇和溴化钠,该反应属于取代反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对取代反应的考查, 根据取代反应的特征进行分析即可。
4.【答案】A
【解析】【解答】乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢,
故正确答案选A。
【分析】注意取代反应的特点“有上有下'.
5.【答案】B
【解析】【解答】A.NaCl溶液在水分子作用下电离出钠离子和氯离子,故A不符合题意;
B.离子化合物在水溶液里和熔化状态下均能电离出自由移动的离子,故B符合题意;
C.NH4HSO4在水溶液里能电离出氢离子,但是它是盐,故C不符合题意;
D.氯乙烷是非电解质,且不溶于水电离,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】C中注意电离出阳离子全是氢离子的化合物是酸。D中有机物大部分是非电解质。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.根据结构简式,氨甲环酸分子式为,故A不符合题意;
B.氨甲环酸分子中含氧官能团为羧基,故B不符合题意;
C.氨甲环酸分子中含羧基、氨基,能发生取代反应,故C不符合题意;
D.氨甲环酸分子中,除了羧基的碳原子、其余碳原子都是饱和碳原子,根据甲烷的结构可知,氨甲环酸分子不可能所有碳原子共平面,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据结构简式可以推得氨甲环酸的分子式;
B.羧基:-COOH;
C.常见的能发生取代反应的官能团:羧基、氨基、醇羟基、酯基、卤原子和肽键等;
D.氨甲环酸分子中所有碳原子不在同一个共面上。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.SiC为原子晶体,熔点最高。S为分子晶体,熔点最低。MgO、NaBr、Nal为离子晶体,阴阳离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,熔沸点越高;离子键与离子带电荷、离子半径之和有关,离子带电荷多,离子半径小,则离子键强,熔沸点越高。熔点:SiC>MgO>NaBr>NaI>S,故A不符合题意;
B.密度:溴苯>水>甲苯,故B不符合题意;
C.水溶性随羟基数的增多而增大,苯环是疏水基团,水溶性:丙三醇>丙醇>苯甲醇,故C不符合题意;
D.苯酚、水、乙醇与钠反应的剧烈程度可以判断断键能力依次减弱,羟基上氢原子的活泼性依次减弱,故羟基上氢原子的活泼性:苯酚>水>乙醇,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的是离子晶体和原子晶体以及分子晶体的熔点比较,原子晶体的熔点与键能有关,离子晶体主要和半径以及电荷有关,分子晶体熔点最低
B.通过与水的分层现象即可判断密度大小
C.均可形成氢键,氢键的数目越多,水溶性越强
D.通过与钠反应的剧烈程度即可判断
8.【答案】C
【解析】【解答】①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式均为CH2,①符合题意;
②CH≡CH和C6H6的最简式均为CH,C原子和H原子个数比均为1:1,故二者含碳量相同,②符合题意;
③乙二醇含二个羟基,丙三醇含三个羟基,二者结构不相似,不互为同系物,③不符合题意;
④C原子数相同的烷烃,支链越多,熔沸点越低,故正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低,④符合题意;
⑤丙烯醛中的醛基也能使溴水褪色,干扰碳碳双键的检验,⑤不符合题意;
⑥能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是质谱法,⑥不符合题意;
⑦所有卤代烃都难溶于水,但不是所有卤代烃的密度都比水大,也不是所有卤代烃都是液体,如一氯甲烷常温下为气体,1-氯丙烷的密度比水小,⑦不符合题意;
⑧加入的新制的氢氧化铜悬浊液和作催化剂的稀硫酸反应了,不能证明蔗糖是否水解,应在加新制氢氧化铜悬浊液之前加过量NaOH溶液中和稀硫酸,⑧不符合题意;
综上所述,③⑤⑥⑦⑧不符合题意,C符合题意;
故答案为:C
【分析】①CH3-CH=CH2和CH2=CH2均属于单烯烃,符合通式CnH2n+2;
②根据最简式可以比较其含碳量;
③结构相似(包括官能团及其个数),在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物;
④正戊烷主链为5个C、异戊烷主链为4个C、新戊烷主链为3个C;
⑤醛基和碳碳双键均可以使溴水褪色;
⑥通过质谱法可以直接测量物质的相对分子质量;
⑦某些卤代烃密度比水小;
⑧检验蔗糖水解产物必须先中和酸,再加入新制的氢氧化铜。
9.【答案】D
【解析】【解答】解:由信息: 可知,此反应原理为断开C=O双键,烃基加在碳原子上,﹣MgX加在O原子上,产物水解得到醇,即发生取代反应,即氢原子(﹣H)取代﹣MgX,现要制取(CH3)3C﹣OH,即若合成2﹣甲基﹣2丙醇,则反应物中碳原子数之和为4,
A、氯乙烷和乙醛反应生成产物经水解得到CH3CH(OH)CH2CH3,故A不选;
B、选项中,反应生成产物经水解得到丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),不是丙醇,故B不选;
C、选项中,反应生成产物经水解得到2﹣甲基﹣1﹣丙醇,不是2﹣甲基﹣2﹣丙醇,故C不选;
D、丙酮和一氯甲烷反应生成产物为2﹣甲基﹣2﹣丙醇,故D选;
故选D.
【分析】“格氏试剂”与羰基发生加成反应,其中的“﹣MgX”部分加到羰基的氧上,所得产物经水解可得醇,若合成(CH3)3C﹣OH,即2﹣甲基﹣2﹣丙醇,则反应物中碳原子数之和为4,结合产物中羟基的位置分析.
10.【答案】C
【解析】【解答】A.乙醛和氢气发生加成反应, ,故A不符合题意;
B. 是乙烯发生氧化反应生成乙酸,故B不符合题意;
C. 是发生取代反应,故C符合题意;
D. 是酯的水解反应,又叫取代反应,故D不符合题意。
故答案为C。
【分析】A.醛基转化为羟基;
B.乙烯被氧化生成乙酸;
B.乙醇分子间脱水生成乙醚;
D.酯的水解反应属于取代反应。
11.【答案】B
【解析】【解答】反应如下:消去反应:CH2Br﹣CH3+NaOHCH2=CH2+H2O+NaBr;加成反应:CH2=CH2+Br2=CH2BrCH2Br;水解反应【取代反应】:CH2BrCH2Br+2NaOH CH2OHCH2OH+2NaBr,
故选B.
【分析】由溴乙烷制取乙二醇,需要先将溴乙烷得到而溴乙烷,在水解得到乙二醇.
12.【答案】D
【解析】【解答】A. 由上述分析可知,试剂a为甲醇,故A不符合题意;
B. 化合物B为CH2=CHOCH3,不满足双键碳上连接不同的原子或原子团,则不存在顺反异构,故B不符合题意;
C. 有机物B和C合成M的反应是加聚反应,C与B发生加聚反应生成M,故C不符合题意;
D. 1mol高分子M发生水解最多消耗NaOH 2nmol,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】1.反应条件,根据反应条件判断一些反应类型,如氯气/光照,发生取代反应,浓硫酸/加热发生醇的消去反应等;2.观察反应前后化学键断裂和形成,以及断裂和形成,判断物质是如何进行转化的。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.乙基蒽醌结构不对称,有9种不同环境的氢,9种一氯代物,A符合题意;
B. 分子中正负电荷中心不重合,是极性分子,B不符合题意;
C.乙基蒽醇中饱和碳杂化是sp3,苯环上碳原子为sp2,C不符合题意;
D.反应中被消耗又生成,做催化剂,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.不同环境的氢有几种,一氯代物有几种;
B. 正负电荷中心不重合是极性分子;
C.饱和碳杂化是sp3,苯环上碳原子为sp2;
D.催化剂的判断。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.含有苯环、双键或者碳氧双键都可以发生加成反应,X和W中含有苯环,Y中含有碳碳双键,T中含有酮羰基,A项正确;
B.根据元素组成,烃的衍生物 为除了含有碳氢两种元素外,还含有其他元素,上述物质都含有氧元素,都是烃的衍生物 ,B项正确;
C. 与2-己酮结构相似,分子相差若干个CH2,属于同系物,故C项正确;
D.X的芳香族同分异构体,若有两个取代基,可能结构有:1、-OH和-CH2CH3,2、-OCH3和-CH3,3、-CH2OH和-CH3,每一种情况都有邻位、间位、对位三种,一共为:6种,D项错误
【分析】C.判断是否为同系物,首先判断结构是否相似,然后在判断分子相差若干个CH2,
D.芳香族同分异构体书写时,不仅要考虑到支链异构,也要考虑苯环上位置异构。
15.【答案】D
【解析】【解答】A. 是对称结构,等效氢只有一种,故A不符合题意;
B. 分子结构中含有碳碳叁键,可发生加成反应,含有醇羟基,可以发生酯化反应,即取代反应,还可以发生醇消去反应,故B不符合题意;
C.丙脱水只能引入一个碳碳双键,而异戊二烯中有两个碳碳双键,可知丙中仍有一个碳碳双键,故C不符合题意;
D.上述转化过程中,反应①和②均为加成反应,反应③为消去反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】消去反应的目的是形成不饱和键,其中由甲生成乙过程中碳氧双键变为碳氧单键,所以为加成反应,由乙生成丙过程中,结合目标产物异戊二烯,显然三键要先变双键,然后利用醇消去,再生成双键。
16.【答案】B
17.【答案】(1)CH3CH=CHCH3+H2 CH3CH2CH2CH3;加成反应
(2);4;
【解析】【解答】(1)烯烃与H2的反应为加成反应;
(2)烯烃A与氢气加成一定生成丁烷,丁烷有两种同分异构体,不是正丁烷一定为异丁烷( ),故A为 ;与双键两端的原子直接相连的四个原子共平面。
【分析】(1)2-丁烯与氢气发生加成反应生成丁烷;
(2)根据加成反应后碳链结构不变判断A的结构简式,结合乙烯的分子空间构型判断共勉碳原子数即可。
18.【答案】(1)2,3 二甲基 2 丁烯;液
(2);消去反应
(3)
(4)a;
【解析】【解答】(1)含有碳碳双键的最长的链含4个C,碳碳双键处于2、3号C中间,2、3号C上有2个甲基,故A的系统命名法为2,3 二甲基 2 丁烯;在通常状况下呈液态;答案为:2,3 二甲基 2 丁烯;液;(2) (CH3)2C=C(CH3)2与Br2加成生成B(CH3)2CBr CBr(CH3)2,B与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应,生成二烯烃的化学方程式为: ,则C的结构简式为: ;反应类型为消去反应;
答案为: ;消去反应;(3)C与一定量Br2反应可能生成D、E和G,而D与HBr的加成产物只有F,则D为 ,通过加聚反应生成高分子化合物,该反应的化学方程式为:n → ;
答案为:n → ;(4)C是二烯烃,不饱和度为2,而炔烃、环烯烃、二烯烃的不和度也为2,可以互为同分异构体,而芳香烃的不饱和度至少为4,因此与芳香烃不可能是同分异构体;
答案为:a;若C的一种同分异构体H与KMnO4酸性溶液生成己二酸,则H中不可能含碳碳叁键,H也不可能是二烯烃,只能为环烯烃,在高锰酸钾作用下,双键断裂转变为羧基,则H的结构简式为 ;
答案为: 。
【分析】(3)求C的关键知识点是二烯烃的加成反应,当二烯烃和溴单质1:1反应时,可以发生1,2-加成和1,4-加成,当分子不对称时,可以得到3种加成产物。
19.【答案】(1)C5H9NO4
(2)溶液变黄
(3)A
(4)C
(5)8;或
【解析】【解答】(1)谷氨酸的分子式为 C5H9NO4 。
(2)蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。
(3)A:苯甲酸的羧基常温下能与 溶液反应,故A不符合题意;
B:苯甲酸的羧基在浓硫酸加热的条件下与乙醇发生酯化反应,故B不符合题意;
C:苯甲酸中的苯环在催化剂作用下能与氢气加成,故C不符合题意;
D:苯甲酸不与溴水反应,故D不符合题意;
故答案为:A
(4) 三氯蔗糖中含氯元素,先通过水解反应使Cl以离子形式存在于溶液中,然后加入稀硝酸,排除OH-和的干扰,最后加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则证明含有氯元素。故答案为C。
(5)碳链含有5个碳,则碳链异构有①、②、③三种。①羧基位于两端一种形式,氨基有2号碳原子和3号碳原子2种取代方式;②羧基有、两种取代方式,则氨基分别有3种;③羧基有1种取代方式,氨基有1种取代,则同分异构体有2+3+3+1=9种,其中1种为谷氨酸,故有8种, 其中核磁共振氢谱上有四组峰的T的结构简式为 或 。
【分析】(1)根据结构简式数出谷氨酸的分子式中 C、H、N和O的个数。
(2)根据蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色解答。
(3)根据苯甲酸的羧基有酸性、羧基在浓硫酸加热的条件下与乙醇发生酯化反应、苯环在催化剂作用下与氢气加成解答。
(4)根据—Cl 在碱性条件下水解出Cl-,以及Cl-的检验方法解答。
(5)同分异构体判断方法:先写碳链异构,再写官能团位置异构,最后写物质类别异构。
20.【答案】(1)球棍
(2)CnH2n+2;5
(3)乙烯、苯
(4)C;D
(5)CH2=CH2+Br2───→CH2Br—CH2Br,加成反应; ,取代反应
(6)5
【解析】【解答】(1)D为乙烯分子的球棍模型;
(2) A为甲烷,属于烷烃,烷烃的分子式通式:CnH
(n≥1);当 n=6 时,该烃己烷,分子式:C6H14,己烷的同分异构体分别为:CH3CH2CH2CH2CH2CH3;(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 ,共有5种;
(3)上述三种烃中,A为甲烷,是正四面体结构,所有原子不在同一平面;B为乙烯,是平面结构,所有原子在同一平面;C为苯,是平面结构,所有原子在同一平面,则所有原子均共平面的是乙烯、苯;
(4) C为苯,苯分子结构中,不含碳碳单键和双键,是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
A.苯分子式为 C6H6,它不能使酸性 KMnO4 溶液褪色,属于不饱和烃,A错误;
B.苯分子结构中,不含碳碳单键和双键,是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,属于芳香烃,B错误;
C.苯分子的结构为平面的正六边形,二甲苯在苯环上有邻间对三个位置结构,分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,含有苯环的烃类均属于芳香烃,C正确;
D.苯与溴水不反应,溴单质在苯中的溶解度较大,可以发生萃取;苯的密度比水小,且不溶于水, 溶液分层,上层是苯层,由于溶解溴单质为橙色,下层为水层,几乎无色,D正确;
(5)乙烯和溴水发生加成反应,方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br;苯和溴单质在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应:化学方程式为:+Br2+HBr;
(6)甲基环己烷中有5种不同环境的氢原子,则其一氯代物由5种。
【分析】根据图示信息,A为甲烷的球棍模型,B为乙烯的比例模型,C为苯的比例模型,D为乙烯的球棍模型,根据各物质的结构和性质进行解答。
21.【答案】(1)圆底烧瓶
(2)使C2H5Br冷凝成液态
(3)防止暴沸
(4)水浴加热
(5)Br2;SO2
(6)有油状液体生成
(7)A
(8)加入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,观察是否生成黄色沉淀
【解析】【解答】(1)仪器a的名称是圆底烧瓶。(2)溴乙烷的沸点较低,在大烧杯中加入冰水的目的是使C2H5Br冷凝成液态。(3)为了实验安全,加入碎瓷片的作用是防止暴沸。(4)水浴加热能使受热均匀,为了更好的控制温度,选择常用的加热方式为水浴加热。(5)反应时若温度过高,浓硫酸将溴离子氧化,可看到有红棕色气体产生,该气体分子式为Br2,生成的无色刺激性气味气体的分子式为SO2 。(6)U形管内收集到溴乙烷(C2H5Br,沸点38.4℃),可观察到的现象是有油状液体生成。(7)反应结束后,U形管内粗制的C2H5Br呈棕黄色,其中混有溴单质。溴单质溶解在有机物中显示棕黄色,为了除去粗产品中的杂质溴单质,可以用氢氧化钠来与之发生反应生成的溶液和溴乙烷互不相溶,故答案为C.NaOH溶液;(8)检验溴乙烷中溴元素的实验步骤是:取少量溴乙烷于试管中,加入NaOH溶液,加热煮沸一段时间,冷却,加入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,观察是否生成黄色沉淀。
【分析】(1)根据常见的仪器装置回答即可;
(2)冰水的作用一般为冷凝,防止反应物或者生成物挥发;
(3)碎瓷片的目的一般为:防暴沸;
(4)水浴加热能很好的控制反应的反应温度;
(5)液溴易挥发,挥发之后为红棕色气体;
(6)此反应的反应产物为溴乙烷,溴乙烷为油状液体;
(7)溴乙烷中混有的杂质为溴单质,溴单质与氢氧化钠溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水;
(8)检验卤代烃中卤素原子的实验步骤是:取少量卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热煮沸一段时间,冷却,加入稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,观察生成沉淀的颜色即可。