专题3石油化工的基础物质——烃 基础巩固
一、单选题(共15题)
1.试剂生产中,常用双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯,下列说法错误的是
(双环戊二烯,g)2 (环戊二烯,g)
A.环戊二烯所有碳原子可能共平面
B.双环戊二烯和环戊二烯均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.双环戊二烯被酸性溶液氧化生成三种有机物
D.环戊二烯的二氯代物有7种(不考虑立体异构)
2.关于下列有机化合物的说法正确的是
A.溴乙烷和乙烷都是饱和烃
B.甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C.高锰酸钾酸性溶液可以氧化苯和甲烷
D.乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成
3.下列物质的用途不是利用了其氧化性的是
A.漂粉精用于游泳池水的杀菌消毒
B.红酒中添加少量可起到抗氧化作用
C.工业上赤铁矿(Fe2O3)主要用于冶炼Fe
D.浸有的硅藻土可用来保鲜水果
4.有机化合物A可发生反应生成有机物B,反应如下。下列说法错误的是
A.有机物A与B互为同分异构体
B.有机物A的同分异构体中,与有机物A具有相同官能团且可在酸性条件下水解产生丙酸的有3种(不考虑立体异构)
C.与有机物B互为同系物,且分子中碳原子数为3的物质为
D.有机物B分子中所有碳原子可能在同一平面上
5.下列各组物质之间的加成、加聚反应,产物一定为纯净物的是
A.
B.
C.
D.
6.某有机物M是合成阿比朵尔的中间体,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.该有机物苯环上的一氯代物有4种
B.该有机物的分子式为C14H17NO4
C.分子中所有原子一定处于同一平面
D.该物质不能发生加成反应
7.某有机物的结构(键线式)及分子结构模型如图:
下列关于该有机物的叙述错误的是
A.该有机物属于芳香族化合物
B.该有机物所含官能团种类为3种
C.键线式中的Et代表的基团为—CH2CH3
D.核磁共振氢谱、红外光谱都可用于分析该有机物结构
8.关于有机物的结构和性质,下列说法不正确的是
A.CH3CH2OH和HOCH2CH2OH的核磁共振氢谱中都有两组峰
B.某烃的相对分子质量为58,则其分子式一定为C4H10
C.某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2:1,则其实验式为CH
D.甲烷、乙烷、丙烷都能在光照条件下和氯气发生取代反应
9.如图分子,下列说法不正确的是
A.所有碳原子都一定在同一平面内 B.碳原子杂化方式:有2个sp、7个sp2、1个sp3
C.该分子的不饱和度为7 D.一定条件下,1mol霉酚酸最多可与6molH2反应
10.下列关于有机物性质的说法正确的是
A.乙烷、乙烯、乙炔都能跟溴水发生反应
B.相同质量的乙烷和乙烯完全燃烧,乙烷耗氧量多
C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是侧链对苯环的影响,苯环被氧化
D.新戊烷上氢原子发生氯代时,二氯代物只有1种
11.下列化学用语表达正确的是
A.羟基的电子式: B.基态24Cr原子外围电子的轨道表示式:
C.新戊烷的球棍模型: D.2-丁炔的键线式:
12.下列说法中正确的是
A.H216O和重水H218O是同分异构体
B.乙炔、苯、立方烷都符合通式CnHn,因此它们是同系物。
C.分子式为C9H12的某烃,与浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸在加热条件下发生了反应,产物中分离出了4种符合C9H11NO2的有机物,则符合此反应的C9H12的所有同分异构体中,属于苯的同系物的只有3种。
D.中最少都有16个原子处于同一平面上
13.某有机物的结构如图所示,下列说法错误的是
A.与乙苯不互为同系物
B.分子中共直线的碳原子最多有4个
C.分子中共平面的原子最多有19个
D.该物质能发生氧化反应、取代反应和加成反应
14.关于CH3CH3、CH3-O-CH3和CH3CHO的结构与性质,下列说法正确的是
A.三种有机物中碳原子的杂化方式完全相同
B.CH3- O- CH3和CH3CH3均为非极性分子
C.CH3CHO分子中所有原子共平面
D.三种分子形成的晶体均为分子晶体
15.下列实验方案能够达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 验证甲基使苯环变活泼 向苯和甲苯中分别滴加少量酸性溶液,充分振荡,观察颜色
B 验证的非金属性强于C 将通入溶液中,反应产生的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊
C 验证电石与水反应产生乙炔 将电石与饱和食盐水反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液,观察溶液颜色变化
D 验证苯与液溴发生取代反应 将反应产生的气体通入中,再通入石蕊试液,观察溶液颜色变化
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共9题)
16.按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容。
(1)的名称是 。
(2)(CH3)2CHC≡CCH3的分子式为 ,名称是 ,1mol该烃完全燃烧消耗 mol氧气。
(3)写出图中化合物中不含氧的官能团的名称: 。
17.聚乙烯难以降解,处理不当会造成严重的“白色污染”。常见处理方法有填埋法、焚烧法与热裂解法等。
(1)工业合成聚乙烯的有机原料的电子式为 。聚乙烯安全无毒,可用于制食品包装袋。聚乙烯的结构简式为 。
(2)分子式为C5H12的某烃,分子中含有4个甲基,该烃的结构简式为 。
(3)下列各物质中,一定是同系物的是 。
A.CH4和C3H6 B.C3H6和C4H8 C.C2H2和C4H6 D.C3H8和C4H10
(4)写出用焚烧法处理聚乙烯的化学方程式: 。与燃烧等质量乙烯相比,燃烧聚乙烯消耗氧气的物质的量 。(填“更多”、“更少”或“相同”)
(5)废旧塑料的热裂法处理方法如图:将废塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质。实验装置如图所示。加热聚丙烯废塑料得到的产物如表:
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6
①试管A中残余物有多种用途,如利用下列转化制取高聚物聚乙炔。
写出反应②、③的化学方程式: 、 。
②经溴水充分吸收,剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为 。
18.回答下列问题:
(1)烷烃分子可看成由-CH3、-CH2-、和等结构组成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含 个碳原子,其结构简式可能为 。
(2)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式: 。
Ⅱ.有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃,试回答下列各题(填序号);
(3)相同状况下,等体积的上述气态烃充分燃烧,消耗的量最多的 。
(4)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗的量最多的是 。
(5)10 mL某气态烃在中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是 。
19.回答下列小题
(1)现有下列各组物质:
和、和、 和 、和、和、和质量数为中子数为的原子、 和 、 和CH3(CH2)3CH3
属于同系物的是 ;属于同分异构体的是 ;属于同位素的是 ;属于同素异形体的是 ;属于同种物质的是 。填序号
(2)在下列反应中,属于取代反应的是 填序号,下同;属于加成反应的是 。属于氧化反应的是 。
由乙烯制一氯乙烷;
乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色;
乙烷在光照下与氯气反应;
乙烯使溴水褪色。
(3)写出正确的化学方程式
乙烯使溴水褪色: ;
苯与液溴的反应: ;
丁二烯与溴水的反应加成: 。
(4)某高分子化合物是由两种单体加聚而成的,其结构如下: ,两种单体的结构简式分别为 和 。
20.苯、甲苯、乙苯、二甲苯、联苯()等可通过煤干馏获得。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
A.苯能提取溴水中的溴是由于二者发生了加成反应
B.苯、二甲苯在一定条件下都能与H2发生加成反应,所以二者分子中都含有碳碳双键
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色
D.等物质的量的二甲苯和联苯在一定条件下发生加成反应,消耗H2的量相同
(2)乙苯的一氯代物有 种,联苯的1H核磁共振谱峰的峰面积比为 。
(3)某有机物中含有苯环,其分子式为CnH2n-6,取一定质量的该有机物完全燃烧,生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,经测定,前者质量增加10.8g,后者质量增加39.6g(设气体均被完全吸收)。该有机物分子苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种。写出该有机物与浓硝酸发生反应生成一硝基取代物的化学方程式: 。
21.写出下列链状烷烃的分子式:
(1)含有30个氢原子的烷烃的分子式为 。
(2)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍,则其分子式为 。
(3)甲烷的电子式为 。
(4)现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机物。同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是 ;同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是 。
22.如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)题图中互为同分异构体的是:A与 ;B与 ;D与 。(填字母,下同)
(2)题图中与甲烷互为同系物的是 ,与乙烯互为同系物的是 。
(3)写出F、G、H的结构简式。F: ;G: ;H: 。
23.依据要求填空:
(1)用系统命名法命名: ;
(2)含氧官能团的名称是 ;
(3)按要求写出下列化学方程式:
①甲苯→TNT ;
②用浓溴水检验苯酚 ;
③2-溴丙烷→丙烯 ;
④苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体的离子方程式 。
(4)1mol分子组成为C3H8O的液态有机物A,与足量的金属钠作用,可生成11.2L氢气(标准状况下)。请回答下列问题:
①A可能的结构简式为 、 ;
②若A在铜做催化剂时,与氧气一起加热,生成有机物B,B能发生银镜反应,则B发生银镜反应的化学方程式为 。
24.烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮,例如:
1 mol某烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到
各1 mol。
(1)观察题中给出的化学方程式可知:烃分子中每有一个双键,则产物中会有 个羰基(),产物与烃分子中原子个数相等的元素有 。
(2)A分子中有 个双键,A的分子式是 。
(3)已知可以简写为,其中线表示化学键,线的端点、折点或交点表示碳原子,碳原子剩余的化合价用氢原子补足。写出A所有可能的结构简式: 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.根据乙烯中6个原子共平面,碳碳单键可以旋转,则环戊二烯所有碳原子可能共平面,故A正确;
B.双环戊二烯和环戊二烯都含有碳碳双键,因此均能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确;
C.双环戊二烯与酸性溶液反应,断裂碳碳双键,氧化得到的产物只有一种有机物,故C错误;
D.环戊二烯的二氯代物中两个氯在同一个碳原子上有1种,在不同碳原子上,其结构 ,其结构共有7种,故D正确。
综上所述,答案为C。
2.B
【详解】A.烃是只含有C、H两种元素的有机物,溴乙烷含有溴原子,不属于烃,属于卤代烃,A错误;
B.烷烃和氯气能发生取代反应,烯烃和氯气能发生加成反应,所以甲烷和乙烯都可以与氯气反应,B正确;
C.甲烷、苯性质较稳定,都不能和高锰酸钾反应,C错误;
D.乙烯含碳碳双键,苯含有介于单键和双键之间的键,乙烯和苯都能和氢气发生加成反应,D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.漂粉精用于游泳池水的杀菌消毒是利用其成分中次氯酸根的氧化性,A项不符合题意;
B.红酒中添加少量可起到抗氧化作用,利用了的还原性,B项符合题意;
C.工业上赤铁矿(Fe2O3)主要用于冶炼Fe,反应过程中体现了Fe2O3的氧化性,C项不符合题意;
D.浸有的硅藻土可用来保鲜水果,是利用高锰酸钾的氧化性将水果释放的乙烯气体氧化,D项不符合题意;
故答案选B。
4.D
【详解】A.A与B的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.有机物A的同分异构体中,与有机物A具有相同官能团,可在酸性条件下水解产生丙酸,其结构可表示为,中含有碳碳双键的结构共有3种:、、,B正确;
C.与有机物B互为同系物,且分子中碳原子数为3,含有碳碳双键和羧基,此物质只能为,C正确;
D.有机物B分子中含有一个连有三个碳原子的饱和碳原子,故B分子中所有碳原子不可能在同一平面上,D错误;
答案选D。
5.B
【详解】A.CH2=CH—CH2—CH3与HBr在催化剂存在下发生加成反应可生成CH3CHBrCH2CH3、BrCH2CH2CH2CH3,所得产物不为纯净物,A项不符合题意;
B.CH2=C(CH3)2与Br2发生加成反应只生成,所得产物为纯净物,B项符合题意;
C.CH2=CH—CH3与H2O在催化剂存在下发生加成反应可生成CH3CH(OH)CH3、CH3CH2CH2OH,所得产物不为纯净物,C项不符合题意;
D.CH2=CH2一定条件下发生加聚反应生成,由于n不确定,故所得产物不为纯净物,D项不符合题意;
答案选B。
6.B
【分析】该有机物苯环上的一氯代物有2种,A项错误;分子中含有甲基,C项错误;苯环能发生加成反应,D项错误。
【详解】A.该有机物苯环上有两种不同化学环境的氢原子,故一氯代物为2种,A错误;
B.该有机物的分子式为C14H17NO4,B正确;
C.分子中含有饱和碳原子,所有原子一定不会处于同一平面,C错误;
D.该物质含有苯环,能发生加成反应,D错误;
故选B。
7.A
【详解】A.该有机物中不含苯环,则不属于芳香族化合物,故A错误;
B.该有机物中含、、三种官能团,故B正确;
C.由结构及球棍模型可知,代表,故C正确;
D.核磁共振氢谱图可确定有机物不同化学环境的氢原子,红外光谱可以确定有机物不同官能团,核磁共振氢谱、红外光谱都可用于分析该有机物结构,故D正确;
故答案为A。
8.A
【详解】A.CH3CH2OH分子中含有3种氢原子,所以其核磁共振氢谱中有三组峰,A错误;
B.某烃的相对分子质量为58,利用商余法,可求出分子中含有4个C原子、10个H原子,则其分子式一定为C4H10,B正确;
C.某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为2:1,则其分子中C、H原子个数比为2:2=1:1,所以其实验式为CH,C正确;
D.甲烷、乙烷、丙烷都属于烷烃,在光照条件下都能和氯气发生取代反应,生成氯代烷烃和氯化氢,D正确;
故选A。
9.A
【详解】A.与苯环直接相连的碳原子所形成的3个键之间的夹角近似为120°,通过旋转碳碳单键,则另外3个碳可能不和苯环上的碳在同一个平面上,A错误;
B.由该物质的结构可知,结构中存在苯环上的碳和碳氧双键的碳为sp2杂化,一共7个,有2个碳形成了碳碳三键,为sp杂化,还有1个碳,只是形成单键,为sp3杂化,B正确;
C.由该物质的结构可知,苯环中有4个不饱和度,碳氧双键有1个不饱和度,碳碳三键有2个不饱和度,一共7个不饱和度,C正确;
D.由该物质的结构可知,1个苯环可以和3个氢气加成,1个碳氧双键可以和1个氢气加成,1个碳碳三键可以和2个氢气加成,则1mol霉酚酸最多可与6molH2反应,D正确;
故选A。
10.B
【详解】A.乙烷性质稳定,不能与溴水发生反应;乙烯、乙炔都能跟溴水发生加成反应而使溴水褪色,A错误;
B.根据方程式2H2+O22H2O、C+O2CO2可知:4 g H2燃烧消耗1 mol O2,12 g C完全燃烧产生CO2消耗1 mol O2,可见:等质量的两种烃,其中H元素含量越高,完全燃烧消耗O2越多。由于乙烷的H元素含量比乙烯高,故相同质量的乙烷和乙烯完全燃烧,乙烷耗氧量多,B正确;
C.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是苯环对侧链的影响,苯环使侧链变得活泼,甲基被氧化为羧基,甲苯被氧化为苯甲酸,C错误;
D.新戊烷分子中只有一种位置的H原子,在其氢原子发生氯代时得到二氯代物中,2个Cl原子可以在一个甲基上,也可以在两个不同的甲基上,因此其二氯取代产物有2种,D错误;
故合理选项是B。
11.C
【详解】A.羟基是不带电的原子团,故羟基的电子式为:,A错误;
B.根据洪特规则及特例可知,基态24Cr原子外围电子的轨道表示式为:,B错误;
C.新戊烷即2,2-二甲基丙烷,故其球棍模型为:,C正确;
D.2-丁炔的键线式为:,D错误;
故答案为:C。
12.D
【详解】A.同分异构体是分子式相同,结构不同的物质,H216O和重水H218O不是同分异构体,故A错误;
B.同系物是结构相似,分子式相差一个或n个CH2的物质,所以乙炔、苯、立方烷虽然都符合通式CnHn,但结构不相似,因此它们不是同系物,故B错误;
C.分子式为C9H12的某烃,与浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸在加热条件下发生了反应,产物中分离出了4种符合C9H11NO2的有机物,说明含有苯环和丙基或异丙基,则符合此反应的C9H12的所有同分异构体中,属于苯的同系物的有6种,故C错误;
D.该分子中在同一条直线上的原子有8个,在加上其中一个苯环上的8个原子,最少都有16个原子处于同一平面上,故D正确;
故选D。
13.C
【详解】A.该有机物苯环上所连烃基中含有不饱和键,而乙苯中的乙基是饱和烃基,二者结构不相似,不互为同系物,A正确;
B.据图可知,分子中共直线的碳原子最多有4个,B正确;
C.苯和碳碳双键是平面结构、碳碳三键是直线形,饱和碳原子是四面体结构,该分子中共平面的原子最多有21个,C错误;
D.含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,能与氢气发生加成反应,含有甲基能与氯气发生取代反应,D正确;
答案选C。
14.D
【详解】A.CH3CH3中的C均为sp3杂化,CH3-O-CH3中的C均为sp3杂化,CH3CHO中醛基上的C为sp2杂化,A错误;
B.CH3- O- CH3中的氧是sp3杂化的,还有两对孤对电子,所以C-O-C的键角大约是107度左右,所以并不是直线型的分子,故为极性分子,B错误;
C.CH3CHO分子中含有饱和碳原子,形成四面体结构,所有原子不可能共平面,C错误;
D.三种分子形成的晶体均为分子晶体,D正确;
答案选D。
15.D
【详解】A.由实验操作和现象可知,苯中溶液变为紫红色,甲苯中溶液变为无色,说明苯环使甲基变活泼,易于使甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A错误;
B.HCl不是Cl元素最高价氧化物的水化物,不能比较两者非金属性强弱,故B错误;
C.生成的乙炔中混有硫化氢,乙炔和硫化氢均与溴反应,则溴的四氯化碳溶液褪色,不能证明生成乙炔,故C错误;
D. 四氯化碳可除去挥发的溴,生成的HBr可使石蕊变红,可验证苯与液溴发生取代反应,故D正确;
故选 D。
16. 2-甲基苯酚 C6H10 4-甲基-2-戊炔 8.5 碳碳双键
【详解】(1) 羟基直接连在苯环上命名为酚,离羟基最近的那端开始标碳,甲基在二号碳上,故命名为:2 甲基苯酚。
(2) 由结构简式 (CH3)2CHC≡CCH3可知分子式为C6H10,含碳碳叁(三)键的为炔烃,离碳碳叁(三)键近的一端开始编号,4号碳上有1个甲基,名称是4-甲基-2-戊炔,1mol该烃完全燃烧消耗氧气。
(3) 中所含官能团有:碳碳双键、酚羟基、羧基和醛基,不含氧的官能团的名称:碳碳双键。
17. D +3nO22nCO2+2nH2O 相等 CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2 nC2H2 4.8
【详解】(1)工业合成聚乙烯的有机原料是乙烯,其电子式为;聚乙烯的结构简式为;
(2)分子式为C5H12的某烃,其分子式符合烷烃的通式,应为戊烷,又分子中含有4个甲基,故该烃为新戊烷,其结构简式为;
(3) 同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团的化合物,
A. CH4和C3H6分子组成上相差C2H2,不是同系物,故A不符合;
B. C3H6和C4H8虽然分子组成上相差1个CH2原子团,但是结构不一定相似,C3H6和C4H8可以是烯烃,也可以是环烷烃,故B不符合;
C. C2H2和C4H6虽然分子组成上相差2个CH2原子团,但是结构不一定相似,C2H2是乙炔,但C4H6可以是丁炔,还可以是二烯烃等,故C不符合;
D. C3H8和C4H10的分子式均符合烷烃的通式,结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,故D符合;故选D;
(4)聚乙烯燃烧的化学方程式为:+3nO22nCO2+2nH2O;乙烯的化学式为C2H4,聚乙烯的化学式为(C2H4)n,聚乙烯和乙烯在分子组成上是完全相同的,故同等质量的乙烯和聚乙烯,必然拥有同样多数目的碳原子和氢原子,而消耗氧的量只由碳原子数目和氢原子数目决定,所以消耗氧气的物质的量相等;
(5)加热聚丙烯废塑料得到的产物中,试管A中剩下的主要是固体碳,苯、甲苯常温下为液体,沸点较高,在B装置中收集,乙烯、丙烯含有碳碳双键,与溴水发生反应,被溴水吸收,剩余的气体是氢气和甲烷,
①A中残留物碳与钙发生反应制备碳化钙,反应②是碳化钙与水反应,反应的化学方程式为:CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2,反应③是乙炔发生加聚反应生成聚乙炔,反应的化学方程式为:n C2H2 ;
②经溴水充分吸收,剩余的气体是氢气和甲烷,设混合气体的质量为100g,则氢气的质量为12g,物质的量为6mol,甲烷的质量为24g,物质的量为1.5mol,则剩余气体经干燥后的摩尔质量为,则平均相对分子质量为4.8。
18.(1) 8 、、
(2)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
(3)④
(4)①
(5)②
【详解】(1)设甲基的个数是x,由烷烃的通式知2(x+3)+2=2+1+3x,x=5,所以最少应含有的碳原子数是8,该烷烃的结构简式有3种,分别为、、;
(2)烷烃CnH2n+2燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O;
(3)相同状况下,等体积(即物质的量相同)的气态烷烃完全燃烧时,消耗O2的量的多少取决于(3n+1)/2的值的大小,(3n+1)/2的值越大,耗氧量越多,故丁烷完全燃烧时消耗O2的量最多;
(4)等质量的烷烃完全燃烧时,耗O2量的多少取决于(2n+2)/n 的值的大小,(2n+2)/n 的值越大,耗氧量越多,故甲烷完全燃烧时耗O2量最多;
(5)设烷烃通式为CxHy,燃烧通式为CxHy + (x+)O2xCO2 + H2O;①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃,完全燃烧的(x+)值分别为2、3.5、5、6.5,10 mL该烃完全燃烧需要的氧气的体积分别为20 mL 、35 mL、50 mL、65 mL,所以只有丁烷不能完全燃烧,若完全燃烧,则混合气体是CO2、O2,则:
1:()=10:25,y=6,四种烷烃中只有乙烷符合题意,故选②;
若不完全燃烧,10 mL丁烷生成CO需要氧气为45mL,小于50 mL,所以混合气体是CO2、CO,设烃为CxHy,根据C原子守恒,有10x=35,计算得出x=3.5,碳原子数目为整数,不成立。因此,本题正确答案是:乙烷.。故选②。
19.(1) ⑤ ⑧ ⑥ ① ③④⑦
(2) ③ ①④ ②
(3) CH2=CH-CH=CH2+Br2→BrCH2-CH=CH-CH2Br
(4)
【详解】(1)①和是氧元素组成的不同单质,属于同素异形体;②和分子式不同、双键个数不同,既不是同分异构体又不是同系物;③甲烷是正四面体结构,所以 和 是同一种物质;④和是由氢元素的不同同位素与O组成的水分子,属于同一种物质;⑤和结构相似、分子组成相差2个CH2原子团,属于同系物;⑥和质量数为238中子数为146的原子,二者质子数都是92、中子数不同,属于同位素;⑦ 和 都是正丁烷,属于同一种物质;⑧ 和CH3(CH2)3CH3分子式相同、结构不同,属于同分异构体;
属于同系物的是和;属于同分异构体的是 和CH3(CH2)3CH3;属于同位素的是和质量数为238中子数为146的原子;属于同素异形体的是和;属于同种物质的是 和 、和、 和 。
(2)①乙烯和氯化氢发生加成反应生成一氯乙烷;②乙烯发生氧化反应使酸性高锰酸钾溶液褪色;③乙烷在光照下与氯气发生取代反应生成氯代乙烷和氯化氢;④乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷使溴水褪色。属于取代反应的是③;属于加成反应的是①④;属于氧化反应的是②。
(3)①乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;
②苯与液溴在铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应方程式为 ;
③1,3-丁二烯与溴水1:1的反应(1,4加成),生成1,4-二溴-2-丁烯,反应方程式为CH2=CH-CH=CH2+Br2→BrCH2-CH=CH-CH2Br;
(4)高分子化合物 由两种单体加聚而成,根据逆推法,两种单体的结构简式分别为 和 。
20. C 5 1:2:2
【详解】(1)A.苯能提取溴水中的溴是运用了萃取原理,二者没有发生加成反应,A错误;
B.苯环中含有的化学键是介于单键和双键之间的独特键,能与H2发生加成反应,又能发生取代反应,B错误;
C.苯不能与高锰酸钾反应,并且密度比水小,所以在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色,C正确;
D.与H2发生加成反应时,1mol二甲苯消耗3molH2,1mol联苯消耗6molH2,消耗H2的量不相同,D错误;
故答案为:C;
(2)乙苯的苯环或乙基的H都可被取代,乙苯中有5种氢原子,则其一氯代物就有5种;联苯结构简式为,其核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积之比为1:2:2,故答案为:5;1:2:2;
(3)分子式为CnH2n-6的物质是苯的同系物,完全燃烧生成10.8g水和39.6g二氧化碳,n(H2O)==0.6mol,n(H)=2n(H2O)=1.2mol,n(C)=n(CO2)==0.9mol,N(C):N(H)=n:(2n-6)=0.9mol:1.2mol,解得n=9,苯的同系物的分子式为C9H12,该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,说明结构对称,苯环上含有3个相同的烃基,其结构简式应为,与HNO3生成一硝基取代物的反应为,故答案为: 。
21.(1)C14H30
(2)C5H12
(3)
(4) CH4 C3H8
【详解】(1)已知烷烃的分子组成通式为:CnH2n+2,则含有30个氢原子,即2n+2=30,解得n=14,则该烷烃的分子式为C14H30,故答案为:C14H30;
(2)已知烷烃的分子组成通式为:CnH2n+2,且知同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比等于其相对分子质量之比,故烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍,该烷烃的相对分子质量为36×2=72,则有14n+2=72,解得n=5,则其分子式为C5H12,故答案为:C5H12;
(3)已知甲烷的分子式为CH4,则甲烷的电子式为,故答案为:;
(4)现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机物,同质量烃完全燃烧时耗O2取决于氢的质量分数,氢的质量分数越大,则耗氧量越大,因此同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是CH4;同状况、同体积、同物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时耗O2的量取决于,因此同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是C3H8,故答案为:CH4;C3H8。
22. C EFH G A、C B、E、F CH2=C(CH3)CH3 CH3CH2C≡CH
【分析】A的结构简式为CH3CH2CH2CH3,化学式为C4H10;B的结构简式为CH3CH=CHCH3,化学式为C4H8;C的结构简式为CH3CH(CH3)CH3,化学式为C4H10;D的结构简式为CH3C≡CCH3,分子式为C4H6;E的结构简式为CH3CH2CH=CH2,化学式为C4H8;F的结构简式为CH2=C(CH3)CH3,化学式为C4H8;G的结构简式为CH3CH2C≡CH,化学式为C4H6;H的结构简式为,化学式为C4H8。
【详解】(1)A与C、B与EFH、D与G的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,
故答案为:C;EFH; G;
(2)只有A、C中碳原子和其他原子以共价单键结合,属于烷烃,属于甲烷同系物;B、E、F中只含有一个碳碳双键且为链状结构,属于乙烯的同系物,故答案为:A、C;B、E、F;
(3)F的结构简式为CH2=C(CH3)CH3,G的结构简式为CH3CH2C≡CH,H的结构简式为,故答案为:CH2=C(CH3)CH3;CH3CH2C≡CH;。
23. 2,3-二甲基戊烷 羧基 CH3CH(Br)CH3+NaOH CH3CH=CH2+NaBr+H2O C6H5O-+CO2+H2O→C6H6OH+HCO3- CH3CH2CH2OH CH3CH(OH)CH3 CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2OH] CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
【详解】试题分析:(1)根据最长碳链为主链,离甲基最近的一端开始编号,进行命名,名称为2,3-二甲基戊烷。(2)有机物中含氧官能团为羧基。(3)①甲苯和浓硝酸在浓硫酸的条件下反应生成三硝基甲苯和水,方程式为:。②苯酚和溴发生取代反应生成三溴苯酚和水,方程式为:
③2-溴丙烷在氢氧化钠的水溶液和加热条件下发生消去反应生成丙烯和溴化钠和水,方程式为:CH3CH(Br)CH3+NaOH CH3CH=CH2+NaBr+H2O。④苯酚钠中通入二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚钠和碳酸氢钠都可以拆成离子形式,离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O→C6H6OH+HCO3-。
(4)1摩尔有机物和钠反应生成0.5摩尔氢气,说明结构中含有1个羟基,羟基可以在1号碳或2号碳上,所以有机物的结构可以为CH3CH2CH2OH或CH3CH(OH)CH3。②丙醛和银氨溶液反应生成丙酸铵和银河氨气和水,方程式为:CH3CH2CHO+2[Ag(NH3)2OH] CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
考点: 有机物的结构和化学反应的书写
【点睛】烷烃的命名方法:1.找最长的碳链做主链,根据碳原子数命名为某烷。
2.根据甲基所在的位置,离甲基最近的一端开始标号,将各个取代基的位置号标出。3.再将相同的取代基的名字合并,先写简单取代基,后写复杂取代基,并写明位置。
24. 2 碳和氢 2 C8H12
【详解】(1)分子中碳碳双键氧化生成羰基,每个碳碳双键生成 2 个羰基;碳碳双键断裂形成 C=O 双键,产物中碳原子、 H 原子总数与烃中相等;
(2)由产物结构可知,A 分子中碳原子数目为 8,分子中含有 2 个碳碳双键、 1 个环, 故 A 的分子式为 C8H12 ;
(3)将产物中羰基中 O 去掉,再相互结合形成碳碳双键,由产物结构,可知 A 的结构简式可能为、、