第1章 有机化合物的结构与性质 烃 同步练习 (含解析)2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

文档属性

名称 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 同步练习 (含解析)2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
格式 docx
文件大小 121.3KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-13 20:47:16

图片预览

文档简介

第1章 有机化合物的结构与性质 烃 同步练习
一、单选题
1.下列说法错误的是(  )
A.苯和甲苯都能使酸性KMnO4溶液褪色
B.饱和溴水滴入苯酚的稀溶液中,生成白色沉淀
C.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热能生成砖红色沉淀
D.乙酸能与NaHCO3溶液反应生成无色气体
2.关于甲烷和乙烯,说法正确的是(  )
A.甲烷能燃烧,乙烯不能
B.甲烷和乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲烷和乙烯都能使溴水褪色
D.甲烷和乙烯完全燃烧的产物都是CO2和H2O
3.下列关于乙烯的结构与性质的叙述,错误的是(  )
A.乙烯分子中6个原子都在同一平面内
B.乙烯与酸性KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色
C.乙烯分子没有同分异构体
D.乙烯分子的一氯代物只有一种结构
4.现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”,这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质,根据你的推测,这种特殊物质的结构可能是(  )
A. B.
C. D.
5.化学与生产生活、能源、航空航天、医疗健康等诸多领域的需求密切相关。下列说法错误的是
A.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的制作原料之一聚氯乙烯可通过加聚反应制得
B.汕头海湾隧道风塔亮灯,美轮美奂的LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关
C.“神舟十三号”飞船返回舱外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是酚与醛在碱的催化下相互缩合而成的具有网状结构的高分子
D.核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱仪可检测其结构中存在的多种单键、双键、氢键等化学键
6.如图是常见四种有机物的比例模型示意图.下列说法正确的是(  )
A.甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的共价键
D.丁与乙酸都能发生发生中和反应
7.丁苯橡胶的化学组成为,其单体一定有(  )
A.2﹣丁炔 B.1,3﹣丁二烯
C.乙苯 D.乙烯
8.下列同一组反应的反应类型不相同的是(  )
A.1﹣丁烯使溴水褪色,乙炔制取氯乙烯
B.苯乙烯制取聚苯乙烯,四氟乙烯制取聚四氟乙烯
C.1﹣己烯使KMnO4酸性溶液褪色,甲苯使KMnO4酸性溶液褪色
D.由氯代环己烷制环己烯;由丙烯制1,2﹣二溴丙烷
9.连接四种不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,药物阿司匹林(B)可由水杨酸(A)制得。下列说法正确的是(  )
A.阿司匹林能与溴水反应而使之褪色
B.可用氯化铁溶液鉴别水杨酸和阿司匹林
C.由A反应生成B,另一种反应物为乙醇
D.阿司匹林中带星号(*)的碳原子是手性碳原子
10.有一种有机物A具有抗癌作用,其结构简式为: ,下列关于有机物A的说法错误的是(  )
A.有机物A可以与氯气反应
B.有机物A与 互为同分异构体
C.有机物A可与CH3COOH发生酯化反应
D.有机物A可以使酸性KMnO4溶液褪色
11.有七种物质:①甲烷、②苯、③聚乙烯、④1,3﹣戊二烯、⑤2﹣丁炔、⑥甲苯、⑦环己烯,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水因反应而褪色的是(  )
A.③④⑤ B.④⑤⑦ C.④⑤ D.③④⑤⑦
12.下列说法错误的是(  )
A.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
B.石油裂化和裂解的实质均是将长链烃转化为短链烃
C.完全燃烧等质量的乙烯和聚乙烯消耗O2量相同
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应和加成反应
13.下列有关有机物的叙述不正确的是(  )
A.C5H12O的醇有8种结构 B.分子式为C4H8的链烃有2种
C.C4H8O2的酯有4种结构 D.C9H12含苯环的烃有8种
14.在一定的条件下,既可以发生氧化反应又可以发生还原反应,还可以发生缩聚反应的是(  )
A.乙醇 B.甲醛 C.乙酸 D.乙烯
15.某烷烃的结构简式为,它的符合题意命名是(  )
A.4-甲基-3-乙基戊烷 B.3-丙基戊烷
C.2-甲基-3-乙基戊烷 D.3-乙基-2-甲基戊烷
16.曲酸的结构简式为 。下列有关该物质说法正确的是( )
A.能发生加聚反应
B.能与盐酸反应
C.最多能与 2 mol H2 发生加成反应
D.属于芳香族化合物
二、综合题
17.写出下列化合物的核磁共振氢谱中吸收峰的数目
(1)2,3,4﹣三甲基戊烷   ;
(2)2,3﹣二甲基﹣1,3﹣丁二烯   .
18.同学们在实验室中进行了乙烯性质的探究实验。
(1)酸性高锰酸钾溶液呈   色,将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,观察到的现象是   ,该反应证明乙烯有   性,该反应可用于   。
(2)在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯发生反应生成聚乙烯,反应的化学方程式是   ,该反应的类型是   。
19.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸(CH2ClCOOH)的酸性强于CH3COOH,这是因为﹣Cl是一种强吸引电子基团,能使﹣OH上的H 原子具有更大的活动性.有的基团属于斥电子基团,能减弱﹣OH上H 原子的活动性,这种作用叫“诱导效应”.
根据以上规律判断:
(1)HCOOH显酸性,而H2O呈中性,这是由于HCOOH分子中存在 电子基团,这种基团是
A.吸,羟基 B.吸,醛基 C.斥,羧基 D.斥,羟基
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH 分子中存在(斥)电子基团,这种基团是(甲基).
请判断:   
(3)C6H5﹣(苯基)也属于吸电子基团,所以C6H5COOH(苯甲酸)酸性比乙酸的酸性   .(填 1﹣﹣﹣“强”或 2﹣﹣﹣“弱”).
20.有许多现象,你去留心观察,分析思考,会发现一些有趣问题.从中发现规律.如下芳香族有机物,各项排列构成一个等差数列,请请回答有关问题:
(1)写出上面等差数列的第n项芳烃分子式   .
(2)某课外兴趣小组,做了系列实验.他们将该数列的前五项芳烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热.结果发现,只有A1无明显变化,其余四种物质都能使酸性高锰酸钾溶液褪色.经分析知,后四种的氧化产物是 、 或者两者都有.由此你能得出什么结论?
(3)甲同学做酸性高锰酸钾溶液氧化A5的实验.甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X,称取0.254g X,用热水配成100mL溶液,取出25mL用0.1mol/L NaOH溶液中和滴定,滴到10mL时达到终点.通过计算确定X的结构简式.
(4)仔细分析该系列芳烃的一氯取代物异构体的数目,很有规律性.请你分析推出An的一氧取代物种数的代数表达式.
n为奇数时:一氯取代物异构体的数目为   (n=1除外)
n为偶数时:一氯取代物异构体的数目为   .
21.按要求完成下面每一小题:
(1)下列各物质中,互为同位素的是   ,互为同素异形体的是   ,互为同系物的是   ,互为同分异构体的是   。
①金刚石与石墨 ②12C与l4C ③乙酸和甲酸甲酯 ④ 与
⑤ 与 ⑥ 与
⑦CH3-CH3和
(2)相对分子质量为72的烷烃,它的一氯代物只有一种,此烷烃的结构简式为   。
(3)写出在光照条件下,甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,A符合题意;
B.饱和溴水滴入苯酚的稀溶液中: ,三溴苯酚为白色沉淀,B不符合题意;
C.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O,Cu2O为砖红色沉淀,C不符合题意;
D.乙酸能与NaHCO3溶液反应:CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+H2O+CO2↑,生成无色的CO2气体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】对于苯来说,只有与苯环相邻的碳原子上有氢才能被高锰酸钾氧化,而苯自身不能被高锰酸钾氧化
2.【答案】D
【解析】【解答】A.甲烷和乙烯都属于烃,都能燃烧,故A不符合题意;
B.甲烷为饱和烷烃,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故B不符合题意;
C.甲烷为饱和烷烃,不能使溴水褪色,故C不符合题意;
D.甲烷和乙烯都属于烃,完全燃烧生成的产物都是CO2和H2O,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.一般有机物可以燃烧;
B.甲烷属于饱和烃,不能与酸性高锰酸钾溶液反应;
C.甲烷与溴水不能发生反应;
D.甲烷和乙烯都是由碳氢两种元素组成的,燃烧产物是二氧化碳和水。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.乙烯分子是平面结构,乙烯分子中6个原子处于同一平面上,故A正确;
B.乙烯有还原性,能氧化酸性高锰酸钾溶液,而使其褪色,故B错误;
C.乙烯只有一种结构,没有同分异构体,故C正确;
D.乙烯中只有一种氢原子,一氯代物只有一种,故D正确。
故答案为:B
【分析】A.乙烯分子为平面结构;
B.乙烯有还原性;
C.乙烯分子只有一种结构;
D.乙烯中只有一种氢原子。
4.【答案】C
【解析】【解答】一次性尿片的材料应是亲水但不溶于水的物质,选项中只有 属于亲水基团,而其自身属于高分子化合物,不溶于水。
故答案为:C
【分析】亲水基团包括羧酸基、磺酸基与磷酸基等。疏水基团通常是Cl0~C20的烃基;含有芳基、酯、醚、胺、酰胺等基团的烃基;含有双键的烃基。亲油基团也可以是聚氧丙烯基、长链全氟烷基、聚硅氧烷基等。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.聚氯乙烯通过氯乙烯加聚反应得到,A不符合题意;
B.LED灯光是原子核外电子跃迁时释放能量,对应的光的波长为为可见光,B不符合题意;
C.酚醛树脂是苯酚与甲醛在碱性催化条件下发生缩聚反应得到的,为网状结构,C不符合题意;
D.氢键不是化学键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯乙烯加聚反应得到聚氯乙烯;
B.发射光谱是原子核外电子跃迁时释放能量;
C.酚醛树脂是苯酚与甲醛在碱性催化条件下发生缩聚反应得到的;
D.氢键不是化学键。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:由图可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇.
A.甲烷性质稳定,不能被高锰酸钾氧化,则甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.乙烯中含双键,则与溴水发生加成反应使其褪色,故B错误;
C.苯中不存在C﹣C及C=C键,碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的共价键,故C正确;
D.乙醇为中性物质,乙醇与乙酸发生酯化反应,和乙酸发生的是取代反应,故D错误.
故选C.
【分析】由图可知,甲为甲烷,乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇.
A.甲烷性质稳定,不能被高锰酸钾氧化;
B.乙烯中含双键;
C.苯中不存在C﹣C及C=C键;
D.乙醇与乙酸发生酯化反应.
7.【答案】B
【解析】【解答】根据丁苯橡胶的结构可知,其主链上全是碳原子,故其一定是由单体发生加聚反应得到的,由于其分子式中有双键,一定是发生聚合反应新生成的,将链节分断,可以发生其单体是苯乙烯和1,3﹣丁二烯,
故答案为:B。
【分析】根据高聚物的结构简式可知,其是发生加聚反应得到的。链节中主碳为6个碳原子,且含有碳碳双键结构,则其单体为两种:单烯烃和二烯烃。据此分析。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A.1﹣丁烯和溴发生加成反应生成1,2﹣二溴丁烷,乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯,二者都发生加成反应,反应类型相同,故A不选;
B.苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯,二者都发生加聚反应,反应类型相同,故B不选;
C.1﹣己烯、甲苯都和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,二者都发生氧化反应,反应类型相同,故C不选;
D.氯代环己烷发生消去反应生成环己烯,丙烯和溴发生加成反应生成1,2﹣二溴丙烷,前者是消去反应、后者是加成反应,反应类型不同,故D选;
故选D.
【分析】A.1﹣丁烯和溴发生加成反应生成1,2﹣二溴丁烷,乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯;
B.苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯;
C.1﹣己烯、甲苯都和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色;
D.氯代环己烷发生消去反应生成环己烯,丙烯和溴发生加成反应生成1,2﹣二溴丙烷.
9.【答案】B
【解析】【解答】A.阿司匹林分子结构中无碳碳双键,不能与溴水反应而使之褪色,故A不符合题意;
B.阿司匹林分子结构中不含酚羟基,而水杨酸分子结构中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,则用氯化铁溶液可鉴别水杨酸和阿司匹林,故B符合题意;
C.水杨酸与乙酸酯化生成阿司匹林,故C不符合题意;
D.阿司匹林中带星号(*)的碳原子只连接3个不同基团,不是手性碳原子,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】有机反应主要是在官能团上发生,根据物质之间官能团的不同可以发生不同的反应。对于手性碳原子的判断,根据是否接四个不同的原子或原子团进行判断。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A.含有碳碳双键,可与氯气发生加成反应,故A正确;
B.有机物A与 分子式不同,不是同分异构体,故B错误;
C.含有羟基,可与酸发生酯化反应,故C正确;
D.含有碳碳三键,羟基,都可与高锰酸钾发生氧化还原反应,故D正确.
故选B.
【分析】有机物含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有羟基,可发生取代、氧化反应,以此解答该题.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:①甲烷为饱和烃,不能与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应,故①错误;②苯不能与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应,故②错误;③聚乙烯不含不饱和键,不能与酸性高锰酸钾溶液和溴水反应,故③错误;④1,3﹣戊二烯含有碳碳双键,可既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色,故④正确;⑤2﹣丁炔含有不饱和键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色,故⑤正确;⑥甲苯,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水发生反应使之褪色,故⑥错误;⑦环己烯含有不饱和键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色,故⑦正确.
故选B.
【分析】7中物质都属于烃,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的有机物一般应具有还原性,往往应含有不饱和键,以此解答该题.
12.【答案】D
【解析】【解答】A. 甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型均为取代反应,A不符合题意;
B. 石油裂化是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程;石油裂解是深度裂化,以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程,B不符合题意;
C. 乙烯和聚乙烯具有相同的最简式,完全燃烧等质量的乙烯和聚乙烯消耗O2量相同,C不符合题意;
D. 乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,但不能发生加成反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.所发生的反应都为取代反应;
B.根据石油裂化和裂解进行分析;
C.二者的最简式相同,完全燃烧等质量的物质消耗的O2相同;
D.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应;
13.【答案】B
【解析】【解答】解:A.戊基﹣C5H11可能的结构有:﹣CH2CH2CH2CH2CH3、﹣CH(CH3)CH2CH2CH3、﹣CH(CH2CH3)2、﹣CHCH(CH3)CH2CH3、﹣C(CH3)2CH2CH3、﹣C(CH3)CH(CH3)2、﹣CH2CH2CH(CH3)2、﹣CH2C(CH3)3,共有8种,故A正确;
B.C4H8且属于烯烃的有机物结构有:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,故B错误;
C.C4H8O2属于酯类,为饱和一元酯,若为甲酸与丙醇形成的酯,甲酸只有1种结构,丙醇有2种,形成的酯有2种,若为乙酸与乙醇形成的酯,乙酸只有1种结构,乙醇只有1种结构,形成的乙酸乙酯有1种,若为丙酸与甲醇形成的酯,丙酸只有1种结构,甲醇只有1种结构,形成的丙酸甲酯只有1种,共有4种,故C正确;
D.分子式为C9H12的单环芳烃共有八种同分异构体,其中2种丙苯:正丙苯和异丙苯,3种甲乙苯:邻、间、对三种,3种三甲苯:邻三甲苯、偏三甲苯和均三甲苯,故D正确;
故选B.
【分析】A.先书写戊基﹣C5H11异构体,戊基异构数目等于戊醇的异构体数目;
B.先写含有C=C的最长链,再移动双键位置,再根据减碳法作取代基,以此解答该题;
C.C4H8O2属于酯类,为饱和一元酯,根据酸和醇的种类来确定;
D.C9H12符合苯的同系物通式,含一个苯环,剩余3个碳可组成3个甲基、1个甲基和1个乙基、1个丙基,取代苯环上氢原子得同分异构体;
14.【答案】B
【解析】【解答】A.乙醇能被氧化,不能发生还原反应,故A不符合题意;
B.甲醛含有醛基,可以被氧化为甲酸,也可以被还原为甲醇,结构中含有醛基,可以发生缩聚反应,故B符合题意;
C.乙酸能发生氧化反应,不能发生还原反应,故C不符合题意;
D.乙烯可以发生氧化反应、还原反应,不能发生缩聚反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】缩合聚合反应是缩聚反应的全称,是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应,其主产物称为缩聚物。缩聚反应往往是官能团的反应,除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.碳链编号不符合题意,应从离支链较近的一端给主链上C原子编号,名称应该为2-甲基-3-乙基戊烷,A不符合题意;
B.碳链选错,没有选择分子中最长的碳链为主链,该物质名称为2-甲基-3-乙基戊烷,B不符合题意;
C.符合烷烃的系统命名方法,命名合理,C符合题意;
D.有多个取代基时,先写简单取代基,再写复杂取代基,物质的名称为2-甲基-3-乙基戊烷,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从离支链近的一端开始编号,命名时表示出支链的位置。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.该有机物中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,A符合题意;
B.该有机物含有的官能团羟基、碳碳双键、醚键和羰基都与盐酸不反应,B不符合题意;
C.该有机物中的两个碳碳双键和一个羰基能与氢气反应,1mol的碳碳双键或羰基与1molH2发生加成,1mol该有机物最多能与3 mol H2发生加成反应,C不符合题意;
D.该有机物中不含苯环,不属于芳香族化合物,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】该有机物中的官能团有羟基、碳碳双键、醚键和羰基,根据官能团的性质进行分析解答。
17.【答案】(1)4
(2)2
【解析】【解答】解:(1)2,3,4﹣三甲基戊烷的氢原子种类有4种,故核磁共振氢谱中吸收峰的个数是4,故答案为:4;(2)2,3﹣二甲基﹣1,3﹣丁二烯的氢原子种类有2种,故核磁共振氢谱中吸收峰的个数是2,故答案为:2.
【分析】氢原子种类和核磁共振氢谱中吸收峰的个数相等.
18.【答案】(1)紫;酸性高锰酸钾溶液褪色;还原;检验乙烯
(2)nCH2=CH2;加聚反应
【解析】【解答】(1)酸性高锰酸钾溶液呈紫色,将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,乙烯会被酸性KMnO4氧化为CO2,KMnO4则被还原为无色Mn2+,因此观察到的现象是:酸性高锰酸钾溶液紫色褪色,该反应证明乙烯有还原性,可用于乙烯的存在;
(2)乙烯分子中1含有不饱和的碳碳双键,在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中较活泼的碳碳键发生断裂,这些不饱和的C原子彼此结合形成长链大分子,变为聚乙烯,该反应的化学方程式是:nCH2=CH2 ,该反应类型为加聚反应。
【分析】(1)酸性高锰酸钾溶液呈紫色,乙烯具有还原性,能够还原高锰酸钾,被高锰酸钾氧化,以此分析;
(2)乙烯分子中含有一个不饱和的碳碳双键,可发生加聚反应生成聚乙烯,以此分析.
19.【答案】(1)B
(2)对
(3)1
【解析】【解答】解:(1)HCOOH显酸性,H2O呈中性,说明甲酸中存在强吸引电子基团,能使﹣OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性大于水,甲酸中含有醛基,醛基属于强吸引电子基团.
故答案为:B.(2)CH3COOH酸性弱于HCOOH,说明乙酸分子存在斥电子基团,能减弱﹣OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱,乙酸中含有CH3﹣,所以CH3﹣属于斥电子基团,导致乙酸的酸性小于甲酸.
故答案为:对.(3)C6H5﹣也属于吸电子基团,CH3﹣属于斥电子基团,C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强,
故答案为:1;
【分析】根据信息知,若分子中存在含有强吸引电子基团,能使﹣OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性增强;若存在斥电子基团,能减弱﹣OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱,据此分析.
20.【答案】(1)C4n+2H2n+4
(2)解:由产物可知,苯环不能被氧化,即苯环特别稳定;
答:苯环特别稳定;
(3)解:设X的式量为Mr,酸的元数为n,Mr=63.5n,晶体为有机酸,只含C、H、O三种元素式量只能是偶数,则n=4,由此可以确定为Mr=254,所以X的结构简式为: ;
答: ;
(4);1+
【解析】【解答】解:(1)由A1、A2、A3、A4…的分子式分别为C6H6、C10H8、C14H10、C18H12…找出等差数列的系差为C4H2,第n项芳烃分子式C4n+2H2n+4;
故答案为:C4n+2H2n+4;(4)由C6H6、C10H8、C14H10、C18H12、C22H14、C26H16、C30H18…中氢原子的种类分别为1种、2种、3种、3种、4种、4种、5种、5种…,所以一氯取代物异构体的数目为1种、2种、3种、3种、4种、4种、5种、5种…,所以n为奇数时,一氯取代物异构体的数目分别为1、3、4、5,一氯取代物异构体的数目为 (n=1除外);n为偶数时,一氯取代物异构体的数目分别为2、3、4、5,一氯取代物异构体的数目为1+ ;
故答案为: (n=1除外);1+ ;
【分析】(1)由A1、A2、A3、A4、A5…的分子式分别为C6H6、C10H8、C14H10、C18H12、C22H14…找出等差数列的系差为C4H2来解答;(2)根据产物可知,苯环不能被氧化;(3)设X的式量为Mr,酸的元数为n,Mr=63.5n,晶体为有机酸,只含C、H、O三种元素式量只能是偶数,则n=4,由此可以确定为Mr=254,从而确定结构简式;(4)由C6H6、C10H8、C14H10、C18H12、C22H14、C26H16、C30H18…中氢原子的种类分别为1种、2种、3种、3种、4种、4种、5种、5种…,所以一氯取代物异构体的数目为1种、2种、3种、3种、4种、4种、5种、5种…,结合分子式找出规律.
21.【答案】(1)②;①;⑦;③⑥
(2)C(CH3)4
(3)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
【解析】【解答】(1)①金刚石、石墨是碳元素形成的不同的单质,金刚石与石墨互为同素异形体;②12C、14C是质子数相同、中子数不同的核素, 12C与14C互为同位素;③乙酸的结构简式为CH3COOH,甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,两者分子式相同都是C2H4O2、结构不同,乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体;④二氯甲烷为四面体结构, 与 为同一物质,都表示二氯甲烷;⑤苯中碳碳键完全相同,是介于单键和双键之间的独特的键, 与 为同一物质,都表示邻二氯苯;⑥ 与 的分子式都是C10H8O、酚羟基的位置不同,两者互为同分异构体;⑦CH3-CH3与 结构相似,分子组成上相差2个“CH2”原子团,两者互为同系物。互为同位素的是②,互为同素异形体的是①,互为同系物的是⑦,互为同分异构体的是③⑥。
(2)烷烃的分子通式为CnH2n+2(n 1),则14n+2=72,解得n=5,该烷烃的分子式为C5H12。该烷烃的一氯代物只有一种,该烷烃的结构高度对称,此烷烃的结构简式为C(CH3)4。
(3)甲烷与氯气光照下反应生成的气态有机物为CH3Cl,反应的化学方程式为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl。
【分析】此题考查有机物的特点,根据四个同的特点进行分类。(2)中根据相对分子质量进行判断烷烃,从而判断其同分异构的数目。