第二章 烃 测试题
一、单选题(共12题)
1.下列反应中,属于取代反应的是
A.甲烷在空气中燃烧
B.用光照射甲烷和氯气的混合气体
C.葡萄糖与新制氢氧化铜反应
D.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
2.下列说法不正确的是
A.乙醇和乙醚互为同分异构体 B.O2和O3互为同素异形体
C.甲烷和异丁烷互为同系物 D.1H、2H是两种不同的核素
3.有关乙烯的结构与性质,下列说法不正确的是
A.分子中含有碳碳双键 B.易与溴水发生氧化反应
C.易被酸性KMnO4溶液氧化 D.一定条件下发生加聚反应
4.下列各组物质中,互为同位素的是
A.氧气和臭氧 B.冰和干冰 C.氕和氘 D.甲烷和乙烷
5.1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气179.2 L,它在光照的条件下与氯气反应,能生成4种一氯取代物,该烷烃的结构简式可能是
A. B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
6.下列说法正确的是
A.所有的链状烷烃一定互为同系物
B.随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐降低
C.随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体数目也增加
D.乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物只有一种
7.某单烯烃加氢产物只有2种一氯代物,则该单烯烃的结构简式为
A.CH3CH2CH=CHCH2CH3 B.CH2=CHC(CH3)3
C.(CH3)2C=C(CH3)2 D.CH3CH=CHCH(CH3)2
8.下列有关化合物结构如图所示,说法不正确的是
A.分子式为C9H8 B.最多有9个碳原子共面
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.一氯代物有5种
9.下列物质互为同分异构体的一组是
A.乙烯与乙烷
B.12C与14C
C.CH3—CH2—CH2—CH2—CH3与
D. 和
10.立方烷的结构简式如右图所示。下列有关立方烷的说法中正确的是
A.立方烷属于烷烃
B.立方烷的二氯代物有三种同分异构体
C.立方烷在通常情况下是气体
D.常温下立方烷能使酸性KMnO4溶液褪色
11.苯分子不能使酸性高锰酸钾褪色的原因是
A.分子中不存在π键 B.分子中存在6电子大π键,结构稳定
C.分子是平面结构 D.分子中只存在σ键
12.下列物质鉴别的方法错误的是
A B C D
物质 H2S、SO2 FeS、CuS CH4、C2H2 Na2CO3、Na2SO4
鉴别方法 通入溴水 加入水 燃烧 加入AlCl3溶液
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共10题)
13.如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置。
请回答:
(1)实验步骤
① ;
②在各装置中注入相应的试剂(如图所示);
③ ;实验时烧瓶中液体混合物逐渐变黑。
(2)能够说明乙烯具有还原性的现象是 ;装置甲的作用是 。若无甲装置,是否也能检验乙烯具有还原性,简述其理由: 。
14.下图为周期表的一部分, 表中所列字母分别代表周期表对应的化学元素。针对所列元素回答问题
(1)元素C在周期表的位置是 。
(2)①元素A和B形成的二元化合物中天然气的主要成分是 (填电子式),该物质与溴蒸气在光照条件下生成一溴代物的化学方程式为 ,属于 (填反应类型)。
②元素A和B形成的二元化合物中能标志一个国家石油化学工业发展水平的是 (填结构简式),该物质使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为 ,属于 (填反应类型)。
③元素A和B形成的二元化合物中,最简单的芳香烃是 (填名称)。该物质加入溴水后水层褪色,该变化属于 (填物理变化或者化学变化)。该物质与液溴发生取代反应的方程式 。
(3)用电子式表示氯化镁的形成过程: 。
(4)G 、H 、I形成的简单离子中,离子半径最大的是 (填离子结构示意图)。
(5)E单质在D单质中燃烧生成物的电子式为 ,元素B、C、D的最简单氢化物中,沸点最高的是 (填化学式。)
(6)I单质和水反应的离子方程式是 。
15.提纯下列物质(括号内为杂质),填写所选用的除杂试剂和除杂方法
括号内为杂质 除杂试剂 操作
1 乙炔(硫化氢)
2 溴苯(溴)
3 硬脂酸钠(甘油)
4 乙醇(水)
16.实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
+KMnO4→ +MnO2
+HCl→+KCl
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/() 溶解性
甲苯 92 -95 110.6 0.867 不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 —— 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
①在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
②停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
③纯度测定
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填标号)。
A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL
(2)在反应装置中应选用冷凝管 (填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是 。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是 ;该步骤亦可用草酸()在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理 。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是 。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是 。
(6)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过 方法提纯。
17.用A、B、C三种装置都可制取溴苯。请分析三套装置,并完成下列问题:
(1)写出制取溴苯的化学反应方程式: ,
(2)装置A、C中的长导管作用:一是导出HBr气体,二是 。
(3)C装置已连接好,并进行了气密性检验,也装入了合适的药品,接下来要使反应开始,对C应进行的操作是 。
(4)a、b、c三套装置中容易造成环境污染的是 ,原料利用率低的是 。
(5)B中采用了双球吸收管,其作用和可能出现的现象是 ;
18.某研究性学习小组的同学设计了如图装置制取溴苯和溴乙烷:
已知:乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下表所示:
溶解性(本身均可作溶剂) 沸点(℃) 密度(g/mL)
乙醇 与水互溶,易溶于有机溶剂 78.5 0.8
溴乙烷 难溶于水,易溶于有机溶剂 38.4 1.4
请回答下列问题:
(1)B中发生反应生成目标产物的化学方程式为 。
(2)根据实验目的,选择合适的实验步骤:①→ 。
①组装好装置, (填写实验操作名称);
②将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中;
③点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟;
④向烧瓶中加入一定量苯和液溴,向锥形瓶中加入无水乙醇至稍高于进气导管口处,向U形管中加入蒸馏水封住管底,向水槽中加入冰水。
(3)简述实验中用纯铁丝代替铁粉的优点: 。
(4)反应完毕后,U形管内的现象是 ;分离溴乙烷时所需的玻璃仪器是 。
(5)假设最初取用的无水乙醇是71.9 mL,最后得到的纯净的溴乙烷是66.2 mL,则溴乙烷的产率为 (保留两位小数)。
19.已知,用苯乙腈,最终得到苯乙酸纯品,则苯乙酸的产率是 。
20.现有以下十种有机物:①②③ ④CH3CH2CH2CH3⑤CH3CH2CH2COOH ⑥C2H4⑦⑧CH3COOCH2CH3⑨ ⑩CH2=CH-CH3
请从上述有机物中选择适当物质按要求回答下列问题:
(1)①的名称是 。
(2)与②互为同系物的是 (填序号)。
(3)③的一氯代物有 种。
(4)在120℃,1.01×105Pa条件下,某种气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是 (填序号)。
(5)⑦中核磁共振氢谱有 组峰。
(6)合成有机高分子的单体是 (填序号)。
(7)若准确称取4.4g样品X(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为 ,结构简式可能为 (从上面提供的物质选择,填序号)。
21.回答下列问题:
(1)分子式为C3H6的化合物X具有如下性质:X+溴的四氯化碳溶液→使溴的四氯化碳溶液褪色。 X所含官能团的名称 ,X与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式 ,X发生加聚反应的化学方程式为 。
(2)标准状况下1mol某烃完全燃烧时,生成89.6LCO2,又知0.1mol此烃能与标准状况下4.48LH2加成,则此烃的结构简式可能是(两个碳碳双键连一起不稳定) 。
(3)一种能使溴水褪色的烃,标准状况下5.6 L 完全燃烧时生成28L二氧化碳和22.5g水。则该烃的结构简式有 种(不考虑顺反异构)。
(4)分子式为C6H14的化合物的同分异构体中,写出其中含有四个甲基的物质的结构简式为 。
22.元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。p、q、r是由这些元素组成的二元化合物,m、n分别是元素Y、Z的单质,n通常为深红棕色液体,0.01mol/L r溶液的pH为2,p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”,s通常是难溶于水、比水重的油状液体。
请回答下列问题:
(1)X 元素的最高价氧化物对应的水化物的阴离子构型为 。
(2)n在水中溶解度 (填“大于”或“小于”)n在p中溶解度,理由是: 。
(3)n 与p 反应的化学方程式为: 。
(4)分子式为X4W8的有机物有 种同分异构体(考虑顺反异构)。
(5)下列化合物中属于p的同系物的是 。
A. B. C. D.
参考答案:
1.B
A.甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水,属于氧化反应,不属于取代反应,故A不符合题意;
B.用光照射甲烷和氯气的混合气体,甲烷中的氢原子被氯原子取代,为取代反应,故B符合题意;
C.葡萄糖与新制氢氧化铜发生的是氧化反应,不属于取代反应,故C不符合题意;
D.乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷,使溴水褪色,发生的是加成反应,故D不符合题意;
答案选B。
2.A
A.乙醇的分子式为C2H6O,乙醚的分子式为C4H10O,二者分子式不相同,不互为同分异构体,A错误;
B.O2和O3均是由O元素组成的性质不同的单质,二者互为同素异形体,B正确;
C.甲烷和异丁烷均属于烷烃,结构相似,分子组成相差3个CH2,二者互为同系物,C正确;
D.具有一定数目质子和一定数目中子的原子称为核素,则1H、2H是质子数为1,中子数为0、1的两种不同的核素,D正确;
答案选A。
3.B
A.乙烯属于烯烃,分子中含有碳碳双键,正确;
B.乙烯分子中含有碳碳双键,易与溴水发生加成反应,错误;
C.乙烯分子中含有碳碳双键,易被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,正确;
D.含有碳碳双键的有机物在一定条件下能发生加聚反应,正确;
故选B。
4.C
A.氧气和臭氧是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,故A不选;
B.冰是固态H2O,干冰是固态CO2,二者不互为同位素,故B不选;
C.氕和氘是质子数相同(均为1)、中子数不同(分别为0和1)的氢元素的两种不同原子,互为同位素,故C选;
D.甲烷和乙烷的结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故D不选;
故选C。
5.C
1mol某烷烃在氧气中充分燃烧,消耗标准状况下的氧气179.2 L的物质的量n(O2)==8 mol,假设该烷烃分子式为CnH2n+2,则其完全燃烧消耗O2的物质的量是,解得n=5,即该烷烃分子式是C5H12,它在光照的条件下与氯气反应,能生成4种一氯取代物,说明该烷烃物质分子中有4种不同位置的H原子。
A.分子式是C6H14,题目要求的烷烃分子式是C5H12,A不符合题意;
B.CH3CH2CH2CH2CH3分子式是C5H12,但该物质分子中含有3种不同位置的H原子,B不符合题意;
C.分子式是C5H12,且分子中有4种不同位置的H原子,C符合题意;
D. 分子式是C6H14,题目要求的烷烃分子式是C5H12,D不符合题意;
故合理选项是C。
6.C
A.分子式相同的不同链状烷烃互为同分异构体,分子式不同的链状烷烃互为同系物,A错误;
B.随着碳原子数的增加,烷烃的分子间作用力逐渐增大,沸点逐渐升高,B错误;
C.随着碳原子数的增加,碳原子连接方式增多,烷烃的同分异构体数目增加,如甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体,丁烷有两种同分异构体,戊烷有三种同分异构体等,C正确;
D.乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物除了一氯乙烷外,还有 CH2ClCH2Cl、CHCl2CH3、CH3CCl3 等,D错误;
答案选C。
7.C
某单烯烃加氢产物只有2种一氯代物,则该单烯烃的结构简式为
A.CH3CH2CH=CHCH2CH3加氢产物为CH3CH2CH2CH2CH2CH3,该产物有3种位置的氢,其一氯代物有3种,故A不符合题意;
B.CH2=CHC(CH3)3加氢产物为CH3CH2C(CH3)3,该产物有3种位置的氢,其一氯代物有3种,故B不符合题意;
C.(CH3)2C=C(CH3)2加氢产物为(CH3)2CHCH(CH3)2,该产物有2种位置的氢,其一氯代物有2种,故C符合题意;
D.CH3CH=CHCH(CH3)2加氢产物为CH3CH2CH2CH(CH3)2,该产物有5种位置的氢,其一氯代物有5种,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
8.B
A.根据物质结构简式,结合C原子价电子数目是4个可知该物质分子式是C9H8,A正确;
B.苯分子是平面分子,与苯环连接的饱和C原子取代苯分子中H原子的位置,位于苯分子平面上;该C原子形成的是四面体结构,若某一平面通过该饱和C原子,则最多有2个顶点处于该平面上,故三元环上不饱和C原子最多有1个处于苯环平面上,即三元环上最多有2个C处于苯环的平面上,因此最多有8个碳原子共平面,B错误;
C.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,因此可以与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.该分子是对称结构,分子中含有5种不同位置的H原子,因此其一氯代物有5种,D正确;
故合理选项是B。
9.C
A.乙烯的分子式为C2H4,乙烷的分子式为C2H6,分子式不同,不是同分异构体,故A不符合题意;
B.12C和14C为碳元素的不同核素,属于同位素,故B不符合题意;
C.二者分子式均为C5H12,结构不同,互为同分异构体,故C符合题意;
D.根据甲烷的正四面体结构可知二者属于同一种物质,故D不符合题意;
综上所述答案为C。
10.B
A.烷烃是指饱和链烃,立方烷不是链烃,不属于烷烃,A错误;
B.立方烷的二氯代物有三种,一条棱上碳原子上的氢被氯代替,面对角线上的碳原子上的氢原子被氯代替,或体对角线上的碳原子上的氢被氯原子代替,B正确;
C.立方烷相对分子质量较大,含碳为8个,在通常状况下不是气体,C错误;
D.立方烷不含不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选B。
11.B
苯分子中碳碳原子之间的键不是单纯的单键或双键,而是介于单、双键之间的独特的键,即存在6个电子的大π键,结构稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能与溴水反应褪色;
故选B。
12.B
A.溴水有强氧化性,H2S、SO2均能被氧化,H2S被溴水氧化产生淡黄色浑浊物S,SO2被溴水氧化,溴水褪色,不产生浑浊物,能鉴别,A正确;
B.FeS、CuS均是黑色固体,均难溶于水,加入水不能鉴别二者,B错误;
C.CH4燃烧几乎没有烟,C2H2燃烧产生浓烈的黑烟,能鉴别,C正确;
D.Na2CO3和AlCl3发生完全双水解产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳,Na2SO4和AlCl3不反应,能鉴别,D正确;
选B。
13. 组装仪器,检验装置的气密性 加热,使温度迅速升到170℃ 乙中酸性KMnO4溶液紫色褪去 除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体 不能,因SO2具有还原性,也可以使酸性KMnO4溶液褪色
(1)①制取气体的装置气密性必须良好,实验前需要检验装置的气密性。
②实验室制乙烯时应使反应混合物的温度迅速升到170℃,而减少乙醚的生成。
(2)乙烯具有还原性是根据氧化剂酸性KMnO4溶液褪色来判断的。由于烧瓶中混合物变黑,则说明生成了碳,联想浓H2SO2具有强氧化性,可知在乙烯中含有还原性气体SO2,由于SO2也会使酸性KMnO4溶液褪色,会干扰验证乙烯的还原性,所以检验乙烯的还原性前必须除净SO2,则装置甲的作用是除去SO2。
14. 第二周期第VA族 CH4 + Br2CH3Br + HBr 取代反应 CH2=CH2 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 加成反应 苯 物理变化 +Br2 +HBr H2O 2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑
由元素在周期表中的位置可知,A为氢、B为碳、C为氮、D为氧、E为Na、F为Al、G为硫、H为Cl、I为钾,结合元素周期律和物质的性质分析解答。
(1) C为氮,N处于周期表中第二周期第VA族,故答案为:第二周期第VA族;
(2) ①天然气的主要成分是CH4,电子式为;甲烷与溴蒸气在光照条件下生成一溴代物的化学方程式为CH4 + Br2CH3Br + HBr,该反应属于取代反应,故答案为:;CH4 + Br2CH3Br + HBr;取代反应;
②碳、氢元素组成的一种物质能标志一个国家石油化学工业发展水平,该物质为乙烯,其结构简式为CH2=CH2;乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br,反应方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,能够使溴的四氯化碳溶液褪色,故答案为:CH2=CH2;CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;加成反应;
③C和H形成的二元化合物中,最简单的芳香烃是苯。该物质加入溴水后水层褪色,发生了萃取,该变化属于物理变化;苯与液溴发生取代反应的化学方程式为+Br2 +HBr,故答案为:苯;物理变化;+Br2 +HBr;
(3)氯化镁为离子化合物,其形成过程用电子式表示为,故答案为:;
(4)元素G、H、I形成的简单离子分别为:S2-、Cl-、K+,它们是电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2->Cl->K+,故答案为:;
(5)钠在氧气中的燃烧生成物为过氧化钠,过氧化钠的电子式为;元素B、C、D的最简单氢化物分别为甲烷、氨气和水,常温下,水为液体,沸点最高,故答案为:;H2O;
(6)I为钾,钾与水反应的离子方程式为2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑,故答案为:2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑。
15. CuSO4或NaOH 洗气 NaOH 分液 NaCl 盐析 CaO 蒸馏
1.硫化氢具有还原性,溶于水显酸性,所以可用硫酸铜或氢氧化钠除去硫化氢,操作为洗气。
2.溴易被氢氧化钠溶液吸收,所以用氢氧化钠除去单质溴,然后分液。
3.除去硬脂酸钠中甘油需要通过加入氯化钠,操作为盐析。
4.除去乙醇中水,需要生石灰,操作为蒸馏。
16.(1)B
(2) 球形 无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(3) 除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气
(4)MnO2
(5)苯甲酸升华而损失
(6)重结晶
甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,为增加冷凝效果,在反应装置中选用球形冷凝管,加热回流,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量的高锰酸钾,用盐酸酸化得苯甲酸,过滤、干燥、洗涤得粗产品。
(1)加热液体,所盛液体的体积不超过三颈烧瓶的一半,三颈烧瓶中已经加入100m的水,1.5mL甲苯,4.8g高锰酸钾,应选用250mL的三颈烧瓶,答案为:B;
(2)在反应装置中冷凝管在上部竖直放置,应选用球形冷凝管,当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化;
(3)高锰酸钾具有强氧化性,能将Cl-氧化,加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液是除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气;该步骤亦可用草酸()在酸性条件下处理,酸性高锰酸钾氧化草酸为二氧化碳,自身被还原为锰离子,反应的离子方程式;
(4)由信息甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是MnO2;
(5)苯甲酸在100℃左右开始升华,干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是苯甲酸升华而损失;
(6)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过重结晶方法提纯。
17.(1)
(2)冷凝回流挥发的溴、苯蒸汽
(3)托起C中软橡胶袋,使其中的铁粉落入烧瓶的混合液中
(4) A B
(5)吸收挥发的溴及苯;溶液变为橙色,被气体压入试管中
苯和液溴在溴化铁催化下反应生成溴苯,铁粉与液溴可以反应生成溴化铁催化剂。图A装置锥形瓶中的水可以吸收反应生成溴化氢和挥发出来的溴单质;图B装置用装有CCl4的双球吸收管吸收挥发出的苯和溴蒸气;图C装置中软橡胶袋托起后使其中的铁粉落入烧瓶的混合液中。
(1)苯与溴在Fe作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,化学方程式是。答案为;
(2)溴及苯都易挥发,所以长玻璃管的作用还有就是冷凝回流挥发的溴、苯蒸汽。答案为冷凝回流挥发的溴、苯蒸汽;
(3)托起C中软橡胶袋,使其中的铁粉落入烧瓶的混合液中,反应才能进行。答案为托起C中软橡胶袋,使其中的铁粉落入烧瓶的混合液中;
(4)A中加入药品和及时密封矛盾,所以造成苯和溴蒸汽逸出,污染环境,所以A容易造成环境污染;B装置缺少冷凝回流装置,所以原料利用率低。答案为A;B;
(5)B中采用了双球吸收管,可以吸收挥发的苯和溴蒸汽;四氯化碳为无色,吸收溴蒸汽后变为橙色,易被气体压入右侧试管中。答案为吸收挥发的溴及苯;溶液变为橙色,被气体压入试管中。
18.(1)
(2) ④②③ 检查其气密性
(3)随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝
(4) U形管底部产生无色的油状液体 分液漏斗、烧杯
(5)68.02%
装置A中苯和液溴在溴化铁做催化剂下反应生成溴苯和HBr,装置B中乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),根据溴乙烷的沸点低于乙醇,加热得到溴乙烷蒸气,在装置C中冷凝收集溴乙烷;
(1)A中溴与苯在铁作催化剂时反应生成溴苯和溴化氢,溴化氢逸出与乙醇在B中反应生成溴乙烷,B中发生反应的化学方程式为,故答案为;
(2)反应中生成溴化氢气体,组装好装置后需要首先检查装置的气密性,然后加入药品再反应,具体操作为:向烧瓶中加入一定量苯和液溴,向锥形瓶中加入无水乙醇至稍高于进气导管口处,向U形管中加入蒸馏水封住管底,向水槽中加入冰水;点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟;将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中,故答案为④②③;检查装置的气密性;
(3)实验中用纯铁丝代替铁粉可以随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝,故答案为随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝;
(4)反应完毕后,U形管内有无色的油状液体溴乙烷生成;溴乙烷不溶于水,可以通过分液的方法分离,需要的玻璃仪器有,故答案为U形管底部产生无色的油状液体;分液漏斗、烧杯;
(5)71.9 mL无水乙醇的质量为71.9 mL×0.8g/mL=57.52g,完全反应理论上生成溴乙烷的质量为×109=136.3g,溴乙烷的产率为×100%=68.02%,故答案为68.02%。
19.
,,产率为。
20.(1)反-2-丁烯
(2)④
(3)4
(4)⑥
(5)2
(6)①⑥
(7) C4H8O2 ⑧
(1)①为 ,属于单烯烃,反式结构,名称是反-2-丁烯。答案为:反-2-丁烯;
(2)②为 ,属于烷烃,与烷烃互为同系物,故选④。答案为:④;
(3)③为 ,一氯代物有苯环上邻、间、对位的氯代及甲基上的氯代共4种。答案为:4;
(4)设烃的分子式为CxHy,燃烧方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,在120℃,1.01×105Pa条件下,反应前后气体的体积没有发生改变,则1+ x+= x+,从而得出y=4,所以该烃是⑥。答案为:⑥;
(5)⑦为 ,分子中只有2种氢原子,所以核磁共振氢谱有2组峰。答案为:2;
(6)采用弯箭头法,可确定有机高分子的单体是 和CH2=CH2,故选①⑥。答案为:①⑥;
(7)m(H2O)=3.6g,m(CO2)=8.8g,则n(H2O)==0.2mol,n(CO2)=0.2mol,有机物分子中含氧的物质的量n(O)==0.1mol,从而得出有机物分子中n(C): n(H): n(O)=2:4:1,最简式为C2H4O。从质谱中可以看出,该有机物的相对分子质量为88,设分子式为(C2H4O)n,44n=88,n=2,所以分子式为C4H8O2。红外光谱图中信息显示,该有机物分子中含有不对称的-CH3、C=O、C-O-C,则该有机物的结构简式可能为CH3COOCH2CH3,故选⑧。答案为:C4H8O2;⑧。
21.(1) 碳碳双键 CH3CH=CH2+Br2 n CH3CH=CH2
(2)HC≡CCH2CH3、CH3 C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2
(3)5
(4)
(1)分子式为C3H6的烃X能使溴的四氯化碳溶液褪色说明分子中含有碳碳双键,属于烯烃,则X的结构简式为CH3CH=CH2,官能团为碳碳双键;CH3CH=CH2与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Br2;催化剂作用下丙烯能发生加聚反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为n CH3CH=CH2,故答案为:碳碳双键;CH3CH=CH2+Br2;n CH3CH=CH2;
(2)标准状况下89.6L二氧化碳的物质的量为=4mol,则标准状况下1mol某烃完全燃烧时,生成89.6L二氧化碳说明烃分子中含有4个碳原子,标准状况下4.48L氢气的物质的量为=0.2mol,0.1mol此烃能与标准状况下4.48L氢气加成说明烃分子中含有2个碳碳双键或1个三键,由两个碳碳双键连一起不稳定可知,符合条件的炔烃、二烯烃的结构简式为HC≡CCH2CH3、CH3 C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2,故答案为:HC≡CCH2CH3、CH3 C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2;
(3)标准状况下,5.6 L烃的物质的量为=0.25mol、28 L二氧化碳的物质的量为=1.25mol,22.5g水的物质的量为=1.25mol,则烃分子和分子中碳原子、氢原子的物质的量比为0.25mol:1.25mol:1.25mol×2=1:5:10,分子式为C5H10,该烃能使溴水褪色说明烃分子中含有碳碳双键,属于烯烃,不考虑顺反异构的戊烯共有5种,分别是1—戊烯、2—戊烯、2—甲基—1—丁烯、3—甲基—1—丁烯、2—甲基—2—丁烯,故答案为:5;
(4)分子式为C6H14的烃为烷烃,分子中含有四个甲基的烃为2,3—二甲基丁烷,结构简式为,故答案为:。
22.(1)平面三角形
(2) 小于 H2O是极性分子,苯和Br2是非极性分子,相似相溶
(3)+Br2+HBr
(4)6
(5)A
n通常为深红棕色液体,且n为元素Z的单质,则n为Br2,Z为Br元素;p被英国科学家法拉第称为“氢的重碳化合物”,则p为苯;由图可知,n与p在q的催化作用下反应生成r和s,且s通常是难溶于水、比水重的油状液体,0.01mol/L r溶液的pH为2,即r为一元强酸,则s为溴苯,r为HBr,q为FeBr3;m和n反应生成q,且m为单质,则m为Fe;综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、Fe、Br元素,p、q、r分别为C6H6、FeBr3、HBr,m、n分别为Fe和Br2。
(1)X 元素的最高价氧化物对应的水化物为碳酸,碳酸根离子C原子的价层电子对数为=3,属于sp2杂化,不含孤电子对,结构为平面三角形;
(2)H2O是极性分子,苯和Br2是非极性分子,根据相似相溶规律,溴易溶于有机溶剂苯中,在水中溶解度较小;
(3)溴与苯在铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr;
(4)分子式为C4H8,其同分异构体可能有:CH2=CH-CH2-CH3 CH2=C(CH3)-CH3 、 甲基环丙烷、环丁烷,共计有6种;
(5)苯的同系物满足的条件:含有一个苯环,侧链是饱和烃基;B中含有两个苯环,C中含有碳碳双键,D中含有两个苯环,因此和苯是同系物的只有A符合要求。
【点睛】顺反异构体产生的条件:①分子不能自由旋转(否则将变成另外一种分子);②双键上同一碳上不能有相同的基团