第二章过关检测卷(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本部分共包括12个小题,每题4分,共48分)
1.下列各组中的物质均能发生加成反应的是( )。
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯
C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
2.下列说法不正确的是( )。
A.CH4与C4H10互为同系物
B.所有烷烃中均有碳碳单键
C.甲烷、苯都不能与酸性高锰酸钾溶液反应
D.甲烷和乙烯都可以与氯气反应
3.从煤的干馏产品之一煤焦油中可分离出蒽(),再经升华提纯得到的高纯度蒽可用作闪烁计数器的闪烁剂。下列关于蒽的说法错误的是( )。
A.分子式为C14H10
B.一定条件下能发生取代、加成、氧化等反应
C.具有12种二氯代物
D.与菲()互为同分异构体
4.下列反应属于取代反应的是( )。
A.CH2CH2+H2OCH3CH2OH
B.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
C.nCH2CH2CH2—CH2
D.+3HNO3+3H2O
5.花柏烯是精细化学品、医药和材料的中间体,其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )。
A.与1,3-丁二烯互为同系物
B.1 mol花柏烯完全燃烧消耗20 mol O2
C.不存在含有苯环结构的同分异构体
D.1 mol该化合物最多能与2 mol HBr发生加成反应
6.烷烃的命名是其他种类有机化合物命名的基础,的名称是( )。
A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基己烷
C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷
7.已知异丙烯苯在一定条件下可以制取异丙苯:
下列说法错误的是( )。
A.该反应属于加成反应
B.异丙苯的一氯代物共有6种
C.可用溴水鉴别异丙烯苯和异丙苯
D.异丙苯是苯的同系物
8.常温下,甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18。下列关于这四种气态烃的推断正确的是( )。
A.四种气态烃都有同分异构体
B.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙
C.丙分子中所有原子在同一平面内
D.乙和丁属于同系物
9.有x L乙烯和乙炔的混合气体,完全燃烧需要消耗相同条件下的氧气y L,则混合物中乙烯和乙炔的体积比为( )。
A. B.
C. D.
10.符合分子式“C6H6”的多种可能结构如图所示,下列说法正确的是( )。
A.(a)~(e)对应的结构中能使溴的四氯化碳溶液褪色的有4个
B.(a)~(e)对应的结构中一氯取代物只有1种的有3个
C.(a)~(e)对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个
D.(a)~(e)对应的结构均能与氢气在一定条件下发生加成反应
11.下列有机化合物实验室制备装置正确的是( )。
12.已知①②两种物质的结构如图所示,下列说法正确的是( )。
A.①和②两种物质的分子式均为C9H11
B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上
D.①分子中最多有4个碳原子共直线
二、非选择题(本部分共包括3小题,共52分)
13.(16分)丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为 C4H8,A氢化后得到2-甲基丙烷。回答下列问题。
(1)A可以聚合,写出A发生加聚反应的化学方程式: 。
(2)A与某烷烃发生反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式: 。
(3)将A通入溴的四氯化碳溶液中发生的反应类型为 ,写出该反应的化学方程式: 。
(4)A的单烯烃同分异构体中,有一种具有顺反异构,分别写出该顺反异构的结构简式: 、 。
14.(16分)已知:①R—NO2R—NH2;
②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。如图表示以苯为原料制备一系列有机化合物的转化过程:
(1)A是一种密度比水 (填“大”或“小”)的无色液体,苯转化为A的化学方程式是 。
(2)在“苯CD”的转化过程中,属于取代反应的是 (填序号),属于加成反应的是 (填序号)。
(3)有机化合物B苯环上的二氯代物有 种结构;的所有原子
(填“在”或“不在”)同一平面上。
15.(20分)实验室制取硝基苯的常规方法为在大试管中将浓硝酸和浓硫酸按体积比2∶3混合,摇匀、冷却后滴入苯,水浴加热至50~60 ℃,即可制得硝基苯。将该实验进行改进,以N2O5为绿色硝化剂制取硝基苯的反应原理、实验装置及实验步骤如下。
化学方程式及实验装置图:
C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3
实验步骤:
Ⅰ.将100 mL浓度为0.108 g·mL-1 N2O5的CH2Cl2溶液加入装有高选择性分子筛催化剂(NaY)的反应器中。
Ⅱ.在搅拌状态下,将一定量的苯用恒压滴液漏斗滴加至反应器中,使C6H6与N2O5物质的量之比达到1∶1.1,并控制反应温度在15 ℃以下。
Ⅲ.滴加完毕后继续搅拌一段时间,将反应器中的液体倒入饱和NaHCO3溶液中,分液得到粗产品。
Ⅳ.将粗产品进一步纯化得到硝基苯9.84 g。
请回答下列问题。
(1)常规法制取硝基苯的化学方程式为 。
(2)对比常规法,以N2O5制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念,原因是 。
(3)准确配制100 mL浓度为0.108 g·mL-1的N2O5的CH2Cl2溶液,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 、 。
(4)控制反应温度在15 ℃以下的操作是 。
(5)“步骤Ⅲ”中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(6)“步骤Ⅳ”中“进一步纯化”的方法是 。
(7)若忽略提纯过程中硝基苯的损耗,N2O5的转化率为 。
第二章过关检测卷(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本部分共包括12个小题,每题4分,共48分)
1.下列各组中的物质均能发生加成反应的是( )。
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯
C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
答案:B
解析:苯和氯乙烯中均含有不饱和键,能与氢气发生加成反应,乙醇、溴乙烷和丙烷分子中均是饱和键,不能发生加成反应。
2.下列说法不正确的是( )。
A.CH4与C4H10互为同系物
B.所有烷烃中均有碳碳单键
C.甲烷、苯都不能与酸性高锰酸钾溶液反应
D.甲烷和乙烯都可以与氯气反应
答案:B
解析:CH4与C4H10均是烷烃,两者结构相似,互为同系物,A项正确;所有烷烃中不一定都有碳碳单键,如甲烷中不含有碳碳单键,B项错误;甲烷、苯都不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,均不能与酸性高锰酸钾溶液反应,C项正确;甲烷与氯气可发生取代反应,乙烯可以与氯气发生加成反应,D项正确。
3.从煤的干馏产品之一煤焦油中可分离出蒽(),再经升华提纯得到的高纯度蒽可用作闪烁计数器的闪烁剂。下列关于蒽的说法错误的是( )。
A.分子式为C14H10
B.一定条件下能发生取代、加成、氧化等反应
C.具有12种二氯代物
D.与菲()互为同分异构体
答案:C
解析:根据蒽的结构简式可知其分子式为C14H10,A项正确;分子中含有苯环,具有苯的性质,可发生取代、加成、氧化等反应,B项正确;蒽分子是高度对称结构(关于虚线对称),有3种不同化学环境的氢原子,第一个氯原子分别连接在α、β、γ位,第二个氯原子可连接的位置分别有9、5、1种,不会出现重复,故共有9+5+1=15种二氯代物,C项错误;蒽与菲分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,D项正确。
4.下列反应属于取代反应的是( )。
A.CH2CH2+H2OCH3CH2OH
B.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
C.nCH2CH2CH2—CH2
D.+3HNO3+3H2O
答案:D
解析:A项,为加成反应;B项,为氧化反应;C项,为加聚反应;D项,为取代反应。
5.花柏烯是精细化学品、医药和材料的中间体,其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )。
A.与1,3-丁二烯互为同系物
B.1 mol花柏烯完全燃烧消耗20 mol O2
C.不存在含有苯环结构的同分异构体
D.1 mol该化合物最多能与2 mol HBr发生加成反应
答案:D
解析:花柏烯为环状结构,CH2CH—CHCH2为链状结构,两者分子结构不相似,不互为同系物,A项错误;花柏烯的分子式为C15H24,1mol花柏烯完全燃烧消耗氧气的物质的量为1mol×(15+)=21mol,B项错误;花柏烯分子的不饱和度为4,苯环的不饱和度为4,则花柏烯存在含有苯环结构的同分异构体,C项错误;该分子中只有碳碳双键能与HBr发生加成反应,1mol该化合物含有2mol碳碳双键,则最多能与2molHBr发生加成反应,D项正确。
6.烷烃的命名是其他种类有机化合物命名的基础,的名称是( )。
A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基己烷
C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷
答案:D
解析:该有机化合物为烷烃,选取最长碳链为主链,主链含有7个碳原子,为庚烷;编号从右端开始,甲基在3号C上,该有机化合物命名为3-甲基庚烷。
7.已知异丙烯苯在一定条件下可以制取异丙苯:
下列说法错误的是( )。
A.该反应属于加成反应
B.异丙苯的一氯代物共有6种
C.可用溴水鉴别异丙烯苯和异丙苯
D.异丙苯是苯的同系物
答案:B
解析:A项,异丙烯苯中支链上的碳碳双键与H2发生加成反应得到异丙苯,A项正确;B项,异丙苯中只有5种不同化学环境的氢原子,一氯代物有5种,B项错误;异丙烯苯中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,而异丙苯不可以与溴水反应,可以鉴别,C项正确;D项,异丙苯中只有1个苯环,取代基为异丙基,与苯互为同系物,D项正确。
8.常温下,甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18。下列关于这四种气态烃的推断正确的是( )。
A.四种气态烃都有同分异构体
B.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙
C.丙分子中所有原子在同一平面内
D.乙和丁属于同系物
答案:C
解析:分子中所含电子数分别为10、14、16、18的四种气态烃分别为甲烷、乙炔、乙烯和乙烷。甲烷、乙炔、乙烯和乙烷都没有同分异构体,A项错误;乙炔和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,B项错误;乙烯分子是平面结构,所有原子都在同一平面内,C项正确;乙炔和乙烷不属于同系物,D项错误。
9.有x L乙烯和乙炔的混合气体,完全燃烧需要消耗相同条件下的氧气y L,则混合物中乙烯和乙炔的体积比为( )。
A. B.
C. D.
答案:C
解析:设乙烯和乙炔的体积分别为V1、V2。
V1+V2=xL
3V1+2.5V2=yL
解得:V1=(2y-5x)L
V2=(6x-2y)L
所以乙烯和乙炔的体积比为。
10.符合分子式“C6H6”的多种可能结构如图所示,下列说法正确的是( )。
A.(a)~(e)对应的结构中能使溴的四氯化碳溶液褪色的有4个
B.(a)~(e)对应的结构中一氯取代物只有1种的有3个
C.(a)~(e)对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个
D.(a)~(e)对应的结构均能与氢气在一定条件下发生加成反应
答案:C
解析:(b)、(c)、(e)对应的结构中都含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,(a)、(d)不可以,故A项错误;(a)、(d)对应的结构中的一氯取代物有1种,(b)对应的结构中的一氯取代物有3种,(c)、(e)对应的结构中的一氯取代物有2种,故B项错误;只有(a)对应的结构中所有原子处于同一平面,其他都含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,故C项正确;(a)中含有苯环,(b)、(c)、(e)含有碳碳双键,均能与氢气在一定条件下发生加成反应,而(d)不能与氢气发生加成反应,故D项错误。
11.下列有机化合物实验室制备装置正确的是( )。
答案:C
解析:制乙烯需要控制温度为170℃左右,图中缺少温度计,故A项错误;生成的氢氧化钙易堵塞瓶颈处,不能选启普发生器制备乙炔,故B项错误;导管插入碳酸钠溶液中会发生倒吸,故D项错误。
12.已知①②两种物质的结构如图所示,下列说法正确的是( )。
A.①和②两种物质的分子式均为C9H11
B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上
D.①分子中最多有4个碳原子共直线
答案:B
解析:由题给结构可知①②的分子式均为C9H12,故A项错误;②分子中只有两种氢原子,其一氯代物只有两种,故B项正确;②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子,分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故C项错误;①分子中最多有3个碳原子在一条直线上,故D项错误。
二、非选择题(本部分共包括3小题,共52分)
13.(16分)丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为 C4H8,A氢化后得到2-甲基丙烷。回答下列问题。
(1)A可以聚合,写出A发生加聚反应的化学方程式: 。
(2)A与某烷烃发生反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式: 。
(3)将A通入溴的四氯化碳溶液中发生的反应类型为 ,写出该反应的化学方程式: 。
(4)A的单烯烃同分异构体中,有一种具有顺反异构,分别写出该顺反异构的结构简式: 、 。
答案:(1)nCH2C(CH3)2
(2)(CH3)3CCH2CH(CH3)2
(3)加成反应 CH2C(CH3)2+ Br2CH2BrC(CH3)2Br
(4)
解析:(1)A氢化后得到2-甲基丙烷,可知A是CH2C(CH3)2,发生加聚反应的化学方程式为nCH2C(CH3)2。
(2)A的结构简式为CH2C(CH3)2,与某烷烃发生反应生成分子式为C8H18的物质B,则另一种烷烃的分子式为C4H10,C4H10的同分异构体有两种,正丁烷和异丁烷,又根据B的一卤代物只有4种,且碳链不对称,所以是异丁烷,则B的结构为(CH3)3CCH2CH(CH3)2。
(3)将A通入溴的四氯化碳溶液中发生的是加成反应,反应的化学方程式为CH2C(CH3)2+Br2CH2BrC(CH3)2Br。(4)烯烃中碳碳双键的碳原子上所接的原子或原子团不相同时就存在顺反异构,A是CH2C(CH3)2,其同分异构体的顺反异构是、。
14.(16分)已知:①R—NO2R—NH2;
②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。如图表示以苯为原料制备一系列有机化合物的转化过程:
(1)A是一种密度比水 (填“大”或“小”)的无色液体,苯转化为A的化学方程式是 。
(2)在“苯CD”的转化过程中,属于取代反应的是 (填序号),属于加成反应的是 (填序号)。
(3)有机化合物B苯环上的二氯代物有 种结构;的所有原子
(填“在”或“不在”)同一平面上。
答案:(1)大 +HNO3+H2O (2)①② ③ (3)6 不在
解析:(1)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在加热条件下反应生成硝基苯,硝基苯的密度大于水,反应的化学方程式为+HNO3+H2O。
(2)由苯生成溴苯的反应为取代反应,由溴苯生成的反应也为取代反应,由生成的反应是加成反应。
(3)由并结合题给信息可推知B为,苯环上的二氯代物有、、、、、,共6种。由CH4的正四面体结构和NH3的三角锥形结构可知,的所有原子不可能都在同一平面上。
15.(20分)实验室制取硝基苯的常规方法为在大试管中将浓硝酸和浓硫酸按体积比2∶3混合,摇匀、冷却后滴入苯,水浴加热至50~60 ℃,即可制得硝基苯。将该实验进行改进,以N2O5为绿色硝化剂制取硝基苯的反应原理、实验装置及实验步骤如下。
化学方程式及实验装置图:
C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3
实验步骤:
Ⅰ.将100 mL浓度为0.108 g·mL-1 N2O5的CH2Cl2溶液加入装有高选择性分子筛催化剂(NaY)的反应器中。
Ⅱ.在搅拌状态下,将一定量的苯用恒压滴液漏斗滴加至反应器中,使C6H6与N2O5物质的量之比达到1∶1.1,并控制反应温度在15 ℃以下。
Ⅲ.滴加完毕后继续搅拌一段时间,将反应器中的液体倒入饱和NaHCO3溶液中,分液得到粗产品。
Ⅳ.将粗产品进一步纯化得到硝基苯9.84 g。
请回答下列问题。
(1)常规法制取硝基苯的化学方程式为 。
(2)对比常规法,以N2O5制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念,原因是 。
(3)准确配制100 mL浓度为0.108 g·mL-1的N2O5的CH2Cl2溶液,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 、 。
(4)控制反应温度在15 ℃以下的操作是 。
(5)“步骤Ⅲ”中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(6)“步骤Ⅳ”中“进一步纯化”的方法是 。
(7)若忽略提纯过程中硝基苯的损耗,N2O5的转化率为 。
答案:(1)+HO—NO2+H2O
(2)常规法制取硝基苯使用较多的硫酸作催化剂,原子利用率低,产生废酸较多,处理废酸消耗化学试剂较多
(3)胶头滴管 100 mL容量瓶
(4)从夹套三口烧瓶的进水管a口通入冰水
(5)除去硝基苯中混有的HNO3
(6)蒸馏
(7)80%
解析:(1)常规法是用苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂的情况下加热到50~60℃制取硝基苯,反应的化学方程式为+HO—NO2+H2O。
(2)常规法使用了大量的浓硫酸,随着反应进行,浓硝酸变稀,反应难以继续,反应结束后剩余的废酸很多,原料大量浪费且后期处理废酸的成本较高,所以对比常规法,以N2O5制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念。
(3)准确配制100mL浓度为0.108g·mL-1的N2O5的CH2Cl2溶液,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有100mL容量瓶以及胶头滴管。
(4)该反应所需温度低于室温,需要持续地给装置降温才能控制反应温度在15℃以下,该实验使用的是夹套三口烧瓶,所以可以通入冰水进行控温,为保证良好的冷凝效果,应从下端的a口通入冰水。
(5)通过反应原理C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3可知,制备过程中会生成硝酸,可以用饱和碳酸氢钠溶液除去。
(6)粗产品是常温下为液态的硝基苯,里面含有少量的水以及其他杂质,可以通过蒸馏进一步纯化。
(7)反应原理为C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3,实验加入的N2O5的质量为100mL×0.108g·mL-1=10.8g,物质的量为=0.1mol,实验最终获得硝基苯9.84g,根据反应的化学方程式可知消耗的N2O5的物质的量等于生成的硝基苯的物质的量,为=0.08mol,所以N2O5的转化率为×100%=80%。第二章过关检测卷(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本部分共包括12个小题,每题4分,共48分)
1.下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能在光照下与溴发生取代反应的是( )。
A.甲苯 B.乙醇
C.丙烯 D.乙烯
2.下列叙述中不正确的是( )。
A.烷烃只含有碳、氢两种元素
B.含有碳、氢元素的烃不一定是烷烃
C.烷烃一定是饱和烃
D.碳原子间以σ键相结合的有机化合物一定是烷烃
3.降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料。降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。下列说法错误的是( )。
A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体
B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)
D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个
4.工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可作传热载体的化合物,该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种,1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气,判断这种化合物可能是( )。
A.
B.
C.
D.
5.下列反应能说明苯环对侧链有影响的是( )。
A.甲苯与浓硝酸和浓硫酸混合液,加热;苯与浓硝酸和浓硫酸混合液,加热
B.乙苯与氢气在催化剂作用下加热发生反应;苯与氢气在催化剂作用下加热发生反应
C.对二甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生反应;甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应
D.邻二甲苯与氯气在光照下发生反应;甲烷在光照下与氯气发生反应
6.下列过程与加成反应无关的是( )。
A.苯与溴水混合振荡,水层颜色变浅
B.裂化汽油与溴水混合振荡,水层颜色变浅
C.乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取纯净的一氯乙烷
7.下列说法正确的是( )。
A.CH≡CH和CH2CHCHCH2互为同系物
B.、、互为同分异构体
C.有机物的二氯代物有5种
D.(CH3)3C—CHCH2与氢气加成后,生成2,2,3-三甲基戊烷
8.我国科学家研制的催化剂使CH2CHCH2CH3(1-丁烯)转化为CH2C(CH3)CH3(2-甲基丙烯)的选择性提高12%。下列有关说法错误的是( )。
A.1-丁烯和2-甲基丙烯互为同分异构体
B.1-丁烯和2-甲基丙烯都能发生加聚反应
C.1-丁烯分子中所有碳原子一定共平面
D.2-甲基丙烯与溴化氢加成产物有2种
9.某链状烷烃相对分子质量为86,与Cl2反应生成的一氯代物只有两种,它的结构简式、名称全正确的是( )。
A.CH3CH2C(CH3)3 2,2-二甲基丁烷
B.(C2H5)2CHCH3 2-乙基丁烷
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 2,3-二甲基丁烷
D.CH3(CH2)4CH3 己烷
10.下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧,生成的二氧化碳和水的质量总是定值的是( )。
A.丙烷和丙烯
B.乙烯和环丙烷
C.乙烯和乙烷
D.甲烷和乙烷
11.下列有关实验操作的叙述与实验得出的相应结论都正确的是( )。
选项 实验操作 实验结论
A 将电石与水反应产生的气体先通入足量的硫酸铜溶液中,再通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 有乙炔生成
B 甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去 甲基对苯环产生了影响
C 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的一氯甲烷具有酸性
D 可用裂化汽油萃取并得到溴水中的溴,且将有机层从分液漏斗上口倒出 裂化汽油密度比水小
12.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C4H4。下列说法正确的是( )。
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.只有b的所有原子处于同一平面
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.d的一氯代物和二氯代物均只有一种
二、非选择题(本部分共包括3小题,共52分)
13.(16分)(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为 ;若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃的可能的结构简式为 。
(2)有机物A的结构简式为。
①若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
②若A是炔烃与氢气加成后的产物,则此炔烃可能有 种结构。
③若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到,且该烯烃是一个非常对称的分子构型,有顺、反两种结构。
a.写出A的该种同分异构体的结构简式: ;
b.写出这种烯烃的顺、反异构体的结构简式: 。
14.(18分)端炔烃在催化剂的存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
A
请回答下列问题。
(1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 。
(2)①的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 。
用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气 mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。
(5)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中有两种不同化学环境的氢原子,个数比为3∶1,写出其中2种的结构简式: 。
15.(18分)用电石制备的乙炔气体中常混有少量H2S气体。请用图中仪器和试剂组成一套制备、净化乙炔的装置,并可通过测定乙炔的体积,从而计算电石纯度。
(1)进行实验时,所制气体从左向右流,仪器的正确连接顺序是 (填接口字母);
(2)为了使实验中气流平稳,甲中分液漏斗里的液体通常用 ;
(3)若在标准状况下溴水与乙炔完全反应生成C2H2Br4,已知称取电石m g,测得量筒内液体体积V mL,则电石纯度可表示为 ;
(4)若没有除H2S的装置,测定结果将会 (填“偏高”“偏低”或“不变”),理由是 (用化学方程式表示)。
第二章过关检测卷(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本部分共包括12个小题,每题4分,共48分)
1.下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能在光照下与溴发生取代反应的是( )。
A.甲苯 B.乙醇
C.丙烯 D.乙烯
答案:C
解析:丙烯中的碳碳双键可以与溴发生加成反应,甲基上的氢原子在光照条件下可被溴原子取代。
2.下列叙述中不正确的是( )。
A.烷烃只含有碳、氢两种元素
B.含有碳、氢元素的烃不一定是烷烃
C.烷烃一定是饱和烃
D.碳原子间以σ键相结合的有机化合物一定是烷烃
答案:D
解析:烷烃属于烃,烃是仅含碳、氢两种元素的化合物,故A项正确;含有碳、氢元素的烃,可以是烷烃,也可以是烯烃、炔烃、芳香烃等,故B项正确;烷烃是饱和烃,故C项正确;碳原子间以σ键相结合的有机化合物还可能含有氧等元素,所以不一定是烷烃,故D项错误。
3.降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料。降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。下列说法错误的是( )。
A.降冰片二烯与四环烷互为同分异构体
B.降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)
D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个
答案:C
解析:降冰片二烯与四环烷的分子式相同,结构不同,因此二者互为同分异构体,A项正确;降冰片二烯分子中含有碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;四环烷含有三种不同化学环境的氢原子,因此其一氯代物有三种,C项错误;根据乙烯分子是平面分子,与碳碳双键连接的碳原子在碳碳双键所在的平面上,所以降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过4个,D项正确。
4.工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可作传热载体的化合物,该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种,1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气,判断这种化合物可能是( )。
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:虽然的苯环上的一氯代物有3种,但是催化加氢时最多消耗3mol氢气,故这种化合物不可能是A;的苯环上的一氯代物有3种,1mol该化合物催化加氢时最多消耗6mol氢气,故这种化合物可能是B;的环上的一氯代物有2种,1mol该化合物催化加氢时最多消耗5mol氢气,故这种化合物不可能是C;的苯环上的一氯代物只有1种,1mol该化合物催化加氢时最多消耗6mol氢气,故这种化合物不可能是D。
5.下列反应能说明苯环对侧链有影响的是( )。
A.甲苯与浓硝酸和浓硫酸混合液,加热;苯与浓硝酸和浓硫酸混合液,加热
B.乙苯与氢气在催化剂作用下加热发生反应;苯与氢气在催化剂作用下加热发生反应
C.对二甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生反应;甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应
D.邻二甲苯与氯气在光照下发生反应;甲烷在光照下与氯气发生反应
答案:C
解析:对二甲苯和甲烷中均含甲基,且对二甲苯中的甲基能被高锰酸钾氧化,而甲烷中的甲基不能,则说明苯环使甲基活化,故C项正确。
6.下列过程与加成反应无关的是( )。
A.苯与溴水混合振荡,水层颜色变浅
B.裂化汽油与溴水混合振荡,水层颜色变浅
C.乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取纯净的一氯乙烷
答案:A
解析:溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,苯与溴水混合振荡,溴从水层中转移到苯中,水层颜色变浅。裂化汽油中含有不饱和烃,与溴水发生加成反应而使水层颜色变浅。在一定条件下,乙烯与水发生加成反应:CH2CH2+H2OCH3CH2OH。CH2CH2与HCl发生加成反应:CH2CH2+HClCH3CH2Cl。
7.下列说法正确的是( )。
A.CH≡CH和CH2CHCHCH2互为同系物
B.、、互为同分异构体
C.有机物的二氯代物有5种
D.(CH3)3C—CHCH2与氢气加成后,生成2,2,3-三甲基戊烷
答案:C
解析:同系物必须是同类物质,含有相同数目的同种官能团,CH≡CH的官能团为碳碳三键,属于炔烃,
CH2CH—CHCH2的官能团为碳碳双键,属于二烯烃,二者不互为同系物,故A项错误。同分异构体必须具有相同的分子式,不同的结构,和的分子式都为C6H6,的分子式为C6H8,故B项错误。的一氯代物有2种,分别为和,的氢原子再被一个氯原子取代有4种情况,为(标号处为另一个Cl取代的位置);的氢原子再被一个氯原子取代有1种情况,为,共有5种,故C项正确。
(CH3)3C—CHCH2与氢气发生加成反应生成(CH3)3C—CH2CH3,(CH3)3C—CH2CH3的名称为2,2-二甲基丁烷,故D项错误。
8.我国科学家研制的催化剂使CH2CHCH2CH3(1-丁烯)转化为CH2C(CH3)CH3(2-甲基丙烯)的选择性提高12%。下列有关说法错误的是( )。
A.1-丁烯和2-甲基丙烯互为同分异构体
B.1-丁烯和2-甲基丙烯都能发生加聚反应
C.1-丁烯分子中所有碳原子一定共平面
D.2-甲基丙烯与溴化氢加成产物有2种
答案:C
解析:1-丁烯和2-甲基丙烯的分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,A项正确;1-丁烯、2-甲基丙烯都含碳碳双键,都能发生加聚反应,B项正确;与碳碳双键直接相连的碳原子在碳碳双键所在平面上,碳碳单键可旋转,甲基碳原子可能在此平面上,C项错误;2-甲基丙烯是不对称烯烃,与溴化氢加成可生成2种产物,D项正确。
9.某链状烷烃相对分子质量为86,与Cl2反应生成的一氯代物只有两种,它的结构简式、名称全正确的是( )。
A.CH3CH2C(CH3)3 2,2-二甲基丁烷
B.(C2H5)2CHCH3 2-乙基丁烷
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 2,3-二甲基丁烷
D.CH3(CH2)4CH3 己烷
答案:C
解析:链状烷烃的通式为CnH2n+2,所以14n+2=86,n=6,所以该烷烃分子式为C6H14。CH3CH2C(CH3)3有3种不同化学环境的氢原子,一氯代物有3种,故A项错误;(C2H5)2CHCH3有4种不同化学环境的氢原子,一氯代物有4种,故B项错误;(CH3)2CHCH(CH3)2有2种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种,故C项正确;CH3(CH2)4CH3有3种不同化学环境的氢原子,一氯代物有3种,故D项错误。
10.下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧,生成的二氧化碳和水的质量总是定值的是( )。
A.丙烷和丙烯
B.乙烯和环丙烷
C.乙烯和乙烷
D.甲烷和乙烷
答案:B
解析:由题意知混合物中各烃分子中碳和氢的质量分数均相同,则混合物中各烃的最简式相同。烯烃和环烷烃的通式均为Cn,最简式相同,故正确的选项为B。
11.下列有关实验操作的叙述与实验得出的相应结论都正确的是( )。
选项 实验操作 实验结论
A 将电石与水反应产生的气体先通入足量的硫酸铜溶液中,再通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 有乙炔生成
B 甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去 甲基对苯环产生了影响
C 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的一氯甲烷具有酸性
D 可用裂化汽油萃取并得到溴水中的溴,且将有机层从分液漏斗上口倒出 裂化汽油密度比水小
答案:A
解析:电石的主要成分为碳化钙,其中含有硫化物等杂质,故反应生成的乙炔中混有硫化氢等,将产生的气体通入足量的硫酸铜溶液中可以除去杂质气体,得到的乙炔可被高锰酸钾氧化而使溶液褪色,A项正确;甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去,是由于—CH3被氧化为—COOH,说明苯环对甲基有影响,B项错误;甲烷发生取代反应生成的HCl溶于水显酸性,使湿润的石蕊试纸变红,一氯甲烷不具有酸性,C项错误;裂化汽油中含有不饱和烃,可与溴水发生加成反应,不能用作提取溴的萃取剂,D项错误。
12.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C4H4。下列说法正确的是( )。
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.只有b的所有原子处于同一平面
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.d的一氯代物和二氯代物均只有一种
答案:D
解析:b对应的同分异构体可为链状烃,也可为环状烃,如等,故同分异构体不是只有d和p两种,A项错误;p分子中的碳碳三键是直线形结构,碳碳双键是平面结构,则p所有原子处于同一平面,B项错误;d为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,C项错误;d分子是正四面体结构,只含有一种氢,对应的一氯代物和二氯代物均只有一种,D项正确。
二、非选择题(本部分共包括3小题,共52分)
13.(16分)(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为 ;若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃的可能的结构简式为 。
(2)有机物A的结构简式为。
①若A是单烯烃与氢气加成后的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
②若A是炔烃与氢气加成后的产物,则此炔烃可能有 种结构。
③若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到,且该烯烃是一个非常对称的分子构型,有顺、反两种结构。
a.写出A的该种同分异构体的结构简式: ;
b.写出这种烯烃的顺、反异构体的结构简式: 。
答案:(1)C5H10 、、
(2)①5 ②1
③a.(CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)3
b.(顺式)、(反式)
解析:(1)由烯烃的相对分子质量为70可得,烯烃的分子式为C5H10;该烯烃加成后所得的产物(烷烃)中含有3个甲基,表明在烯烃分子中只含有一个支链。当主链为4个碳原子时,支链为1个—CH3,此时主链的碳骨架结构为CC,其双键可在①②两个位置(①③位置等效),有三种可能的结构。(2)有机物A的碳骨架结构为,其双键可在①②③④⑤五个位置,而三键只能处于①一个位置。
14.(18分)端炔烃在催化剂的存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
A
请回答下列问题。
(1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 。
(2)①的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 。
用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气 mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。
(5)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中有两种不同化学环境的氢原子,个数比为3∶1,写出其中2种的结构简式: 。
答案:(1) 苯乙炔
(2)取代反应
(3) 4
(4)+(n-1)H2
(5)、、、、(任写2种)
解析:(1)由B的分子式、反应条件及C的结构可知,B为乙苯,其结构简式为,逆推可知A为苯;根据D的结构简式可知,D的化学名称为苯乙炔。
(2)①是苯环上的氢原子被乙基取代,发生的是取代反应。
(3)结合题给信息,由D的结构可推知,E的结构简式为。1mol碳碳三键能与2mol氢气完全加成,用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气4mol。
(4)根据题干信息可知,化合物()发生Glaser偶联反应生成聚合物的化学方程式为+(n-1)H2。
(5)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中有两种不同化学环境的氢原子,个数比为3∶1,符合条件的结构简式有、、、、。
15.(18分)用电石制备的乙炔气体中常混有少量H2S气体。请用图中仪器和试剂组成一套制备、净化乙炔的装置,并可通过测定乙炔的体积,从而计算电石纯度。
(1)进行实验时,所制气体从左向右流,仪器的正确连接顺序是 (填接口字母);
(2)为了使实验中气流平稳,甲中分液漏斗里的液体通常用 ;
(3)若在标准状况下溴水与乙炔完全反应生成C2H2Br4,已知称取电石m g,测得量筒内液体体积V mL,则电石纯度可表示为 ;
(4)若没有除H2S的装置,测定结果将会 (填“偏高”“偏低”或“不变”),理由是 (用化学方程式表示)。
答案:(1)AHGEFDCB
(2)饱和食盐水
(3)%
(4)偏高 H2S+Br2S↓+2HBr
解析:由题意知,电石与足量水反应生成乙炔,其中混有的H2S可用NaOH溶液吸收,乙炔气体被溴水吸收后余下的部分通过排水法测量其体积。电石纯度计算过程:
CaC2 ~ CH≡CH
1mol 1mol
x mol+mol
解得x=(+0.001)mol
w(CaC2)=×100%=%。
