第二章 烃 测试题 (含解析)高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第二章 烃 测试题 (含解析)高二化学人教版(2019)选择性必修3
格式 docx
文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-24 08:42:37

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第二章 烃 测试题
一、单选题(共12题)
1.下列除杂方法正确的是(括号中为杂质)
A.Al2O3(Fe2O3):盐酸,过滤 B.硝基苯(苯):蒸馏
C.己烷(己烯):加溴水,分液 D.CO2(SO2):饱和Na2CO3溶液,洗气
2.下列反应中可以引入卤原子的是
A.取代反应 B.酯化反应 C.消去反应 D.水解反应
3.下列有机物名称正确的是
A.2,3,3-三甲基丁烷
B.1-甲基氯丙烷
C.5,5-二甲基-2-乙基己烯
D.1,5-二氯环己烷
4.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.标准状况下,22.4L四氯化碳中含有C﹣Cl数目为4NA
B.1molCl2通入足量水中反应转移的电子数为NA
C.常温下,0.5mol/LFe2(SO4)3溶液中含Fe3+数目为NA
D.常温常压下,5.6g丙烯和环丙烷的混合气体中含有的碳原子数为0.4NA
5.下列说法错误的是
A.乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理不相同
B.CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl属于取代反应
C.在一定条件下,苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应
D.乙炔在一定条件下可以转化成乙醛
6.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是
A.M和对二甲苯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.可用溴水鉴别M和对二甲苯
C.丙烯醛和M互为同系物
D.异戊二烯不存在顺反异构现象
7.下列实验不能获得成功的是
①用甲烷气体通入碘水制碘甲烷
②甲烷和溴蒸气混合光照制取纯净的一溴甲烷
③用酒精灯加热甲烷气体制取炭黑和氢气
A.只有① B.只有③ C.只有② D.①②③
8.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如图所示,下列说法正确的是
A.反应①②③的产物中均含有水
B.反应②中只有碳氢键形成
C.CO2催化加氢制取汽油的反应属于加成反应
D.图中a的同分异构体共有2种(不含a)
9.实验室利用下图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是
A.装置甲的离子方程式为
B.装置丙中的产物只有和
C.装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方法缺少多余氯气的处理装置
10.图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是
X Y Z
A 苯的同系物 芳香烃 芳香化合物
B 烯烃 不饱和烃 烃
C 氯乙烷 卤代烃 烃的衍生物
D 羰基 羧基 酯类
A.A B.B C.C D.D
11.除去被提纯物质中的杂质,方案不正确的是
编号 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A 乙烯 SO2 NaOH溶液 洗气
B 乙炔 H2S、PH3 CuSO4溶液 洗气
C 溴苯 Br2 苯 分液
D 苯 甲苯 KMnO4(酸化),NaOH溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
12.下列说法不正确的是
A.12C和14C是两种不同的核素
B.金刚石和富勒烯(C60)互为同素异形体
C.硬脂酸钠(C17H35COONa)和醋酸钠互为同系物
D.乙苯及其同分异构体之间的化学性质相似
二、非选择题(共10题)
13.非金属元素H、C、O、S、Cl能形成的化合物种类很多,单质及化合物的用途很广泛。
(1)O2-的离子结构示意图为 ,CS2的晶体类型为 晶体;
(2)O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒,试举例 (写化学式,任写两种);
(3)CH3OH在常温下为液态,沸点高于乙烷的主要原因是 ;
(4)Cl2是一种大气污染物,液氯储存区贴有的说明卡如下(部分):
危险性
储运要求 远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理 NaOH、NaHSO3溶液吸收
包装 钢瓶
①用离子方程式表示“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用 。
②若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
③将Cl2通入适量KOH溶液中,产物中可能有KCl、KClO、KClO3。当溶液中c(Cl-):c(ClO-)=11:1时,则c(ClO-):c(ClO3-)比值等于 。
(5)镁是一种较活泼的金属,Mg与Ca类似,也能与C形成某种易水解的离子化合物。已知该化合物0.1mol与水完全反应后,产生0.1mol的某种气体。该气体被溴水全部吸收后,溴水增重2.6g。请写出该水解反应方程式 。
14.现有下列几组物质:
①35Cl和37Cl;②石墨与C60;③CH4和CH3CH2CH3;④和;
⑤CH3CH=CH2和CH2=CH—CH=CH2;⑥(CH3)2CHCH3和;⑦和。
(1)互为同位素的是 (填序号,下同)。
(2)互为同分异构体的是 。
(3)互为同系物的是 。
(4)互为同素异形体的是 。
(5)属于同一种物质的是 。
15.下列各组中的两种有机化合物,可能是相同的物质、同系物或同分异构体等,请判断它们之间的关系,并说明理由。
(1)2-甲基丁烷和丁烷 ;
(2)新戊烷和2,2-二甲基丙烷 ;
(3)乙醚和丁醇 ;
(4)1-己烯和环己烷 。
16.如图所示,U形管的左端用橡胶塞封闭,充有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方让混合气体缓慢反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气完全反应且只生成一种有机物,写出反应的化学方程式 。
(2)该反应的反应类型为
(3)经过几个小时的反应,U形管右端的水面变化是 。
A.升高B.降低C.不变D.无法确定
(4)右端玻璃管的作用是 。
(5)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到现象是 。
(6)若水中含有AgNO3,则水中反应离子方程式
(7)若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1,则得到的产物为 (填字母)。
A.、HCl B.、HCl
C.、D.、、、、HCl
(8)若把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里,放在光亮处,试推测可观察到的现象是 (填字母)
①黄绿色逐渐消失 ②试管壁上有黄色油珠出现 ③水位在试管内上升到一定高度
④水槽内有少量晶体析出⑤液面上有白雾
A.①③ B.①②③ C.①②③④⑤ D.①②④⑤
17.(一)某化学兴趣小组选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究,试回答下列问题。
(1)A中制取乙炔的化学方程式为 。
(2)制乙炔时,常用饱和氯化钠溶液代替水作反应试剂的原因是 。
(3)用电石制得的乙炔中常含有H2S、PH3等杂质,除去杂质应选用 (填序号,下同)装置,干燥乙炔最好选用 装置。
(二)某化学小组采用如图所示的装置,用环己醇制备环己烯。
已知:+H2O
相对分子质量 密度/g·cm 3 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
环己醇 100 0.96 25 161 能溶于水
环己烯 82 0.81 -103 83 难溶于水
(4)制备粗品:将12.5mL环己醇与1mL浓硫酸加入试管A中,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①在试管中混合环已醇和浓硫酸操作时,加入药品的先后顺序为 。
②将试管C置于冰水中的目的是 。
(5)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。向粗品中加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填“上”或“下”),分液后用 (填字母)洗涤。
a.酸性KMnO4溶液 b.稀硫酸 c.Na2CO3溶液
②再将提纯后的环己烯按如图所示装置进行蒸馏。图中仪器a的名称是 ,冷凝管中冷却水的进水口是 (填f或g)。
18.某校学生用如图所示装置进行实验(夹持装置略),以探究苯与液溴发生反应的原理并分离、提纯反应的产物。
请回答下列问题:
(1)冷凝管所起的作用为 ,冷凝水从 (填“a”或“b”)口进入。
(2)实验开始时,关闭、打开和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合物,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是 。
(4)生成的溴苯因溶有未反应的溴而显橙黄色,提纯的方法是 。
19.标准状况下,1.68L某气态烃在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀质量为15g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)燃烧产物中水的质量为 g。
(2)若原气体是单一气体,则其分子式为 ,若将该气体设计成碱性(KOH)燃料电池,请写出负极反应式 。
(3)若原气体是由两种等物质的量的气态烃组成的混合物,请写出它们的分子式 。(请写出两组)
20.(1)系统命名法命名A、B、C、D四种物质:
A.: ; B.: ;
C.: ; D.: ;
(2)某有机物0.3克完全燃烧后生成224毫升(标准状况)二氧化碳和0.18克水。已知该物质的蒸气对氢气的相对密度为30,试求:
①有机物的分子式 。
②试写出该有机物可能的两个结构简式 ; 。
21.随着原子序数递增,短周期主族元素(用字母A、B、C等表示)原子半径的相对大小的变化如图所示,根据判断出的元素回答问题。
(1)L在元素周期表中的位置是 。
(2)M、G、H的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(3)E、X、Y三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(4)G和I能形成一种淡黄色的固体,请写出该物质的电子式: 。
(5)E与A形成的饱和链烃中,有几种物质每个分子的电子总数均为42,符合该条件的有机物共有 种,其一氯代物有4种的该饱和链烃结构简式为 。
(6)A与G、与X均可形成18个电子的分子,这两种分子在水溶液中反应后,生成物之一是含10电子的化合物,该反应可观察到现象是 ,原因是 。(用化学方程式表示)
22.下图表示各物质之间的转化关系。已知:A、B、I都是XY2型化合物,且阳离子相同,A、B晶体中阴、阳离子个数比都是1∶1,但I晶体中阴、阳离子个数比是2∶1,I常用作干燥剂。
请按要求填空:
(1)I的电子式是 ;
(2)反应⑥的化学方程式是 ,反应③在工业上的一个重要用途是 ;
(3)反应④的化学方程式是 ;
(4)根据上图中物质之间的转化关系及题中所给信息判断,B的化学式是 。
参考答案:
1.B
A.Al2O3和Fe2O3都能与盐酸反应,所以不能用稀盐酸除杂,故A错误;
B.硝基苯和苯互溶,但是二者沸点不同,可以用蒸馏的方法分离,故B正确;
C.己烯与溴水发生加成反应,且产物与溴均易溶于己烷,引入新杂质,不能除杂,应蒸馏分离,故C错误;
D.二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液,故D错误;
故选:B。
2.A
A. 有机化学反应类型中,引入卤原子的反应主要是取代反应:烷烃卤代、苯环卤代、醇羟基与浓氢卤酸的取代反应、羧基酰化等,A符合题意;
B. 酯化反应是羧基和醇羟基之间发生的取代反应,不能引入卤原子,B不符题意;
C. 消去反应是有机化合物在一定条件下脱去小分子生成不饱和键的反应,可能消去卤原子,不能引入卤原子,C不符题意;
D. 水解反应也是卤原子或酯基等官能团与水分子之间的取代反应,不能引入卤原子,D不符题意;
本题选A。
3.C
A.2,3,3-三甲基丁烷的编号顺序不正确,应该为2,2,3-三甲基丁烷,故A错误;
B.1-甲基氯丙烷的主链选择不正确,应该为2-氯丁烷,故B错误;
C.5,5-二甲基-2-乙基己烯的主链和编号顺序均正确,且书写符合规则,故C正确;
D.1,5-二氯环己烷的编号顺序不正确,应该为1,3-二氯环己烷,故D错误;
故选C。
4.D
A.标况下,四氯化碳为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故A错误;
B.1mol氯气通入足量水中,参与反应的氯气只有少部分,所以转移的电子的物质的量小于1mol,转移的电子数小于NA,故B错误;
C.溶液的体积未知,不能计算铁离子数目,故C错误;
D.乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,5.6g丙烯和环丙烷的混合气体的物质的量为0.4mol,含有的碳原子数为0.4NA,故D正确;
故答案选D。
5.C
A.乙烯与溴水发生加成反应,使溴水褪色,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,两者褪色原理不同,故A正确;
B.由方程式可知,丙烯与氯气高温下发生取代反应生成3—氯—1—丙烯和氯化氢,故B正确;
C.在一定条件下,苯与氯气发生取代反应生成氯苯和氯化氢,故C错误;
D.乙炔在一定条件下可以与水发生加成反应乙醛,故D正确;
故选C。
6.C
A.M含碳碳双键及醛基,对二甲苯中与苯环相连的碳原子上有氢,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项A正确:
B.M含碳碳双键,能使溴水褪色,对二甲苯不能因化学反应使溴水褪色,故可用溴水鉴别二者,选项B正确:
C.M的不饱和度为3,丙烯醛的不饱和度为2,二者通式不同,不可能为同系物,选项C不正确;
D.存在顺反异构现象要求组成碳碳双键的每个碳原子上所连的原子或基团不相同,故异戊二烯不存在顺反异构现象,选项D正确;
答案选C。
7.D
①甲烷气体与碘蒸汽混合光照可生成碘甲烷,与碘水不反应,实验不能成功;
②甲烷和溴蒸气混合光照条件下发生取代反应生成一溴甲烷、二溴甲烷、三溴甲烷和四溴化碳的混合物,不能制取纯净的一溴甲烷,实验不能成功;
③甲烷气体高温下(温度高于1000度)隔绝空气加热可制取炭黑和氢气,酒精灯的温度不能达到,实验不能成功;
综上所述,①②③符合题意,故选D。
8.D
A.由质量守恒定律可知,反应③的产物中不可能生成水,故A错误;
B.由图可知,反应②中有碳氢键和碳碳键形成,故B错误;
C.由质量守恒定律可知,二氧化碳催化加氢制取汽油的反应中有汽油和水生成,不可能是产物唯一的加成反应,故C错误;
D.由图可知a的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3,名称为2—甲基丁烷,2—甲基丁烷的同分异构体有戊烷和2,2—二甲基丙烷,共2种,故D正确;
故选D。
9.B
A.实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,同时生成氯化锰和水,图中装置甲为制取装置,其反应的离子方程式为:,故A正确;
B. 由图可知:装置丙中氯气和甲烷发生取代反应,其产物有、、 和,故B错误;
C. 由图可知:液态的、 属于有机物,不溶于水,极易溶于水,所以装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液,故C正确;
D.由图可知:该实验装置中缺少多余氯气的处理装置,故D正确;
故答案:B。
10.D
A.分子中含有苯环的有机物属于芳香族化合物,分子中含有苯环的碳氢化合物属于芳香烃,烃分子中只有一个苯环、侧链为烷基的属于苯的同系物,则芳香族化合物包括芳香烃,芳香烃包括苯的同系物,图示从属关系合理,A正确;
B.烯烃中含有碳碳双键属于不饱和烃,烃分为饱和烃和不饱和烃,即不饱和烃属于烃类的一种,图示从属关系合理,B正确;
C.卤族元素包括氟、氯、溴、碘,氯乙烷属于卤代烃,烃的衍生物是指烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而形成的一系列化合物,所以卤代烃属于烃的衍生物,图示从属关系合理,C正确;
D.酯类中含有的官能团为酯基,羰基、羧基、酯基属于三种不同的官能团,没有从属关系,D错误;
故选D。
11.C
A.氢氧化钠溶液吸收SO2,与乙烯不反应,因此可以除去乙烯中的SO2,A正确;
B.硫酸铜溶液能与H2S、PH3反应,与乙炔不反应,所以可以除去乙炔中混有的H2S、PH3,B正确;
C.苯也能溶解在溴苯中,应该用氢氧化钠溶液除去溴苯中的溴,C错误;
D.甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸与氢氧化钠反应生成苯甲酸钠,然后分液即可得到苯,D正确,
答案选C。
12.D
A.一种原子即一种核素,12C和14C属于同位素,A正确;
B.同素异形体为由同种元素组成的不同单质,B正确;
C.硬脂酸钠和醋酸钠组成结构相似,分子组成上相差16个CH2,互为同系物,C正确;
D.乙苯属于芳香烃,其同分异构体有可能是脂肪烃,故化学性质不一定相似,D错误;
故答案为:D。
13.(1) 分子晶体
(2)ClO2 或O3或Cl2
(3)甲醇分子之间能形成氢键而乙烷不能
(4) Fe或FeCl3能催化苯与氯气的反应 1:2
(5)MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑
(1)氧元素的原子序数是8,则O2-的离子结构示意图为;CS2是由分子构成的分子晶体。
(2)O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒,例如ClO2、O3、Cl2等。
(3)由于甲醇分子之间能形成氢键而乙烷不能,所以CH3OH在常温下为液态,沸点高于乙烷。
(4)①氯气具有强氧化性,你氧化亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为。
②由于Fe或FeCl3能催化苯与氯气的反应,所以若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快。
③设溶液中氯离子的物质的量是11mol,则次氯酸根的物质的量是1mol,根据电子得失守恒可知氯酸根的物质的量是 ,则c(ClO-):c()比值等于1:2。
(5)镁是一种较活泼的金属,Mg与Ca类似,也能与C形成某种易水解的离子化合物。已知该化合物0.1mol与水完全反应后,产生0.1mol的某种气体。该气体被溴水全部吸收后,溴水增重2.6g,因此该气体的相对分子质量是2.6÷0.1=26,所以该气体是乙炔,因此该化合物是MgC2,水解反应方程式为MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑。
14. ① ⑦ ③ ② ④⑥
原子里具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称为同位素,由同种元素形成的多种单质叫做这种元素的同素异形体,分子式相同,但结构不同的化合物互称为同分异构体,结构相似,在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质互称为同系物,结构和性质完全相同的是同一种物质,据此解答。
①35Cl和37Cl的质子数相同,中子数和质量数不同,互为同位素;
②石墨与C60为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体;
③CH4和CH3CH2CH3都是烷烃,相差2个“CH2”原子团,属于同系物;
④由于苯中没有单双键交替结构,6个碳碳键完全相同,故和同一种物质;
⑤CH3CH=CH2有1个碳碳双键,CH2=CH-CH=CH2有2个碳碳双键,不是同系物也不是同分异构体关系;
⑥(CH3)2CHCH3和的结构完全相同,为同一种物质;
⑦和的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体;
根据以上分析可知
(1)互为同位素的是①。
(2)互为同分异构体的是⑦。
(3)互为同系物的是③。
(4)互为同素异形体的是②。
(5)属于同一种物质的是④⑥。
【点睛】对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四组概念,学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较,抓住各自的不同点,注意从本质上理解和掌握。
15.(1)同系物
(2)同分异构体
(3)同分异构体
(4)同分异构体
(1)2-甲基丁烷和丁烷都属于烷烃,且结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,所以2-甲基丁烷和丁烷属于同系物,故答案为同系物;
(2)新戊烷和2,2-二甲基丙烷的分子式都为C5H12,其分子式相同但结构不同,所以属于同分异构体,故答案为同分异构体;
(3)乙醚和丁醇分子式都为C4H10O,其分子式相同但结构不同,所以属于同分异构体,故答案为同分异构体;
(4)1-己烯和环已烷的分子式为C6H12,其分子式相同但结构不同,所以属于同分异构体,故答案为同分异构体。
16. 取代反应 B 平衡压强 有白色胶状沉淀生成 Ag++ Cl-= AgCl↓ D C
(1)甲烷和氯气体积比为1:4,说明氯气足量,可以取代甲烷中所有的氢原子,假设完全反应,且只有一种有机物,只能是,反应的化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl,故答案为CH4+4Cl2CCl4+4HCl;
(2)甲烷在光照条件下被氯气逐步取代为,所以反应类型是取代反应,故答案为取代反应;
(3)经过几小时反应后,消耗氯气,反应混合物的物质的量减少,且生成的氯化氢易溶于水,所以压强减少,U形管右端的玻璃管中水柱降低,故答案为:B
(4)左端是封闭体系,有气体存在,故右端玻璃管的作用是平衡压强;
(5)因为甲烷和氯气发生取代反应,产物中有氯化氢,氯化氢极易溶于水,使溶液呈酸性,若水中含有硅酸钠,,所以在U形管左端会看到有白色胶状沉淀生成,故答案为:有白色胶状沉淀生成;
(6)由(5)知,溶液中有,电离出和,水中的会电离出,会发生反应,故答案为:;
(7)甲烷和氯气的取代反应是有机反应,反应是逐步进行的,即使是甲烷和氯气1:1混合,也会所有反应都进行,所以产物中有、、、和,所以答案选D;
(8)①氯气是黄绿色气体,生成物一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳和氯化氢都是无色气体,随反应进行,气体颜色变浅直至消失,所以此项正确;
②二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳都是液态有机物,氯气是黄绿色,易溶于有机物,所以试管壁上会有黄色油珠,所以此项正确;
③反应产物中有氯化氢,极易溶于水,导致试管内压强减小,水进入试管,水位上升,但生成的一氯甲烷为气体,难溶于水,溶液不会充满试管,只能上升到一定高度,所以此项正确;
④生成物氯化氢易溶于水,使溶液中氯离子浓度增大,导致有氯化钠固体析出,水槽内有少量晶体析出,所以此项正确;
⑤生成物中的氯化氢极易溶于水,遇水蒸气会出现白雾,所以此项正确;
综上,①②③④⑤均正确,故答案为:C。
17.(1)CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2
(2)减慢反应速率,使产生的气流稳定,避免产生的泡沫进入导管
(3) C D
(4) 先将环己醇加入试管A中,再缓慢加入浓硫酸 冷凝环己烯,防止其挥发
(5) 上 c 蒸馏烧瓶 g
(一)制取乙炔使用电石(碳化钙)和水反应,用饱和食盐水代替水来减慢反应速率;根据乙炔制取实验分析;乙炔中含有H2S、PH3等杂质,可用硫酸铜溶液除去,然后用碱石灰干燥;
(二) 环己醇和浓硫酸在水浴加热下反应生成环己烯、经冰水浴冷凝得到,所得粗产品中含有的有机酸可以通过碳酸钠溶液除去,有机物粗产品再通过蒸馏可得到环己烯。
(1)制取乙炔使用电石(碳化钙)和水反应生产乙炔和氢氧化钙:
CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2;
(2)因为CaC2与H2O 反应剧烈,产生C2H2的速率很快,为减缓反应速率,防止产生的泡沫进入导气管,通常用饱和食盐水代替水;
(3)H2S、PH3等杂质均能被CuSO4溶液吸收,硫化氢和硫酸铜反应生成CuS沉淀,PH3易溶于水,选用C装置;碱石灰是NaOH、CaO的混合物,其干燥效率优于CaCl2,故用D装置干燥C2H2;
(4)①类似于浓硫酸的稀释,先将环己醇加入试管A中,再缓慢加入浓硫酸;
②根据题目所给信息可知环己烯熔沸点较低,所以至于冰水浴中,降低温度,防止环己烯挥发;
(5)①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。环己烯密度比水小,在上层;其中含有碳碳双键,可以被KMnO4溶液氧化,稀H2SO4不能除去,反而能引入新的酸性杂质,只有Na2CO3溶液,不能与环己烯反应,可以与酸性杂质反应,故选C;
②图中仪器a的名称是蒸馏烧瓶,冷凝水方向应该是下进上出,故冷却水的进水口是g。
18.(1) 冷凝、回流和导气 a
(2)、+Br2+HBr
(3)III中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成
(4)将含有溴的溴苯倒入氢氧化钠溶液中充分混合,静置、分层后,用分液漏斗分离出下层液体,即得到溴苯
利用苯和液溴的混合物在铁丝作用下,由生成的溴化铁起催化作用,生成溴苯,通过冷凝管冷凝,进入上层为苯下层为硝酸银溶液的小试管检验产生的溴化氢,从面验证反应为取代反应,最后注意尾处理。
(1)冷凝管的作用为冷凝、回流和导气,冷凝管采用逆向通水,即从a进水,使气体与水充分接触,冷凝效果好,故答案为:冷凝、回流和导气;a;
(2)苯和液溴在溴化铁的催化剂条件下生成溴苯,故反应式为、+Br2+HBr;
(3)液溴与苯发生的反应是放热反应,反应放出的热量使液溴挥发变为溴蒸随HBr气体逸出,Br2、HBr都可以与AgNO3在溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀,用小试管中的苯吸收溴蒸气后,若在装置中AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀,就说明苯与液溴发生了取代反应。
(4)将含有溴的溴苯倒入氢氧化钠溶液中充分混合,静置、分层后,用分液漏斗分离出下层液体,即得到溴苯。
19.(1)2.7g
(2) C2H4 C2H4—12e—+16OH—=10H2O+2CO
(3)CH4、C3H4 或 C2H2、C2H6
【解析】(1)
烃在足量氧气中燃烧生成二氧化碳和水,若将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀碳酸钙质量为15g,由碳原子个数守恒可知,反应生成二氧化碳的质量为×44g/mol=6.6g,若用足量碱石灰吸收燃烧产物增重9.3g说明反应生成的二氧化碳和水的质量之和为9.3g,则反应生成水的质量为9.3g—6.6g=2.7g,故答案为:2.7g;
(2)
由标准状况下,1.68L某气态烃在足量氧气中完全燃烧生成6.6g二氧化碳和2.7g可得:n(烃):n(C):n(H)= ::×2=1:2:4,则烃的分子式为C2H4;若将该气体设计成氢氧化钾燃料电池,通入C2H4的一极为燃料电池的负极,C2H4在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸钾和水,电极反应式为C2H4—12e—+16OH—=10H2O+2CO,故答案为:C2H4;C2H4—12e—+16OH—=10H2O+2CO;
(3)
若原气体是由两种等物质的量的气态烃组成的混合物,可能是CaH4和CH4的混合气体,也可能是C2H2和C2Hb的混合气体,若为CaH4和CH4的混合气体,由混合气体分子式为C2H4可得:=2,解得a=3,分子式为C3H4;若为C2H2和C2Hb的混合气体,由混合气体分子式为C2H4可得:=4,解得b=6,分子式为C2H6,故答案为:CH4、C3H4 或 C2H2、C2H6。
20. 乙苯 2﹣甲基戊烷 2,3﹣二甲基戊烷 4﹣甲基﹣2﹣戊烯 C2H4O2 CH3COOH HCOOCH3
(1)A.:苯环上连有乙基,则名称为乙苯;
B.:属于烷烃,主链碳原子5个,甲基连在第2个主链碳原子上,名称为2﹣甲基戊烷;
C.:属于烷烃,主链碳原子为5个,其中2、3两个主链碳原子上连有2个甲基,名称为2,3﹣二甲基戊烷;
D.:属于烯烃,碳碳双键在2、3两个碳原子之间,甲基位于第4个主链碳原子上,名称为4﹣甲基﹣2﹣戊烯;答案为:乙苯;2﹣甲基戊烷;2,3﹣二甲基戊烷;4﹣甲基﹣2﹣戊烯;
(2) ①M=30×2=60,分子中所含碳原子数为=2,分子中所含氢原子数为=4,依据相对分子质量,可求出分子中所含氧原子数为=2。由此得出该有机物的分子式为C2H4O2。
②该有机物满足饱和一元酯和饱和一元羧酸的通式,可能的两个结构简式为CH3COOH;HCOOCH3。答案为:C2H4O2;CH3COOH;HCOOCH3。
21.(1)第三周期ⅣA族
(2)HF>H2O>PH3
(3)HClO4H2SO4H2CO3
(4)
(5) 3
(6) 生成淡黄色沉淀 H2O2+ H2S=S↓+2H2O
同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上到下依次增大,则A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、X、Y分别为H元素、Li元素、Be元素、B元素、C元素、N元素、O元素、F元素、Na元素、Mg元素、Al元素、Si元素、P元素、S元素、Cl元素。
(1)硅元素的原子序数为14,位于元素周期表第三周期ⅣA族,故答案为:第三周期ⅣA族;
(2)元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,元素的非金属性由强到弱的顺序为F>O>P,则氢化物的稳定性由强到弱的顺序为HF>H2O>PH3,故答案为:HF>H2O>PH3;
(3)元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,元素的非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4H2SO4H2CO3,故答案为:HClO4H2SO4H2CO3;
(4)过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为,故答案为:;
(5)设烷烃的分子式为CnH2n+2,由分子的电子总数为42可得:6n+2n+2=42,解得n=5,则烷烃为戊烷,戊烷的同分异构体为正戊烷、异戊烷和新戊烷,共3种,其中一氯代物有4种的异戊烷的结构简式为,故答案为:3;;
(6)由题意可知,氢元素与氧元素、与硫元素形成的18电子分子为过氧化氢和硫化氢,过氧化氢溶液与氢硫酸溶液反应生成淡黄色硫沉淀和水,反应的化学方程式为,故答案为:生成淡黄色沉淀;H2O2+ H2S=S↓+2H2O。
22. Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 制漂白粉或漂白精 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O CaO2
根据题给信息和转化关系知I晶体中阴、阳离子个数比是2∶1,I常用作干燥剂,所以I应该是CaCl2。J和N反应冒白烟,反应④是实验室制取氨气的,所以J是氨气,N是氯化氢,D是氢氧化钙,G是氯化铵。根据反应⑦可知,L是次氯酸,E是氧气。D是氢氧化钙,所以B是CaO2,A是CaC2,C是乙炔,K是CO2。由于L是次氯酸,所以H是次氯酸钙,M是碳酸钙,所以F是氯气。
(1)I是CaCl2,CaCl2的电子式是;故答案为:。
(2)反应⑥是次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,其化学方程式是Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,反应③为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,在工业上的一个重要用途是制漂白粉或漂白精;故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;制漂白粉或漂白精。
(3)反应④为实验室制备氨气,常用氯化铵和氢氧化钙加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,其反应化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(4)根据上图中物质之间的转化关系及题中所给信息判断,B的化学式是CaO2;故答案为:CaO2。