2.1 烷烃(含解析) 课后练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 2.1 烷烃(含解析) 课后练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-29 11:40:22

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2.1 烷烃 课后练习
一、单选题
1.“西气东输”工程中输送的气体是(  )
A.氢气 B.水煤气 C.天然气 D.液化气
2.烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是(  )
A.烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B.甲烷能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲烷、乙烷及丙烷均无同分异构体
D.乙烷与丙烷互为同系物
3.下列说法中不正确的是(  )
A.铜丝燃烧法可确定有机物中是否存在氮、氯和硫等元素
B.减压分馏、常压分馏都是物理变化
C.甲烷与氯气在光照条件下反应是一个自由基型链反应
D.液化石油气、天然气都是混合物
4.下列有机物的命名错误的是(  )
A.2-甲基-1-丙醇:
B.4-乙基-2-己烯:
C.2,2,4-三甲基戊烷:
D.1,3-二溴丙烷:
5.有关烷烃的叙述:①大都是易燃物;②特征反应是取代反应;③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基,其中正确的是(  )
A.①和③ B.②和③ C.只有① D.①和②
6.下列混合物总物质的量一定时,组内各物质按任意比混合,完全燃烧时消耗O2的物质的量不变的是(  )
A.甲烷、甲醇、甲醛
B.乙炔、苯、1,3-丁二烯
C.丙烯、2-丁烯、环己烷
D.乙醇、乙烯、丙烯酸(CH2=CH-COOH)
7.下列有关命名的说法正确的是(  )
A.按系统命名法,有机物 的命名为2,3,3,5,5五甲基﹣4,4﹣二乙基己烷
B. 主链上的碳原子数是5
C. 加氢后可以得到3﹣甲基戊烷
D. 的名称是1,3,4﹣三甲基苯
8.下列有机物的命名正确的是(  )
A. 2﹣甲基﹣3﹣丁烯
B. 1,3,4﹣三甲苯
C. 2﹣乙基丙烷
D. 2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷
9.《天工开物》记载古代四川“井火取盐”的过程:“临邛(地名)火井(废井,废气遇明火可燃)一所,纵广五尺,深二三丈”“取井火还煮井水”“一水得四五斗盐”,“井火”燃烧的物质是(  )
A.天然气 B.煤炭 C.石油 D.石蜡
10.取一支硬质大试管,通过排饱和 溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是(  )。
A.反应过程中试管内黄绿色逐渐消失,试管壁上有油珠产生
B.甲烷和 反应后的产物有4种
C.盛放饱和 溶液的水槽底部不会有晶体析出
D. 和 完全反应后液面上升,液体充满试管
11.下列方程式书写错误的是(  )
A.用覆铜板为基础制作印刷电路板的离子方程式:
B.二氧化硫与硝酸钡溶液反应的离子方程式:
C.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
D.甲烷与氯气在光照条件下生成一氯甲烷的化学方程式:
12.将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照,充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol,则参加反应的Cl2的物质的量为(  )
A.3 mol B.4.5 mol C.6 mol D.7.5 mol
13.关于分子式为C2H6的烃A与分子式为C5H12的烃B,下列说法错误的是(  )
A.A与B一定互为同系物
B.A与B完全燃烧的产物相同
C.A与B分子中含有的-CH3个数一定相同
D.二者的化学性质相似
14.下列有机物的命名错误的是(  )
A.1,2,4﹣三甲苯 B.2,4,4﹣三甲基戊烷
C.2﹣丁醇 D.2﹣甲基丁烯
15.a mL三种气态烃与足量的氧气形成的混合物点燃爆炸后,恢复到原来的状态(150℃、1.01×105 Pa)气体体积仍为a mL,则三种烃可能是:(  )
A.CH4、C2H4、C3H4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C2H6、C3H6 D.C3H8、C2H4、C2H6
16.下列有机物的命名正确的是(  )
A.:2-甲基戊烷
B.:间二甲苯
C.CH2=CHCN:丙烯腈
D.:甘油
二、综合题
17.如图所示,U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混合气体,假定氯气在水中不溶解。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢的反应一段时间。
(1)下列关于甲烷结构的说法中正确的是________。
A.甲烷的分子式是CH4,5个原子共面
B.甲烷分子的空间构型属于正四面体结构
C.甲烷中的任意三个原子都不共面
(2)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式   。
(3)下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是   。
a.CH3Cl只代表一种物质b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质d.CCl4只代表一种物质
(4)烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是   。
a.形成4对共用电子对b.通过1个共价键
c.通过2个共价键d.通过离子键和共价键
(5)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是   。
18.写出下列有机物的类别及所含官能团的名称。
(1)CH3CH=CH2   、   ;
(2)HC≡C-CH2CH3   、   ;
(3)   、   ;
(4)   、   ;
(5)   、   ;
(6)CH3CH2-O-CH3   、   。
19.命名下列有机物
(1)   
(2)   
(3)   
(4)CH3﹣C≡C﹣CH2﹣CH3   
(5)   .
20.丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯 、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等,丙烷脱氢作为一条增产丙烯的非化石燃料路线具有极其重要的现实意义。丙婉烷脱氢技术主要为直接催化脱氢和CO2氧化脱氢。
(1)丙烷直接催化脱氢生成丙烯和氢气的反应中,产物的物质的量之比n(C3H6):n(H2)=   。
(2)丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应为吸热反应,反应中往往伴随副反应的发生(副反应中不生成丙烯和氢气),丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系如图所示(图中压强分别的为1×10
4P和1×10 5Pa)。
①1×105 Pa时,图中表示丙烷和丙烯体积分数变化的曲线分别为   。
②提高丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应平衡转化率的方法有   、   。
③1×105 Pa,500℃时,该反应的平衡常数Kp=    ( 用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)Pa。
(3)CO2氧化脱氢法,相关的主要反应如下:
I.C2H8(g)
+CO2(g) C3H6(g)+CO(g)+ H2O(g)
II.C3H8(g)+3CO2(g) 6CO(g)+4H2(g)
CO2和C3H8按物质的量之比1:1投料,在1023 K和保持总压恒定的条件下,研究一定时间内催化剂X对CO2氧化C3H8制C3H6的影响,所得实验数据如下表:
催化剂 C3H8的转化率/% CO2的转化率/% C3H6的转化率/%
催化剂X 19.0 38.6 3.3
结合具体反应分析,一定时间内在催化剂X的作用下,CO2氧化C3H8的主要产物是   , 判断的依据是   。
21.I.回答下列问题:
(1)某有机化合物的蒸汽对氢气的相对密度为30,其分子中含碳40%,含氢6.7%,其余为氧。该有机物的分子式为   ;若该物质能与Na2CO3溶液反应放出CO2,则该物质的结构简式为   。
(2)II.某烃M的相对分子质量为84。烃M的分子式为   。
(3)下列物质与烃M以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是   (填字母序号,下同);若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是   。
A.C7H8 B.C4H14 C.C7H14 D.C8H8
(4)若烃M为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则烃M的结构简式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】“西气东输”中输送的是当今世界主要的气体矿物燃料天然气,天然气的主要成分是甲烷。
故答案为:C
【分析】甲烷是重要的燃料和化工原料,“西气东输”中输送的是当今世界主要的气体矿物燃料—天然气。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、烷烃属于饱和烃,饱和烃中碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连,故A正确;
B、甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C、甲烷、乙烷、丙烷均只有一种结构,不存在同分异构体,故C正确;
D、乙烷与丙烷均为烷烃,结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,互为同系物,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A、烷烃是饱和烃,碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连;
B、甲烷不与酸性高锰酸钾反应;
C、分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
D、结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物。
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A.卤化铜灼烧时为绿色,则铜丝灼烧法可定性确定有机物中是否存在卤素,用钠熔法可定性确定有机物中是否存在氯、溴、硫、氮等元素,故A错误;
B.减压分馏、常压分馏没有新物质生成,都是物理变化,故B正确;
C.氯气在光照或加热条件下均裂成两个氯自由基,氯自由基进攻甲烷使甲烷的一个H与之结合形成氯化氢和甲基自由基,甲基自由基反过来进攻另一分子氯形成氯甲烷和又一个氯自由基…这样无限循环下去形成一个链反应,是一个自由基型链反应,故C正确;
D.液化石油气、天然气都含有多种物质,都是混合物,故D正确;
故选A.
【分析】A.卤化铜灼烧时为绿色;
B.化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成;
C.氯气在光照或加热条件下均裂成两个氯自由基,氯自由基进攻甲烷使甲烷的一个H与之结合形成氯化氢和甲基自由基,甲基自由基反过来进攻另一分子氯形成氯甲烷和又一个氯自由基;
D..纯净物是由一种物质组成的物质.混合物是由多种物质组成的物质.
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 的名称是2-丁醇,故A符合题意;
B.含有碳碳双键的最长链有6个C原子,该物质的名称为4-乙基-2-己烯,故B不符合题意;
C.的系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,故C不符合题意;
D.的系统命名是1,3-二溴丙烷,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据醇、烯烃、烷烃和卤代烃的命名规则分析作答。
5.【答案】D
【解析】【解答】①烷烃都是易燃物,符合题意;②烷烃的特征反应是取代反应,符合题意;③烷烃的碳原子数相邻的两个烷烃在分子组成上相差一个“-CH2”,故其中正确的是①②,D符合题意;
故答案为:D
【分析】结合烷烃的结构和性质分析。
6.【答案】D
【解析】【解答】假设混合物的物质的量为1mol,采用极值法进行分析:
A. 的耗氧量= ,甲醇的耗氧量 ,甲醛的耗氧量 ,三者耗氧量不相等,A不符合题意;
B.乙炔的耗氧量 ,苯的耗氧量 ,1,3-丁二烯的耗氧量 ,三者耗氧量不相等,B不符合题意;
C.丙烯的耗氧量 ,2-丁烯的耗氧量 ,环己烷的耗氧量 ,三者耗氧量不相等,C不符合题意;
D.乙醇的耗氧量 ,乙烯的耗氧量 ,丙烯酸的耗氧量 ,三者耗氧量相等,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】1mol有机物 完全燃烧耗氧量 据此进行分析。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A.烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,为己烷,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,当两端离主链一样近时,从支链多的一端给主链上的碳原子进行编号,故在2号碳原子上有两个甲基、3号碳原子上有两个乙基,在4号碳原子上有两个甲基,5号碳原子上有一个甲基,由简到繁同基合并写出名称为:2,2,4,4,5﹣五甲基﹣3,3﹣二乙基己烷,选项中取代基位次和最小,故A错误;
B.烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,故B错误;
C、烯烃加氢后变为烷烃,命名时要选最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,则名称为:3﹣甲基戊烷,故C正确;
D、苯的同系物在命名时,要从简单的侧链开始编号,按顺时针或逆时针使侧链的位次和最小,故此苯的同系物的名称为:1,2,4﹣三甲基苯,故D错误;
故选C.
【分析】A.烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,据此分析;
B.烷烃命名时,要选最长的碳链为主链;
C.烯烃加氢后变为烷烃,命名时要选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号;
D.苯的同系物在命名时,要从简单的侧链开始编号,按顺时针或逆时针使侧链的位次和最小.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A. 中碳碳双键在1号C,甲基在3号C,该有机物正确名称为:3﹣甲基﹣1﹣丁烯,故A错误;
B. 中甲基在1、2、4号C,该有机物名称为:1,2,4﹣三甲苯,故B错误;
C. 的主链为丁烷,甲基在3号C,其正确名称为:3﹣甲基丁烷,故C错误;
D. 的主链为2﹣氯丙烷,在2号C含有1个甲基,其名称为:2﹣甲基﹣2﹣氯丙烷,故D正确;
故选D.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:(1)烷烃命名原则:①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链;②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号;④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;(2)有机物的名称书写要规范;(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
9.【答案】A
【解析】【解答】根据题给信息可知井中废气遇明火可燃,“井火”燃烧的物质是可燃性气体。天然气的主要成分为甲烷,甲烷是可燃性的气体,故A符合题意。
【分析】火井中废气遇明火可燃,井火是燃烧废气形成的,据此分析解答。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.Cl2被消耗完,黄绿色消失,生成的CH2Cl2、 、CCl4均为油状液体,所以试管壁上有油珠产生,A符合题意;
B.CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物,共有5种产物,B不符合题意;
C.CH4与Cl2反应有 生成, 溶于饱和 溶液会有 晶体析出,C不符合题意;
D.取代产物CH2Cl2、 、CCl4是油状液体,而CH3Cl是气体,不溶于饱和 溶液,故液体不会充满试管,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,反应产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳四种卤代烃,同时还有氯化氢生成,所以反应产物为混合物;一氯甲烷为气体,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均为油状液体,卤代烃不溶于水,因此在试管内壁有油状液滴出现,由于试管内压强减小,会导致液面上升,据此进行判断。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.由于氧化性Fe3+>Cu2+,因此常利用FeCl3溶液刻蚀铜板来制造印刷电路,反应原理为,故A项不符合题意;
B.二氧化硫与硝酸钡溶液反应,发生氧化还原反应,其离子反应方程式为:,故B项符合题意;
C.二氧化硅是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,反应的离子方程式为:,故C项不符合题意;
D.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷的化学方程式为:,故D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Cu和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜;
B.酸性条件下,硝酸会把亚硫酸钡氧化成硫酸钡;
C.二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水;
D.甲烷和氯气在光照下发生取代反应生成一氯甲烷的方程式为。
12.【答案】A
【解析】【解答】根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol,可以设其物质的量分别是n mol、(n+0.1)mol、(n+0.2)mol、(n+0.3)mol;根据碳原子守恒可知:1mol=n+n+0.1+n+0.2+n+0.3,解得:n=0.1mol,发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol,故A符合题意;
故答案为:A。
【分析】质量守恒产物中的氯原子的量和反应氯气中氯原子的物质的量相等
13.【答案】C
【解析】【解答】A. C2H6为乙烷,C5H12为戊烷,二者结构相似,组成上差3个CH2,互为同系物,故A不符合题意;
B. 二者含有的元素相同,都是C、H,则A与B完全燃烧的产物相同,都是二氧化碳和水,故B不符合题意;
C. 乙烷含有2个甲基,戊烷有三种同分异构体,分别为正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3,异戊烷、新戊烷,则A与B分子中含有的-CH3个数不一定相同,故C符合题意;
D. 同系物结构相似,化学性质相似,乙烷与戊烷互为同系物,二者结构相似,所以它们的化学性质也相似,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
B.烃的燃烧产物均为水和二氧化碳;
D.同系物化学性质相似。
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A.1,2,4﹣三甲苯,在苯环的1、2、4号C各含有1个甲基,其结构简式为 ,故A正确;
B.支链编号之和必须最小,正确命名为:2,2,4﹣三甲基戊烷,故B错误;
C.2﹣丁醇分子中,羟基在2号C,其结构简式为:CH3CH(OH)CH2CH3,故C正确;
D.2﹣甲基﹣2﹣丁烯,甲基和碳碳双键在2号C,该命名合理,故D正确;
故选B.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:(1)烷烃命名原则:①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链;②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号;④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;(2)有机物的名称书写要规范;(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
15.【答案】A
【解析】【解答】150℃下水为气体,设混合烃的平均组成为CxHy,CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O,燃烧前后气体的体积不变,则有1+ x+ =x+ ,解得:y=4;即混合气体分子中平均含有4个H原子,
故答案为:A。
【分析】设混合烃的平均组成为CxHy,根据燃烧通式为CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O计算,再根据平均值法确定成分。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、 的正确命名为:3-甲基戊烷,故A错误;
B、 中两个甲基位于对位,正确命名为:对二甲苯,故B错误;
C、CH2=CHCN中含有-CN和碳碳双键,命名为丙烯腈,故C正确;
D、甘油是丙三醇的俗称,丙三醇的结构简式为:,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、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;
B、对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;
C、D、含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小。
17.【答案】(1)B
(2)CH4+4Cl2→CCl4+4HCl
(3)b
(4)b
(5)CH4
【解析】【解答】(1)A. 甲烷的分子式是CH4,甲烷是正四面体结构,有3个原子共面,故A不正确;
B. 甲烷分子中碳原子含有4个共价键,其空间构型是正四面体结构,故B正确;
C. 甲烷是正四面体结构,所以甲烷中的任意三个原子都共面,故C不正确;
故答案为:B;(2)甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物是CCl4,该取代反应的化学方程式为:CH4+4Cl2→CCl4+4HCl;(3)CH4分子中有四个等同的C-H键,可能有两种对称的结构:正四面体结构和平面正方形结构,甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,一氯代物均不存在同分异构体,而平面正方形中,四个氢原子的位置虽然也相同,但是相互间存在相邻和相间的关系,其二氯代物有两种异构体:两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位,若是正四面体,则只有一种,因为正四面体的两个顶点总是相邻关系,由此,由CH2Cl2只代表一种物质,可以判断甲烷分子是空间正四面体结构,而不是平面正方形结构,
故答案为:b;(4)烃中碳原子与氢原子以共价键结合,且C与H之间只能形成1个共价键,
故答案为:b;(5)等质量时H的质量分数越大,消耗氧气越多,由最简式分别为CH4、CH3、CH2.6、CH2.5,据此可知消耗O2最多的是CH4。
【分析】(1)A.甲烷是正四面体结构,据此判断共面的原子;
B.根据价层电子对互斥理论确定其空间构型;
C.根据甲烷的空间构型判断;
(2)根据甲烷和氯气发生取代反应的实质来回答判断;
(3)甲烷若是正四面体,则只有一种结构,因为正四面体的两个顶点总是相邻关系;
(4)烃中碳原子与氢原子以共价键结合;
(5)质量相同时,分子中H元素的质量分数越大,完全燃烧时消耗 O2 越多。
18.【答案】(1)烯烃;碳碳双键
(2)炔烃;碳碳叁键
(3)酚;羟基
(4)醛;醛基
(5)酯;酯基
(6)醚;醚键
【解析】【解答】(1)CH3CH=CH2中官能团为碳碳双键,属于烯烃,故答案为:烯烃;碳碳双键;
(2)HC≡C-CH2CH3中官能团为碳碳叁键,属于炔烃,故答案为:炔烃;碳碳叁键;
(3) 中官能团为羟基,且羟基直接与苯环相连,属于酚,故答案为:酚;羟基;
(4) 中官能团为醛基,属于醛,故答案为:醛;醛基;
(5) 中官能团为酯基,属于酯,故答案为:酯;酯基;
(6)CH3CH2-O-CH3中官能团为醚键,属于醚,故答案为:醚;醚键。
【分析】根据有机物的结构特征判断官能团的名称,根据官能团判断类别。
19.【答案】(1)3,3,4﹣三甲基己烷
(2)2,2,3﹣三甲基戊烷
(3)2﹣甲基﹣2,4﹣己二烯
(4)2﹣戊炔
(5)2,3﹣二乙基﹣1﹣己烯
【解析】【解答】解:(1)烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,故为己烷,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,当两端离支链一样近时,要从支链多的一端开始编号,故在3号碳原子上有2个甲基,在4号碳原子上有一个甲基,名称为:3,3,4﹣三甲基己烷,故答案为:3,3,4﹣三甲基己烷;(2)烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,故为戊烷,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,故在2号碳原子上有2个甲基,在3号碳原子上有一个甲基,故名称为:2,2,3﹣三甲基戊烷,故答案为:2,2,3﹣三甲基戊烷;(3)烯烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,故为己二烯,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,当两端离官能团一样近时,要从离支链近的一端给主链上的碳原子编号,故在2号碳原子上有一个甲基,在2号和3号碳原子间、在4号和5号碳原子间各有一条双键,故名称为:2﹣甲基﹣2,4﹣己二烯,故答案为:2﹣甲基﹣2,4﹣己二烯;(4)炔烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,故为戊炔,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,故在2号和3号碳原子间有一条碳碳三键,故为2﹣戊炔,故答案为:2﹣戊炔;(5)烯烃命名时,要选含官能团的最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,故为己烯,从离官能团最近的一端给主链上的碳原子编号,则在2号和3号碳原子上各有一个乙基,在1号和2号碳原子间有碳碳双键,故名称为:2,3﹣二乙基﹣1﹣己烯,故答案为:2,3﹣二乙基﹣1﹣己烯.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:(1)烷烃命名原则:①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链;②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号;④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面.(2)有机物的名称书写要规范;(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
20.【答案】(1)1:1
(2)II;III;减压;升温;2800
(3)CO(或CO和H2);C3H6的产率远低于C3H8的转化率,说明催化剂X有利于提高反应II的速率
【解析】【解答】(l)丙烷直接催化脱氢生成丙烯和氢气的反应为C3H8(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g),因此产物的物质的量之比n(C3H6):n(H2)= 1:1;
(2)①升高温度,平衡正向移动,丙烷的体积分数减小,丙烯的体积分数增大,则I、III为丙烯的体积分数变化曲线,Ⅱ、IV为丙烷的体积分数变化曲线,1×105Pa与1×104Pa相比,压强增大,平衡逆向移动,从而得出表示丙烷体积分数的变化曲线为Ⅱ,表示丙烯体积分数的变化曲线为Ⅲ;
②丙烷直接催化脱氢制丙烯的反应正向是气体体积增大的吸热反应,改变外界条件时,化学平衡将向着减弱这种该变量的方向移动,因此升高温度、降低压强均能能使平衡正向移动,从而提高丙烷转化率,故答案为:减压;升温;
③l×105Pa、500℃时,丙烷、丙烯、氢气的体积分数分别为70%、14%、14%,由此可计算该反应的平衡常数Kp= =2800Pa;
(3)①由题中信息及表中数据可知,尽管CO2和C3H8按物质的量之比1:1投料,但是C3H6的产率远小于C3H8的转化率,CO2的转化率高于C3H8的,说明在催化剂X的作用下,除了发生反应I,还发生了反应Ⅱ,而且反应物主要发生了反应Ⅱ,这也说明催化剂X有利于提高反应Ⅱ的速率,因此CO2氧化C3H8的主要产物是CO,同时还有H2生成,故答案为:CO(或CO和H2);C3H6的产率远低于C3H8的转化率,说明催化剂X有利于提高反应II的速率。
【分析】丙烷直接催化脱氢制丙烯的化学方程式为C3H8(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g),该反应正向为气体体积增大的吸热反应,增大压强会使平衡逆向移动,丙烯的体积分数将减小,丙烷的体积分数将增大,升高温度会使平衡正向移动,丙烯的体积分数将增大,丙烷的体积分数将减小,然后结合化学平衡相关知识解答。
21.【答案】(1)C2H4O2;CH3COOH
(2)C6H12
(3)A;C
(4)
【解析】【解答】(1)相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,因此该有机物的摩尔质量为30×2g/mol=60g/mol。设该有机化合物的分子式为CxHyOz,则可得,解得x=2;同理可得 y=4,z=2,所以该有机化合物的分子式为C2H4O2。
能与NaHCO3溶液反应生成CO2,则该有机物中含有-COOH,因此该有机化合物的结构简式为CH3COOH。
(2)某烃的相对分子质量为84,由“商余法”可得,因此该烃M的分子式为C6H12。
(3)烃燃烧的化学方程式为:。因此1molC6H12完全燃烧,消耗n(O2)=9mol。
A、1molC7H8完全燃烧,消耗n(O2)=9mol,A符合题意;
B、不存在有机物C4H14,B不符合题意;
C、1molC7H14完全燃烧,消耗n(O2)=10.05mol,C不符合题意;
D、1molC8H8完全燃烧,消耗n(O2)=10mol,D不符合题意;
故答案为:A
若总质量一定,充分燃烧消耗O2的量不变,则该物质的分子式与M的分子式具有相同的通式,符合条件的是C。
(4)M为链烃,分子中所有碳原子在同一个平面内,因此分子结构中含有碳碳双键,且剩余4个碳原子都以-CH3形式分别连接在碳碳双键所在的碳原子上,因此可得烃M的结构简式为。
【分析】(1)根据相对分子质量和元素质量分数,计算分子中的原子个数,从而得出分子式。能与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明分子结构中含有-COOH。
(2)烃中只含有C、H两种元素,根据“商余法”确定C、H原子个数,从而得出分子式。
(3)根据烃燃烧的通式分析。当通式相同时,总质量不变,则燃烧消耗氧气的量不变。
(4)所有的碳原子在同一个平面内,则碳原子与碳碳双键所在碳原子直接相连;一氯代物只有一种,则分子结构具有对称性。