1.3 烃 课后练习
一、单选题
1.科学与技术推动社会进步。下列有关最近科学成果的化学解读错误的是
选项 成果 叙述
A 我国自主研发68Ge和68Ga发生器的制备技术 68Ge和68Ga互为同位素
B 日本科学家研究发现宇宙富含2H元素。 1个2H原子含1个中子
C WMO《温室气体公报》中2022 年空气中温室气体浓度创新高,其中CH4含量增幅最大 CH4是清洁能源,也是温室气体
D 嫦娥五号公布:月壤富含Ca5 (OH)(PO4)3 Ca5(OH)(PO4)3是强电解质
A.A B.B C.C D.D
2.催化加氢可生成2-甲基戊烷的是( )
A.CH2=CHC(CH3)2CH2CH3 B.CH2=CHCH(CH3)C≡CH
C.(CH3)2C=C(CH3)2 D.(CH3)2CHCH2C≡CH
3.以下几个事例,运用化学知识对其进行的分析不合理的是( )
A.食醋能除水垢是因为醋酸分子中含有羧基
B.我国科学家在世界上首欧人工合成的牛胰岛素属于蛋白质
C.四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中不只发生水解反应
D.据《易经》记载:“泽中有火”、“上火下泽”。“泽中有火”是对气体M在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里的“M”指的是一氧化碳
4.探究条件对反应的影响。下列实验中颜色变浅的是( )
A.加热经漂白的品红溶液
B.加热含酚酞的溶液
C.加热密闭烧瓶内的、混合气体
D.光照和的混合气体
5.下列气体的主要成分是甲烷的是( )
A.天然气 B.水煤气 C.高炉气 D.焦炉气
6.2020年,“新冠”席卷全球,给各个国家造成了极大的危害。阿比朵尔是治疗“新冠”疾病的一种药物,其结构简式如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.阿比朵尔既可以与酸反应,也可以与碱反应
B.可比朵尔最多可与发生加成反应
C.阿比朵尔可以与溶液发生显色反应
D.阿比朵尔分子中碳原子的杂化方式只有一种
7.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也总是定值的是( )
A.乙醇和乙醚 B.乙酸和葡萄糖
C.丙烷和丙烯 D.乙炔和1﹣丁烯
8.将 100mL 甲烷与一定量的氯气混合于大试管中,并将试管倒立于盛有饱和 NaCl溶液的水槽中(如图所示),对于此反应,下列有关叙述不正确的是( )
A.饱和 NaCl溶液可以降低氯气溶解度,减少氯气损失
B.氯气小于 100mL 时,生成的产物几乎是 CH3Cl 和 HCl
C.试管内有少量白雾
D.该反应的现象有试管内气体颜色变浅和试管内壁产生油状液滴等
9.与H2反应生成 的单炔烃有( )
A.1种 B.2种 C.4种 D.8种
10.某烯烃氢化后得到的饱和烃是 ,则原烯烃可能有的结构简式有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
11.我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是( )
A.能和Br2发生取代反应和加成反应
B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应
D.分子中有3种官能团
12.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。下列说法正确的是( )
A.正四面体烷的分子式为C4H4,其二氯代物有二种
B.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同。
C.苯为平面六边形结构,分子中存在C-C和C=C,能使KMnO4溶液褪色。
D.与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式为,环辛四烯不能使溴水褪色。
13.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是( )
A.石油产量 B.合成纤维的产量
C.乙烯的产量 D.硫酸的产量
14.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是( )
A.棉花、蚕丝和人造丝的主要成分都是纤维素
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.蔗糖、麦芽糖的分子式均为C12H22O11,二者互为同分异构体
D.乙醇、乙酸均能与NaOH反应,因为分子中均含有官能团“—OH ”
15.某有机物的结构为:HO–CH2–CH=CHCH2–COOH,该有机物不可能发生的化学反应是:( )
A.水解 B.酯化 C.加成 D.氧化
16.实验室制备溴苯的反应装置如图所示。下列叙述错误的是( )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K及分液漏斗的塞子
B.实验开始后,液体处于微沸状态,证明苯与溴的反应是放热反应
C.装置C的作用是吸收挥发出的苯、Br2以及产生的HBr,防止污染环境
D.制得的溴苯呈棕黄色可能是因为混有少量未反应的Br2
二、综合题
17.有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是
①氯气和液氯 ②D 和 T ③CH3CH3和(CH3)2CHCH3 ④12CO 和14CO ⑤和⑥ CH2=CHCH2CH3和
(2)下列各烷烃的沸点由高到低的顺序为 (用字母表示)
A.正戊烷 B.异戊烷 C.CH3(CH2)2CH3 D.新戊烷 E.C3H8
(3)丙烯使溴水褪色,其化学方程式为 , 该反应的类型是 。
(4)乙烯和丙烯按物质的量之比为 1: 1 聚合时,可生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简式是 。
18.用图中的实验装置制取乙炔.
(1)制取乙炔的化学方程式是 .
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应.
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中乙炔发生了 反应.
(4)将21g CH4和C2H2的混合气体通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了13g,则混合气体中CH4与C2H2的体积比为 .
19.按照组成元素可将有机物分为烃和烃的衍生物。
(1)I.某些烃分子的模型如图所示
回答下列问题:
丁的分子式是 ,写出戊的同分异构体的结构简式 (一种即可)。
(2)等质量的上述烃,完全燃烧时耗氧量最多的是 (填分子式),写出乙完全燃烧的化学方程式 。
(3)Ⅱ.烃可以通过化学反应制得烃的衍生物,例如由丙烯可以制得丙烯酸(CH2=CHCOOH)、乳酸[CH3CH(OH)COOH]等。
丙烯酸中含氧官能团的名称是 。
(4)丙烯酸可以使溴水褪色,该反应类型为 ,写出反应的化学方程式 。
(5)3.6g乳酸与足量钠反应,能生成标准状况下H2的体积为 L。
(6)丙烯酸可以和乙醇发生酯化反应,写出反应方程式 。
20.溴苯是一种化工原料,某兴趣小组用如下装置制备溴苯并证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。
有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称为 。
(2)将b中液溴缓慢滴入a瓶的无水苯及铁的混合体系中,充分反应即可得到溴苯,
写出制备溴苯的化学反应方程式: ;
(3)通过下列步骤分离提纯溴苯:
①先将a中反应后的液体过滤除去未反应的铁屑;
②然后产品依次用10mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此过程需要分液操作,分液时溴苯应从分液漏斗的 (填“上口”、“下口”)分离出。
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,若要进一步提纯,可进行的操作是 (填操作名称)。
(5)装置d的作用是 。
(6)能证明苯和液溴发生的是取代反应而不是加成反应,进行的操作及现象是 。
21.A~G是几种烃分子的球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)其中含氢量最高的烃是(填对应字母) ;能够发生加成反应的烃有(填数字) 种;
(2)写出A失去一个氢原子形成的甲基的电子式 ;
(3)F与浓硝酸和浓硫酸的混酸共热至50℃~60℃发生反应的化学方程式为
(4)上述物质中互为同系物的是 或 (填对应字母)。
(5)D与等物质的量溴反应的化学方程式为 所得产物的名称为
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 两种原子是不同元素的核素,不是同位素,A选项是错误的;
B. 2H原子 质量数是2,质子数是1,所以B选项是正确的;
C.甲烷燃烧的产物没有污染性气体,而且有二氧化碳,所以C选项是正确的;
D. Ca5(OH)(PO4)3是 盐,属于强电解质,D选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】A.同一种元素构成的不同原子,互为同位素;
B.原子序数等于质子数,质子数与中子数之和等于质量数;
C.温室气体指的是可以产生CO2的气体;
D.强酸、强碱和绝大多数盐属于强电解质。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、CH2=CHC(CH3)2CH2CH3的碳链结构为 ,经催化加氢后能生成3,3-二甲基戊烷,A不符合题意;
B、CH2=CHCH(CH3)C≡CH的碳链结构为 ,经催化加氢后能生成3-甲基戊烷,B不符合题意;
C、(CH3)2C=C(CH3)2 的碳链结构为 ,经催化加氢后能生成2,2-二甲基丁烷,C不符合题意;
D、(CH3)2CHCH2C≡CH的碳链结构为 ,经催化加氢后能生成2-甲基戊烷,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据选项所给有机物的碳链结构,确定其加氢产物是否为2-甲基戊烷,从而得出正确答案。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.食醋有羧基,能与水垢中的碳酸钙反应,故不符合题意;
B.牛胰岛素属于蛋白质,故不符合题意;
C.粮食酿酒的过程中涉及了水解反应,酒精变成醋属于氧化反应,故不符合题意;
D. “泽中有火”是指M气体在湖泊池沼水面上起火现象的描述,沼气的主要成分为甲烷,故符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.醋酸分子中含有羧基,溶液呈酸性;
B.牛胰岛素属于蛋白质;
C.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖分解生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸;
D.沼泽中的可燃物是甲烷。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.SO2能使品红溶液褪色,加热溶液恢复原来的颜色,即有无色变为红色,颜色加深,故A不符合题意;
B.CH3COONa中CH3COO-水解,使溶液显碱性,加入酚酞,溶液变红,盐类水解为吸热反应,升高温度,促进水解,碱性增强,红色加深,故B不符合题意;
C.该体系中存在2NO2N2O4,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,红色加深,故C不符合题意;
D.甲烷和氯气光照下发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,这些均为无色物质,颜色变浅,故D符合题意;
答案为D。
【分析】A、二氧化硫的漂白不稳定,受热易恢复;
B、升高温度,水解程度被促进;
C、升高温度,平衡朝吸热方向移动;
D、光照条件下甲烷和氯气取代。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.天然气的主要成分是甲烷,A选;
B.水煤气的主要成分为CO和氢气,B不选;
C.高炉气主要成分为: CO、CO2、N2、H2等,C不选;
D.焦炉气含量最多的是氢气(55%~60%),其次是甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳等,D不选;
故答案为:A。
【分析】A.天然气的主要成分是甲烷;
B.水煤气的主要成分为CO和氢气;
C.高炉气主要成分为: CO、CO2、N2、H2等;
D.焦炉气含量最多的是氢气,其次是甲烷,另外还含有少量的一氧化碳等;
6.【答案】D
【解析】【解答】A.分子中含酚羟基和酯基,两种官能团均可与氢氧化钠反应,含次氨基,可以与酸发生反应,A不符合题意;
B.从阿比朵尔的结构简式分析,苯环、碳碳双键可与H2发生加成反应,酯基不与氢气发生加成反应,则1mol阿比朵尔最多可与7molH2发生加成反应,B不符合题意;
C.阿比朵尔分子中含酚羟基,所以可以与溶液发生显色反应,C不符合题意;
D.阿比朵尔分子中苯环上碳原子的杂化方式为sp2,甲基和亚甲基中的碳原子采用的是sp3杂化,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酚羟基、酯基能与氢氧化钠反应,能与酸反应;
B.阿比朵尔中苯环和碳碳双键能与氢气发生加成反应;
C.酚羟基能与氯化铁发生显色反应。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.乙醇、乙醚的分子式分别为C2H6O、C4H10O,二者的最简式不同,不符合条件,A不符合题意;
B.乙酸分子式是C2H4O2,葡萄糖分子式是C6H12O6,乙酸和葡萄糖的最简式相同为CH2O,二者分子中C的质量分数相同、H的质量分数相同,满足题意,B符合题意;
C.丙烷和丙烯,都属于烃,二者最简式不同,C的质量分数不同、H的质量分数也不同,不满足题意,C不符合题意;
D.乙炔分子式是C2H2, 1﹣丁烯分子式是C4H8,乙炔和1﹣丁烯的最简式不同,C的质量分数不同、H的质量分数不同,不满足题意,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧后生成的二氧化碳和水的质量也总是定值,则物质的最简式相同,物质可能是同分异构体,也可能是通式相同的物质。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.Cl2溶于水发生可逆反应:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,在饱和食盐水中c(Cl-)增大,利于反应逆向移动,即饱和 NaCl溶液可以降低氯气溶解度,减少氯气损失,A不符合题意;
B.在光照条件下,甲烷和氯气发生逐步取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,所有得到的产物与甲烷和氯气的物质的量之比无关,B符合题意;
C.甲烷和氯气发生取代反应,有氯化氢生成,氯化氢结合水蒸气形成酸雾,试管内有少量白雾,C不符合题意;
D.随着反应进行,Cl2减少,气体颜色变浅,反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳不溶于水,所以可观察到试管内壁有油状液滴,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Cl2溶于水发生可逆反应:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,结合勒夏特列原理进行分析。
B.注意甲烷和氯气发生的逐步取代反应是同时进行且各步反应都是可逆反应。
C.注意白雾是生成的HCl与水蒸气结合形成的。
D.注意Cl2呈黄绿色,反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳不溶于水。
9.【答案】A
【解析】【解答】 结构对称,如由炔烃加成生成,则烷烃分子中相连的碳原子至少含有2个H原子,则碳碳三键只能位于-CH2CH3对应的碳原子上,只有一种位置, ,
故答案为:A。
【分析】烯烃与氢气发生加成反应,碳链结构不发生变化,只是碳碳三键的位置可以发生变化,结合碳原子的四价特点进行判断即可。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置,该烷烃 中能形成双键键位置有:1和2之间、2和3之间;2和6、4和5、4和7与1和2形成的C=C键相同,3和4与2和3位置形成的C=C键相同,故该烯烃共有2种,
故选B.
【分析】加成反应指有机物分子中的不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物的反应.根据加成原理采取逆推法还原C=C双键,烷烃分子中相邻碳原子上均含有氢原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置,还原双键时注意防止重复.
11.【答案】D
【解析】【解答】A.黄芩素分子和溴可发生取代反应,有碳碳双键,可和溴发生加成反应,A不符合题意;
B.黄芩素有酚羟基可和Na2CO3反应生成酚钠和NaHCO3,B不符合题意;
C.酚羟基在空气中易被氧化,C不符合题意;
D.黄芩素分子中官能团是酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.溴可发生取代,加成反应;
B.有酚羟基可和Na2CO3反应生成酚钠和NaHCO3;
C.酚羟基在空气中易被氧化;
D.官能团酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键的判断。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.正四面体烷的分子式为C4H4,其二氯代物有一种,A不符合题意;
B.乙炔与乙烯基乙炔最简式相同,等质量完全燃烧时的耗氧量相同,B符合题意;
C.苯为平面六边形结构,分子中不存在C-C和C=C,而是处于C-C和C=C之间的完全相同的化学键,不能使KMnO4溶液褪色,C不符合题意;
D.与环辛四烯互为同分异构体且属芳香烃的结构简式为,环辛四烯中存在C=C,能使溴水褪色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、交点为C原子,利用H原子变化碳的四价结构,据此确定氢原子数目,正四面体烷中只有1种H原子,任意2个H原子位置相同;
B、乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同为CH,相同质量的乙炔与乙烯基乙炔消耗氧气质量相同;
C、苯为平面六边形结构,分子中不存在C-C和C=C,苯中化学键是介于单键与双键之间特殊的键;
D、环辛四烯中存在C=C双键,具有烯烃的性质。
13.【答案】C
【解析】【解答】乙烯可以用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等,是重要的化工原料,乙烯工业的发展,带动了其他以石油为原料的石油化工的发展。因此一个国家乙烯的产量,已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志,
故答案为:C。
【分析】依据乙烯的用途可知乙烯可以用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等,是重要的化工原料,通常用来衡量一个国家石油化学工业水平的重要标志,据此解答。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:A.蚕丝的主要成分为蛋白质,不是纤维素,故A不符合题意;
B.甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃,溴和乙烯发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,前者是取代反应、后者是加成反应,所以反应类型不同,故B不符合题意;
C.蔗糖、麦芽糖的分子式相同,结构不同,麦芽糖含-CHO,二者互为同分异构体,故C符合题意;
D.乙醇与NaOH不反应,乙酸含-COOH与NaOH发生中和反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.蚕丝的主要成分是蛋白质而不是纤维素;
B.甲烷和氯气反应是取代反应,而乙烯和溴单质发生的是加成反应,二者是不相同的;
D.乙醇是不能和氢氧化钠反应的,乙酸可以和氢氧化钠反应。
15.【答案】A
【解析】【解答】在该有机物的分子中含有-OH;-COOH及碳碳双键,-OH、-COOH可以发生酯化反应、氧化反应;碳碳双键可以发生加成反应,因此不能发生的反应类型是水解反应,因此选项是BCD。
【分析】羟基能够发生取代反应、酯化反应,若羟基碳的邻位碳有氢能发生消去反应、羟基碳上有氢能发生氧化反应,碳碳双键能发生加成反应、加聚反应、氧化反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.装置气密性良好,为使向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液顺利滴下,滴液前需先打开K及分液漏斗的塞子,A说法不符合题意;
B.实验开始后,苯与溴的反应是放热反应导致液体处于微沸状态,B说法不符合题意;
C.装置b中的四氯化碳能够吸收挥发出的溴和苯,所以装置c的作用是吸收产生的HBr,防止污染环境,C说法符合题意;
D.呈棕黄色可能是因为混有少量未反应的Br2,D说法不符合题意;
答案为C。
【分析】A.溴苯是利用苯和液溴在铁粉催化作用下进行合成,在进行实验前需要进行装置气密性的检验,打开K观察液体是否顺利滴下,如果不能滴下,说明气密性良好,在打开分液漏斗活塞
B.通过烧瓶中的现象可以确定反应是放热
C.c的作用是尾气处理,用的是氢氧化钠主要吸收无机物
D.制得的溴苯为无色物质
17.【答案】(1)③;⑤⑥
(2)A>B>D>C>E
(3)CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br;加成反应
(4)
【解析】【解答】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物,互为同系物的是③;同分异构体是指有相同分子式原子排列却不同的一类物质,互为同分异构体的是⑤⑥。故答案为:③,⑤⑥
(2)烷烃的沸点由高到低的顺序:A>B>D>C>E。故答案为:A>B>D>C>E。
(3)丙烯使溴水褪色,发生的是加成反应:CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br
故答案为:CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br,加成反应
(4)乙烯和丙烯按物质的量之比为 1: 1 聚合时,根据丙烯碳碳双键的不对称性可生成、。
故答案为:、。
【分析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物;同分异构体是指有相同分子式原子排列却不同的一类物质;
(2)烷烃的沸点高低顺序:先碳原子个数,后支链个数(碳原子越多,支链越少,熔沸点越高) ;
(3)依据烯烃的性质分析;
(4)根据丙烯碳碳双键的不对称性分析;
18.【答案】(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(2)酸性KMnO4溶液褪色;氧化
(3)加成
(4)1:1
【解析】【解答】解:(1.)制取乙炔的化学反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑,故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
(2.)乙炔容易被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故答案为:酸性KMnO4溶液褪色;氧化;
(3.)乙炔能够和溴水发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色,故答案为:加成.
(4.)CH4和C2H2的混合气体,通过足量的溴水充分吸收,溴水增重13g为C2H2质量,则CH4的质量=21g﹣13g=8g,
故n(CH4)= =0.5mol、n(C2H4)= =0.5mol,
相同条件下体积之比等于物质的量之比,故V(CH4):V(C2H2)=0.5mol:0.5mol=1:1,故答案为:1:1.
【分析】(1)实验室通过电石与水的反应制取乙炔;(2)乙炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生了氧化反应;(3)利用乙炔与溴发生加成反应进行判断;(4)CH4和C2H2的混合气体,通过足量的溴水充分吸收后,溴水增重13g为C2H2质量,进而计算CH4的质量,根据n= 计算CH4、C2H2的物质的量,相同条件下体积之比等于物质的量之比,据此计算判断.
19.【答案】(1)C3H8;(CH3)2CHCH2CH3或(CH3)4C
(2)CH4;2C2H6+7O24CO2+6H2O
(3)羧基
(4)加成反应;CH2=CHCOOH+Br2CH2Br-CHBrCOOH
(5)0.896
(6)CH2=CHCOOH+C2H5OHCH2=CHCOOC2H5+H2O
【解析】【解答】(1)根据烃丁的分子模型,丁的分子式是C3H8,戊是正戊烷,分子式是C5H12,存在两种同分异构体,结构简式分别为(CH3)2CHCH2CH3、(CH3)4C,故答案为:C3H8;(CH3)2CHCH2CH3或(CH3)4C;
(2)等质量的烃,含氢量越高,完全燃烧时耗氧量越高,甲烷的含氢量最高,完全燃烧时耗氧量最多;乙为乙烷,完全燃烧的化学方程式为,故答案为:CH4;2C2H6+7O24CO2+6H2O;
(3)丙烯酸(CH2=CHCOOH)中的含氧官能团为羧基,故答案为:羧基;
(4)丙烯酸中含有碳碳双键,可以与溴发生加成反应,使溴水褪色,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+Br2CH2Br-CHBrCOOH,故答案为:加成反应;CH2=CHCOOH+Br2CH2Br-CHBrCOOH
(5)3.6g乳酸的物质的量为=0.04mol,羟基和羧基都能与与钠反应,则1mol乳酸与足量钠反应放出1mol氢气,因此0.04mol乳酸与足量钠反应放出0.04mol氢气,标准状况下H2的体积为0.04mol×22.4L/mol=0.896L,故答案为:0.896;
(6)丙烯酸中含有羧基,可以和乙醇发生酯化反应,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+C2H5OHCH2=CHCOOC2H5+H2O,故答案为:CH2=CHCOOH+C2H5OHCH2=CHCOOC2H5+H2O。
【分析】根据烃分子的模型图可知,甲为甲烷的球棍模型,乙为乙烷的比例模型,丙为甲烷的比例模型,丁为丙烷的球棍模型,戊为正戊烷的球棍模型,据此分析解答;丙烯酸(CH2=CHCOOH)中含有碳碳双键和羧基,乳酸[CH3CH(OH)COOH]中含有羟基和羧基,结合官能团的性质分析解答。
20.【答案】(1)球形冷凝管
(2)
(3)下口
(4)苯;蒸馏
(5)除去HBr气体中的Br2
(6)取少量e中溶液于试管中,加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生浅黄色沉淀,则苯和液溴发生的是取代反应(或取少量e中溶液于试管中,加入几滴紫色石蕊试液,若溶液变成红色,则苯和液溴发生的是取代反应)
【解析】【解答】(1) 仪器c 是 球形冷凝管 ;
(2)该反应需注意苯只能与液溴并且在催化剂的作用下才能反应,苯与溴水是不反应的;
(3)溴苯的密度大于水,因此在在分液漏斗的下层,在分液操作时,从分液漏斗的下口放出;
(4)由于溴苯和苯都是有机物,二者是互溶的,在分液的时候是无法分开的,只能根据二者具有一定的沸点之差,通过蒸馏操作分离开‘;
(5)从发生装置中出来的产物气体是 HBr ,由于溴单质易挥发,所以 HBr 气体在从装置中出来时会有杂质 Br2 ;
(6)若是加成反应,得到的产物中除了有机物中有溴元素,无机产物中没有溴元素。所以需要证明的是无机产物中是否有溴元素。可以采用的措施是: 取少量e中溶液于试管中,加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生浅黄色沉淀,则苯和液溴发生的是取代反应 。
【分析】(1)冷凝管的作用是:冷凝回流;
(2)该反应也可以用铁粉作催化剂,因为铁粉与溴反应也可以生成FeBr3,来催化该反应;
(3)两种互不相溶的液体分离时的操作是分液,分液时,上层液体从伤口倒出,下层液体从下口放出;
(4)两种互溶的液体在分离时的操作应该是蒸馏,利用二者的沸点不同的原理达到分离的目的;
(5)Br2属于非极性分子,在有机溶剂中的溶解度较大,因此CCl4的作用是除去 HBr 气体的杂质 Br2 ;
(6)在验证溶液中有Br-时,要注意加几滴稀硝酸酸化,否则会干扰实验。
21.【答案】(1)A;4
(2)
(3)+HNO3+H2O
(4)ABE;FG
(5)CH≡CH+Br2CHBr=CHBr;1,2-二溴乙烯
【解析】【解答】(1)根据球棍模型,可以计算各种烃的含氢量,含氢量公式为,则A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,故含氢量最高的是A;A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷,F为苯,G为甲苯,其中乙烯、乙炔、苯、甲苯都可以发生加成反应;故答案为A;4;
(2)甲烷失去一个氢原子,形成甲基,甲基不带电荷,故其答案为: ;
(3)苯和浓硝酸在浓硫酸、50℃~60℃条件下发生取代反应,硝酸提供硝基,取代苯环上1个氢原子,形成硝基苯和水,故答案为: +HNO3+H2O;
(4)甲烷、乙烷、丙烷互为同系物,苯、甲苯互为同系物,故答案为:ABE;FG;
(5)乙炔和溴按照物质的量之比1:1反应时,碳碳三键转化为碳碳双键,生产1,2-二溴乙烯,故答案为: CH≡CH+Br2CHBr=CHBr;1,2-二溴乙烯。
【分析】(1)含氢量即根据原子在分子中所占的相对原子质量总和计算,类似的还有含碳量、含氧量等;
(2)有机物中的基团不带电荷,其电子式通常由共用电子对将两个原子连接;
(3)苯和浓硝酸发生取代反应,条件是浓硫酸、50℃~60℃,产物为硝基苯和水,该反应为取代反应;
(4)同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
(5)乙炔中的碳碳双键可以发生两种加成反应,和溴按照物质的量之比1:1反应生产1,2-二溴乙烯,和溴按照物质的量之比1:2反应生成1,1,2,2-四溴乙烷。