第二章 烃 课后练习
一、单选题
1.下列有关丙烷的叙述中错误的是( )
A.分子中碳原子不在一条直线上 B.光照下能够发生取代反应
C.比丁烷更易液化 D.难溶于水
2.化学与科学、社会、历史密切相关,下列叙述正确的是( )
A.中国空间站核心舱有砷化镓半导体材料:位于周期表金属与非金属交界处
B.三星堆遗址出土大量铜器玉石,可通过断代法测玉石中含量来推测古蜀年代
C.明矾在一定条件下水解可生成胶体或浊液两种分散系,两种分散系互为同系物
D.螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,其二氯代物有4种(不考虑空间异构)
3.有机物结构复杂,种类繁多主要是因为有机物中碳原子的连接方式多种多样,且存在同分异构现象,下列有关有机物结构说法正确的是( )
A.和的一氯代物数相同(不考虑立体异构)
B.和是同一种物质
C.与互为同分异构体
D.与互为同系物
4.近年来,科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法正确的是( )
①甲烷属于烃类 ②在相同条件下,甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
5.下列有机物的命名错误的是( )
A.:2,2-二甲基乙基戊烷
B.: 1,2,4-三甲苯
C.:2,4,4-三甲基-1-戊烯
D.:1,3-二溴丙烷
6.下列有机物中,与乙烯互为同系物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CH=CH2
C.CH3CH2 C≡CH D.C6H6
7.相同物质的量的下列物质,完全燃烧消耗氧气最多的是( )
A.乙烷 B.乙烯 C.乙炔 D.乙醇
8.下列关于苯的说法错误的是( )
A.分子中含有碳碳单键和碳碳双键
B.在空气中燃烧会产生浓烈的黑烟
C.分子中所有原子一定共平面
D.能发生氧化、加成、取代反应
9.下列有机物的命名正确的是
A.2,3,3-三甲基丁烷
B.1-甲基-1-丙醇
C.2-甲基-3-丁烯
D.:1,3,5-三乙基苯
10.关于乙烯和苯的相关反应,下列说法正确的是( )
选项 反应物 试剂和条件 反应现象 反应类型
A 乙烯 溴的四氯化碳溶液 褪色 取代反应
B 乙烯 酸性高锰酸钾溶液 褪色 氧化反应
C 苯 溴水 褪色 加成反应
D 苯 酸性高锰酸钾溶液 褪色 氧化反应
A.A B.B C.C D.D
11.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
12.下列关于有机化合物的认识不正确的是( )
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了加成反应
D.在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应
13.下列物质一定属于同系物的是( )
①②③④C2H4⑤CH2=CH-CH=CH2⑥C3H6⑦⑧
A.④和⑧ B.①、②和③ C.⑤、⑦和⑧ D.⑥和⑧
14.在光照条件下,将0.5mol CH4与Cl2反应,得到等物质的量的4种取代物,则消耗Cl2物质的量为( )
A.0.5 mol B.1.25 mol C.2.5 mol D.5 mol
15.可用表示,且能被酸性溶液氧化生成的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.8种 C.10种 D.12种
16.工业上可由乙苯生产苯乙烯: +H2,下列说法错误的是( )
A.苯乙烯可以发生取代反应、加成反应、加聚反应
B.增大压强,有助于提高苯乙烯的产率
C.该反应的反应类型为氧化反应
D.苯乙烯分子一定共平面的碳原子数为7个
17.某烃的结构用键线式可表示为 ,若该烃与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1),则所得产物(不考虑立体异构)有( )
A.2种 B.4种 C.6种 D.8种
18.(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是( )
A.2﹣乙基丁烷 B.2﹣甲基戊烷
C.3﹣甲基戊烷 D.3﹣乙基丁烷
19.下列有关甲烷的说法正确的是( )
A.是天然气的主要成分 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.可与氯气发生加成反应 D.与乙烷互为同分异构体
20.下列关于有机物的说法中正确的是( )
A.乙烯使溴的CCl4溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的本质是不同的
B.分子式为C2H6O的有机物有3种同分异构体
C.聚氯乙烯塑料最适合用来做蔬菜、水果及熟食等的保鲜膜
D.等物质的量的CH4与Cl2反应时,生成等物质的量的CH3Cl与HCl
二、综合题
21.将11.2L(标准状况)乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6g。请通过计算分析:
(1)求原混合气体中乙烯与乙烷的物质的量之比 ;
(2)该混合气体完全燃烧,生成二氧化碳和水的质量各是多少 ?
22.从石油和煤中提炼出化工原料A和B,A是一种果实催熟剂,它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B是一种比水轻的油状液体,B仅由碳氢两种元素组成,碳元素与氢元素的质量比为12:1,B的相对分子质量为78。回答下列问题:
(1)A的结构简式 ,B的结构简式 ;
(2)与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式: ;反应类型: 。
(3)B与浓硫酸和浓硝酸在50~60℃反应的化学反应方程式:
反应类型: 。
(4)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量 (填A>B、A23.
(1)按要求书写。
写出中含氧官能团的名称
(2)现有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种有机物,等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 。
(3)某化合物的分子式为C4H9Cl,其核磁共振氢谱图中显示只有一组峰。写出该物质的结构简式 。
(4)II.某烃A 0.1 mol在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O分别为22.4L(标准状况)、12.6g。试回答:
烃A的分子式为 。
(5)现有苯的同系物甲、乙、丙,分子式都与烃A相同。(与苯环直接相连的C原子上有H时才能被高锰酸钾氧化)
① 甲不能被KMnO4的酸性溶液氧化成芳香酸,它的结构简式 ;
② 乙能被KMnO4的酸性溶液氧化成芳香酸且分子结构中只含有一个烷基,则乙可能的结构有 种;如乙能被 KMnO4的酸性溶液氧化成 C8H6O4 ,则乙可能的结构有 种;
③ 丙的苯环上的一溴代物只有一种,则丙可能的结构有 种。
24.烷烃广泛存在于自然界中,例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
(1)写出下列各烷烃的分子式。
烷烃在同温同压下蒸气的密度是的倍: 。
烷烃的分子中含有个氢原子: 。
(2)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 。填入编号
,,三甲基戊烷
(3)①用系统命名法命名下面的烃: ;
的一氯代物有 种。
25.
(1)(CH3)2CHCH(CH3)2的系统命名为 。
(2)有机物的结构可用“键线式”简化表示,CH3CH=CH-CH3
的键线式为 。
(3)下列化合物分子中,在核磁共振氢谱图中能给出一种信号的是______。
A.CH3CH2CH3 B.CH3COCH2CH3 C.CH3CH2OH D.CH3OCH3
(4)分子式为C2H6O的有机物,有两种同分异构体,乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),则通过下列方法,不可能将二者区别开来的是________。
A.红外光谱 B.H核磁共振谱 C.质谱法 D.与钠反应
(5)已知乙烯分子是平面结构,1,2-二氯乙烯可形成 和 两种不同的空间异构体,称为顺反异构。下列能形成类似上述空间异构体的是_______。
A.1-丙烯 B.4-辛稀
C.1-丁烯 D.2-甲基1-丙烯
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.丙烷可以看作是甲烷分子中的两个氢原子分别被甲基取代生成的,由于甲烷分子是正四面体结构,故丙烷分子中的三个碳原子不可能在一条直线上,不符合题意;
B.丙烷在光照下能够发生取代反应,B不符合题意;
C.烷烃随分子中碳原子数的增多,沸点依次升高,丙烷的沸点低于丁烷,难液化,C符合题意;
D.烷烃都难溶于水,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.结合烷烃的四面体结构分析;
B.烷烃光照条件下,都能发生取代反应;
C.烷烃的碳原子数越少,沸点越低;
D.烷烃都难溶于水;
2.【答案】A
【解析】【解答】A、As为33号元素,位于第四周期第ⅤA族,位于周期表金属与非金属交界处,故A正确;
B、可通过断代法测玉石中含量来推测古蜀年代,故B错误;
C、同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的有机化合物,分散系不是同系物,故C错误;
D、其二氯代物中,两个氯原子可能位于同一个碳原子上,也可能位于不同碳原子,共有6种,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、33号元素位于第ⅤA族;
B、断代法用的含量测定;
C、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;
D、 的二氯代物有6种。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、 中含有4种不同环境的氢原子,其一律代物有4种, 中含有3种不同环境的氢原子,其一氯代物有3种,故A错误;
B、 和 分子式和结构均相同,属于同一种物质,故B正确;
C、 与 分子式不同,不互为同分异构体,故C错误;
D、 属于醇类, 属于酚,两者结构不相似,不互为同系物,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、 和中所含氢原子种类不同;
B、分子式和结构均相同的物质属于同种物质;
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。
4.【答案】C
【解析】【解答】甲烷是由C、H元素组成的最简单的烃,相对分子质量为16,密度比空气小,难溶于水,完全燃烧生成二氧化碳和水,为清洁能源。
故答案为:C
【分析】甲烷是由C、H元素组成的最简单的烃,密度比空气小,难溶于水,为清洁能源。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.由结构简式可知,该有机物属于烷烃,分子中最长碳链含有6个碳原子、侧链为3个甲基,名称为2,2,4-三甲基己烷,故A符合题意;
B.由结构简式可知,该有机物属于苯的同系物,名称为1,2,4-三甲苯,故B不符合题意;
C.由结构简式可知,该有机物属于烯烃,名称为2,4,4-三甲基-1-戊烯,故C不符合题意;
D.由结构简式可知,该有机物属于卤代烃,名称为1,3-二溴丙烷,故D不符合题意;
故答案为:A。
【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.苯的同系物命名时,从简单的侧链开始、按顺时针或逆时针给苯环上的碳原子进行编号,使侧链的位次和最小;
C.烯烃命名时,选含官能团的最长的碳链为主链,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,表示出支链和官能团的位置;
D.卤代烃命名时,选-X所在的最长的碳链为主链,从离-X近的一端给主链上的碳原子进行编号,并表示出支链和-X的位置。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.乙烷与乙烯属于不同的物质类别,官能团的种类不相同,所以不属于同系物,A选项是错误的;
B.丙烯与乙烯属于同一种物质,具有相同的官能团,且在分子式上相差1个CH2,二者属于同系物,B选项是正确的;
C.丁炔与乙烯属于属于不同的物质类别,官能团的种类不相同,所以不属于同系物,C选项是错误的;
D.苯与乙烯属于不同的物质类别,二者不属于同系物,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】官能团的结构和数目相同且在分子式上相差n个CH2的有机物互为同系物。
7.【答案】A
【解析】【解答】以CxHy·(CO2)m·(H2O)n的形式写出烃及衍生物的化学式A. 乙烷C2H6、
B. 乙烯C2H4 、
C. 乙炔C2H2 、
D. 乙醇C2H4·H2O,其中A的氢原子最多,耗氧最多,
故答案为:A。
【分析】设烃的化学式为CxHy,燃烧的化学方程式为CxHy+(x+y/4)O2 xCO2+y/2H2O,等物质的量的烃完全燃烧耗氧量由x+y/4值决定,x+y/4的值越大,消耗氧气的量就越多;可拆成形式为CxHy·(CO2)m·(H2O)n的烃的衍生物完全燃烧后,消耗的O2的量由x+y/4值决定,x+y/4值越大,消耗氧气的量就越多.
8.【答案】A
【解析】【解答】A.苯中不含有碳碳单键和碳碳双键,苯环中的键是介于单键和双键特殊的键,故A符合题意
B.苯中的含碳量比较高,在空气中燃烧时会产生浓烈的黑烟,故B不符合题意
C.苯中的碳原子是sp2杂化,故为平面结构,故C不符合题意
D.苯可以发生取代反应,可有发生加成反应可以发生氧化反应,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】苯分子中碳原子是sp2杂化,故苯中所有的原子共面,苯中的键是介于单键和双键特殊的键,可以发生取代和加成和氧化反应,与氧气反应时由于含碳量高,会产生黑烟,
9.【答案】D
【解析】【解答】A.从甲基多的一端开始命名,名称应该为2,2,3-三基丁烷 ,A不符合题意;
B.甲基不能在第一个碳上,应是2-丁醇,B不符合题意;
C.碳碳双键应在1,2碳原子间,应是3-甲基-1-丁烯,C不符合题意;
D.三个乙基在1,3,5三个碳原子上,名称为1,3,5-三乙基苯,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.从甲基多的一端开始命名;
B.甲基不能在第一个碳上;
C.碳碳双键应在1,2碳原子间;
D.三个乙基在1,3,5三个碳原子上。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、乙烯可以和溴发生取代反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,A错误;
B、乙烯可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,B正确;
C、苯可以和溴水发生萃取,溴转移到有机层,该过程为物理变化,C错误;
D、苯不能和酸性高锰酸钾溶液反应,D错误;
故答案为:B
【分析】A、乙烯可以断开碳碳双键,和溴发生加成反应;
B、乙烯的碳碳双键具有还原性,可以和酸性高锰酸钾溶液反应;
C、苯和溴的取代反应需要溴的单质以及铁为催化剂;
D、苯不具有碳碳双键,无法和酸性高锰酸钾溶液反应。
11.【答案】B
【解析】【解答】A. 2 甲基丁烷分子中含有5个碳原子,也称异戊烷,故A项不符合题意;
B. 由乙烯生成乙醇,碳碳双键变成单键,为加成反应,故B项符合题意;
C. C4H10的同分异构体有:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3,CH3CH2CH2CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;CH3CH(CH3)CH3分子中同个碳上的三个甲基等效,与甲基直接相连的碳上还有一种氢,故有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;故C4H9Cl的同分异构体共有4种,故C项不符合题意;
D. 乙酸与乙醇反应的产物为乙酸乙酯,长颈漏斗无法完成分液,应该用分液漏斗,故D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】2 甲基丁烷分子中含有5个碳原子,称为异戊烷,根据丁烷的分子式先确定碳链异构再进行一氯取代,共四种同分异构体,用分液漏斗分离乙酸乙酯与碳酸钠溶液。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.油脂中只含有碳氢氧三种元素,因此其完全燃烧的产物只有水和二氧化碳,选项正确,A不符合题意;
B.蔗糖和麦芽糖的分子式相同,但二者的结构不同,属于同分异构体,选项正确,B不符合题意;
C.乙烯中的碳碳双键能被KMnO4溶液氧化,该反应属于氧化反应,不属于加成反应,选项错误,C符合题意;
D.该反应中,为苯环上的一个H原子被-NO2取代的过程,属于取代反应,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.油脂中只含碳氢氧三种元素;
B.同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物;
C.KMnO4具有氧化性,能将乙烯中的碳碳双键氧化;
D.根据反应物和生成物的结构特点分析;
13.【答案】A
【解析】【解答】A.④乙烯,⑧ ,二者都是烯烃,分子结构相似,分子间相差2个CH2原子团,所以④和⑧一定属于同系物,故A符合题意;
B.①为甲苯②③为苯乙烯,苯乙烯分子中含有苯环和碳碳双键,三者结构不同,一定不属于同系物,故B不符合题意;
C.⑤为1,3-丁二烯,⑦为1.3-戊二烯,二者都是二烯烃,分子结构相似,分子间相差1个CH2原子团,所以⑤⑦一定属于同系物,但⑧ 是单烯烃,与⑤⑦的结构不相似,不可能是同系物,故C不符合题意;
D.⑥C3H6的分子结构中不一定含有碳碳双键,可能是环烷烃,而⑧ 是烯烃,则两者结构不一定相似,也不一定属于同系物,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】互为同系物的物质满足以下特点:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同、物理性质不同,研究对象是有机物,特别注意酚和芳香醇不可能是同系物,含有相同的官能团,但如果官能团的数目不等,也不可能是同系物。
14.【答案】B
【解析】【解答】依据碳原子守恒,反应所得四种有机产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都为0.125mol;依据反应方程式,有机物分子中氯原子的物质的量等于参加反应的Cl2的物质的量,所以n(Cl2)= n(CH3Cl)×1+ n(CH2Cl2)×2+ n(CHCl3)×3+ n(CCl4)×4=0.125mol×(1+2+3+4)=1.25mol,
故答案为:B。
【分析】CH4与Cl2在光照条件下发生下列四个反应:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2 CCl4+HCl。
15.【答案】A
【解析】【解答】能被酸性KMnO4溶液氧化成,则-C3H7、-C4H9中与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子。-C3H7的碳链异构有-CH2CH2CH3、两种结构。-C4H9的碳链异构有-CH2CH2CH2CH3、、三种结构。所以满足条件的同分异构体的个数为2×3=6种,A符合题意。
故答案为;A
【分析】与苯环直接相连的碳原子上含有氢原子,则可被酸性KMnO4溶液氧化成-COOH。
16.【答案】B
【解析】【解答】A. 苯乙烯中含有碳碳双键,能发生取代反应、加成反应、加聚反应,A项不符合题意;
B. 正反应方向体积增大,增大压强,反应逆向进行,降低苯乙烯的产率,B项符合题意;
C. 该反应脱下氢气,反应类型为氧化反应,C项不符合题意;
D. 苯环和碳碳双键都为平面结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,则乙苯有7个碳原子共平面,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据苯乙烯的结构式可以确定含有双键,和苯环,可发生取代、加成、加聚反应
B.正反应是体积增大的反应,加压向体积减小的方向反应,故产率下降
C.氢被脱去的反应可以看作是氧化反应
D.苯环是所有的原子都在同一平面,而乙烯基中的碳原子原子处于同一平面,故苯乙烯中有7个碳原子共面
17.【答案】B
【解析】【解答】如图,将有机物中碳碳双键标注为,由结构的对称性可知,该有机物与Br2发生1:1的加成反应时,若发生1,2-加成,可加成在①号或②号碳碳双键位置,可得结构有两种;若发生1,4-加成,则加成位置在①②号碳碳双键、或②③号碳碳双键位置上,所得结构有两种;
综上,所得产物的结构有四种,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据有机物结构的对称性以及1,2-加成、1,4-加成的反应进行分析。
18.【答案】C
【解析】【解答】(CH3CH2)2CHCH3的主链有5个碳原子,3号碳上有一个甲基,故此有机物命名为:3-甲基戊烷,选项C符合题意。
【分析】根据碳链可确定分子为烷烃,然后确定主链的碳的个数,再保证取代基所在的碳位最小即可。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.甲烷是天然气的主要成分,A符合题意;
B.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B不符合题意;
C.甲烷不能与氯气发生加成反应,C不符合题意;
D.甲烷与乙烷结构相似,分子组成相差一个CH2原子团,互为同系物,不是同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.甲烷是天然气的主要成分;
B.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
C.甲烷不能与氯气发生加成反应;
D.甲烷与乙烷结构相似,分子组成相差一个CH2原子团,互为同系物。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.乙烯含有碳碳双键,可溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,A符合题意;
B.分子式为C2H6O的有机物有2种同分异构体,分别为乙醇和甲醚,B不符合题意;
C.聚氯乙烯在一定条件下释放出有害物质,不能用于保鲜膜,C不符合题意;
D.甲烷与氯气的取代反应为多步取代同时进行,发生取代反应生成多种氯代烃,不会只得到一氯甲烷,且HCl的物质的量大于CH3Cl的物质的量,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据二者发生的反应,确定其褪色的原理;
B.分子式为C2H6O的有机物为乙醇和甲醚;
C.聚氯乙烯塑料会释放出有毒物质;
D.取代反应为多步同时进行的反应;
21.【答案】(1)2:3
(2)m(CO2)=44g,m(H2O)=23.4g
【解析】【解答】(1)混合气体物质的量为=0.5mol,乙烯与溴水发生加成反应CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,溴水增加的质量则为乙烯的质量,即乙烯物质的量为=0.2mol,则乙烷的物质的量为(0.5-0.2)mol=0.3mol,原混合气体乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2∶0.3=2∶3;故答案为2∶3;
(2)根据(1)分析以及原子守恒,混合气体燃烧后产生CO2的物质的量为(0.2×2+0.3×2)=1mol,即二氧化碳的质量为44g,同理产生水的质量为=23.4g;故答案为m(CO2)=44g,m(H2O)=23.4g。
【分析】(1)乙烷与溴水不反应,乙烯与溴水发生加成反应,溴水增加的质量为乙烯的质量;
(2)根据原子守恒计算。
22.【答案】(1)CH2=CH2;
(2)CH2=CH—CH3+Br2 CH2Br—CHBr—CH3;加成反应
(3) +HNO3 +H2O;取代反应
(4)A>B
【解析】【解答】从石油和煤中提炼出化工原料A和B,A是一种果实催熟剂,它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则A为乙烯;B是一种比水轻的油状液体,B仅由碳氢两种元素组成,碳元素与氢元素的质量比为12:1,则B的最简式为CH,B的相对分子质量为78,则B为苯
(1)乙烯中含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2;苯的结构简式为 ;(2)与A相邻的同系物C为丙烯,丙烯中也含碳碳双键,可以与溴发生加成反应,反应方程式为:CH2=CH—CH3+Br2 CH2Br—CHBr—CH3,该反应为加成反应;
(3)苯与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下发生取代反应,苯环上的氢被硝基取代,产物为硝基苯,化学反应方程式为 +HNO3 +H2O,该反应类型为取代反应;
(4)
4H~2H2O~ O2 C~CO2~ O2
4g 32g 12g 32g
根据关系式,4gH消耗32g O2,12gC消耗32g O2,则等质量的烃中氢的质量分数越大,耗氧量越高,乙烯中氢的质量分数为 ,苯中氢的质量分数为 ,所以等质量的乙烯与苯完全燃烧时,乙烯的耗氧量大,故答案为A>B。
【分析】用来催熟果实的是乙烯;根据B的相对分子质量和碳氢质量比确定分子式。
(2)与乙烯相邻的同系物是丙烯,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;
(3)苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸加热生成硝基苯;
(4)等质量的烃完全燃烧时,含氢量越高耗氧量越大。
23.【答案】(1)羟基、酯基
(2)CH4
(3)
(4)C10H14
(5);3;9;4
【解析】【解答】(1)由结构简式可知,该有机物中含有的含氧官能团为羟基、酯基。
(2)由烃燃烧可知,C~CO2~2O、2H~H2O~O,因此12g碳消耗32gO2,2g氢消耗16gO2。故等质量的烃完全燃烧,烃中氢元素的质量分数越大, 燃烧需要O2的量越多。由于所给烃中CH4的氢元素质量分数最大,因此CH4燃烧所需O2的量最多。
(3)分子式为C4H9Cl,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,则其9个氢原子都为等效氢原子,即分子结构中含有3个-CH3,且都连接在同一个碳原子上,因此该有机物的结构简式为
。
(4)反应生成
,则反应生成
。因此一分子烃A中所含的碳原子数为10,所含的氢原子数为14,因此A的分子式为C10H14。
(5)①甲不能被酸性KMnO4溶液氧化成芳香酸,则与苯环相连的碳原子不含有氢原子,因此甲的结构简式为
。
②乙能被酸性KMnO4溶液氧化成芳香酸,则与苯环相连的碳原子上含有氢原子;由于苯环上只有一个烷基,因此苯环所含有烷基的结构为-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2,共三种可能的结构。
乙能被酸性KMnO4溶液氧化成C8H6O4,因此苯环上含有两个烷基,且与苯环相连的碳原子上都含有氢原子。因此烷基的可能结构为-CH3和-CH2CH2CH3、-CH3和-CH(CH3)2、-CH2CH3和-CH2CH3。由于苯的二取代物有邻、间、对三种结构,因此乙的可能结构共有9种。
④丙的苯环上的一溴代物只有一种,则苯环上含有两个或四个烷基,且处于对称位置。因此满足条件的丙的结构可能为:
、
、
、
共四种结构。
【分析】(1)根据所有有机物的结构确定其所含的官能团。
(2)等质量的烃完全燃烧时,烃中氢元素的质量分数越大, 则燃烧所需氧气的量越多。
(3)核磁共振氢谱中显示只有一组峰,则9个氢原子都为等效氢原子。据此确定有机物的结构简式。
(4)根据燃烧生成CO2、H2O的体积和质量计算n(CO2)、n(H2O),从而得出有机物的分子式。
(5)①甲不能被酸性KMnO4溶液氧化,则甲的结构中与苯环相连的碳原子上没有氢原子,据此确定甲的结构简式。
②乙的分子结构中只含有一个烷基,其能被酸性KMnO4溶液氧化成芳香酸,因此该分子结构中与苯环相连的碳原子上含有氢原子,据此确定符合条件的乙的可能结构。
乙能被酸性KMnO4溶液氧化成C8H6O4,则苯环上含有两个烷基,且与苯环相连的碳原子上都含有氢原子,据此确定乙的可能结构。
③苯环上的一溴代物只有一种,则苯环上有两个烷基,或四个烷基,且分子结构存在对称性,据此确定丙可能的结构。
24.【答案】(1);
(2)③④①②
(3),,三甲基乙基辛烷;
【解析】【解答】(1)①根据阿伏加德罗推理可知,密度之比等于摩尔质量之比,所以烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍,则A的相对分子量为2×43=86,烷烃的组成为CnH2n+2,14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14,故答案为:C6H14;②根据烷烃的通式CnH2n+2,烷烃B的分子中含有200个氢原子,即2n+2=200,解得n=99,所以B的分子式为C99H200;
(2)对应烷烃来说,碳原子数目越多,沸点越高,碳原子数目相同时,支链越多,沸点越多,据此可以判断 沸点按由高到低的顺序排列 为: ③④①② ;
(3)①根据结构可知,最长碳链有7个碳,为辛烷,从左边对主链碳进行编号,确定支链位置,所以命名为: ,,三甲基乙基辛烷 ;②根据结构可知,该有机物含有10种不同氢原子,所以一氯代物有10种。
【分析】(1) 同温同压下蒸气的密度是的倍 即可算出摩尔质量为氢气的43倍,再根据烷烃有机物通式进行计算即可;
(2)对应烷烃来说,碳原子数目越多,沸点越高,碳原子数目相同时,支链越多,沸点越多。
(3)对于烷烃命名步骤:1.选最长碳链为主链;2.编序号,定支链,3.命名;一般在判断一氯代物种类,即判断氢原子种类即可。
25.【答案】(1)2,3 二甲基丁烷
(2)
(3)D
(4)C
(5)B
【解析】【解答】(1)(CH3)2CHCH(CH3)2的最长碳链四个碳,2,3号碳有一个甲基,系统命名得到正确名称:2,3 二甲基丁烷,故答案为:2,3 二甲基丁烷;
(2)CH3 CH=CH CH3含有4个C,且含有1个C=C键,键线式为 ,故答案为: ;
(3)核磁共振氢谱中给出一种信号,说明该分子中有1种H原子;
A. CH3CH2CH3中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2种信号,故A不正确;
B. CH3COCH2CH3中有3种氢原子,核磁共振氢谱中有3种信号,故B不正确;
C. CH3CH2OH中有3种氢原子,核磁共振氢谱中有3种信号,故C不正确;
D. CH3OCH3中有1种氢原子,核磁共振氢谱中有4种信号,故D正确;
故答案为:D;
(4)A. 含化学键、官能团不同,则红外光谱可区分,故A不选;
B. 乙醇含3种H,甲醚含1种H,则1H核磁共振谱可区分,故B不选;
C. 相对分子质量相同,则质谱法不能区分,故C选;
D. 乙醇与钠反应生成氢气,而甲醚不能,可区分,故D不选;
故答案为:C;
(5)A.1 丙烯为CH3CH=CH2,其中C=C连接相同的H原子,不具有顺反异构,故A不正确;
B. 4 辛烯:CH3CH2CH2CH=CHCH2CH2CH3,其中C=C连接不相同的H原子,具有顺反异构,故B正确;
C. 1 丁烯C=C连接相同的氢原子,没有顺反异构,故C不正确;
D. 2 甲基 1 丙烯为CH2=CH(CH3)CH3,其中C=C连接相同的2个H,不具有顺反异构,故D不正确;
故答案为:B。
【分析】(1)找主链,定支链,支链位置之和代数和最小即可
(2)主要是将碳原子和碳原子相连接的键用线表示
(3)氢原子的种类只有一种
(4)质谱法主要是测定质量的,不是用来测定结构
(5)写出给出物质的同分异构体看是否存在顺反异构即可