2.1 烷烃 课后练习(含解析) 2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 2.1 烷烃 课后练习(含解析) 2023-2024学年下学期高二化学人教版(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 2024-02-19 19:50:05

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2.1 烷烃 课后练习
一、单选题
1.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是(  )
A.蚕丝的主要成分是蛋白质
B.蚕丝属于天然高分子材料
C.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应
D.蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物
2.下列物质的主要成分为甲烷的是(  )
A.干冰 B.可燃冰
C.水煤气 D.液化石油气
3.下图表示某有机反应过程的示意图,该反应的类型是(  )
A.聚合反应 B.加成反应 C.取代反应 D.酯化反应
4.下列说法正确的是(  )
A.、、CuS均可逆过单质化合生成
B.利用浓硫酸和胆矾可验证浓硫酸具有脱水性
C.光照下,甲烷和氯气发生反应,得到的产物均难溶于水
D.黏土是生产陶瓷和普通硅酸盐水泥均需要用到的原料
5.下列叙述正确的是(  )
A.分子通式相同且组成上相差一个或几个CH2原子团的化合物互为同系物
B.结构对称的烷烃,其一氯取代物必定只有一种
C.含不同碳原子数的烷烃一定互为同系物
D.相对分子质量相同、结构不同的化合物一定互为同分异构体
6.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是(  )
A.烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
7.设 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(  )
A. 与 组成的混合物中,含有的电子数目为
B. (标准状况) 与足量乙烷反应时,断裂的 键数目为
C. 浓度均为 的 、 溶液中, 数目前者比后者多
D. [电离方程式: ]消耗 数目最多为
8.下列有机物命名(括号内为名称)正确的是(  )
A. (2,2﹣二甲基﹣3﹣乙基丁烷)
B. (2﹣甲基﹣3﹣己醇)
C. (间二甲苯)
D. (2﹣甲基丁醛)
9.某有机化合物的结构简式如图,下列说法中不正确的是 (  )
A.该有机化合物命名为:3-甲基戊烷
B.该烃最多能与氯气发生取代反应
C.该烃的密度大于,但小于水的密度
D.该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
10.在常温常压下,将16mL的H2、CH4、C2H2的混合气体与足量的氧气混合点燃,完全反应后,冷却到常温常压下,体积缩小了26mL,则混合气体中CH4的体积为(  )
A.2mL B.4 mL C.8 mL D.无法求解
11.烷烃的命名是其他种类有机物命名的基础, 的名称是(  )
A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷
12.下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是(  )
A.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
B.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy):CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
C.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO:CO+NO C+NO2
D.用Na2S形成沉淀去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS↓
13.有机物 的正确命名为(  )
A.2–乙基–3,3–二甲基戊烷 B.3,3–二甲基–4–乙基戊烷
C.3,3,4–三甲基己烷 D.3,4,4–三甲基己烷
14.下列反应属于取代反应的是
A.CH4+2O2CO2+2H2O B.CH4C+2H2
C.CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl D.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
15.下列关于和的叙述不正确的是(  )
A.均能用通式(n为正整数)来表示
B.和互为同分异构体
C.与互为同系物
D.的一氯取代物有5种
16.HOCH2CH=CHCH2OH 广泛用于生产工程塑料及纤维,下列有关说法正确的是
A.与乙酸互为同系物
B.与乙酸乙酯互为同分异构体
C.所有原子均处于同一平面
D.可被酸性KMnO4 氧化为HOOCCH=CHCOOH
17.下列说法错误的是(  )
A.互为同系物的分子在组成上一定相差一个或几个CH2原子团,CH4O与2—甲基—2—丙醇互为同系物
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为同分异构体
C.CnH2n+2,n=7,主链上有5个碳原子的烷烃共有5种
D.与 互为同分异构体的芳香族化合物的个数为5种
18.某些有机物在一定条件下可以发光,有机物甲的发光原理如下:
下列说法正确的是(  )
A.有机物甲与有机物乙均可发生加成反应
B.有机物甲与有机物乙互为同系物
C.有机物甲分子中所有碳原子共平面
D.有机物甲与有机物乙均可与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳
19.下列有关有机物的说法错误的是(  )
A.淀粉水解可以制取葡萄糖
B.2-甲基丁烷又名异丁烷
C.苯和乙酸均能发生取代反应
D.C3H6有2种同分异构体且其化学性质不同
20.下列方程式书写不正确的是(  )
A.硫酸氢钠在水中的电离方程式:
B.向氯化铝溶液中加入足量氨水的离子方程式:
C.氯化铁溶液腐蚀铜板的离子方程式:
D.甲烷和氯气在光照条件下生成气态有机物的化学方程式:
二、综合题
21.
(1)有机物 中所含官能团的名称是   ;
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为:   ;
(3)有机物 的名称为:   ;
(4)2,5﹣二甲基﹣2,4﹣己二烯 的结构简式:   ;
(5)与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷的炔烃的系统命名为:   ;
(6)有机物 的分子式为:   ,系统命名为:   。
22.蕴藏在海底的大量“可燃冰”,煤液化和气化形成的甲醇都是重要的能源。
(1)。若,气体完全反应时,吸收热量,部分化学键的键能如下表。
化学键
键能 b c d
①写出甲烷的结构式   。
②的键能为   (用含a、b、c、d的式子表示)。
(2)某温度下加氢制甲醇的总反应为:,该反应为放热反应,在固定容积为的密闭容器中充入的和的,测得和的物质的量随时间变化如下图。
请回答:
①下列说法正确的是   。
A.反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量
B.往容器中充入一定量的,反应速率不变
C.分离出后,正反应速率不变,逆反应速率一直在减小
D.减小容器体积,反应速率加快
E.时混合气体的密度大于时混合气体的密度
②内的反应速率为   ,末时   (填“<”“>”或“=”)。
③恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是   。
A.体积分数保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中浓度与浓度之比为
D.混合气体的密度保持不变
E.的生成速率是生成速率的3倍
④该反应平衡时的转化率为   。
(3)甲醇是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,其工作原理如下图所示,其总反应式为:,则电极A的反应式为   ,当消耗甲醇的质量为时,假设电池的能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为   。
23.有A、B、C、D四种物质,其结构简式如下:
(1)A的系统名称是   。
(2)互为同分异构体的是   ;互为同系物的是   。(用“A”、“B”、“C”或“D”回答)
(3)A的红外光谱图中有   种键的振动吸收;B的核磁共振氢谱有   个峰;能鉴别四种物质的物理方法是   。
24.按要求填空。
(1)I.下列各组中的两种有机物,可能是:(A)相同的物质,(B)同系物,(C)同分异构体。请判断它们之间的关系(用A、B、C填空)
① 2-甲基丁烷和丁烷   , ②正戊烷和2,2-二甲基丙烷   ,③对二甲苯和1,4—二甲苯    , ④ 1-己烯和环己烷   。
(2)II.按官能团的不同,可以对有机物进行分类,将符合要求的答案填在横线上。
① CH3CH2CH2COOH ②③
④⑤⑥
芳香烃:   ;
卤代烃:   ;
酚:   ;
醛:   ;
羧酸:   ;
酯:   。
(3)III.①出羟基和乙烯的电子式:羟基    ,乙烯    。
②)用系统命名法给下列有机物命名
   ;
   ;
③相对分子质量为114,其一氯代物只有一种的链烃的结构简式    该物质的名称为   ;
④某烃1分子含有50个电子,该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,则该烃的键线式为    。
25.同系物和同分异构体
(1)我们把结构    ,在分子组成上相差    原子团的物质互称同系物;
(2)化合物具有相同的    ,但具有不同的    现象,叫做同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互称为    ;写出戊烷和己烷的同分异构体   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,A不符合题意;
B.蚕丝是天然蛋白质,属于天然高分子材料,B不符合题意;
C.“蜡炬成灰”过程中是石蜡的燃烧发生了氧化反应,C不符合题意;
D.古代的蜡是高级脂肪酸脂,是一种酯类物质,不属于高分子聚合物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.蚕丝是一种天然蛋白质;
B.蚕丝主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然高分子材料;
C.石蜡在空气中燃烧生成二氧化碳和水;
D.高分子化合物一般指相对分子质量大于1万的化合物。
2.【答案】B
【解析】【解答】A. 干冰是固态二氧化碳,A不符合题意;
B. 可燃冰的主要成分为甲烷,B符合题意;
C. 水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,C不符合题意;
D. 液化石油气的主要成分是烃类物质,是丙烷和丁烷的混合物,通常伴有少量的丙烯和丁烯,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】天然气、沼气、煤矿坑道气的主要成分是甲烷。可燃冰为甲烷和水的混合物。
C、水煤气是氢气和一氧化碳的混合物。
D、石油气是烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.生成物有两种,不属于聚合反应,A不符合题意;
B.生成物有两种,不属于加成反应,B不符合题意;
C.为甲烷与卤素单质发生取代反应生成卤代烃和HX,属于取代反应,C符合题意;
D.为有机反应中取代反应,不属于酯化反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】分析示意图可知多种物质生成多种物质,符合取代反应的特点。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.和通过化合反应生成的是NO,Cu和S通过化合反应生成的是,故A不符合题意;
B.利用浓硫酸和胆矾可验证浓硫酸具有吸水性,故B不符合题意;
C.甲烷和氯气反应生成的HCl是易溶于水的物质,故C不符合题意;
D.生产陶瓷以黏黏土为主要原料,生产普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、氮气和氧气反应生成一氧化氮,铜和硫反应生成硫化亚铜;
B、浓硫酸和胆矾的反应体现吸水性;
C、价位和氯气反应生成的氯化氢可以溶于水;
D、黏土可以制作水泥和陶瓷。
5.【答案】C
【解析】【解答】A. 分子通式相同、结构相似且组成上相差一个或几个CH2原子团的化合物互为同系物,A不符合题意;
B. 结构对称的烷烃、当分子只含有一种氢原子、其一氯取代物必定只有一种,当分子只含有氢原子不止一种、其一氯取代物也不止一种,B不符合题意;
C.烷烃结构相似、含不同碳原子数的烷烃组成上相差一个或几个CH2原子团,一定互为同系物,C符合题意;
D.相对分子质量相同但分子式不一定相同,只有分子式相同结构不同的化合物才一定互为同分异构体, D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同系物还需满足结构相似;
B. 结构对称的烷烃,不一定只有一种环境的氢原子;
C.碳原子数不同的烷烃一定互为同系物;
D.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
6.【答案】B
【解析】【解答】 A、依据相对分子质量越大,分子的熔沸点越高,所以烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态,故A正确;
B、烷烃同系物的密度随碳原子数的增多而逐渐增大,但密度比水小,故B错误;
C、在光照下,烷烃跟卤素单质能发生取代反应生成卤代烃,故C正确;
D、烷烃的性质稳定,烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,故D正确;
故答案为:B。
【分析】依据烷烃的性质分析,烷烃的同系物的密度随碳原子数的增多而逐渐增大,但密度比水小。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. C60与C50均是由碳原子组成的,3.6 g碳原子的物质的量n(C)= =0.3 mol,每个C原子中含有6个电子,则0.3 mol C原子中含有电子数目:0.3 mol ×6NA/mol=1.8NA,选项A不符合题意;
B. 6.72L(标准状况)Cl2的物质的量n(Cl2)= =0.3 mol,Cl2与足量的乙烷反应时,有一半的氯原子取代烷烃分子中的氢原子,故反应时断裂的C-H键物质的量为0.3 mol,选项B不符合题意;
C. 0.1 L浓度为2 mol/L盐溶液中含有溶质的物质的量为n=2 mol/L×0.1 L=0.2 mol,若不考虑盐的水解,NH4+数目前者比后者多0.2NA,但NH4+能水解且水解程度与溶液中c(NH4+)有关,离子浓度越小,水解程度越大,故两种溶液中NH4+数目:前者比后者多的数值大于0.2NA,选项C符合题意;
D. 由硼酸电离方程式可知:硼酸为一元酸,所以0.1 mol H3BO3消耗OH-数目最多为0.1 NA,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. C60与C50均是由碳原子组成的,先计算碳原子的物质的量,再依据每个C原子中含有6个电子,确定含有电子数目;
B. Cl2与足量的乙烷反应时,有一半的氯原子取代烷烃分子中的氢原子;
C. 离子浓度越小,水解程度越大;
D. 由硼酸电离方程式可知:硼酸为一元酸,所以0.1 mol H3BO3消耗OH-数目最多为0.1 NA。
8.【答案】C
【解析】【解答】碳上有1个甲基,系统命名为:2,2,3﹣三甲基戊烷,故A不符合题意;
B. 主链有5个碳原子的醇,4号碳上有1个甲基,2号碳有1个羟基,系统命名为:4﹣甲基﹣2﹣戊醇,故B不符合题意。
C. 以苯为母体,有2个甲基在间位上,习惯命名为:间二甲苯,故C符合题意;
D. 主链有3个碳原子的醛,2号碳上有1个甲基,系统命名为2﹣甲基丙醛,故D不符合题意;
【分析】此题是对有机物命名的考查,结合有机物的命名规则进行分析即可。
9.【答案】D
【解析】【解答】A. 该有机化合物命名为:3-甲基戊烷 ,A不符合题意;
B.烃的分子式为C6H14,分子中含有14个氢原子,1mol烃最多能与14mol氯气发生取代反应,B不符合题意;
C.烷烃的密度小于水,烷烃分子中碳原子个数越大,密度越大,烃的密度大于乙烷小于水,C不符合题意;
D.烃的最简单同系物为甲烷,二氯取代物只有1种,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A. 有机化合物命名;
B.有几份氢原子,就能几份氯气发生取代反应;
C.烷烃的密度小于水,烷烃分子中碳原子个数越大,密度越大;
D.甲烷,二氯取代物只有1种。
10.【答案】B
【解析】【解答】在常温下水为液体,由于氧气充足,因此可发生反应:
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O(l) △V
1 (x+ ) x 1+
所以体积变化只与H原子数目有关,H2、C2H2的H原子数目都是2,可把它们当作一个整体,假设甲烷的体积为VmL,则H2、C2H2的总体积为(16-V)mL,(1+ )×(16-V)mL+(1+ )×VmL=26mL,解得V=4mL,故合理选项是B。
【分析】根据烃燃烧的通式可知体系中气体体积的变化只与氢原子有关,可以根据气体减少量来计算甲烷的体积。
11.【答案】D
【解析】【解答】 该有机物为烷烃,选取含有最长碳原子的碳链为主链,如图 ,划线部分为主链,主链含有7个C原子,主链为庚烷;编号从右边开始,甲基在3号C,该有机物命名为:3-甲基庚烷。
故答案为:D
【分析】本题是对烷烃命名的考查,根据系统命名法的命名规则进行命名即可。注意命名过程应遵循“主链最长,取代基序数最小”原则。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.明矾中含有Al3+,加入水中可发生水解反应生成Al(OH)3胶体,具有吸附性,该反应的离子方程式为:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,选项正确,A不符合题意;
B.用高温催化氧化法除去烃类废气,是将烃类物质转化为CO2和H2O,该反应的化学方程式为: CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O,选项正确,B不符合题意;
C.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO,需将其转化为无污染的气体N2和CO2,该反应的化学方程式为:2CO+2NON2+2CO2,选项错误,C符合题意;
D.S2-能与Hg2+形成HgS沉淀,该反应的离子方程式为:Hg2++S2-=HgS↓,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据明矾净水的原理进行分析;
B.根据烃类燃烧的化学方程式分析;
C.处理汽车尾气需将其转化为无污染的气体;
D.S2-能与重金属离子形成硫化物沉淀;
13.【答案】C
【解析】【解答】根据有机物结构简式可知主链含有6个碳原子,三个甲基作支链,因此名称为3,3,4–三甲基己烷。
故答案为:C。
【分析】烷烃的命名中碳链应该最长,取代基位次和应该最小,据此进行判断。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.CH4与O2反应属于氧化反应,A不符合题意;
B.CH4高温下生成C和H2属于分解反应,B不符合题意;
C.CH4与Cl2光照条件下反应,属于取代反应,C符合题意;
D.Fe与HCl反应属于置换反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.与O2反应属于氧化反应;
B.高温下可发生分解反应;
C.光照条件下可发生取代反应;
D.金属和酸可发生置换反应。
15.【答案】D
【解析】【解答】 A. 和 均为烷烃,所以均能用通式(n为正整数)来表示,故A正确;
B.和的分子式均为,但二者的结构不同,故二者互为同分异构体,故B正确;
C.与的结构相似,分子式相差2个CH2,故二者互为同系物,故C正确;
D.利用等效氢的数目判断; 有4种不同的氢原子,所以它的一氯代物有4种,故D错误;
故选D。
【分析】A. 烷烃的通式;
B.在有机化学中,将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体;
C.同系物:指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
D.利用等效氢的数目判断;
16.【答案】B
【解析】【解答】A.二者分子结构不相似, 因此不能互为同系物,A不符合题意;
B.HOCH2CH=CHCH2OH与乙酸乙酯分子式都是C4H8O2,分子式相同,结构不同,因此二者互为同分异构体,B符合题意;
C.HOCH2CH=CHCH2OH分子中含有饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,因此不可能所有原子均处于同一平面上,C不符合题意;
D.醇羟基和碳碳双键都可以被酸性KMnO4 氧化,因此二者反应不能得到产物HOOCCH=CHCOOH,D不符合题意;
故答案为:B。
【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.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
C.饱和碳原子具有甲烷的结构特征,所有原子不可能共平面;
D.碳碳双键也能被酸性高锰酸钾氧化。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.CH4O是甲醇,与2-甲基-2-丙醇在分子式组成上相差3个CH2原子团,二者结构相似,都属于醇,因此二者互为同系物,A不符合题意;
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者可能互为同分异构体,也可能是同系物,如CH2=CH2与CH2=CH-CH3互为同系物,还可能既不是同分异构体,也不是同系物,B符合题意;
C.C原子数为7个的烷烃,若主链上含有5个碳原子,其可能的结构为CH3CH2CH(CH2CH3)2、CH3C(CH3)2CH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH(CH3) CH3,共5种不同结构,因此当烷烃分子中C原子数为7,主链上有5个碳原子的烷烃共有5种,C不符合题意;
D. 分子式是C7H8O,与其互为同分异构体的芳香族化合物有: 、 、 、 、 ,因此其个数为5种,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】同分异构体是含有相同的分子式,结构不同的有机物,组成元素相同,元素的质量分数也相同,但是分子式不一定相同,故不一定是同分异构体,故B是错误,其他均正确
18.【答案】A
【解析】【解答】A.有机物甲与有机物乙结构中都含有碳碳双键,都可发生加成反应,故A符合题意;
B.有机物甲与有机物乙含有的官能团不同,不是同系物,故B不符合题意;
C.苯环和碳碳双键为平面结构,但分子中含有-CH2-和 ,二者为四面体结构,因此有机物甲中碳原子一定不共面,故C不符合题意;
D.有机物乙不含羧基,与碳酸氢钠不反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.均含有碳碳双键、苯环等可以发生加成反应;
B.官能团不同,氧原子数目也不同,根据同系物定义,含nCH2的物质是同系物;
C.含有-CH2-等结构,类似甲烷的四面体结构,原子无法共平面;
D.乙不含羧基无法反应产生二氧化碳。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.淀粉在酸性条件下发生水解生成葡萄糖,A不符合题意;
B.异丁烷为分子式为C4H10,而. 2-甲基丁烷分子式C5H12,不是同种物质,B符合题意;
C.铁作催化剂,苯与液溴发生取代反应生成溴苯,浓硫酸加热条件下,乙酸与乙醇发生酯化反应生成酯,C不符合题意;
D.C3H6可能为丙烯(CH2=CH-CH3),具有烯烃的性质;C3H6可能为环丙烷,具有饱和烃的性质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.淀粉的水解产物是葡萄糖;
B.2-甲基丁烷有5个碳原子,异丁烷有4个碳原子;
C.根据苯和乙酸的结构进行判断;
D.丙烯的同分异构体是环丙烷,属于不同类的物质,化学性质不同。
20.【答案】B
【解析】【解答】 A:电离方程式书写正确,故A不符合题意;
B:氨水为弱碱,书写电离方程式时不拆,向氯化铝溶液中加入足量氨水生成物为Al(OH)3,故B符合题意;
C:离子方程式书写正确,故C不符合题意;
D:化学方程式书写正确,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】氯化铝溶液与足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵。
21.【答案】(1)羟基、碳碳双键
(2)C(CH3)4
(3)2,3-二甲基戊烷
(4)
(5)2,5﹣二甲基-3-己炔
(6)C8H16;4-甲基-2-乙基-1-戊烯
【解析】【解答】(1)有机物 中所含官能团的名称是羟基、碳碳双键;
(2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12,沸点最低是支链最多的烷烃的结构简式为:C(CH3)4;
(3)有机物 的名称为:2,3-二甲基戊烷;
(4)2,5﹣二甲基﹣2,4﹣己二烯 的结构简式: ;
(5)因为与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷,通过相邻碳原子之间如果有两个氢就可以加双键的规律,知2,5﹣二甲基己烷的炔烃 的系统命名为2,5﹣二甲基-3-己炔;答案:2,5﹣二甲基-3-己炔。
(6)有机物 的分子式为:C8H16,系统命名为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯。
【分析】根据有机化合物中官能团以及有机物结构简式与命名间的关系进行解答即可。
22.【答案】(1);
(2)BD;;>;ABE;
(3);0.24
【解析】【解答】 (1)①甲烷结构式为 ;
②设 的键能为xkJ/mol,列出键能关系4b+4d-2x-4c=a,x= ;
(2)①A.放热反应,反应物化学键断裂吸收的能量小于生成物化学键形成放出的能量,A不符合题意;
B.体积不变,往容器中充入 ,浓度不变,反应速率不变,B符合题意;
C.分离出 可减少生成物浓度,正逆化学反应速率都减小,C不符合题意;
D.减小容器体积,增大浓度,化学反应速率加快,D符合题意;
E.混合气体的密度始终不变,E不符合题意;
②内的反应速率为v(CH3OH)=0.4/2/2=0.1mol/L/min, 末,反应物物质的量仍在减少,向正反应进行,> ;
③A. 体积分数保持不变,反应已达平衡状态,A不符合题意;
B.反应前后气体分子数不相等,气体压强保持不变,气体物质的量不再变化,反应已达平衡状态,B符合题意;
C. 容器中浓度与浓度之比为 ,反应物还在减少,未达平衡状态,C不符合题意;
D.恒容条件下,混合气体总质量不变,密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,D符合题意;
E. 的生成速率是生成速率的3倍 ,正逆反应速率相等,反应已达平衡状态,E不符合题意;
④该反应平衡时的转化率为( 0.8-0.2)/0.8x100%=75%;
(3)通入O2为正极, 电极B反应式为O2+H2O+4e-=4OH- ,电极A为负极,总反应式减去电极B反应式得电极A反应式为 ,当消耗甲醇质量为1.6g,物质的量为0.05mol时,转移电子物质的量为0.05x6x80%=0.24mol;
【分析】 (1)①甲烷结构式为 ;
②键能的计算 ;
(2)①A.放热反应,反应物化学键断裂吸收的能量小于生成物化学键形成放出的能量;
B.浓度不变,反应速率不变;
C.减少浓度,化学反应速率减小;
D.增大浓度,化学反应速率加快;
② 反应速率的计算;
③A.体积分数保持不变,反应已达平衡状态;
B.物质的量不再变化,反应已达平衡状态;
C. 物质的量减少,未达平衡状态;
D.密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态;
E. 正逆反应速率相等,反应已达平衡状态;
④转化率的计算;
(3)电极反应式的判断 ,转移电子数物质的量的计算。
23.【答案】(1)1,2,3,4-丁四醇
(2)B和C;A和D
(3)4;6;核磁共振氢谱
【解析】【解答】(1)A为饱和四元醇,其系统命名法名称为1,2,3,4-丁四醇;
(2)B和C分子式均为C5H12O5,结构不同,互为同分异构体;A和D均为饱和四元醇,结构相似,分子组成相差一个CH2,二者互为同系物;
(3)A有H-O、O-C、C-H、C-C共4种化学键,因此其红外光谱图中有4种键的振动吸收;B的等效氢有6种,因此其核磁共振氢谱有6个峰;四种物质的等效氢种类分别为4种、6种、7种,2种,四种物质等效氢种类不同,可用核磁共振氢谱鉴别。
【分析】(1)定主链,再根据位置之和代数之和最小(2)根据同系物和同分异构体的概念写出即可(3)根据结构式找出成键的种类即可
24.【答案】(1)B;C;A;C
(2)④;③;②;⑥;①;⑤
(3);;2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯;1,4-二甲苯;(CH3)3CC(CH3)3;2,2,3,3-四甲基丁烷; 或
【解析】【解答】I.①2-甲基丁烷和丁烷是同系物,
故答案为:B。
②正戊烷和2,2-二甲基丙烷分子式相同,而结构不同,是同分异构体,
故答案为:C,故答案为C。
③对二甲苯和1,4—二甲苯分子式相同,结构相同,是同一物质,
故答案为:A,故答案为A。
④1-己烯和环己烷分子式相同,结构不同,是同分异构体,
故答案为:C,故答案为C。
II.芳香烃是含有苯环的烃,是④,故答案为④卤代烃是烃分子中的H原子被卤素原子取代而产生的物质,选项是③,故答案为③。酚是羟基与苯环直接连接形成的化合物,选项是②,故答案为②。醛是烃分子中的H原子被醛基取代产生的物质,选项是⑥,故答案为⑥。羧酸是烃分子中的H原子被羧基取代产生的物质,选项是①,故答案为①。酯是羧酸与醇发生酯化反应产生的物质,应该是⑤,故答案为⑤。
III.①羟基是电中性基团,氧原子与氢原子以1对共用电子对连接,电子式为 ;乙烯中碳和碳之间以共价双键结合,电子式为: ,故答案为 ; 。② ,含有碳碳双键的最长碳链含有6个C,主链为己烯,选取含有支链最多的碳链为主链,从距离碳碳双键最近、支链编号最小右端开始编号,碳碳双键在3号C,在2、4号C各含有1个甲基,在3号C含有1个乙基,该有机物名称为:2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯,
故答案为2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯。 属于苯的同系物,名称为:1,4-二甲苯,故答案为1,4-二甲苯。③相对分子质量为114,常见的链烃有烷烃、烯烃和炔烃等,根据114/12=8…18可知,该有机物为烷烃,其分子式为C8H18,一氯代物只有一种的链烃,说明该有机物分子中的氢原子位置只有1种,满足该条件的结构简式为:(CH3)3CC(CH3)3,该有机物主链为丁烷,在2、3号C各含有2个甲基,该有机物的名称为:2,2,3,3-四甲基丁烷,
故答案为(CH3)3CC(CH3)3;2,2,3,3-四甲基丁烷。④某烃1分子含有50个电子,该烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,该有机物可能为烷烃或烯烃,通式为:CnH2n或CnH2n+2,分子中含有的电子为:①6n+2n=50或②6n+2n+2=50,根据①可得:n=6.25(舍弃),根据②可得:n=6,所以该有机物为烷烃,分子式为:C6H14,该戊烷只能由一种结构的炔烃加氢获得,即:向该烷烃的碳架中添加碳碳三键,只有一种添法,满足条件的烷烃的结构简式为:CH3CH2C(CH3)3或CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,改写成键线式为: 或 ,
故答案为 或 。
【分析】(1)根据同系物、同分异构体、同一物质的定义判断各物质间的关系;
(2)注意区分各有机物中的官能团,然后按照官能团进行分类;
(3)①注意羟基不带电,电子式中有单电子;
②根据烯烃和苯的同系物的命名方法进行命名;
③根据相对分子质量与14的比值确定链烃的分子式,结合一氯代物的同分异构体数书写结构简式;
④每个CH2基团含有8个电子,根据电子数计算其分子式,结合炔烃的碳碳三键的位置确定该烷烃的结构简式即可。
25.【答案】(1)相似;一个或多个CH2原子团
(2)分子式;结构;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3
【解析】【解答】(1)有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个CH2原子团、在结构与性质上相似的化合物互为同系物;
(2)化合物具有相同的分子式、不同结构的现象称为同分异构体现象;具有同分异构体现象的化合物互为同分异构体;戊烷分子中最长的碳链含有5个C:CH3CH2CH2CH2CH3、主链含有4个碳原子的同分异构体为: 、主链含有3个碳原子的同分异构体为: ;己烷的主链为6个碳原子时:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、主链为5个碳原子时:(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3。
故答案为:(1)相似;一个或多个CH2原子团;(2)分子式;结构;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3
【分析】(1)根据同系物的概念进行填空即可;
(2)根据同分异构现象的概念进行填空;根据烷烃同分异构体的书写方法(减碳法),结合等效氢进行书写。