2.3 芳香烃 课后练习
一、单选题
1.下列反应属于取代反应的是( )
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水
B.乙醇与氧气反应生成乙醛
C.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷
2.下列物质的分子中的所有碳原子不可能全部共面的是( )
A.苯 B.新戊烷 C.丙烯 D.丙烷
3.下列有机反应中,C-H键未发生断裂的是( )
A.乙烷与氯气在光照条件下反应
B.溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热条件下反应
C.乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下反应
D.苯与浓硝酸、浓硫酸在加热的条件下反应
4.菲( )的一氯代物有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
5.下列有关有机物的说法中错误的是( )
A.CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl属于取代反应
B.分子式为C4H9Br的有机物有4种可能结构(不考虑立体异构)
C.苯的邻位二氯取代物只有一种结构
D.分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物之间一定互为同系物
6.下列有关实验操作的叙述正确的是( )
A.用适量苯和液溴混合制溴苯时,既需加铁屑,又需加热
B.用苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端放出
C.除去溴苯中的少量Br2时加入KI溶液,充分反应后,弃去水溶液
D.充满Cl2和CH4的试管倒扣在盛有饱和NaCl溶液的水槽中,光照试管内液面上升
7.冠醚是一类皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6可以通过图示方法制备。下列说法错误的是( )
A.18-冠-6分子中C、O都采用sp3杂化
B.18-冠-6可以适配任意碱金属离子
C.冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂
D.制取方法中(1)为取代反应,另一种产物为HCl
8.下列物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但能使溴水层褪色的是( )
A.乙烯 B.苯 C.甲苯 D.1﹣戊炔
9.有关苯的结构和性质,下列说法正确的是( )
A.分子中含有碳碳双键
B.与溴水发生加成反应而使溴水褪色
C.易被酸性KMnO4溶液氧化
D.一定条件下与Cl2反应生成C6H6Cl6时发生加成反应
10.下列物质中能够使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A.甲烷 B.苯 C.乙烯 D.乙酸
11.下列有机反应属于加成反应的是( )
A.
B. +HNO3+H2O
C.
D. +Br2+HBr
12.如图是常见四种有机物的空间填充模型示意图。下列说法正确的是( )
A.1mol甲能与4molCl2在光照条件下发生取代反应,恰好生成1molCCl4
B.乙可使酸性KMnO4溶液褪色,发生加成反应
C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键
D.1mol丁与钠反应生成1molH2
13.乙苯( )与 在光照条件下发生一氯取代,生成两种一取代物的速率如下图Ⅰ,反应基本历程如下图Ⅱ.下列说法错误的是( )
A.反应②③的 ,且焓变 大小关系为:②<③
B.由乙苯制备 所需的活化能小于制备
C.产生一氯取代物的过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D.反应过程中,有可能会产生 和 等副产物
14.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性 KMnO4 溶液褪色②苯分子中碳原子间的距离均相等 ③苯能在一定条件下跟 H2 加成生成环己烷④经实验测得间二甲苯仅一种结构 ⑤苯在 FeBr3 存在条件下与液溴发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
A.②③⑤ B.①②④⑤ C.①②⑤ D.①②③④
15.下列有机反应中,属于取代反应的是( )
A.
B.
C.
D.
16.下列说法正确的是( )
A.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
B. 的核磁共振氢谱中有4种峰
C.苯甲酸的重结晶实验中,粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是减少过滤时苯甲酸的损失
D.苯中滴加浓溴水,充分振荡后溴水层褪色,是因为苯与溴水中的溴发生了加成反应
17.下列有关有机物的说法正确的是( )
A.乙醇、乙酸在一定条件下都可以断裂O-H键
B.甲烷、乙烯在一定条件下都能与氯化氢反应
C.苯和丙烯分子中所有原子一定共平面
D.苯和甲苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
18.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。下列说法错误的是( )
A.异戊二烯分子中所有原子不可能共平面
B.过程Ⅰ是加成反应
C.对二甲苯的一氯代物有2种
D.M的同分异构体不可能是芳香烃,可能是芳香族化合物
19.下列由实验得出的结论正确的是( )
实 验 结 论
A 在溴水中加入苯,振荡后水层接近无色 苯分子中含有碳碳双键
B 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液变为无色且不分层 生成的 1, 2-二溴乙烷为无色、 可溶于四氯化碳的液体
C 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 碳酸的酸性大于乙酸的酸性
D 乙醇和水都可与金属钠反应产生氢气 乙醇分子羟基中的氢原子与水分子中的氢原子具有相同的活性
A.A B.B C.C D.D
20.下列反应中,属于取代反应的是( )
A.CH2=CH2 + Br2 CH2Br—CH2Br
B.CH3CH2OH + 3O2 2CO2+ 3H2O
C.CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH
D.CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
二、综合题
21.多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,有些含氧,此外也常含有氮、磷、硫、卤素等。在目前发现的有机物中,部分有机物来自生物圈,相当一部分可以通过人工合成的方法制得。
分析下列有机化合物,完成填空。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
(1)①~⑨中,属于苯的同系物的是 (填序号)。
(2)⑨中含氧官能团的电子式: 。
(3)①的空间结构为 ,②中键角为 。
(4)由③作单体,可以形成一种高分子聚合物,该聚合物经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平。写出由单体③形成高分子聚合物的化学方程式为:
(5)以⑧为原料制备2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的化学方程式为:
(6)沸点⑤ ⑧(填“>”、“<”或“=”)
(7)写出一种满足下列要求的⑤的同分异构体:
Ⅰ)含有苯环 Ⅱ)与⑤不是同类物质
22.
(1)写出甲烷发生一氯取代反应的化学方程式
(2)写出苯和浓硝酸、浓硫酸混合液在50~60℃时发生反应的化学方程式
23.
(1)I.写出实现下列变化的化学方程式,并指出反应类型。
① , ;
② , ;
③ , ;
④ , 。
(2)II.以下是几种苯的同系物,回答下列问题:
①②③④⑤⑥⑦
①②③之间的关系是 。
(3)按系统命名法命名,③⑥的名称分别为 、 。
(4)以上7种苯的同系物中苯环上的一氯代物只有一种的是 (填序号),④中苯环上的一氯代物有 种。
(5)④的同分异构体有多种,除⑤⑥⑦外,写出苯环上一氯代物有2种,且与④互为同分异构体的有机物的结构简式: ,按系统命名法命名为 。
24.某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
(1)实验中可观察到的现象有 ____ 填字母。
A.试管内液面上升,最终充满试管
B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴
D.试管内有少量白雾生成
(2)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
(3)请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式: 。
(4)某链状烷烃的相对分了质量为,该烷烃的分子式为 ,该烷烃存在同分异构体现象,用结构简式写出该有机物的所有结构 。
25.按要求回答下列问题:
(1)含40.0 g NaOH的稀溶液与含24.5gH2SO4的稀硫酸反应,放出28.7kJ的热量,表示该反应中和热的热化学反应方程式 。
(2)钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式 。
(3)衡量一个体系 的物理量叫做熵。
(4)甲苯和浓硝酸、浓硫酸的混合酸在100℃时反应生成TNT的化学方程式 。
(5)写出如图所示高分子化合物的单体 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水的反应属于氧化反应,不是取代反应,A不符合题意;
B.在催化剂作用下,乙醇与氧气共热发生氧化反应生成乙醛,不是取代反应,B不符合题意;
C.乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,不是取代反应,C不符合题意;
D.光照条件下,甲烷能与氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢等,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】取代反应是有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团代替的反应;
加成反应指的是有机物中的不饱和键被加成试剂原子加成为饱和键的反应;
根据取代反应的定义进行判断。
2.【答案】B
【解析】【解答】A:苯12个原子共平面,故所有碳原子共平面,故A不符合题意;
B:新戊烷的五个碳原子组成正四面体结构,不可能所有共平面,故B符合题意;
C:丙烯含有碳碳双键,与组成碳碳双键的碳原子相连的所有原子共平面,故所有碳原子共平面,故C不符合题意;
D:丙烷中3个碳原子组成三角形,故所有碳原子共平面,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.乙烷与氯气在光照条件下反应,氯原子取代乙烷分子中的H原子,C-H键发生断裂,故不选A;
B.溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热条件下反应消去反应生成乙烯,溴乙烷分子中断裂1个C-H键、1个C-Br键,故不选B;
C.乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下发生酯化反应,乙醇分子断裂O—H键,乙酸分子断裂C-O键,C-H键未发生断裂,故选C;
D.苯与浓硝酸、浓硫酸在加热的条件下发生取代反应,硝基取代苯环上的1个H原子,C-H键发生断裂,故不选D;
故答案为:C。
【分析】A、烷烃和卤素单质在光照条件下可以发生取代反应,氢原子可以被卤族原子取代;
B、卤代烃在氢氧化钠醇溶液条件下发生消去反应,卤族原子和氢原子可以断裂;
C、乙醇和乙酸的酯化反应,酸脱羟基醇脱氢,即羧酸断开-OH,醇断开羟基上的-H;
D、苯的硝化反应是取代反应,苯上的氢原子被硝基取代。
4.【答案】C
【解析】【解答】如图 所示,虚线为菲的对称线,一氯代物有5种,
故答案为:C。
【分析】根据“等效氢”的数目分析其一氯代物的种类。有几种等效氢原子,就有几种一氯代物。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应中甲基上H原子被Cl原子取代生成氯代烃,同时还生成HCl,该反应为取代反应,故A不符合题意;
B.C4H9Br的结构可能有:、共4种,故B不符合题意;
C.苯分子中不存在碳碳双键和碳碳单键,所以苯的邻位二氯取代物只有1种,故C不符合题意;
D.乙烯和环丙烷虽然相差1个CH2原子团,属于不同的物质类别,结构不同,不是同系物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.有机物中原子或原子团被其它原子或原子团取代的反应为取代反应;
B.-C4H9有4种结构;
C.苯环上的6个H原子等效;
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。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.用适量苯和液溴混合制溴苯时,需加铁屑,不需要加热,故A不符合题意;
B.由于苯的密度比水小,萃取后有机层在上,水在下,所以从分液漏斗下端放出的是水,故B不符合题意;
C.溴与KI反应生成的碘易溶于溴苯,引入新杂质,不能除杂,故C不符合题意;
D.光照条件下,氯气和甲烷反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,氯化氢易溶于水,使液面上升,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】苯和液溴的反应不需要加热,苯的密度比水小,有机层在上层。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、18-冠-6分子中C、O原子的价层电子对数都是4,因此都采用sp3杂化,A不符合题意。
B、冠醚的空穴大小不同,适配不同的碱金属离子,因此18-冠-6无法适配任意碱金属离子,B符合题意。
C、冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可用作催化剂,C不符合题意。
D、反应(1)中生成18-冠-6的同时,生成HCl,该反应为取代反应,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据C、O原子的价层电子对数确定其杂化方式。
B空穴大小不同适配不同的碱金属离子。
C、冠醚对离子有选择作用,可做催化剂。
D、根据反应物、产物的结构,确定反应类型和产物。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.乙烯含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A不符合题意;
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B符合题意;
C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,被氧化生成苯甲酸,故C不符合题意;
D.1﹣戊炔含有碳碳三键,可被酸性高锰酸钾氧化,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】不能使高锰酸钾褪色,说明不含有双键或三键或还原性基团,但是能使溴水褪色,可能是发生了萃取作用,因此苯不能高锰酸钾褪色,但是可与溴水发生萃取褪色
9.【答案】D
【解析】【解答】A.苯结构中无碳碳双键,苯不是单双键交替的结构,故A不符合题意;
B.往苯中加入溴水,一段时间后,发现原溴水层变无色,二者发生萃取,不发生化学反应,故B不符合题意;
C.苯不含碳碳双键,与高锰酸钾不反应,不能使酸性高锰酸钾褪色,故C不符合题意;
D.苯是不饱和烃,一定条件下能与氯气发生加成反应生成C6H6Cl6,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】苯中的键是介于单键和双键的特殊的键,是大Π键,能与溴水发生萃取使其褪色,不具有双键,因此不能使高锰酸钾褪色,一定条件下可以发生加成反应
10.【答案】C
【解析】【解答】A.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不符合题意;
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不符合题意;
C.乙烯中含有碳碳双键,易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,符合题意;
D.乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】酸性高锰酸钾钾具有强氧化性,根据能否发生反应进行判断, 能反应有烯烃、苯的同系物、醛、酚等。
11.【答案】C
【解析】【解答】A. 为取代反应,A错误;
B.苯和硝酸的反应属于取代反应,B错误;
C.乙烯和溴发生加成反应,C正确;
D.苯和溴发生的取代反应,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题考查有机反应,取代反应和加成反应,掌握常见有机物的反应可以解答此题。
A.一个氯原子取代甲烷中的一个氢原子,为取代反应;
B.一个硝基取代苯环上的一个氢原子,为取代反应;
C.乙烯的一个碳碳键断裂,分别连接一个氢原子和溴原子,为加成反应;
D.一个溴原子取代苯环上的一个氢原子,为取代反应。
加成反应和取代反应区别:
加成反应:是不饱和化合物类(双键、三键和苯环)的一种特征反应;
取代反应:是化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.1mol甲能与4molCl2在光照条件下发生取代反应,会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl等多种物质,故A不符合题意;
B.乙为乙烯,含有碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应,故B不符合题意;
C.丙为苯,不存在单、双键,苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键,故C符合题意;
D.丁为乙醇,一个乙醇分子中存在一个羟基,2mol乙醇与钠反应生成1molH2,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由比例模型示意图可知,甲为甲烷、乙为乙烯,丙为苯,丁为乙醇,结合官能团与性质的关系来解答。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.断键吸热,所以反应②③的 ,A的稳定性大于B,所以A的能量小于B,所以焓变 大小关系为:②<③,故A不符合题意;
B.活化能越小反应速率越快,制备 的速率快,所以由乙苯制备 所需的活化能小于制备 ,故B不符合题意;
C.产生一氯取代物的过程中有极性键和非极性键的断裂,没有非极性键的形成,故C符合题意;
D.反应过程中,2个 有可能会产生 ,2个 有可能生成 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.分解反应一般是吸热反应,根据A和B的稳定性即可判断焓变的大小
B.根据A和B的稳定性即可即可比较出活化能大小
C.根据流程图发现只有极性键的形成
D.根据中间体的结合是随机,可能会出现 和 等 副产物
14.【答案】C
【解析】【解答】①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,故①符合题意;②苯分子中碳原子之间的距离均相等,说明苯环上碳碳键的键长相等,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,故②符合题意;③苯能在一定条件下跟 发生加成反应生成环己烷,发生加成反应是双键具有的性质,不能证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,故③不符合题意;④如果是单、双键交替结构,邻二甲苯的结构有两种,一种是两个甲基夹单键,另一种是两个甲基夹双键。邻二甲苯只有一种结构,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,而间二甲苯的结构只有一种不能说明,故④不符合题意;⑤苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,故⑤符合题意;
所以①②⑤可以作为苯分子中不存在单、双键交替排列结构的证据,故本题的答案为C。
【分析】可通过分子的空间结构、碳碳双键具有而苯环不具有的性质来确定苯环中不存在单双键交替的结构。
15.【答案】B
【解析】【解答】A. 属于加成反应,A不合题意;
B. 属于取代反应,B符合题意;
C. 属于氧化反应,C不合题意;
D.属于裂化反应,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】取代反应的特点是两种物质互换原子或者基团,产物还是两种;加成反应的特点是两种物质反应,不饱和键断开,产物一种;有机物跟氧气、酸性高锰酸钾溶液的反应为氧化反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.石油、汽油都属于混合物,A不符合题意;
B.环己醇中含有五种不同化学环境的氢原子,因此其核磁共振氢谱中含有五组峰,B不符合题意;
C.水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,则粗苯甲酸溶解后还要加水的目的是使其溶解,减少过滤时苯甲酸的损失,C符合题意;
D.苯与浓溴水不反应,溴水层褪色,是由于苯与浓溴水发生萃取,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.石油、汽油都属于混合物;
B.根据结构中等效氢分析;
C.根据苯甲酸能溶于水的性质分析;
D.苯与浓溴水只萃取,不反应;
17.【答案】A
【解析】【解答】A.乙醇与钠反应生成乙醇钠,乙酸与钠反应生成乙酸钠,在反应过程中均断开O-H键,故A符合题意;
B.甲烷不能与HCl发生反应,乙烯在一定条件下与HCl发生加成反应,即CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,故B不符合题意;
C.丙烯的结构简式为CH3-CH=CH2,该分子中有一个甲基,甲基中的四个原子不可能共平面,则丙烯分子中所有原子不可能共平面,故C不符合题意;
D.苯和高锰酸钾溶液不反应,甲苯中苯环对甲基影响使得甲基易被氧化,甲苯使高锰酸钾溶液褪色,故D不符合题意;
答案为A。
【分析】醇与酸均可以通过与金属反应断裂最外层O-H;甲烷只能与卤素单质在一定条件反应,与卤化氢不反应;CC双键只保证相连C原子所连的两个原子与其共平面,而丙烯中含有一个甲基,甲基原子不可能共平面;苯环侧链烃会被氧化为羧基,这是由于苯环对烃基的影响导致的。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.由结构简式可知,异戊二烯结构中存在甲基,甲基呈四面体构型,所有原子不可能共面,故A不符合题意;
B.对比反应物和产物的结构可知,异戊二烯与丙烯醛发生的是加成反应,故B不符合题意;
C.对二甲苯结构中含有两种氢原子,苯环上一种,甲基上一种,其一氯代物有两种,故C不符合题意;
D.M的结构中含有一个碳碳双键,一个环和一个醛基,不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,因此M的同分异构体中不可能含苯环结构,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.异戊二烯中含有甲基,甲基中的碳原子是饱和碳原子,故所有的原子不共面
B.根据反应物和产物判断反应为加成反应
C.找出对二甲苯中氢原子的种类即可
D.计算出M的不饱和度与苯环的不饱和度进行对比即可
19.【答案】B
【解析】【解答】A.苯能萃取溴水中的溴而使溴水褪色,溶液分层,该过程是物理变化,苯分子中不存在碳碳双键,故A不符合题意;
B.乙烯与溴发生加成反应,则生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,溶液为无色,故B符合题意;
C.乙酸与水垢中的碳酸钙反应,生成碳酸(分解为二氧化碳和水),发生强酸制取弱酸的反应,故C不符合题意;
D.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,羟基上H的活性不同,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.苯与溴水发生的萃取不是加成反应
B.乙烯具有碳碳双键,发生加成反应得到有机物,有机物相似相溶,故互相溶解
C.已知乙酸的酸性大于碳酸的酸性,符合强酸制取弱酸的原理
D.通过比较产生气泡的速率即可判断活性强弱
20.【答案】D
【解析】【解答】A.CH2=CH2中的碳碳双键断裂,每个碳原子上分别结合一个溴原子生成CH2Br—CH2Br,属于加成反应,故A不选;
B.CH3CH2OH和O2燃烧生成CO2和H2O,属于氧化反应,故B不选;
C.CH2=CH2中的碳碳双键断裂,每个碳原子上分别结合一个H原子和羟基生成CH3CH2OH,属于加成反应,故C不选;
D.CH4中的氢原子被Cl取代生成CH3Cl 和 HCl,属于取代反应,故D可选;
故答案为:D。
【分析】有机物中的某一个原子或者是原子团被其他的原子原子团替换即为取代反应
21.【答案】(1)⑧
(2)
(3)正四面体形;120°
(4)nCH≡CH
(5)
(6)>
(7)或者
【解析】【解答】(1) 苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物 , 它的分子中只含一个苯环 ,苯环的侧链是烷基,苯环与侧链相互影响 ,符合的只有⑧;
(2)⑨的含氧能团是羟基,电子式是:;
(3)①是CH4,空间结构是正四面体构型,②是 CH2═CH2,C采用SP2杂化,键角是120° ;
(4) ③ 是乙炔, 结构简式是CH≡CH , 形成高分子聚合物的化学方程式为:、nCH≡CH ;
(5) ⑧ ,由甲苯制备 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的化学方程式为:
(6) ⑤的结构简式是, ⑧的结构简式是,⑤ 有一个羟基,可以形成分子间氢键,熔沸点升高,⑤>⑧;
(7)⑤的结构简式是,满足要的是醇或者醚, 结构简式是或者。
【分析】本题考查了有机反应,苯的同系物,官能团的电子式、常见物质的结构、空间构型、键角,同分异构体的书写,总体难度不大。
本题易出错的就是苯的同系物,注意苯的同系物有且只有一个苯环,而且苯环上连的必须是烷烃基。
22.【答案】(1)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
(2) +HO-NO2 +H2O
【解析】【解答】(1)甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢,方程式为CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,故答案为:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;(2)苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯和水,方程式是 +HO-NO2 +H2O,故答案为: +HO-NO2 +H2O。
【分析】(1)甲烷得一氯取代是一个氢原子被氯原子取代
(2)在浓硫酸的催化作用下发生硝化反应即取代反应
23.【答案】(1)CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br;加成反应;nCH2=CH2;加聚反应;CH2=CH2+H2O CH3CH2OH;加成反应;C2H4+3O2=2CO2+2H2O;氧化反应
(2)互为同分异构体
(3)1,4-二甲苯;1,2,3-三甲苯
(4)③⑤;3
(5);1-甲基-4-乙基苯
【解析】【解答】Ⅰ①为CH2=CH2和Br2的反应,生成CH2BrCH2Br,化学方程式为CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br,反应类型为加成反应;
②为CH2=CH2的加聚反应,生成 ,化学方程式为nCH2=CH2 ,反应类型为加聚反应;
③为CH2=CH2和H2O在催化剂、加热下的反应, 生成CH3CH2OH,化学方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,反应类型为加成反应;
④为C2H4的燃烧反应,乙烯充分燃烧生成CO2和H2O,化学方程式为C2H4+3O2 2CO2+2H2O,反应类型为氧化反应。
II(2)①②③都是苯上2个氢原子被2个甲基替代的产物、分别为邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,分子式相同而结构不同,故关系是:互为同分异构体。
(3)按系统命名法命名苯的同系物时,通常是以苯作母体,将苯环上最简单的取代基所在的位号定为最小,③的结构简式为 ,则③名称为1,4-二甲苯、同理,⑥即 的名称分别为1,2,3-三甲苯。
(4)③即 、⑤即 苯环上的氢原子只有一种,则苯环上的一氯代物只有一种,答案是③⑤,④即 中苯环上的氢原子有3种,则其苯环上的一氯代物有3种。
(5)除⑤⑥⑦外的④的同分异构体,其苯环上一氯代物有2种,则其苯环上有2种氢原子,——取代基为甲基、乙基且处于对位的结构满足条件,则有机物的结构简式: ,按系统命名法命名为1-甲基-4-乙基苯。
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式和反应的类型
(2)通过给出物质的结构式确定物质的关系
(3)考查对命名规则的应用
(4)考查的芳香族有机物的苯环上一氯代物的个数,其实就是找出苯环中氢原子的种类即可
(5)考查的是同分异构体的写出以及命名,先根据条件确定结构在进行命名
24.【答案】(1)C;D
(2)降低在水中的溶解度,抑制和水的反应
(3)
(4);、、
【解析】【解答】(1)A.甲烷与氯气光照产物有:一氯甲烷(气体),所以不可能全部充满,A项错误;
B.甲烷与氯气反应,氯气颜色逐渐变浅,B项错误;
C.二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷均为油状液体,密度大于水,试管内壁出现油状液滴,C项正确;
D.该反应有氯化氢生成,所以试管内部有白雾生成,D项正确;
故答案为:CD。
(2)氯气在饱和食盐水中溶解度非常小,而在水中溶解度比较大,所以选择用饱和食盐水;
(3)该反应为取代反应,生成一氯甲烷同时还有氯化氢生成,反应为:
(4)根据烷烃的通式为CnH2n+2,则12n+2n+2=72,解得n=5,该烷烃的分子式为C5H12
该有机物为戊烷,有3种同分异构体,分别为: 、、
【分析】(1)结合甲烷与氯气反应的产物进行分析,要注意一氯甲烷为气体,其他有机产物都是油状液体;
(2)通常用饱和食盐水进行降低氯气的溶解度,而氯气在水中溶解度比较大;
(3)该反应为取代反应,注意反应条件和取代产物还有氯化氢;
(4)根据烷烃通式即可算出有机物分子式,进而写出该有机物的同分异构体。
25.【答案】(1)
(2)
(3)混乱度
(4)
(5) 、
【解析】【解答】(1)40.0 g NaOH的物质的量为 ,24.5gH2SO4的物质的量为 ,硫酸完全反应,NaOH反应了0.5mol,放出28.7kJ的热量,则1mol NaOH完全反应时,放出 的热量,热化学反应方程式为 ;
(2)钢铁发生吸氧腐蚀,正极上氧气得到电子,正极反应式为 ;
(3)衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵,用符号S表示。
(4)甲苯和浓硝酸、浓硫酸的混合酸在100℃时,甲苯上甲基邻对位氢原子被硝基取代,生成TNT,化学方程式为 。
(5)主碳链有6个碳原子,且含有碳碳双键结构,单体为两种;该高分子化合物可由 和 通过加聚反应得到,所以单体为 、 。
【分析】 (1)、依据中和热的定义计算分析解答;
(2)、依据金属的电化学腐蚀分析解答;
(3)、依据熵的定义分析;
(4)、依据甲苯的化学性质分析解答。
(5)、依据加聚反应的特点分析解答。