2.1 烷烃 测试题 (含解析)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 测试题 (含解析)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 2024-03-25 10:53:26

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文档简介

2.1 烷烃 测试题
一、单选题
1.下列关于同系物的说法中,错误的是(  )
A.同系物具有相同的最简式
B.同系物能符合同一通式
C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D.同系物的化学性质基本相似,物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
2.下列说法正确的是()
A.等质量的乙炔和苯完全燃烧生成水的质量不相等
B.乙烯分子中所有原子共平面
C.甲醛(HCHO)和乙二醛(OHC-CHO)互为同系物
D. 和 互为同分异构体
3.等质量的下列烃完全燃烧,消耗氧气最多的是(  )
A.CH4 B.C2H6 C.C3H6 D.C6H6
4.下列各组物质中,属于同系物的是
A.CH3CH2CH2OH与CH3OH
B.与
C.CH3COOH与HCOOCH2CH3
D.CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br
5.关于 的命名正确的是(  )
A.2-乙基丙烷 B.3-甲基丁烷
C.2-甲基戊烷 D.2-甲基丁烷
6.某烯烃的结构简式为 ,有甲、乙、丙、丁四位同学分别将其命名为:2-甲基-4-乙基-1-戊烯、2-异丁基-1- 丁烯、2,4-二甲基-3-己烯、4-甲基-2-乙基-1-戊烯,下列对四位同学的命名判断正确的是(  )
A.甲的命名主链选择是错误的 B.乙的命名编号是错误的
C.丙的命名主链选择是正确的 D.丁的命名正确
7.和的混合气体在光照下发生反应,实验装置如图。下列说法错误的是
A.分子中的共价键是s-p键
B.产物分子是极性分子
C.有HCl生成说明该反应是取代反应
D.试管壁出现油状液滴,有机产物的沸点:
8.下列说法错误的是(  )
A.乙烷分子中的所有原子不可能处于同一平面上
B.石油的裂解和裂化、煤的干馏、煤的气化和煤的液化都是化学变化
C.相同质量的烷烃完全燃烧时,甲烷的耗氧量最高
D.甲醛(HCHO)和乙二醛(OHC—CHO)互为同系物
9.下列烃在光照下与氯气反应,最多可生成三种一氯代物的是(  )
A.2-甲基丁烷 B.2,2-二甲基丁烷
C.环戊烷( ) D.2-甲基戊烷
10.有下列物质:①氯水②浓硫酸③溴蒸气④烧碱⑤酸性高锰酸钾溶液⑥氧气,其中在一定条件下可以与甲烷发生化学反应的是(  )
A.①②③⑤ B.④⑤⑥ C.③⑥ D.②③④⑤
11.下列有机物的系统命名,正确的是(  )
A. 2-甲基-2-氯丙烷
B. 2-甲基-1-丙醇
C. 1, 3, 4-三甲苯
D. 2-甲基-3-丁炔
12.某有机物蒸气完全燃烧需三倍于其体积的氧气,产生于二倍于其体积的二氧化碳(体积均在相同状况下测定),该有机物可能是(  )
A.C3H7OH B.CH3CHO C.CH3COCH3 D.C2H4
13.甲烷是最简单的烃,下列关于甲烷的叙述中错误的是(  )
A.甲烷是烃类物质中相对分子质量最小的物质
B.甲烷与空气的体积比为 1∶2 时,混合气点燃爆炸最剧烈
C.1 mol CH4 在光照条件下最多能与 4 mol Cl2 反应
D.甲烷的二氯代物只有一种可以证明甲烷为正四面体结构
14.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
15.我国科技成就日新月异。下列对我国最新科技成就的化学解读正确的是
科技成就 化学解读
A 利用足球烯(C60)合成亚晶态金刚石 足球烯和亚晶态金刚石互为同系物
B 合成介孔催化剂提升锌-空气电池性能 该电池放电时可将化学能100%转化成电能
C 构建新型催化剂高效、环保地将乙烷转化成乙烯 其他条件相同时,催化剂能加快反应的速率
D 发现能有效降解聚乙烯、聚苯乙烯等多种塑料的海洋真菌 在海洋真菌作用下,温度越高,聚乙烯、聚苯乙烯等塑料降解速率越快
A.A B.B C.C D.D
16.下列对某烷烃的命名正确的是(  )
A.2,3-二甲基戊烷 B.3,4-二甲基戊烷
C.2,3-二甲基-4-乙基丙烷 D.2-甲基-3-乙基丁烷
17.实验室用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列说法正确的是(  )
A.试管中发生了取代反应,试管内壁上有油珠产生
B.反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,说明生成的一氯甲烷具有酸性
C.甲烷和反应后的产物有4种
D.和完全反应后液面上升,液体充满试管
18.烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下:
①引发Cl2→Cl +Cl 等
②链反应Cl +CH4→CH3 +HCl CH3 +Cl2→Cl +CH3Cl 等
③终止Cl +Cl →Cl2 Cl + CH3→CH3Cl 等
以下说法错误的是(  )
A.引发时可以通过热辐射、光照等条件
B.链反应可以周而复始、反复进行
C.产物中将出现CH3CH3
D.有机产物只有四种
19.将1molCH4与一定量Cl2发生取代反应得四种有机产物的物质的量相等,则消耗的Cl2为()
A.0.5mol B.2mol C.2.5mol D.4mol
20.X、Y两种有机物的分子式不同,但均含有C、H或C、H、O,将X、Y以任意比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气量和生成水的物质的量也分别不变。则下列有关判断正确的是(  )
A.X、Y分子式中氢原子数一定要相同,碳原子数必定相同
B.若X为CH4,则相对分子质量最小的Y是甲醇
C.若X为CH4,则相对分子质量最小的Y是乙二醇
D.X、Y的化学式应含有相同的氢原子数,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数)
二、综合题
21.根据有机化学基础,请回答下列问题:
(1)如图是含C、H、O三种元素的某有机分子模型(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键),其所含官能团的名称为   
(2) 的名称(系统命名)    的分子式为    
(3)分子式为C5H10,且属于烯的同分异构体有   种(不考虑立体异构)
(4)某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3,如图甲所示。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图乙所示。
则A的分子式为   ,写出符合条件的A的一种结构简式   
22.按要求填空
(1)下列几组物质中,互为同系物的有   ,互为同分异构体的有   。
①O2和O3②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3④和⑤CH3 (CH2) 3CH3 和(CH3) 2CHCH2CH3
(2)写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式:   。
(3)写出工业利用乙烯与水制取乙醇的化学方程式   。
(4)写出丙烯合成聚丙烯的化学方程式   。
23.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。
24.
(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:   。
25.有下列3种有机化合物A:CH2=CH2、B:CH4、C:CH3COOH。
(1)写出化合物C中官能团的名称:   (填“羟基”或“羧基”)。
(2)3种化合物中能使溴的四氯化碳溶液褪色的是   (填“乙烯”或“甲烷”)。
(3)CH4与Cl2在光照下发生取代反应生成一氯甲烷的化学方程式:CH4 + Cl2CH3Cl +    
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】 结构相似,必属同一类物质,因此有同一通式,但不一定有相同的最简式,A错误,B正确;相邻同系物组成上相差一个CH2原子团,C正确;因结构相似,所以化学性质基本相似,但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化,D正确。
故答案为:A
【分析】结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;互为同系物的物质具有以下特点: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,其研究对象为有机物。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.乙炔和苯的最简式相同,所以燃烧等质量的乙炔和苯生成的水的质量相等,故不符合题意;
B.依稀中6个原子在一个平面上,故符合题意;
C.甲醛含有一个醛基,乙二醛含有两个醛基,二者结构不相似,不是同系物,故不符合题意;
D.二者是同一种结构,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.最简式相同的有机分子和氧气发生燃烧反应,得到的水的质量是相同的;
B.乙烯中存在碳碳双键,不能任意旋转,所以六个原子可以共平面;
C.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;
D.同分异构体指的是分子式相同,但是结构不同的有机物。
3.【答案】A
【解析】【解答】等质量的烃燃烧时,含氢量越多,耗氧量越多,可以比较CxHy中的y/x的比值,比值越大,耗氧量越大。
故答案为:A
【分析】由C~O2~CO2,4H~O2~2H2O,消耗1molO2,需要12gC;消耗1molO2,需要4gH,可以推得烃中含氢量越高,质量相同时消耗O2越多;甲烷含氢量1/4,乙烷含氢量1/5,C3H6含氢量1/7,苯含氢量1/13;
4.【答案】A
【解析】【解答】A.CH3CH2CH2OH与CH3OH结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,因此二者互为同系物,A符合题意;
B.中羟基与苯环相连,属于酚;后者中的羟基与侧链C原子相连,属于芳香醇,二者结构不相似,因此不属于同系物,B不符合题意;
C.CH3COOH含有羧基,属于饱和一元羧酸;而HCOOCH2CH3分子中含有酯基,属于饱和一元酯,二者的结构不同,因此不属于同系物,C不符合题意;
D.CH3CH2Cl是氯代烷烃,而CH3CH2CH2Br属于溴代烷烃,二者的分子中不仅相差CH2原子团,而且官能团也不同,因此二者不属于同系物,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】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;
同分异构体指的是分子式相同,结构不同的分子。
5.【答案】D
【解析】【解答】有机物 是烷烃,含有1个甲基作支链,主链含有4个碳原子,其名称是2-甲基丁烷,
故答案为:D。
【分析】(1)烷烃命名原则:
长---选最长碳链为主链;
多---遇等长碳链时,支链最多为主链;
近---一离支链最近一端编号;
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---离支链最近端编号”的原则;
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.
6.【答案】D
【解析】【解答】根据烯烃的命名规则先正确命名,然后与4位同学的命名作对照,找出错误的原因,从而确定正确答案,根据对照,可以看出甲同学的命名主链选择正确,但对主链碳原子的编号错误;乙同学的命名主链选择错误;丙同学的命名主链选择错误;只有丁同学的命名完全正确。
【分析】 烯烃命名时,将含碳碳双键的最长碳链作为主链,从离碳碳双键最近的一端开始编号,即可得出本题答案
7.【答案】A
【解析】【解答】A.Cl2 分子是两个Cl原子利用各自的p轨道中的单电子共用形成的p-p σ 键,故A符合题意;
B.产物 CH3Cl 分子可看做是甲烷中的一个氢原子被氯原子取代生成的,CH4是正四面体结构,正负电荷中心重合,是非极性分子,CH3Cl分子中正负电荷中心不重合,是极性分子,故B不符合题意;
C.甲烷和氯气在光照下发生反应,除了生成有机物外,还有HCl生成,说明氯气中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子,被取代下来的氢原子和另一个氯原子结合成HCl,该反应是取代反应,故C不符合题意;
D.甲烷和氯气发生取代反应生成CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl多种取代产物,其中只有CH3Cl在常温下是气态的,CCl4、CHCl3、CH2Cl2均为不溶于水的液体,所以能看到试管壁出现油状液滴。CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl均属于卤代烃,在卤代烃中,碳原子数和卤素原子相同时,卤素原子数越多,相对分子质量越大,则分子间作用力越大,沸点越高,则有机产物的沸点: CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Cl2 分子的共价键是p-pσ键;
B.CH3Cl分子中正负电荷中心不重合,为极性分子;
C.有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应;
D.对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点液越高。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.甲烷是正四面体结构,所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上,故A不符合题意;
B.石油的裂解和裂化、煤的干馏、煤的气化和煤的液化都有新物质生成,都是化学变化,故B不符合题意;
C.相同质量的烃完全燃烧时,耗氧量取决于CHx中x的值大小,x值越大耗氧量越大,烷烃中甲烷的x值最大,则相同质量的烷烃完全燃烧时,甲烷的耗氧量最高,故C不符合题意;
D.同系物必须是含有相同数目的相同官能团的同类物质,甲醛和乙二醛含有的醛基数目不同,不互为同系物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】相同质量的烃完全燃烧时,耗氧量取决于CHx中x的值大小,x值越大耗氧量越大。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.2-甲基丁烷分子中含有4种氢原子,则在光照下与氯气反应,最多可生成四种一氯代物,A不合题意;
B.2,2-二甲基丁烷分子内含有3种氢原子,则一氯代物只有三种,B符合题意;
C.环戊烷( )分子内只有1种氢原子,则一氯代物只有一种,C不合题意;
D.2-甲基戊烷分子内含有5种氢原子,则一氯代物只有五种,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】烃在光照下与氯气反应,生成三种一氯代烃,说明该烃分子中有三种环境的氢原子,据悉进行判断。
10.【答案】C
【解析】【解答】甲烷通常情况下化学性质稳定,不与强酸浓硫酸、强碱烧碱NaOH、KMnO4酸性溶液、氯水反应,但能与溴蒸气在光照条件下反应CH4+Br2 CH3Br+HBr,能够在氧气中燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O,故只有③⑥能与CH4发生化学反应,
故答案为:C。
【分析】甲烷分子中碳原子是sp3杂化,为正四面体,比较稳定,但是可以和卤素单质发生取代反应以及可以做燃料与氧气反应
11.【答案】A
【解析】【解答】A、有机物是卤代烃,命名正确,A符合题意;
B、有机物是一元醇,名称是2-丁醇,B不符合题意;
C、有机物是苯的同系物,名称是1,2,4-三甲苯,C不符合题意;
D、有机物是炔烃,名称是3-甲基-1-丁炔,D不符合题意;
故答案为:A。
【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。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、y=8,z=2,A不符合题意;
B、y=4,z=0,B不符合题意;
C、y=6,z=1,x=3,C不符合题意;
D、y=4,z=0,D符合题意;
故答案为:D
【分析】设有机物分子式为CxHyOz,燃烧的通式为CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2→xCO2+y/2H2O,解得x=2,y-2z=4,据此结合选项所给有机物的分子式进行分析。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.甲烷是由C、H元素组成的最简单的烃,相对分子质量最小,A不符合题意;
B.1 mol甲烷完全燃烧消耗2 mol 氧气,因此甲烷与空气的体积比为1∶10时,混合气点燃恰好完全反应爆炸最激烈, B符合题意;
C.1 mol CH4 含有4 mol H,全部被取代需要4 mol Cl2 ,C不符合题意;
D.若甲烷是平面正方形的平面结构,甲烷的二氯代物结构有两种,甲烷的二氯代物只有一种可以证明甲烷不是平面正方形,而是正四面体结构,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
14.【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。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.足球烯和亚晶态金刚石互为同素异形体,A不符合题意;
B.燃料电池放电时将化学能转化为电能,但会伴随热量损失,B不符合题意;
C.其他条件相同时,催化剂能降低反应所需要的活化能,加快化学反应速率,C符合题意;
D.温度过高会造成真菌死亡,降低聚乙烯、聚苯乙烯等塑料的降解速率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、同种元素的不同单质为同素异形体;
B、电池放电除了转化为电能还有热能;
C、催化剂可以加快反应速率;
D、温度过高会杀死真菌。
16.【答案】A
【解析】【解答】A,2,3-二甲基戊烷,主链为戊烷,在2,3号C原子各有一个甲基,该命名符合烷烃命名原则,A符合题意;
B,3,4-二甲基戊烷,该命名中取代基的编号之和不是最小,说明编号的方向错误,正确命名应该为:2,3-二甲基戊烷,B不符合题意;
C,2,3-二甲基-4-乙基丙烷,丙烷中不应该出现4-乙基,说明选取的主链不是最长的,正确命名应该为:2,3-二甲基己烷,C不符合题意;
D,2-甲基-3-乙基丁烷,丁烷的命名中出现了3-乙基,说明选取的主链不是最长的,正确命名应该为:2,3-二甲基己烷,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对有机物命名的综合考查,熟练掌握系统命名法是正确解答此题的关键。注意在命名过程中,应保证主链长、位次小的原则。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.甲烷与氯气发生取代反应,生成油状有机物,A选项是正确的;
B. 反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变 红,是因为生成了HCl,不是 一氯甲烷具有酸性 ,B选项是错误的;
C.甲烷和氯气反应后的产物是5种,C选项是错误的;
D. :和完全反应后液面上升,但液体不会充满试管,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.甲烷与氯气发生取代反应,生成油状有机物;
B.反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变 红,是因为生成了HCl,不是 一氯甲烷具有酸性 ;
C.反应方程式:CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl,所以产物一共有5种;
D.反应产物中CH3Cl是不溶于水的气体,所以 完全反应后液面上升 ,不会充满试管。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.根据烷烃与Cl2取代的条件为光照,知A说法合理;
B.链反应中Cl·在第一步消耗,第二步又生成,相当于催化剂作用,可以反复循环使用,B符合题意;
C.两个·CH3组合可生成CH3CH3,C符合题意;
D.除了四种取代产物之外,还可能有CH3CH3生成,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】甲烷和氯气发生取代时,是连锁反应,会产生一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。根据自由基结合可能产生乙烷和其他的有机物,所以有机物的种类很多
19.【答案】C
【解析】【解答】反应后所得四种有机物的物质的量相等,则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25mol,则
故整个反应过程中消耗氯气的物质的量为:0.25mol+0.50mol+0.75mol+1.0mol=2.5mol,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据甲烷与Cl2发生的取代反应进行计算。
20.【答案】D
【解析】【解答】总物质的量一定时有机物完全燃烧时,生成水的质量和消耗O2的质量不变,则化学式中的氢原子个数相同,且在CxHyOz中(x+ )相同,如果X、Y的化学式应含有相同的氢原子数,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数)。
A.X、Y分子式中氢原子数一定相同,碳原子数可能相同,A不符合题意;
B.若X为甲烷,另一种有机物分子中一定含有4个H,且耗氧量与甲烷相同,相对分子质量最小的Y为:C2H4O2,可能为甲酸甲酯,也可能是乙酸;甲醇和甲烷的耗氧量不同,故不可能为甲醇,B不符合题意;
C.乙二醇分子中含有6个H原子,与甲烷含有氢原子数不相同,不可能为乙二醇,C不符合题意;
D.X、Y的化学式应含有相同的氢原子数,则物质的量一定时生成水的量相同;若相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数),则消耗氧气的量相同,D符合题意;
故合理选项是D。
【分析】根据总物质的量一定时有机物完全燃烧时,生成水的质量和消耗O2的质量不变,则化学式中的氢原子个数相同,且在CxHyOz中(x+ )相同,若X、Y的化学式应含有相同的氢原子数,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数),据此对各选项进行判断。
21.【答案】(1)碳碳双键、羧基
(2)3-乙基-1-戊烯;C7H10O5
(3)5
(4)C9H10O2; 等写出一种符合条件的结构即可
【解析】【解答】(1)由分子模型可知,所含官能团的名称为碳碳双键、羧基;(2) 的名称(系统命名)3-乙基-1-戊烯, 分子式为C7H10O5;(3)戊烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、 、 。
若为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,相应烯烃有CH2═CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH2-CH3,其中CH3-CH═CH-CH2-CH3有2种顺反异构,即有3种异构。
若为 ,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3;CH3C(CH3)═CHCH3;CH3CH(CH3)CH═CH2,都不存在顺反异构,即有3种异构。
若为 ,没有相应烯烃。
不考虑立体异构,共5种。(4)有机物A中C原子个数N(C)=72%×150/12=9,有机物A中H原子个数N(H)=6.67%×150/1=10,有机物A中O原子个数N(O)=(1-72%-6.67%)×150/16=2,所以有机物A的分子式为C9H10O2,
由A分子的红外光谱知,含有C6H5C-基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个,由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个,由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及C-H、C=O、C-O等基团,所以符合条件的有机物A结构简式为 。
【分析】(1)由分子模型可知,该有机物分子中含有的官能团为碳碳双键、羧基。(2)根据烯烃的命名步骤命名,由结构简式和不饱和度写分子式。(3)有序书写同分异构体。(4)有机物A中C原子个数N(C)=72%×150/12=9,有机物A中H原子个数N(H)=6.67%×150/1=10,有机物A中O原子个数N(O)=(1-72%-6.67%)×150/16=2,所以有机物A的分子式为C9H10O2,由红外光谱可知分子含有C—O—C、C=O、C6H5C—等,A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3,则苯环可含有1个支链,含1个甲基,以此解答该题。
22.【答案】(1)③;⑤
(2)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
(3)CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
(4)
【解析】【解答】(1)①O2和O3是同种元素组成的不同单质,属于同素异形体。
②35Cl和37Cl的质子数相同,中子数不同,属于同种元素的不同原子,互为同位素。
③CH3CH3和CH3CH2CH3的结构相似,分子组成上相差一个CH2,互为同系物。
④二者的组成和结构都相同,属于同一种物质。
⑤二者的分子式相同,但结构不同,属于同分异构体。
综上,互为同系物的是③;互为同分异构体的是⑤。
(2)CH3CH3与Cl2在光照的条件下发生取代反应,生成CH3CH2Cl和HCl,该反应的化学方程式为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
(3)工业上利用CH2=CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH,该反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
(4)丙烯CH3-CH=CH2发生加聚反应,生成聚丙烯,该反应的化学方程式为:。
【分析】(1)同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物。
(2)乙烷与氯气发生取代反应生成一氯乙烷的同时生成HCl,据此写出反应的化学方程式。
(3)乙烯与水发生加成反应,生成乙醇,据此写出反应的化学方程式。
(4)丙烯发生加聚反应,生成聚丙烯,据此写出反应的化学方程式。
23.【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。
24.【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。
25.【答案】(1)羧基
(2)乙烯
(3)HCl
【解析】【解答】(1)CH3COOH是乙酸,含有的官能团是-COOH,名称是羧基。
(2)CH2=CH2是乙烯,乙烯含有碳碳双键,CH2=CH2与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,能使溴的四氯化碳溶液褪色的是乙烯。
(3)CH4与Cl2在光照下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢,反应的化学方程式为CH4 + Cl2CH3Cl +HCl。
【分析】(1)乙酸的官能团为羧基;
(2)乙烯能与溴发生加成反应;
(3)CH4与Cl2在光照下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢。