第二章 烃 测试题
2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
一、单选题
1.下列有机物名称正确的是( )
A.2-乙基丁烷 B.2-甲基-3-丁烯
C.3-甲基戊烷 D.3-丁炔
2.下列反应中,属于取代反应的是( )
A.甲烷在空气中燃烧
B.用光照射甲烷和氯气的混合气体
C.葡萄糖与新制氢氧化铜反应
D.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
3.下列烷烃的系统命名中,正确的是( )
A.2-甲基丙烷 B.3,3-二甲基丁烷
C.3-甲基-2-乙基戊烷 D.2,3,3-三甲基丁烷
4.下列有机物的系统命名错误的是( )
A.:2,3-二甲基戊烷
B.:1,4-二甲苯
C.:2-乙烯基丁烷
D.:2-甲基-1,3-丁二烯
5.下列有机物的命名正确的是( )
A.二甲苯
B.3 乙基 1 丁炔
C.4-甲基-2-乙基-1-戊烯
D.2,2,3-三甲基戊烷
6.下列有机物命名正确的是( )
A. 2-乙基丙烷
B.CH3CH2CH=CH21-丁烯
C.CH3- -CH3间二甲苯
D. 2-甲基-2-丙烯
7.下列说法错误的是( )
A.可以从煤干馏得到的煤焦油中分离出苯
B.分子式符合C6H6的有机物一定是苯
C.苯的邻二取代物只有一种,说明苯环内不存在单双键交替的结构
D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.下列反应属于取代反应的是( )
A.甲烷与氯气混和后光照反应
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色
D.苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
9.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,可通过干馏得到
B.C6H3Cl2Br的同分异构体有7种(不含立体异构)
C.乙醇和乙酸均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应
D.X是苯的同系物,苯环上有两个位于对位的取代基,其结构可表示为 ,则X的结构共有(不考虑立体异构)10种
10.下列有机反应中属于加成反应的是( )
A.乙烯使溴水褪色的反应
B.丙烯和氯气在高温下生成 的反应
C.乙醇与 反应生成乙醛的反应
D.乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯的反应
11.在常温和光照条件下,可与甲烷发生反应的是( )
A.氧气 B.氯气
C.酸性高锰酸钾溶液 D.浓硫酸
12.下列有关苯的叙述中,错误的是( )
A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应
B.在一定条件下,苯能与氢气发生加成反应
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫红色
D.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为红棕色
13.有关下列4种有机物的说法正确的是( )
A.甲的名称为反-2-丁烯
B.乙分子中所有碳原子一定处于同一平面上
C.丙使溴的四氯化碳溶液褪色和使酸性 溶液褪色的原理不同
D.丁的二氯代物有3种(不考虑立体异构)
14.由乙烯推测丙烯的结构或性质,正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上
B.分子中所有原子都在同一平面上
C.分子中共价键的夹角均为120°
D.分子中共价键数为8,其中有一个碳碳双键
15.某吸水性高分子化合物(Z)的一种合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z均为纯净物
B.Y中至少有7个碳原子共面
C.X、Y、Z均能发生酯化反应
D.一定条件下,X、Y、Z都能与H2发生加成反应
16.下列五种烃①2-甲基丁烷 ②2,2-二甲基丙烷 ③戊烷 ④丙烷 ⑤丁烷,按沸点由高到低的顺序排列的是( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>⑤>④>①
C.③>①>②>⑤>④ D.④>⑤>②>①>③
17.下列物质一定互为同系物的是( )
A.C3H6与C5H10 B.邻二甲苯与对二甲苯
C.C2H6与C5H12 D.溴乙烷与1,2-二溴乙烷
18.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构(如白磷结构),且每两个氮原子之间都有一个碳原子,且无C﹣C、C=C或﹣C≡C﹣,则该共价化合物的分子式是( )
A.C6H12N4 B.C4H8N4 C.C6H10N4 D.C6H8N2
19.某烯烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,则该烯烃的名称不可能是( )
A.甲基丁烯 B.甲基丁烯
C.甲基丁烯 D.甲基丁烯
20.下列各对物质中,互为同系物的是( )
A.C2H6、C3H8 B.CH3COOH、C3H8
C.CH4、C2H4 D.CH4、C2H5OH
二、综合题
21.Ⅰ、写出下列有机物的结构简式(或根据结构简式写出名称):
(1)2,6-二甲基-4-乙基辛烷: ;
(2)2,5-二甲基-2,4己二烯: ;
(3) 。
(4)Ⅱ、一气态烷烃和一气态烯烃组成混合气体共10g,混合气体的密度是相同条件下氢气的12.5倍,该混合气体通过溴水时,溴水增重8. 4 g ,混合气体的组成为 ,
混合气体中烷烃和烯烃的体积比为 。
(5)乙烯与丙烷混合气体共amol,与bmol氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和丙烷全部消耗完,得到CO和CO2的混合气体和54g水。试求a的取值范围 。
22.如图是常见三种有机物的比例模型示意图。
(1)甲物质的空间结构是 ;
(2)丙物质的名称是 ,它的密度比水的密度 (填“大”或“小”);
(3)写出乙物质与溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式: ,
该反应类型是: 。
23.现有下列5种有机物:
①CH2=CH2②CH3C≡CH
③CH3CH2CH2OH ④CH3OCH2CH3⑤
请回答:
(1)属于烃类的是 (填序号,下同),与①互为同系物的是 ,与③互为同分异构体的是 。
(2)用系统命名法给⑤命名,其名称为 .
24.
(1)现有下列5种有机物:①CH3CH3 ②CH3CH=CH2 ③CH3COOC2H5④CH3CH2C(CH3)2CH3
⑤CH2=CHCH2CH3请回答:属于烷烃的是 (填序号,下同),属于烃的衍生物的是 ,与②互为同系物的是 ;
(2)某烃类化合物A的相对分子质量为84,分子中含有一个碳碳双键,其分子中只有一种类型的氢原子。
①A的结构简式为 ;用系统命名法命名,其名称为 。
②A中的碳原子是否都处于同一平面? (填“是”或者“不是”)。
(3)某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为90。取有机物样品1.8 g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式 ;若分子中含羟基和羧基两种官能团,则可能的结构为 , 。
25.现有A、B两种烃,已知A的分子式为C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。
(1)下列关于烃A和烃B的说法中错误的是 (填序号)。
a.烃A和烃B可能互为同系物 b.烃A和烃B可能互为同分异构体
c.若m=10时,A一定为烯烃 d.烃A和烃B可能都为芳香烃
(2)若n=12,且其一氯代物不存在同分异构体,则B的结构简式为 。
(3)若烃A为含支链的链状烃,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上。在一定条件下,1molA最多只能与1molH2发生加成反应。烃A结构简式为 。
(4)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量浓硫酸,浓硫酸质量增加1.26g,再通过足量碱石灰,碱石灰质量增加4.4g,则烃B的分子式为 。若其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的烃B有 种。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.1-甲基、2-乙基都是错误的,说明选取的主链不是最长的,正确的命名为3-甲基戊烷,选项A不符合题意;
B.2-甲基-3-丁烯,丁烯的命名,编号从距离碳碳双键最近的一端开始,碳碳双键在1号C,甲基中3号C,该有机物符合题意命名为:3-甲基-1-丁烯,选项B不符合题意;
C.3-甲基戊烷,主链为戊烷,在3号C含有1个甲基,该有机物命名满足烷烃的系统命名原则,选项C符合题意;
D.碳碳三键位置不对,应该为2-丁炔,选项D不符合题意.
故答案为:C。
【分析】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;
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;
炔烃命名时,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。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.在空气中的燃烧反应为氧化反应,故A不符合题意
B.-Cl去取代甲烷中的-H,为取代反应,故B符合题意
C.葡萄糖与新制的氢氧化铜反应,为氧化反应,故C不符合题意
D.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,为加成反应,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】取代反应:用一个原子或原子团,去取代另一个原子或原子团的反应
3.【答案】A
【解析】【解答】从碳链左端编号,定支链、取代基位置,根据名称写出物质的结构简式,再利用系统命名法进行命名,名称一致则正确,否则错误,并注意碳的四价结构,据此解答。A.2-甲基丙烷结构简式为:CH3CH(CH3)CH3,名称符合系统命名,A项正确;3,3-二甲基-丁烷为:CH3CH2C(CH3)2CH3,名称为2,2-二甲基丁烷,不符合系统命名,B项错误;C. 3-甲基-2-乙基戊烷结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH(C2H5)CH3,名称为3,4-二甲基己烷,不符合系统命名,C项错误;D. 2,3,3-三甲基丁烷的结构简式为CH3CH(CH3)C(CH3)2CH3,名称为2,2,3三甲基丁烷,不符合系统命名,D项错误;答案选A。
【分析】该题考察有机物的命名
掌握有机物命名的规则:
①选主链
②编号
③写名称
4.【答案】C
【解析】【解答】A.选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链,该物质分子中最长碳链上含有5个C原子,从离支链较近的右端为起点,给主链上的C原子编号,一确定支链在主链上的位置,该物质名称为2,3-二甲基戊烷,A不符合题意;
B.该物质分子中两个甲基处于苯环的对位上,物质的系统命名法名称为1,4-二甲苯,B不符合题意;
C.该物质官能团是碳碳双键,选择包含碳碳双键在内的最长碳链为主链,从离双键较近的右下端为起点,给主链上的C原子编号,以确定碳碳双键及支链在主链上的位置,该物质名称为2-甲基-1-丁烯,C符合题意;
D.该物质分子中含有2个碳碳双键,从碳链的右端为起点给主链上碳原子编号,以确定碳碳及甲基的位置,该物质名称为2-甲基-1,3-丁二烯,D不符合题意;
故答案为:C。
【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.该物质为烯烃;
D.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。
5.【答案】C
【解析】【解答】A. ,苯环上有两个取代基可以是邻位、间位和对位,则取代基编号必须说清楚,按位次和最小为原则命名,其符合题意名称为:1,3 二甲苯,故A项不符合题意;
B. 为炔烃,选取含碳碳三键在内的最长碳链为主碳链,含5个碳骨架,离碳碳三键近的一端编号得到名称3,3 二甲基 1 戊炔,故B项不符合题意;
C. 为烯烃,选取含碳碳双键在内的最长碳链为主碳链,含5个碳骨架,离碳碳双键近的一端编号且取代基位次和最小,得到名称4-甲基-2-乙基-1-戊烯,故C项符合题意;
D. 为烷烃,选取最长碳链含5个碳,离取代基近的一端编号得到名称2,2,4 三甲基戊烷,故D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】含有官能团的有机物命名时,选含官能团的最长碳链为主链,官能团的位次最小;遇到等长碳链时,支链最多为主链,支链编号之和最小;烯烃从靠近双键的一侧开始编号;苯环上以取代基所在位置开始编号,有多个取代基时,以最终取代基编号之和最小为原则进行编号;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;
烯烃命名时, 注意要说出碳碳双键所在的位置, 据此分析。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、名称应该是2-甲基丁烷,A不符合题意;
B、命名之前,B符合题意;
C、名称应该是对二甲苯,C不符合题意;
D、名称应该是2-甲基-1-丙烯,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.烷烃命名中不能出现2-乙基;
C.两个甲基的位置位于对位;
D.碳碳双键的位次不是最小。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯等多种互溶的液体混合物,可根据它们沸点的不同,用分馏的方法分离出苯,A不符合题意;
B.分子式符合C6H6的有机物可能是苯,也可能是其它结构,如可以HC≡C-CH2CH2-C≡CH等物质,B符合题意;
C.苯的邻二取代物只有一种,说明苯环内不存在单双键交替的结构,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,C不符合题意;
D.苯不含有一般的不饱和碳碳双键,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】B、分子式符合C6H6的可以成环,也可以不成环,有多种同分异构体
8.【答案】A
【解析】【解答】解:A.甲烷与氯气在光照条件下发生反应,甲烷中氢原子被氯原子取代,该反应为取代反应,故A正确;
B.含有不饱和键的有机分子能发生加成反应,乙烯含有碳碳双键,能和溴反应生成1,2﹣二溴乙烷,化学方程式为Br2+CH2=CH2→BrCH2CH2Br,该反应为加成反应,故B错误;
C.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,同时还生成硫酸锰、硫酸钾和水,该反应为5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4=12MnSO4+10CO2↑+28H2O+6K2SO4,
故C错误;
D.苯与氢气在高温高压催化剂的条件下发生加成反应: +3H2 ,故D错误;
故选A.
【分析】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.特点是:有去有回;
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是加成反应.加成反应特点是:有去无回;
氧化反应是物质所含元素化合价升高的反应.
9.【答案】D
【解析】【解答】A.干馏可得到焦炭、出炉煤气、煤焦油,从出炉煤气、煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯等,而煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等,故A不符合题意;
B. 苯环上二氯代物有三种,再形成溴代物时邻二氯苯有2种溴代物、间二氯苯有3种溴代物,对二氯苯有1种溴代物,C6H3Cl2Br的同分异构体有6种(不含立体异构),故B不符合题意;
C. 乙酸与高锰酸钾不反应,乙醇能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,故C不符合题意;
D. X是苯的同系物,苯环上有两个位于对位的取代基,其结构可表示为 ,苯环上连接的两个取代基都是丁基,丁基有4种结构,用a、b、c、d表示丁基的4种结构。当苯环上的一个取代基是a时,另外一个取代基可以是a、b、c、d,有4种不同的结构;当苯环上的一个取代基是b时,另外一个取代基可以是b、c、d,有3种不同的结构;当苯环上的一个取代基是c时,另外一个取代基可以是c、d,有2种不同的结构;当苯环上的一个取代基是d时,另外一个取代基可以是d,有1种结构。所以,X的结构共有10种。故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、注意煤干馏的产物;
B、运用同分异构体的书写方法进行作答;
C、乙醇具有还原性而乙酸没有;
10.【答案】A
【解析】【解答】A.乙烯使溴水褪色属于加成反应,A符合题意;
B.丙烯和氯气在高温下生成 属于取代反应,B不符合题意;
C.乙醇与 反应生成乙醛属于氧化反应,C不符合题意;
D.乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯是酯化反应,属于取代反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】加成反应是有机物分子中的不饱和键两端的原子与其它原子或原子团相互结合,生成新化合物的反应。
11.【答案】B
【解析】【解答】 常温下甲烷性质稳定,与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应。在常温和光照条件下,氧气不能与甲烷发生反应,但氯气能与甲烷发生取代反应。
故答案为:B
【分析】根据甲烷性质较稳定,通常情况下和强酸、强碱、高锰酸钾等强氧化剂不反应;在点燃条件下,能与氧气发生反应;在光照条件下,能与氯气发生取代反应;在高温下发生分解反应。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.苯在溴化铁催化剂作用下能与液溴发生取代反应,生成溴苯,A不符合题意;
B.在一定条件下,苯能与氢气发生加成反应,生成环己烷,B不符合题意;
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,二者不反应,且互不相溶,苯的密度比水小,振荡并静置后下层液体为紫红色的酸性高锰酸钾溶液,苯在上层,C不符合题意;
D.在苯中加入溴水,发生萃取,溴溶解在苯中,苯的密度比水小,在上层,故振荡并静置后下层液体是水,为无色,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.苯与液溴发生取代反应生成溴苯;
B.苯与氢气发生加成反应生成环己烷;
C.苯的密度小于酸性高锰酸钾溶液。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.甲的名称为顺-2-丁烯,A项不符合题意;
B. 可看成乙烯中的氢原子均被苯基取代,具有乙烯的结构特点,碳碳单键可以旋转,因此所有碳原子可能不处于同一平面上,B项不符合题意;
C.由丙的球棍模型可知,丙分子中含2个碳碳双键,既能溴的四氯化碳溶液发生加成反应使之褪色,又能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应使之褪色,C项符合题意;
D.丁的二氯代物有邻位、对位、氮间位和硼间位4种,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.该结构为顺式结构;
B.碳碳双键可自由选择,所有碳原子不一定共平面;
C.溴水与碳碳双键发生加成反应,酸性KMnO4溶液将碳碳双键氧化;
D.根据结构的对称性进行分析;
14.【答案】D
【解析】【解答】 丙烯CH2CHCH3结构中可看做是CH2=CH2结构中一个氢原子被一个—CH3所替代CHHCHCH3,显然3个碳原子不在同一条直线上。由于—CH3中4个原子不在同一平面上,所以CH2=CH—CH3分子中所有原子不可能都在同一平面上。丙烯分子中可以看作一个—CH3取代了 中的一个氢原子,又可以看作一个CH2CH—取代了甲烷中的一个氢原子,共价键的夹角既有120°,又有部分接近109°28′,C错误。
故答案为:D
【分析】乙烯是平面型结构,键角为120°,丙烯分子中也含有碳碳双键,所以丙烯分子中的3个碳原子在同一个平面内,但不在同一条直线上;因为含有甲基,所以分子中所有原子不可能在同一平面,据此进行解答。
15.【答案】A
【解析】【解答】A. X、Y为纯净物,Z是聚合物,聚合度不固定,属于混合物,故A符合题意;
B. Y中苯环上6个碳及与之直接相连的碳,至少有7个碳原子共面,故B不符合题意;
C. X、Y、Z均含有羟基或羧基,能发生酯化反应,故C不符合题意;
D. 一定条件下,X、Y、Z均含有苯环,都能与H2发生加成反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 聚合物属于混合物;
B. 苯环上6个碳和6个氢原子共面;
C.含有羟基或羧基的有机物能发生酯化反应;
D.苯环能与H2发生加成反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】①2-甲基丁烷②2,2-二甲基丙烷③戊烷三者互为同分异构体,互为同分异构体的烃含有的支链越多,分子间的作用力越小,熔沸点越小,则沸点③>①>②;烃类物质中,烃含有的C原子数目越多,相对分子质量越大,熔沸点越高,则沸点由高到低的顺序排列的是③>①>②>⑤>④,
故答案为:C。
【分析】烷烃的熔沸点随着C原子数的增加,熔沸点升高。同分异构体的中支链越多熔沸点越低。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.C3H6与C5H10可能为烯烃或环烷烃,二者结构不一定相似,则二者不一定互为同系物,A不符合题意;
B.邻二甲苯与对二甲苯的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,B不符合题意;
C.C2H6与C5H12 为碳原子数不同的烷烃,二者互为同系物,C符合题意;
D.溴乙烷与1,2-二溴乙烷分子中含有官能团溴原子的数目不同,二者不属于同系物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】同系物是指结构相似,在分子组成上相差1个或n个CH2的有机物,据此判断是否属于同系物。
18.【答案】A
【解析】【解答】解:正四面体有6条边,所以有6个C原子,因为N原子构成正四面体的四个顶点,用完了三个共价键,所以不能再接H原子,每个C还有两个共价键可以和H原子结合,共要结合12个氢原子,即化合物的化学式是C6H12N4,故选A.
【分析】根据成键理论:碳周围4个键,氢周围1个键,氮周围三个键均是饱和的,据此来确定有机物的分子式.
19.【答案】B
【解析】【解答】2-甲基丁烷相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,从而得到烯烃,根据2-甲基丁烷的碳链结构,可知相邻碳原子之间去掉1个氢原子形成双键有3种情况,分别得到:2-甲基-1-丁烯,3-甲基-1-丁烯,2-甲基-2-丁烯,不可能是2-甲基-3-丁烯,故选B;
故答案为:B。
【分析】相邻碳原子之间各消去1个氢原子形成碳碳双键,即得到烯烃。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.C2H6、C3H8都是烷烃,结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故A符合题意;
B.CH3COOH、C3H8 前者是羧酸,后者是烷烃,结构不相似,不是同系物,故B不符合题意;
C.CH4、C2H4前者是烷烃,后者是烯烃,结构不相似,不是同系物,故C不符合题意;
D.CH4、C2H5OH前者是烷烃,后者是醇,结构不相似,不是同系物,故D不符合题意;
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原子团的有机物互为同系物。
21.【答案】(1)(CH3)2CHCH2CH(C2H5)CH2CH(CH3)CH2CH3
(2)(CH3)2C=CHCH=C(CH3)2
(3)3—甲基—2—乙基—1—丁烯
(4)CH4和C2H4;1:3
(5)0.75﹤a ﹤1.5
【解析】【解答】Ⅰ、(1)根据烷烃的命名规则,2,6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH(C2H5)CH2CH(CH3)CH2CH3,故答案为:(CH3)2CHCH2CH(C2H5)CH2CH(CH3)CH2CH3;(2)根据烯烃的命名规则,2,5-二甲基-2,4己二烯的结构简式为(CH3)2C=CHCH=C(CH3)2,故答案为:(CH3)2C=CHCH=C(CH3)2;(3) 根据烯烃的命名方法, 的含有碳碳双键最长的链含有4个碳原子,根据合数最大原则,名称为3—甲基—2—乙基—1—丁烯,故答案为:3—甲基—2—乙基—1—丁烯;Ⅱ、(4)混合气体的密度是相同条件下氢气的12.5倍,则混合气体的平均相对分子质量=12.5×2=25,烯烃的最小相对分子质量为28,故该混合气体一定含有CH4,
烯烃与溴发生加成反应,而甲烷不与溴水反应,故溴水增重8.4g为烯烃的质量,则甲烷的质量=10g-8.4g=1.6g,其物质的量= =0.1mol,混合气体的物质的量= =0.4mol,故烯烃的物质的量=0.4mol-0.1mol=0.3mol,则烯烃的相对分子质量= =28,令烯烃组成为CnH2n,则12n+2n=28,解得n=2,故该混合气体为甲烷、乙烯,二者体积之比=0.1mol:0.3mol=1:3,故答案为:CH4和C2H4;1:3;(5)令乙烯与丙烷的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量之和与H原子守恒列方程,则:x+y=a,
生成水的物质的量= =3mol,即4x+8y=3mol×2=6mol,只有乙烯时,a值最大,根据H原子守恒可知,a的极大值为 =1.5mol,只有丙烷时,a值最小,根据H原子守恒可知,a的极小值为 =0.75mol,故a的取值范围是0.75﹤a ﹤1.5,故答案为:0.75﹤a ﹤1.5。
【分析】(1)画出主链碳原子,根据甲基和乙基位置画出结构式,再化简为结构简式;
(2)画出主链碳原子,根据甲基和双键位置画出结构式再化简为结构简式;
(3)根据命名规律,寻找含有双键的最长碳链,要注意离双键近的一端作为1号碳原子;
(4)气体密度比等于相对分子质量比,平均相对分子质量为两种分子的相对分子质量平均值,能够使溴水褪色的物质一般含有碳碳双键,;
(5)通过极限值的方法,假设全部由某一种物质构成,求出各组数据,要注意原子守恒。
22.【答案】(1)正四面体
(2)苯;小
(3)CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br;加成反应
【解析】【解答】(1)甲物质为甲烷,其空间结构是正四面体;(2)丙物质为苯的比例模型,它的密度比水的密度小;(3)乙为乙烯,其与溴的四氯化碳溶液发生加成反应的化学反应方程式为CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br。
【分析】(1)甲烷的空间结构是正四面体;
(2)环状、六元、平面,符合苯的结构,苯的密度比水小;
(3)乙物质属于乙烯,能与溴水发生加成反应。
23.【答案】(1)①②⑤;⑤;④
(2)2﹣甲基﹣2﹣丁烯
【解析】【解答】(1)只含C、H元素的有机化合物称为烃,属于烃的是①②⑤;结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物,所以与①互为同系物的是⑤;分子式相同、结构不同的有机物互称同分异构体,与③互为同分异构体的是④,故答案为:①②⑤;⑤;④;
(2)⑤中含有碳碳双键的最长碳链中有4个C原子,为丁烯,2号碳原子上含有一个甲基且含有碳碳双键,则该物质名称为2-甲基-2-丁烯,故答案为:2-甲基-2-丁烯。
【分析】(1)只含C、H元素的有机化合物的烃;结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物;分子式相同、结构不同的有机物互称同分异构体,据此分析判断;(2)选取含有碳碳双键的最长碳链为主链,从距离碳碳双键最近的一段编号,据此分析解答。
24.【答案】(1)①④;③;⑤
(2)H3C-C(CH3)=C(CH3)-CH3;2,3-二甲基-2-丁烯;是
(3)C3H6O3;CH3CH(OH)COOH;CH2(OH)CH2COOH
【解析】【解答】(1)CH3CH3和CH3CH2C(CH3)2CH3属于烷烃;CH3COOC2H5除了含有C、H元素外,还含有O元素,属于烃的衍生物;CH3CH=CH2、CH2═CHCH2CH3都只含有一个碳碳双键,在分子组成上相差一个CH2原子团,属于同系物,本题答案为①④;③;⑤;
(2)①利用商余法可得该有机物的分子式是C6H12,有双键,所以有“C=C”结构,还剩下4个C,只有一种H,即所有氢是“等效的氢”,分子应该是对称的,因此两边各有两个C。两个C组成基团只有两种可能:乙基和两个甲基。乙基显然不行,因为会出现两种H,所以只能是两个甲基,因此结构简式为:(CH3)2C=C(CH3)2;其名称为:2,3-二甲基-2-丁烯。
②相当于4个甲基上的C原子取代乙烯上的四个氢原子,乙烯为平面形分子,则该有机物中的所有C原子在一个平面上,故答案为:是;
(3)设有机物的分子式为CXHYOZ,n(CXHYOZ)=1.8g÷90g/mol=0.02mol,n(H2O)=1.08g÷18g/mol=0.06mol,故n(H)=0.12mol,同理求出n(C)=0.06mol,所以n(O)=0.06mol,该有机化合物分子式为C3H6O3;该有机物含有羟基和羧基两种官能团,因分子中只有三个氧原子,说明结构只有含有一个羧基和一个羟基。所以其结构简式为CH3CH(OH)COOH或CH2(OH)CH2COOH
【分析】(1)根据烷烃、烃的衍生物和同系物的概念进行分析;
(2)①由相对分子质量利用商余法确定有机物的分子式,结合存在一个碳碳双键和只含有一种类型的氢原子确定有机物的结构,从而进行命名;
②结合烷烃和烯烃的结构确定所有碳原子是否处于同一个平面;
(3)浓硫酸增加的质量为H2O的质量,碱石灰增加的质量为CO2的质量,结合H2O、CO2和有机物的质量,可得出有机物中碳、氢、氧的原子个数,从而得出有机物的分子式;由所含官能团结合位置异构确定有机物的可能结构;
25.【答案】(1)cd
(2)
(3)CH2=CHCH(CH3)2
(4)C10H14;4
【解析】【解答】(1)a.烃A和烃B可能互为同系物,如A为C5H10,B为C10H20的烯烃,a正确;
b.当n=m时,若B的分子式与A相同,则A、B互为同分异构体,b正确;
c.m=10时,A的分子式为C5H10,A可能为环戊烷,不一定是烯烃,c不正确;
d.芳香烃含苯环,至少含6个碳,A只含5个碳,不可能是芳香烃,d不正确;
故答案为:cd。
(2)若n=12,B的最简式为C5H12,分子式也为C5H12,其同分异构体中一氯代物不存在同分异构体,说明只含一种效果的氢,其结构简式为:。
(3)1molA最多只能与1molH2发生加成反应,烃A为含支链的链状烃,则A中含1个碳碳双键,A的分子式为C5H10,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上,则碳原子呈四面体结构,故烃A的结构简式为:CH2=CHCH(CH3)2。
(4)根据题意,n(CO2)==0.1mol,n(H2O)==0.07mol,所以烃B的最简式为C5H7,B为苯的同系物,设B的分子式为CaH2a-6,a:(2a-6)=5:7,解得a=10,B分子式为C10H14;其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的烃有: ,共4种。
【分析】(1)注意烃B的最简式为C5Hn;
(2)n=12,且只有一种等效等原子,那么B就是新戊烷;
(3)所有碳原子不可能在同一平面上一定有一个碳原子至少连有3个C的结构;
(4)跟据浓硫酸和碱石灰增重的质量可以判断出烃中C、H的个数比,再确定其分子式,跟据限定条件写结构式。