2.3 芳香烃 同步测试
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
1.1mol乙烯与Cl2先加成,其产物再与Cl2彻底取代,两个过程中共用Cl2( )
A.2mol B.4mol C.5mol D.6mol
2.下列有关物质用途的说法中,错误的是( )
A.苯可做有机溶剂 B.油脂可用来制造肥皂
C.乙烯可用作水果催熟剂 D.工业酒精可用于勾兑白酒
3.下列反应属于取代反应的是( )
A.苯与液溴在一定条件下反应
B.乙醇在铜的催化作用下与O2反应生成乙醛
C.乙烯与氢气反应生成乙烷
D.甲烷用作燃料
4.下列说法正确的是( )
A.主链上有5个碳原子的庚烷( )共有五种
B.烷烃的通式为 ,随 值增大,碳元素的质量分数逐渐减小
C.乙烯与溴发生加成反应的产物为溴乙烷
D. 苯恰好与 氢气加成,说明一个苯分子中有三个碳碳双键
5.已知有转化关系:CH3CHO C2H5OH C2H4 C2H5Br,则反应①、②、③的反应类型分别为( )
A.取代反应、加成反应、取代反应
B.取代反应、取代反应、加成反应
C.氧化反应、加成反应、加成反应
D.氧化反应、加成反应、取代反应
6.布洛芬具有解热镇痛的功效,其分子结构如图所示。下列关于布洛芬的说法正确的是( )
A.与苯互为同系物
B.分子式为C13H16O2
C.分子中共面的碳原子至少有10个
D.苯环上的二氯代物有4种(不含立体异构)
7.工业上由乙苯生产苯乙烯的反应如下,有关说法正确是( )
A.可用溴水鉴别乙苯和苯乙烯
B.该反应的类型为取代反应
C.乙苯的同分异构体共有三种
D.乙苯和苯乙烯均属于苯的同系物
8.相同状况下,1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应,生成氯代烷,1 mol此氯代烷可与4 mol Cl2发生完全取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2
C.CH3CH3 D.CH2=CH—CH=CH2
9.下列变化涉及取代反应的是( )
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B.将 加入溴水中,振荡后水层接近无色
C.一氯甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
D.苯燃烧时产生明亮而带有浓烟的火焰
10.苯和甲苯相比较,下列叙述中不正确的是( )
A.都属于芳香烃 B.都能使KMnO4酸性溶液褪色
C.都能在空气中燃烧 D.都能发生取代反应
11.下列有机反应中,不属于取代反应的是( )
A.甲烷在光照条件下与氯气反应 B.醇的分子内脱水
C.甲苯制取TNT D.苯的硝化反应
12.下列物质属于苯的同系物的是( )
A. B.
C. D.
13.下列关于苯的叙述不正确的是( )
A.苯是无色、带有特殊气味的液体
B.苯分子中键与键的夹角是120°
C.苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D.苯中不含碳碳双键,所以不可能发生加成反应
14.1 mol某气态烃能与1 mol氯化氢发生加成反应,加成后的产物又可与7 mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2
C..CH3CH2CH=CH2 D.CH3CH2CH2CH=CH2
15.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
16.下列关于有机化合物的说法错误的是( )
A.纤维素属于天然高分子化合物
B.可用溴水来鉴别乙苯和苯乙烯
C.苯只能发生氧化反应和取代反应
D.葡萄糖和果糖互为同分异构体
17.下列实验能获得成功的是( )
A.可用分液漏斗分离苯和硝基苯
B.将苯和浓硝酸混合共热制硝基苯
C.甲烷与氯气光照制得纯净的一氯甲烷
D.乙烯通入溴的四氯化碳溶液得到1,2-二溴乙烷
18.苯与的催化反应历程如图所示。关于该反应历程,下列说法正确的是( )
A.苯与的催化反应均为放热反应
B.该反应历程,苯与的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯
C.苯与的催化反应决速步骤伴随着极性键的断裂与形成
D.苯与的催化反应主反应为取代反应,原因是该反应活化能更低,生成物本身所具有的能量低更稳定
19.石油被誉为“工业的血液”,乙烯和苯都是重要的石油化工产品,也是重要的有机化工原料。下列关于乙烯和苯的叙述正确的是( )
A.乙烯和苯都是平面型分子,分子结构中都含有碳碳双键,都属于不饱和烃
B.乙烯和苯都可以来自于石油,石油的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志
C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应
D.乙烯和苯都可以发生氧化反应
20.下列实验能获得成功的是( )
A.溴苯中含有溴单质,可用NaOH溶液洗涤,再经分液而除去
B.制硝基苯时,在浓硫酸中加入浓硝酸后,立即加苯混合,进行振荡
C.在酸性高锰酸钾溶液中滴加几滴苯,用力振荡,紫红色褪去
D.在液体苯中通氢气可制得环己烷
二、综合题
21.
(1)(一)现有四种有机物:①乙烯,②2-丙醇,③甲苯,④ ,⑤ ,⑥ ,⑦ ,⑧ 其中:
能衡量一个国家的石油化工生产水平的是 (填序号),该物质可用于制备常用塑料,其反应化学方程式是 。
(2)能用来制取梯恩梯(TNT)的是 (填序号),其发生反应的化学方程式是 ;
(3)上述有机物能与金属钠发生反应的是 (填序号),与⑧互为同分异构体的是 (填序号),⑤与酸性高锰酸钾反应的产物是 (填结构简式);
(4)(二)实验室用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成,测定装置如图所示(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出):
取17.1gA放入B装置中,持续通入过量O2燃烧,生成CO2和H2O,请回答下列有关问题:
D装置的作用是 ,有同学认为该套装置有明显的缺陷,需要改进,该同学判断的理由是 ;
(5)装置改进后进行实验,若A的摩尔质量为342g/mol,C装置增重9.9g,D装置增重26.4g,则A的分子式为 ;
22.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
23.下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
A. B. C.
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的 模型和 模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式 (用n表示)。当n= 时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是 (填名称)。
(4)有机物C具有的结构或性质是 (填字母)。
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液褪色
d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是 (填分子式)。
24.乙烯和苯是来自石油和煤的两种重要化工原料,特别是乙烯,其产量是一个国家石油化工水平的标志。请回答:
(1)乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,其反应方程式为 ,此反应类型为 反应。乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 。
(2)苯也是一种重要的化工原料,但人们对苯的认识经历了一个不断深化的过程。苯的分子式为 ,其结构简式为 ,请写出苯与液溴反应的化学方程式 ,此反应类型为 反应。
25.氯乙烷是一种重要的化工产品。以下两个反应均可得到氯乙烷:
①CH3CH3+Cl2→CH3CH2Cl+HCl
②CH2CH2+HCl CH3CH2Cl
(1)①属于 反应;②属于 反应。
A.加成 B.取代 C.氧化
(2)你认为采用哪个方案合理?为什么?
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl,所以1mol乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1mol;CH2ClCH2Cl+4Cl2 CCl3CCl3+4HCl,所以1molCH2ClCH2Cl与氯气发生取代反应,最多需要4mol氯气,这两部分之和为1mol+4mol=5mol,
故答案为:C。
【分析】加成需要消耗1mol氯气,加成过后,1mol该分子中有4nol氢,1molH需要1mol氯气才能发生取代反应,故一共需要4mol氯气,则总共消耗氯气5mol
2.【答案】D
【解析】【解答】A.苯可做有机溶剂,A不符合题意;
B.油脂发生皂化反应,生成高级脂肪酸钠可用来制造肥皂,B不符合题意;
C.乙烯可用作水果催熟剂,C不符合题意;
D.工业酒精中含有甲醇,甲醇有毒,不能用于勾兑白酒,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】工业酒精中的甲醇会使人失明,结合其他物质的用途进行判断即可。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.苯与液溴在三溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯,A符合题意;
B.乙醇催化氧化生成乙醛是氧化反应,B不符合题意;
C.乙烯与氢气生成乙烷是加成反应,C不符合题意;
D.甲烷用作燃料发生氧化反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、苯和液溴的反应属于取代反应;
B、乙醇在铜催化下生成乙醛是氧化反应;
C、乙烯和氢气的反应为加成反应;
D、甲烷的燃烧为氧化反应。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.主链上有5个碳原子的庚烷( ),则另两个碳原子可组成一个乙基连在主链3号碳上,或是两个甲基,有: 、 、 、 、 ,共有五种,A符合题意;
B.烷烃的通式为 ,碳元素的质量分数为 ,随 值增大,分母逐渐减小,碳元素的质量分数逐渐增大,B不符合题意;
C.乙烯与溴发生加成反应的产物为二溴乙烷,C不符合题意;
D. 苯恰好与 氢气加成,说明苯分子中碳原子是不饱和碳,但苯中没有碳碳双键,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.庚烷有5种同分异构体;
B.烷烃随着碳原子数的增大,碳元素质量分数逐渐增大;
C.乙烯与溴加成生成二溴乙烷;
D.苯中不含碳碳双键。
5.【答案】C
【解析】【解答】①该反应中反应物为C2H5OH,生成物为CH3CHO,该反应为醇氧化为醛的反应,属于氧化反应;
②该转化中反应物为C2H4,含有碳碳双键,生成物为C2H5OH,不含有碳碳双键,属于加成反应;
③该转化中反应为为C2H4,含有碳碳双键,生成物为C2H5Br,不含有碳碳双键,属于加成反应;
综上,反应①②③的反应类型依次为:氧化反应、加成反应、加成反应,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据反应物和生成物的结构特点,确定反应类型。
6.【答案】D
【解析】【解答】A:该分子除苯环外还有羧基,故不与苯互为同系物,故A不符合题意;
B:分子式为C13H18O2,故B不符合题意;
C:分子中共面的碳原子至少有8个,如框内,故C不符合题意;
D:苯环上的二氯代物位置如图(氯省略)、、、4种(不含立体异构) ,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】同系物是结构相似,组成上相差一个或多个“CH2”的化合物。
苯环12原子共平面。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.乙苯不与溴水发生反应,苯乙烯可以与溴水发生加成反应,使溴水褪色,故A符合题意;
B.由乙苯生产苯乙烯,单键变成双键,则该反应为消去反应,故B不符合题意;
C.乙苯的同分异构体属于苯的同系物的有三种,分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,还有很多不属于苯的同系物的同分异构体存在,故C不符合题意;
D.苯乙烯不属于苯的同系物,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】易错选项C,注意乙苯的同分异构体如果没有限定条件属于芳香烃,同分异构体会有很多种。
8.【答案】A
【解析】【解答】1体积烃只能与1体积Cl2发生加成反应,说明该烃分子中只含1个 ,生成的氯代烷1 mol可与4 mol Cl2发生完全取代反应,说明1分子该氯代烷中含有4个氢原子,结构简式为CH2Cl—CH2Cl,原气态烃结构简式为CH2=CH2。
故答案为:A
【分析】含有一个双键的气态烃1体积能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,有机物中有几个氢原子被取代,就要消耗几分子的氯气,由此即可得出答案。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是乙烯与溴反应,生成1,2-二溴乙烷,属于加成反应,A不符合题意;
B.将 加入溴水中,振荡后水层接近无色属于萃取,不是化学变化,B不符合题意;
C.一氯甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失是一氯甲烷与氯气发生了取代反应,C符合题意;
D.苯燃烧时产生明亮而带有浓烟的火焰是苯与氧气的反应,属于氧化反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙烯使溴水褪色,发生加成反应;
B.CCl4与溴水发生萃取过程;
C.CH3Cl与Cl2发生取代反应;
D.苯燃烧发生氧化反应;
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A.苯和甲苯都只含有C、H两种元素且含有苯环,都是芳香烃,故A正确;
B.苯性质稳定,不能使KMnO4酸性溶液褪色,甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色,故B错误;
C.苯和甲苯都只含碳、氢元素,能够在空气中燃烧生成产物为二氧化碳和水,故C正确;
D.苯、甲苯都能与硝酸发生取代反应,苯与浓硝酸发生取代生成硝基苯,甲苯与浓硝酸发生取代生成2,4,6﹣三硝基甲苯,故D正确;
故选B.
【分析】A.只含有C、H两种元素且含有苯环的物质为芳香烃; B.苯性质稳定,不能使KMnO4酸性溶液褪色; C.苯和甲苯都只含碳、氢元素,能够燃烧; D.苯、甲苯都能与硝酸发生取代反应.
11.【答案】B
【解析】【解答】A. 甲烷在光照条件下与氯气反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,甲烷中氢原子被取代,属于取代反应,A不符合;
B. 醇的分子内脱水生成烯和水,属于消去反应,B符合;
C. 甲苯制取TNT是甲苯和浓硝酸反应,苯环上氢原子被硝基取代,属于取代反应,C不符合;
D. 苯的硝化反应,苯环上氢原子被硝基取代,属于取代反应,D不符合;
故答案为:B。
【分析】A.甲烷与氯气的反应为取代反应;
B.醇的分子内脱水为消去反应;
C.TNT为三硝基甲苯,甲苯制取TNT为取代反应;
D.苯的硝化反应为取代反应;
12.【答案】D
【解析】【解答】解:A、分子中苯环上的氢原子被乙烯基取代,不是烷基,不属于苯的同系物,故A错误;
B、分子中含有两个苯环,不属于苯的同系物,故B错误;
C、分子不符合通式CnH2n﹣6(n≥6),不属于苯的同系物,故C错误;
D、符合苯的同系物的三个条件,故D正确;
故选D.
【分析】根据苯的同系物符合:①只有一个苯环;②苯环上的氢原子被烷基取代;③具有通式CnH2n﹣6(n≥6)来分析解答.
13.【答案】D
【解析】【解答】解:A.苯是无色有特殊气味,密度比水小,难溶于水的液体,故A正确;
B.苯分子中的6个碳碳键完全相同,形成平面正六变形结构,分子中各个键角都是120°,故B正确;
C.苯在铁作催化剂的条件下苯中氢原子被溴原子取代生成溴苯与溴化氢,发生取代反应,故C正确;
D.苯中的化学键是一个大π键,能发生取代反应和加成反应,如苯的溴代,苯与氢气的加成,故D错误.
故选D.
【分析】A.根据苯的物理性质分析;
B.平面正六边形或平面三角形分子的键角为120°,C6H6的空间构型为平面正六边形;
C.苯在铁作催化剂的条件下发生取代反应;
D.苯中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键,易取代难加成.
14.【答案】B
【解析】【解答】烯烃和HCl发生加成反应时,烯烃中碳碳双键物质的量与所需HCl的物质的量相等,1mol某气态烃能与1mol氯化氢发生加成反应,说明该气态烃中含有1个碳碳双键;卤代烃和氯气发生取代反应时,卤代烃中氢原子的物质的量与所需氯气的物质的量相等,说明该卤代烃中含有7个H原子,且其中一个H原子为加成得到的,所以该烯烃中含有6个H原子,符合条件的为B,
故答案为:B。
【分析】加成后的听雨7mol氯气发生取代反应,说明加成后有7个H原子,则贾成千有6个H原子,且含有一个碳碳双键,据此判断即可。
15.【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。
16.【答案】C
【解析】【解答】A. 纤维素是多糖,相对分子质量10000以上,为天然高分子化合物,故A不符合题意;
B.苯乙烯中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,从而能使溴水褪色,而乙苯不能,所以可用溴水来鉴别乙苯和苯乙烯,故B不符合题意;
C. 苯在一定条件下能够与液溴发生取代反应生成溴苯,苯能够与氧气燃烧,该反应属于氧化反应,苯能够与氢气发生加成反应生成环己烷,故C符合题意;
D. 葡萄糖与果糖的分子式都为C6H12O6,分子式相同,结构不同,所以互为同分异构体,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查有机物的基本概念,掌握有机物结构和性质之间的关系是解题的关键,易错选项C,注意苯能够与氢气发生加成反应生成环己烷。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.互不相溶的液体采用分液方法分离,互溶的液体应该采用蒸馏方法分离,硝基苯和苯互溶,所以应该采用蒸馏方法分离,故A不符合题意;
B.苯和硝酸在浓硫酸作催化剂、加热的条件下能发生取代反应,故B不符合题意;
C.光照下取代反应为链锁反应,产物复杂,且一氯甲烷中可能混有甲烷或氯气,应选乙烯与HCl发生加成反应制备,故C不符合题意;
D.乙烯中含有碳碳双键,性质较活泼,能和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.硝基苯能溶于苯;
B.制取硝基苯的原料是苯、浓硝酸和浓硫酸;
C.甲烷与氯气发生取代反应可得到多种取代物;
D.乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.苯与Br2的加成反应是吸热反应,取代反应是放热反应,A不符合题意;
B.苯与 的催化反应可生成溴苯,不能生成邻二溴苯,B不符合题意;
C.转化活化能最大,反应速率最慢,步骤中不存在极性键的断裂,C不符合题意;
D.取代反应的活化能低,生成物本身所具有的能量低,更稳定,苯与Br2的催化反应主反应是取代反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.加成反应是吸热反应,取代反应是放热反应;
B.苯与 的催化反应可生成溴苯,不能生成邻二溴苯;
C.极性键的断裂的判断;
D.取代反应的活化能低,生成物本身所具有的能量低,更稳定。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.乙烯分子中的2个C原子和4个氢原子处于同一平面,苯是平面正六边形结构,都属于不饱和烃,但苯分子中的碳碳键完全相同,没有碳碳双键,A选项不符合题意;
B.乙烯和苯都可以来自于石油,石油的裂解可获得乙烯、石油的催化重整可获得苯,乙烯工业的发展,带动了其他以石油为原料的石油化工的发展,因此,乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,B选项不符合题意;
C.乙烯含有碳碳双键能够发生加成反应,苯的不饱和度很大,也能与氢气、氯气等发生加成反应,C选项不符合题意;
D.乙烯和苯都可以在氧气中燃烧,发生氧化反应,D选项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.苯环中不存在碳碳双键;
B.苯来自于煤的加工;
C.苯既能发生取代又能发生加成反应;
D.乙烯和苯都能和氧气发生氧化反应。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.溴与NaOH溶液反应后与溴苯分层,则溴苯中含有溴单质,可用NaOH溶液洗涤,再经分液而除去,A符合题意;
B.制硝基苯时,将浓硫酸沿器壁缓缓注入浓硝酸并同时搅拌,冷却后加苯,B不符合题意;
C.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C不符合题意;
D.常温下苯和氢气不能发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.苯不溶于NaOH溶液,而Br2能与NaOH反应;
B.浓硫酸与浓硝酸混合过程放热,应冷却后再加苯;
C.苯不能使KMnO4溶液褪色;
D.常温下苯与H2不反应;
21.【答案】(1)①;nCH2=CH2→
(2)③;
(3)②④⑥;⑦;
(4)吸收A燃烧后生成的CO2;D能够吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,造成实验误差
(5)C12H22O11
【解析】【解答】(1)乙烯的产量是衡量一个国家化工发展水平的标准;乙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,用于生产塑料,该反应的化学方程式为: nCH2=CH2→ ;
(2)TNT为2,4,6-三硝基甲苯,常用甲苯与HNO3发生硝化反应制得,该反应的化学方程式为:;
(3)能与金属钠发生反应的官能团有:羟基、羧基,故上述物质中能与金属Na反应的有:②④⑥;
有机物⑧的分子式为:C8H8,与之分子式相同,结构不同的有机物为:⑦;
KMnO4具有氧化性,能将苯环上的甲基氧化为羧基,故⑤与KMnO4溶液反应所得产物的结构简式为:;
(4)装置D中的碱石灰可吸收有机物燃烧产生的CO2,通过增重确定CO2的质量;该装置的缺陷在于空气中的CO2和H2O,也能被装置D中的碱石灰吸收,造成实验误差;
(5)装置C增加的质量为燃烧产生H2O的质量,装置D增加的质量为燃烧产生CO2的质量,结合质量守恒定律可得,有机物A中H元素的质量为:,碳元素的质量为:,故有机物A中氧元素的质量为:17.1g-1.1g-7.2g=8.8g
设有机物A的实验式为:CxHyOz,则可得关系式12x:y:16z=7.2:1.1:8.8,解得x:y:z=12:22:11
由有机物A的摩尔质量为342g/mol可得,该有机物A的分子式为:C12H22O11;
【分析】(1)乙烯的产量是衡量一个国家化工发展水平的标准;乙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应;
(2)TNT为2,4,6-三硝基甲苯,常用甲苯与HNO3发生硝化反应制得;
(3)能与金属钠发生反应的官能团有:羟基、羧基;
由⑧的分子式确定与之互为同分异构体的结构;KMnO4具有氧化性,能将苯环上的甲基氧化为-COOH;
(4)该方法为燃烧法测定有机物分子式,结合装置C、D的用途分析;
(5)装置C增加的质量为燃烧产生H2O的质量,装置D增加的质量为燃烧产生CO2的质量,结合质量守恒定律可确定有机物的最简式,结合摩尔质量确定其分子式;
22.【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。
23.【答案】(1)球棍;比例
(2)CnH2n+2;4
(3)乙烯、苯
(4)bd
(5)CH4
【解析】【解答】(1)A为有机物的球棍模型,B为有机物的比例模型。
(2)A分子结构中都以单键的形式连接,属于烷烃的结构,其同系物的通式符合CnH2n+2。当n=4时,即为丁烷(C4H10)时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A为CH4,为四面体结构,最多只有3个原子共平面;B为CH2=CH2,为平面型结构,所有原子共平面;C为苯,为平面型结构,所有原子共平面。因此三种有机物中,所有原子共平面的是乙烯和苯。
(4)a、苯中不能存在碳碳双键和碳碳单键交替的结构,苯环中所有的化学键均相同,是一种介于单键和双键的特殊共价键,a不符合题意;
b、苯是一种有毒物质,不溶于水,密度比水小,b符合题意;
c、苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,c不符合题意;
d、一定条件下,苯能与H2发生加成反应,生成环己烷,能与O2发生燃烧反应,d符合题意;
故答案为:bd
(5)等质量的烃完全燃烧,若烃中氢元素的质量分数越大,则其燃烧消耗O2的量越多。三种有机物中,氢元素的质量分数CH4>C2H4>C6H6,因此消耗O2体积最大的是CH4。
【分析】(1)根据球棍模型和比例模型的结构进行分析。
(2)A分子结构中都以单键形式连接,属于烷烃。当碳原子数为4开始,烷烃出现同分异构体。
(3)乙烯和苯都是平面型结构,所有原子共平面。
(4)有机物C为苯,结合苯的结构和性质分析选项。
(5)等质量的烃完全燃烧,若烃中氢元素的质量分数越大,则其燃烧消耗氧气的量越多。
24.【答案】(1)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;加成;nCH2=CH2
(2)C6H6;; +Br2 +HBr;取代
【解析】【解答】(1)乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,乙烯与溴发生加成反应,该反应为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,含碳碳双键,发生加聚反应生成聚乙烯,该加聚反应为nCH2=CH2 ;
(2)1个苯分子中含6个C和6个H,其分子式为C6H6,大量实验事实和理论研究都表明,苯分子中6个碳原子之间的键完全相同,结构简式为 ,苯与溴发生取代反应生成溴苯和HBr,该反应为 +Br2 +HBr。
【分析】(1)根据乙烯含有碳碳双键的官能团而发生加成反应判断,根据反应机理进行书写化学方程式;多个加成反应而聚合的反应成为加聚反应;
(2)根据苯的特点化学键介于碳碳单键和双键中的一种特殊键而能发生加成和取代反应,根据取代反应的特点进行判断。
25.【答案】(1)B;A
(2)②方案合理。因为①方案在产生氯乙烷的同时,有副产物生成。
【解析】【解答】(1)用氯原子取代甲烷中的氢原子,该反应属于取代反应;乙烯与氯化氢发生加成反应;
(2)第二个方案更合理,方案一在产生氯乙烷的过程中,有副产物生成。
故答案为:B;A;②方案合理。因为①方案在产生氯乙烷的同时,有副产物生成。
【分析】(1) 加成反应是一种有机化学反应,它发生在有双键或三键(不饱和键)的物质中,使双键或三键断裂 ;取代反应是指化合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; 氧化反应是指物质与氧发生的化学反应,氧气在此过程中提供氧。
(2)第二个方案更合理,因为没有副产物。