1.按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )
解析:分子中含苯环,属于芳香化合物,该物质属于稠环芳香烃,A项错误;分子中不含苯环,不属于芳香化合物,B项错误;该物质是烷烃,属于链状化合物,C项正确;该物质是脂肪烃的衍生物,不属于芳香烃类化合物,D项错误。
答案:C
2.酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示,从结构上看,酚酞除可看作酚外,还可看作( )
A.酮 B.羧酸
C.醇 D.酯
解析:分析酚酞的结构简式可知,其含有与苯环直接相连的羟基,含有苯环,含有酯基(),由此可知,酚酞可以看作酚、芳香化合物(或芳香烃的衍生物)、酯等。
答案:D
3.北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S?诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。S?诱抗素的分子结构如下图,下列关于该分子说法正确的是( )
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
解析:本题考查有机物基础知识中的官能团与键线式表示法。分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基,不含有苯环和酯基,故B、C、D错误。
答案:A
4.有机化合物的分类有多种方法,下列关于有机化合物分类的说法中正确的是( )
A.有机物只能从结构上进行分类
B.根据醇分子中羟基(—OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等
答案:B
5.下列物质属于苯的同系物的是( )
A.③④⑧ B.①⑥
C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥⑦
解析:③和④分子中含有氮和氧元素,不是烃;其他均为烃,但②苯环侧链取代基为不饱和烃基,不是苯的同系物,⑤含有2个苯环,不是苯的同系物,⑦⑧分子结构中不含苯环不属于芳香烃,也不是苯的同系物;只有①⑥含有1个苯环,侧链为饱和烃基,为苯的同系物。
答案:B
6.一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该物质含有3种官能团
B.该物质属于脂环烃
C.该物质属于多官能团化合物
D.该物质属于烃的衍生物
解析:该物质中含有C、H、O三种元素,而烃中只含有C、H两种元素,B项错误。
答案:B
7.下面列出了16种有机化合物的结构简式,请与同学们讨论,尝试从不同角度对它们所代表的物质进行分类并填空。
(1)根据碳的骨架进行分类,属于链状化合物的是________;属于脂环化合物的是____________;属于芳香化合物的是____________。
(2)根据有机物分子的组成元素分类,属于烃的是________;属于烃的衍生物的是________。
(3)根据官能团分类,属于烷烃的是________;属于烯烃的是________;属于炔烃的是________;属于卤代烃的是________;属于醇类的是________;属于羧酸的是________;属于酯的是________;属于芳香烃的是________;属于环烷烃的是________。
解析:有机化合物通常有三种分类方法:根据组成中是否有碳、氢以外的元素,分为烃和烃的衍生物;根据分子中碳骨架的形状,分为链状有机化合物和环状有机化合物;根据分子中含有的特殊原子或原子团(官能团),分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。
答案:(1)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩?? ?? ??
(2)①②③④⑤⑥???? ⑦⑧⑨⑩??
(3)①② ③④ ⑤⑥ ⑦⑧ ⑨⑩ ? ? ?? ??
8.写出下列物质的官能团的名称:
解析:本题考查常见官能团的名称及书写,解答本题的关键在于熟练掌握各类官能团的组成、结构、对应名称。
答案:(1)醇羟基、酚羟基、羧基、酯基 (2)碳碳双键、醛基
(3)酯基 (4)酚羟基、溴原子
课件70张PPT。第一章 认识有机化合物 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第一节 有机化合物的分类 温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业1
1.下列对有机化合物数量、品种繁多的原因的叙述不正确的是( )
A.所有的有机物中都含碳元素且都存在异构现象
B.碳原子既可以和碳原子形成共价键又可以和其他非金属原子(如H、N、S、O等)形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键
D.多个碳原子之间既可以形成长短不一的碳链(碳链可以带有支链),又可以形成碳环,且碳链与碳环可以相互结合
解析:不是所有的有机物都存在同分异构现象,如CH4、C2H6、C3H8等都不存在同分异构现象。
答案:A
2.某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等),则该物质是( )
A.CH2===C(CH3)COOH B.CH2===CHCOOCH3
C.CH3CH2CH===CHCOOH D.CH3CH(CH3)COOH
解析:根据“价键数守恒”,即碳原子价键数为4,氢原子价键数为1,氧原子价键数为2,可知黑色球是碳原子,灰色球是O原子,白色球是H原子,故该物质是CH2===C(CH3)COOH。
答案:A
3.下列化学用语正确的是( )
A.乙烯的结构简式可表示为CH2CH2
B.乙醇的分子式:CH3CH2OH
C.甲烷的结构式:CH4
D.甲苯的键线式可表示为
解析:A项乙烯的结构简式为CH2===CH2,双键不能省略;B为乙醇的结构简式,分子式是C2H6O;甲烷的结构式应为;只有D项正确。
答案:D
4.甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,其理由是( )
A.CH4中的四个键的键长,键角都相等
B.CH4分子中的化学键均为极性键
C.二氯甲烷只有一种结构
D.三氯甲烷只有一种结构
解析:是一种物质,结构一样,所以说CH4不是平面结构。
答案:C
5.下列关于结构式的叙述中正确的是( )
A.表示组成分子中的各原子在空间的位置
B.以共价键相连的两原子间总以一条短线相连
C.结构式和球棍模型在表示分子结构上作用相同
D.用一条短线表示一对共用电子对的图式反映共价分子中各原子的连接顺序
解析:结构式表示不了组成分子中各原子在空间的位置,球棍模型可以。
答案:D
6.下列说法正确的是( )
A.碳骨架为的烃的结构简式为(CH3)2C===CH2
B.有机物分子里一定既有非极性键也有极性键
C.有的烃分子中,一个碳原子形成3个共价键
D.乙烷的键线式为
解析:根据碳原子的成键特点,碳碳原子之间可形成非极性共价键,碳原子与其他原子之间则以极性共价键结合,但是甲烷分子中只有极性键,B项错。有机物中碳通过4个共价键与其他原子相连,C项错。应为丙烷的键线式,D项错。
答案:A
7.某有机化合物的结构简式为
,分析其结构并回答下列问题:
(1)写出其分子式________。
(2)其中含有________个不饱和碳原子,分子中有________种双键。
(3)分子中的饱和碳原子有________个。
解析:根据碳原子的成键特点,与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子;成键的原子数目小于4的碳原子称之为不饱和碳原子,此分子中有12个不饱和碳原子,除碳碳双键外,碳原子还可以与氧、硫等原子形成双键,此分子中有碳碳双键和碳氧双键两种,如结构简式中所标位置:
答案:(1)C16H16O5 (2)12 2 (3)4
8.如下图所示为4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假设碳原子上其余的化学键都与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母,下同)。
(2)在如上图所示的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成________和________;不仅可以形成________,还可以形成碳环。
(3)含有双键的是________,含有三键的是________。
(4)图中互为同分异构体的是:A与________;B与________;D与________。
解析:(1)烷烃中碳原子之间都以单键形式结合,由此可以判断,题中属于烷烃的是A、C和H。(2)观察题中的有机化合物,可以看出碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键,还可以形成双键,如B、E、F,也可以形成三键,如D、G;碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链,还可以形成碳环。(3)每个小球表示一个碳原子,每根小棍表示一个单键,可知A的分子式为C4H10;B的分子式为C4H8,分子中存在双键;C的分子式为C4H10;D的分子式为C4H6,分子中存在三键;E的分子式为C4H8;F的分子式为C4H8;G的分子式为C4H6;H的分子式为C4H8,分子中碳原子之间形成碳环。(4)A与C互为同分异构体,B与E、F、H互为同分异构体,D与G互为同分异构体。
答案:(1)ACH (2)双键 三键 碳链
(3)BEF DG (4)C E、F、H G
课件45张PPT。第一章 认识有机化合物 第二节 有机化合物的结构特点 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业2
1.下列叙述中正确的是( )
A.分子式相同,元素百分含量也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
解析:本题考查同种物质、同系物、同分异构体的概念。分子式相同,结构不一定相同,所以不一定是同种物质。通式相同的不同物质不一定是同系物,可能是同分异构体。相对分子质量相同,分子式不一定相同。故正确答案为C。
答案:C
2.下列选项中的物质属于官能团异构的是( )
A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.CH2===C(CH3)2和CH3CH===CHCH3
C.CH3CH2OH和CH3OCH3
D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CH2COOH
解析:
答案:C
3.下列各组物质互为同分异构体的是( )
解析:A、B中两种物质均为同一物质;H2SO4和H3PO4的相对分子质量相同,结构不同,但二者不是同分异构体。
答案:D
4.下列说法正确的是( )
解析:属于醇类,二者的结构不相似,不是同系物,A不正确;CH3COOH和HCOOCH3的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,B正确;C60与C70都是由碳元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,C不正确;H2O和HDO都是水分子,是化合物,故D也不正确。
答案:B
5.下列化合物分别跟溴和铁粉反应,苯环上的氢原子被取代,所得一溴代物有两种同分异构体的是( )
解析:苯的同系物在苯环上的一元取代物的同分异构体种数只需分析苯环上氢原子的种数。A有3种;B有2种;C有3种;D只有1种。
答案:B
6.分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:
答案:C
7.烷烃分子可看作由等基团组成。
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,则该烃分子应含________个碳原子,其结构简式可能为________________________或______________________或______ __________________。
(2)上述有机化合物与氯气在光照条件下发生________反应,这些同分异构体中,一氯代物有4种同分异构体的是_________ _______________。
解析:
答案:
8.“立方烷”是合成的一种烃,其分子为正方体结构,其碳骨架结构如图所示,则:
(1)写出立方烷的分子式________。
(2)其二氯代物有________种同分异构体。
(3)已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷的分子结构相似,如图所示,则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为________。
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:立方烷8个顶点上各有一个“CH”,故分子式为C8H8。立方烷的二氯代物有3种,即氯原子可以占据同一边上的两个顶点,同一平面对角线的两个顶点,立方体对角线的两个顶点。化合物A的二氯代物在面对角线上有2种同分异构体,这是不同于立方烷的地方。
答案:(1)C8H8 (2)3 (3)B
课件46张PPT。第一章 认识有机化合物 第二节 有机化合物的结构特点 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第2课时 同分异构现象和同分异构体 【答案】 【解析】 温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业3
1.有机化合物种类繁多,但其命名是有规则的,下列有机化合物的命名正确的是( )
解析:A项中的烷烃没有支链,故其正确的名称是正己烷,错误;B项中只有在3号碳原子上有1个甲基,正确;C项中应遵循编号起点离支链最近的原则,故其正确的名称为2-甲基丁烷,而不是3-甲基丁烷,错误;D项命名时要遵循主链最长原则,其主链应含有4个碳原子,而不是3个碳原子,故其正确的名称是2-甲基丁烷,错误。
答案:B
2.烷烃命名可简化为口诀“选主链,定某烷,编碳位,定支链;取代基,写在前,注位置,短线连;相同基,合并算,不同基,简在前”。有机物的名称为( )
A.4-乙基-2,5-二甲基庚烷
B.2,5-二甲基-4-丙基己烷
C.2,5-二甲基-4-乙基庚烷
D.1,1,4-三甲基-3-乙基己烷
解析:A项错误,应先说较简单的甲基;B项错误,最长碳链碳原子数为7,主体命名应叫庚烷;D项错误,1位不出现甲基。
答案:C
A.9 B.11 C.12 D.13
答案:C
4.某烷烃的结构简式为,它的正确命名应是( )
A.2-甲基-3-丙基戊烷 B.3-异丙基己烷
C.2-甲基-3-乙基己烷 D.5-甲基-4-乙基己烷
解析:由烷烃的结构简式可知,其主链有6个C原子,
。故命名为:2-甲基-3-乙基己烷。
答案:C
5.某有机物结构简式如下图,其系统命名正确的是( )
A.1,3-二甲基-4,5-二乙基己烷
B.1,3-二甲基-4-乙基辛烷
C.5-甲基-4-乙基壬烷
D.4-甲基-5-乙基壬烷
解析:最长碳链应为9个碳原子,定名为壬烷;离支链最近的一端开始编号,所以4位为乙基。
答案:C
6.已知下列两个结构简式:CH3—CH3和CH3—,两式中均有短线“—”,这两条短线所表示的意义是( )
A.都表示共用一对电子对
B.都表示一个共价单键
C.前者表示一对共用电子对,后者表示一个未成对电子
D.前者表示分子内只有一个共价单键,后者表示该基团内无共价单键
解析:
答案:C
7.(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称:
(2)根据下列有机物的名称,写出相应的结构简式:
①2,4-二甲基戊烷
_______________________________________________________
②2,2,5-三甲基-3-乙基己烷
_______________________________________________________
解析:(1)对烷烃进行命名,应按照系统命名的顺序,首先选主链,称某烷;然后编碳号定基位;最后再写名称。
(2)由有机物的名称确定烷烃的主链及其碳原子数,再依据支链位置画出碳骨架,最后根据碳满四价原则添氢。
答案:(1)①3,3,4,6-四甲基辛烷 ②3,3,5-三甲基庚烷 ③4-甲基-3-乙基辛烷 ④3,3,4-三甲基己烷
8.下列烷烃的名称是否正确?若不正确则改正。
3-乙基-2,4-二甲基己烷
(4)CH3CH(CH3)C(CH3)2C(CH3)(C2H5)(CH2)2CH3
2,3,3,4,5-五甲基-4-乙基己烷
答案:(1)主链选错,故不正确。
应是2,5-二甲基-4-乙基庚烷。
(2)编号错,取代基编号之和应最小,故不正确。
应是2,5-二甲基-3-乙基己烷。
(3)取代基顺序写错,应由简到繁,故不正确。
应是2,4-二甲基-3-乙基己烷。
(4)主链选错,故不正确。这类结构简式很容易弄错主链碳原子数和写错取代基位置,最好化为较直观的
然后命名,应是2,3,3,4-四甲基-4-乙基庚烷。
课件38张PPT。第一章 认识有机化合物 第三节 有机化合物的命名 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第1课时 烷烃的命名 【解析】 【答案】 D温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业4
1.下列有机物命名正确的是( )
解析:A项中主链选取错误,主链应含4个碳原子,故应为2-甲基丁烷;C项中的两个甲基在苯环的对位,其名称应为对二甲苯;D项中的编号顺序错误,应该为2-甲基-1-丙烯。
答案:B
2.下列关于苯的同系物命名的说法中错误的是( )
A.苯的同系物命名必须以苯作为母体,其他的基团作为取代基
B.二甲苯可以用邻、间、对这种习惯方法进行命名
C.二甲苯也可以用系统方法进行命名
D.化学式是C8H10的苯的同系物有3种同分异构体
解析:化学式为C8H10的苯的同系物的同分异构体有:
答案:D
3.下列有机化合物命名正确的是( )
①3-甲基-2-丁烯 ②3,4-二甲基戊烷
③2-乙基丁烷 ④3-乙基-2-甲基戊烷
A.②③ B.③④
C.都正确 D.都错误
解析:
答案:D
A.5-乙基-2-己烯 B.2-甲基庚烯
C.3-甲基-5-庚烯 D.5-甲基-2-庚烯
解析:选碳碳双键所在的最长碳链为主链,编号从距双键近的一端开始。
答案:D
5.下列有机物的名称实际上不可能存在的是( )
A.2,2-二甲基丁烷 B.2-甲基-4-乙基-1-己烯
C.3,3-二甲基-2-戊烯 D.3-甲基-2-戊烯
解析:
答案:C
6.小张同学的作业本中出现了“4-甲基-4-己炔”的命名,下列有关说法正确的是( )
A.小张的命名完全正确,烃的结构简式为
B.小张给主链碳原子的编号不正确,应命名为“3-甲基-2-己炔”
C.该烃不存在,根据上述名称无法写出合理的结构简式
D.小张的命名不正确,可能是将双键错看成三键,应命名为“4-甲基-4-己烯”
解析:根据名称写出的结构简式
中,左数第四个碳原子成键数目超过4,因此该烃实际上不存在。即使改为“4-甲基-4-己烯”,其编号也是错误的。
答案:C
7.用系统命名法给下列物质命名:
答案:(1)3,5-二甲基庚烷 (2)2-甲基-5-乙基辛烷
(3)3,3,6-三甲基辛烷 (4)4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯
(5)3-甲基-2-乙基-1-丁烯 (6)1-甲基-2-乙基苯
8.写出下列物质的结构简式:
(1)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷:____________________________;
(2)3-甲基-1-丁炔:_____________________________________;
(3)1,4-戊二烯:________________________________________;
(4)环戊烯:___________________________________________;
(5)苯乙烯:___________________________________________。
解析:根据有机物的名称写结构简式时,先根据有机物名称确定主链上的碳原子数,然后再确定官能团位置,最后确定取代基的位置。2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷的结构简式为:
答案:
课件32张PPT。第一章 认识有机化合物 第三节 有机化合物的命名 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第2课时 烯烃、炔烃和苯的同系物的命名 温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业5
1.下列各组液体混合物,可以用分液漏斗分离的是( )
A.乙醇和水 B.溴乙烷和水
C.溴乙烷和氯仿 D.苯和溴苯
解析:可用分液漏斗分离的液体应互不相溶,A、C、D三项中的两种物体可以互溶,B项中的两种物质互不相溶,可用分液漏斗分离。
答案:B
2.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8 ℃的易挥发性液体)和CH3COOH分离的最佳方法是( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.加入烧碱溶液之后蒸出乙醛,再加入浓硫酸,蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
解析:尽管乙醛沸点仅为20.8 ℃,而乙酸沸点为117.9 ℃,但考虑到两者均易挥发,因此C选项的方法分离效果更好。
答案:C
3.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.分离CCl4和水
B.洗涤沉淀时,向漏斗中加入适量水,搅拌并滤干
C.液体分层,下层呈无色
D.除去氯气中的氯化氢
解析:水与四氯化碳不互溶,可以用分液的方法除去,A项正确;在洗涤沉淀时加入的水要没过沉淀,但不能超过滤纸上沿,且不能搅拌,B项图示无错误,但语言叙述有错误;四氯化碳的密度比水的密度大,在水的下面,C错误;洗气应是长进短出,从右侧通入,方向错误,D错误。
答案:A
4.工业上食用油的生产大多数采用浸出工艺。菜籽油的生产过程为:将菜籽压成薄片,用轻汽油浸泡,进行操作A;过滤,得液体混合物;对该混合物进行操作B,制成半成品油,再经过脱胶、脱色、脱臭即制成食用油。操作A和B的名称分别是( )
A.溶解、蒸发 B.萃取、蒸馏
C.分液、蒸馏 D.萃取、过滤
解析:操作A是用轻汽油浸泡,该过程属于萃取;汽油与油脂的混合物则需用蒸馏的方法分离。
答案:B
5.按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是( )
A.步骤(1)需要过滤装置 B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要蒸馏装置
解析:步骤(1)的操作应为过滤,需要过滤装置;步骤(2)分液得到水层和有机层,需用到分液漏斗;步骤(3)的操作应为蒸发结晶,需用蒸发皿而不是坩埚;步骤(4)从有机层中分离出甲苯需用蒸馏的方法。
答案:C
6.以下实验能获得成功的是( )
A.用KMnO4酸性溶液鉴别乙烯和乙醇
B.将乙烷与溴水混合光照制溴乙烷
C.苯和硝基苯的混合物采用分液的方法分离
D.可用CCl4萃取碘水中的碘
解析:乙烯和乙醇均能使高锰酸钾酸性溶液褪色,无法鉴别二者,A错。应用乙烯和HBr加成制备溴乙烷,B错。苯和硝基苯互溶,不能直接分液,C错。
答案:D
7.选择下列实验方法分离物质,将分离提纯方法的序号填在横线上。
A.萃取分液 B.升华 C.重结晶 D.分液 E.蒸馏 F.过滤 G.洗气
(1)________分离饱和食盐水与沙子的混合物;
(2)________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾;
(3)________分离水和汽油的混合物;
(4)________分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
(5)________除去混在乙烷中的乙烯。
(6)________提取碘水中的碘。
解析:沙子不溶于食盐水,采用过滤的方法即可分离;硝酸钾在水中的溶解度随温度升高明显增大而NaCl在水中的溶解度受温度影响不大,采用重结晶法和过滤可将其分离;水和汽油互不相溶,分层,可用分液法进行分离;CCl4和甲苯两种互溶的液体,沸点差大于30℃,可用蒸馏法分离;乙烯中含双键,可被溴水吸收,可用洗气的方法除去;碘在有机溶剂中溶解度大,可用萃取分液方法提取。
答案:(1)F (2)CF (3)D (4)E (5)G (6)A
8.现拟分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,下面是分离操作步骤流程图。图中圆括号内表示需要加入的适当试剂,方括号内表示适当的分离方法,方框内的字母表示所分离的有关物质(主要物质)的名称。请根据图示,回答下列问题。
已知:各物质的沸点:乙酸乙酯77.1℃,乙醇78.5℃,乙酸118℃。
(1)分离方法:①是________,②是________,③是________。
(2)试剂a是______________,试剂b是________。
(3)分离的物质:A是__________,B是__________,C是__________,D是__________,E是__________。
解析:三者为互溶的液体,乙酸乙酯不溶于水,乙酸和乙醇均易溶于水,故可先用饱和Na2CO3溶液分离出乙酸乙酯;乙醇、乙酸的沸点相差不大且极易溶于水,故可把乙酸转化为盐类,而后利用蒸馏法得到乙醇,最后将乙酸盐再转化为乙酸,蒸馏即得。
答案:(1)分液 蒸馏 蒸馏 (2)饱和Na2CO3溶液 硫酸 (3)乙酸乙酯 CH3CH2OH、CH3COONa CH3COONa CH3COOH CH3CH2OH
课件36张PPT。第一章 认识有机化合物 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第1课时 有机物的分离和提纯 温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业6
1.二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库等中的制冷剂。试判断二氟甲烷的核磁共振氢谱共有多少个峰( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:二氟甲烷的结构中只有一种氢原子,故其核磁共振氢谱只有1个峰。
答案:D
2.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式可能是( )
A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3
C.CH3CH2OH D.CH3CH2CHO
解析:A选项中有机物无O—H键,错误;C选项中有机物的相对分子质量是46,错误;D选项中有机物的相对分子质量是58,且无O—H键、C—O键,错误;B选项中有机物的相对分子质量是60,且含有C—H键、O—H键、C—O键,正确。
答案:B
3.在核磁共振氢谱中出现两个峰,其氢原子个数之比为3?2的化合物是( )
解析:核磁共振氢谱中出现两个峰说明该物质中有两种环境的氢原子。A选项有甲基上的氢原子和CH2上的氢原子两种,氢原子个数之比为3?1;B选项中有三种环境的氢原子,氢原子个数之比为3?1?1;C选项中有三种环境的氢原子,氢原子个数之比为3?4?1;D选项有两种环境的氢原子,氢原子个数之比为3?2,所以D选项正确。
答案:D
4.某有机化合物A的相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核谱共振氢谱如图所示。下列关于有机化合物A的说法中不正确的是( )
A.有机化合物A属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B.有机化合物A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应
C.符合题中有机化合物A分子结构特征的有机物有1种
D.A的同分异构体中与其属于同类化合物的只有2种
解析:苯环上只有一个取代基,则苯环上有三种氢原子,苯基(C6H5—)的相对分子质量是77,则取代基的相对分子质量是59,对照核磁共振氢谱可知,取代基上的氢原子是等效的,对照红外光谱可判断,A的结构简式是,故A、B、C项均正确。与A同类的同分异构体有5种,故D项错误。
答案:D
5.某有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12 g该有机物完全燃烧的产物通过浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g,再通过碱石灰,碱石灰增重26.4 g。则该有机物的分子式为( )
A.C4H10 B.C2H6O
C.C3H8O D.C2H4O2
解析:由题意知,该有机物完全燃烧生成14.4 g H2O,26.4 g CO2,则n(H2O)==0.8 mol,n(H)=2n(H2O)=2×0.8 mol=1.6 mol,n(C)=n(CO2)==0.6 mol,则该有机物中n(O)==0.2 mol。故n(C)?n(H)?n(O)=0.6 mol?1.6 mol?0.2 mol=3?8?1,只有C项符合题意。
答案:C
6.有A、B、C三种有机物,按要求回答下列问题:
(1)取有机物A 3.0 g,完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况),已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,求该有机物的分子式________。
(2)有机物B的分子式为C4H8O2,其红外光谱图如下,
试推测该有机物的可能结构:__________________。
解析:(1)实验式
C3H8O
相对分子质量:Mr(A)=30×2=60
Mr[(C3H8O)n]=60 n=1,故分子式为C3H8O
(2)根据谱图所示,该有机物有下列特征基团:不对称—CH3、C===O、C—O—C,结合分子式C4H8O2可知,该有机物可能为酯或含羰基的醚。有如下几种结构:
(3)
答案:(1)C3H8O
(2)CH3COCH2OCH3、CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3
(3)红外光谱法 核磁共振氢谱法
①四 两 ②三 两
7.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
解析:(1)Mr(A)=D(H2)·Mr(H2)=45×2=90
(2)由m(H2O)=5.4 g m(CO2)=13.2 g
知A中m(H)=0.6 g m(C)=3.6 g,故A中还应有O,m(O)=9.0 g-0.6 g-3.6 g=4.8 g
则A中n(C)?n(H)?n(O)=??=0.3?0.6?0.3=1?2?1
故A的实验式应为CH2O
又因A的相对分子质量为90
故A的分子式为C3H6O3。
(3)A能与NaHCO3反应放出0.1 mol CO2,与Na反应放出0.1 mol H2,故0.1 mol A中有0.1 mol—COOH和0.1 mol—OH。
(4)由核磁共振氢谱可知,A有4种氢原子。
答案:(1)90 (2)C3H6O3
课件51张PPT。第一章 认识有机化合物 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 课堂互动探究课前自主学习 课时作业随堂基础巩固第2课时 元素分析和相对分子质量的测定 温示提馨(点击进入)请做:随堂基础巩固03 温示提馨(点击进入)请做:课时作业7课件18张PPT。第一章 认识有机化合物本章专题总结拓展 温示提馨(点击进入)请做:第一章章末测试 课时作业7 元素分析和相对分子质量的测定
一、选择题
1.用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比是1?1?6,则该化合物的结构简式为( )
A.CH3—O—CH2—CH3
B.
C.CH3CH2CH2OH
D.C3H7OH
解析:三个峰说明有三种不同化学环境的氢原子,且个数比为1?1?6,只有B项符合。D项结构不明,是分子式而不是结构简式。
答案:B
2.某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下:
该有机分子的核磁共振波谱图如下(单位是ppm):
下列关于该有机物的叙述正确的是( )
A.该有机物不同化学环境的氢原子有6种
B.该有机物属于芳香化合物
C.键线式中的Et代表的基团为—CH3
D.该有机物在一定条件下能够发生消去反应
解析:A项,由谱图可知有8种不同环境的氢原子,A错;B项,由键线式可看出,该物质中无苯环,不属于芳香化合物,B错;C项,Et为—CH2CH3,C错。
答案:D
3.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法不正确的是( )
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.仅由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
解析:由A的红外光谱知A中有—OH,由A的核磁共振氢谱知A中有3种氢原子,故若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3CH2OH。
答案:D
4.已知某有机物A的核磁共振氢谱如下图所示,下列说法中,错误的是( )
A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1?2?3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O2,则其同分异构体有三种
解析:由核磁共振氢谱可知,其分子中含有三种不同化学环境的氢原子,峰的面积之比等于其原子个数之比,但不能确定具体个数,故B、C正确;由A的分子式C3H6O2可知,其同分异构体有3种:CH3COOCH3、CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3。其中有三种不同化学环境的氢原子且个数之比为1?2?3的有机物的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3。故正确答案为A。
答案:A
5.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )
A.只测定它的C、H比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
解析:当CO2和H2O中m(C)+m(H)=m(有机物)时,说明有机物中没有氧元素。
答案:D
6.某混合气体由两种气态烃组成2.24 L该混合气体完全燃烧后,得到4.48 L二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6 g水,则这两种气体可能是( )
A.CH4和C3H8 B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4 D.C2H4和C2H6
解析:n(C)==0.2 mol,
n(H)=×2=0.4 mol,
n(混合物)?n(C)?n(H)=1?2?4。
所以该混合气体的平均分子式为C2H4。
符合题意的组合只有B选项。
答案:B
7.某有机物样品3.1 g完全燃烧,燃烧后的混合气体通入过量的澄清石灰水中,石灰水共增重7.1 g,经过滤、干燥得到10 g沉淀。该有机物样品可能是( )
A.乙烯 B.乙醛
C.乙酸 D.乙二醇
解析:根据题意,10 g沉淀为CaCO3,则产生的二氧化碳为0.1 mol,即4.4 g,其中碳元素质量为0.1 mol×12 g/mol=1.2 g,石灰水增重7.1 g,所以有机物燃烧生成的水的质量为7.1 g-4.4 g=2.7 g,即n(C)=0.1 mol,n(H)=×2=0.3 mol,氢元素质量为0.3 mol×1 g/mol=0.3 g,有机物样品共3.1 g,所以氧元素的质量=3.1 g-1.2 g-0.3 g=1.6 g,物质的量为=0.1 mol,碳、氢、氧原子的物质的量之比为1?3?1,即最简式为CH3O,只有D符合。
答案:D
8.在120℃条件下,3.7 g某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后,将所得气体先通过浓H2SO4,浓H2SO4增重2.7 g,再通过碱石灰,碱石灰增重6.6 g,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如下图所示:
则该有机物可能是( )
A.HCOOCH2CH3 B.CH3CH2C≡CH
C.CH3CH2OH D.CH2===CHCH3
解析:浓H2SO4吸水,增重的质量即为H2O的质量为2.7 g,计算得m(H)=0.3 g,n(H)=0.3 mol;碱石灰吸收CO2,则CO2的质量为6.6 g,计算得m(C)=1.8 g,n(C)=0.15 mol;根据以上数据可计算得m(O)=3.7 g-0.3 g-1.8 g=1.6 g,n(O)=0.1 mol。此有机物中C、H、O原子个数之比为0.15?0.3?0.1,即3?6?2,只有A选项正确,且A选项中氢原子共有三类,对应核磁共振氢谱中有三个峰。
答案:A
9.由E(金属铁)制备的E(C5H5)2的结构如图甲所示,其中氢原子的化学环境完全相同。
但早期人们却错误地认为它的结构如图乙所示。核磁共振法能区分这两种结构。甲和乙的核磁共振氢谱中,分别有几种吸收峰( )
A.1种 1种 B.1种 2种
C.1种 3种 D.2种 3种
解析:甲中氢原子的化学环境完全相同,其核磁共振氢谱中只有1种吸收峰;乙中与铁相连的2个五元环结构全等,每个五元环中有3种不同化学环境的氢原子,则其核磁共振氢谱中有3种吸收峰。
答案:C
10.某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧,只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是( )
A.该化合物仅含碳、氢两种元素
B.该化合物中碳、氢原子个数比为1?4
C.无法确定该化合物是否含有氧元素
D.该化合物一定是C2H8O2
解析:n(CO2)==0.2 mol,n(H2O)=
=0.4 mol。m(C)+m(H)=0.2 mol×12 g·mol-1+0.4 mol×2×1 g·mol-1=3.2 g<6.4 g,故n(O)==0.2 mol。
则n(C)?n(H)?n(O)=0.2 mol?(0.4 mol×2)?0.2 mol=1?4?1,该化合物的实验式为CH4O。由于CH4O中氢原子已饱和,故实验式即化学式。
答案:B
11.下图是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子。请根据下图两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于下图的两种物质( )
A.A是C3H6;B是C6H6 B.A是C2H6;B是C3H6
C.A是C2H6;B是C6H6 D.A是C3H6;B是C2H6
解析:核磁共振氢谱是记录不同氢原子核对电磁波的吸收情况来推知氢原子种类的谱图。根据题目所示的谱图,图1中只有一种氢原子,且是稳定的氢原子,所以图1中C2H6。在图2中,氢原子中有3种,且比例为2?1?3,符合此情况的物质分子是C3H6。C3H6的结构简式为CH3—CH===CH2,其中氢原子有三种,这三种氢原子的原子核吸收的电磁波的强度不相同,且是3?1?2的,因此图2是C3H6的核磁共振氢谱谱图。
答案:B
12.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中C的质量分数;②X中H的质量分数;③X在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )
A.①②④ B.②③④ C.①③⑤ D.①②
解析:由①②可确定该气态化合物的最简式,若要确定X的分子式,还需要知道X的相对分子质量,即需要知道X对H2的相对密度。
答案:A
二、填空题
13.有机物A满足下列条件:
①A在空气中完全燃烧的产物是CO2和H2O,且燃烧过程中产生CO2的物质的量等于消耗O2的物质的量,也恰好和生成H2O的物质的量相等;
②质谱法测定A的相对分子质量为180,分子中含有六元环;
③碳原子和氧原子在分子结构中都有两种不同的化学环境,且A的核磁共振氢谱中有3个吸收峰。
回答下列问题:
(1)A的实验式(最简式)是________________________________。
(2)A的分子式是_______________________________________。
(3)A的结构简式是_____________________________________。
(4)A有一种同分异构体B,其分子中也有六元环,所有碳原子都处于相同的化学环境中,其结构简式是_________________________
__________________________________________________________。
解析:燃烧时n(CO2)=n(O2),说明有机物的分子式可表示成Cx(H2O)y,n(CO2)=n(H2O),说明有机物分子中碳原子数与氢原子数之比为1?2,故其最简式为CH2O,结合A的相对分子质量为180可知,A的分子式为C6H12O6。由该有机物分子中碳原子和氧原子都有两种不同的化学环境且分子中含有六元环知,该六元环必是由3个碳原子和3个氧原子交替连接形成。剩下的3个碳原子和3个氧原子有两种组合方式,1种是CH3O—,1种是HOCH2—,再结合分子中氢原子处于3种不同的化学环境可得出正确结论。若所有碳原子均处于相同的化学环境,则必是由6个碳原子形成六元环。
答案:(1)CH2O (2)C6H12O6
14.有机物分子式的确定常采用燃烧法,其操作如下:在电炉加热下用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法测定有机物分子式常用的装置,其中A管装碱石灰,B管装无水CaCl2。现准确称取1.80 g有机物样品(含C、H元素,还可能含有O元素),经燃烧被吸收后A管质量增加1.76 g,B管质量增加0.36 g。请按要求填空:
(1)此法适宜于测定固体有机物的分子式,此有机物的组成元素可能是________。
(2)产生的气体按从左到右的流向,所选各装置导管口的连接顺序是________。
(3)E和D中应分别装有何种药品________。
(4)如果将CuO网去掉,A管增加的质量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)该有机物的最简式是______________________________。
(6)要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是______。
A.消耗E中液体的质量
B.样品的摩尔质量
C.CuO固体减少的质量
D.C装置增加的质量
E.燃烧消耗氧气的物质的量
(7)在整个实验开始之前,需先让D产生的气体通过整套装置一段时间,其目的是___________________________________________
_________________________________________________________。
解析:(1)B管质量增加为所吸收的水的质量,A管质量增加为所吸收CO2的质量。m(H2O)=0.36 g,m(H)=0.36 g×2/18=0.04 g。m(CO2)=1.76 g,m(C)=1.76 g×12/44=0.48 g。1.80 g-0.04 g-0.48 g=1.28 g,故有机物中除C、H两种元素外,还有O元素。(2)要确定有机物的分子式,首先要确定有机物的组成元素。由题中信息可知,B管吸收水分,A管吸收CO2,所以B管应在A管前面,否则A管会将CO2、H2O一同吸收。有机物在电炉中燃烧需要O2,这就需要将D装置与电炉相连,D装置提供的氧气中有水分,其后应连接C装置除去水分,故导管的接口顺序为g-e-f-h-i-c-d-a-b(其中a与b,c与d的顺序可交换)。(3)E、D中的药品显然是用来制O2的,E中为液体,D中为固体。显然液体是H2O2(或H2O),固体为MnO2(或Na2O2)。(4)若将氧化铜网去掉,则有机物燃烧产生的CO不能被A管吸收,A管增加的质量减小。(5)由(1)可知,n(H)=0.04 mol,n(C)==0.04 mol,n(O)==0.08 mol,该有机物的最简式为CHO2。(6)已知最简式为CHO2,只要再知道有机物的相对分子质量,即可求出其分子式。设其分子式为(CHO2)n,则n=相对分子质量/最简式的式量=相对分子质量/45。(7)通O2赶尽装置中的CO2和水,否则所求有机物中C、H含量偏高。
答案:(1)C、H、O (2)gefhicd(或dc)ab(或ba)
(3)H2O2(或H2O),MnO2(或Na2O2) (4)减小
(5)CHO2 (6)BE (7)除去装置中的空气
15.利用核磁共振技术可测定有机物分子的三维结构。在有机物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的特征峰也不同,根据特征峰可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如,乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,其核磁共振氢谱中给出的特征峰有两个,如图所示:
(1)下列物质中,其核磁共振氢谱给出的特征峰只有一个的是________。
A.CH3CH3 B.CH3COOH
C.CH3COOCH3 D.CH3COCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如图所示,A的结构简式为________,请预测B的核磁共振氢谱上有________个特征峰。
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子的结构简式的方法:______________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)由题意可知,核磁共振氢谱中峰的数目与分子中氢原子化学环境相关,有几种化学环境的氢原子就有几个峰,要求该化合物的核磁共振氢谱只有一个峰,则只有一种化学环境的氢原子,所以A、D都符合;(2)由A的氢谱图中只有一个峰,可得A的结构简式为BrCH2CH2Br,而B的结构简式只能是CH3CHBr2;(3)根据C2H6O能写出的结构简式只有2种:CH3CH2OH和CH3OCH3,所以如果氢谱中存在3个峰,则为乙醇;如果氢谱中存在1个峰,则为甲醚。
答案:(1)AD (2)BrCH2CH2Br 两 (3)若图谱中给出了3个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构简式是CH3CH2OH;若图谱中给出了1个吸收峰,则说明C2H6O的结构简式为CH3OCH3
16.为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
(一)分子式的确定:
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:
生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质中各元素的原子个数比是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为________,该物质的分子式是________。
(3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式________。
(二)结构式的确定:
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如:甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有两种氢原子如图②。经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为__________________________。
解析:(1)据题意有:n(H2O)=0.3 mol,则有n(H)=0.6 mol;n(CO2)=0.2 mol,则有n(C)=0.2 mol。据氧原子守恒有n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3 mol+2×0.2 mol-2×=0.1 mol,则该物质各元素原子个数比N(C)?N(H)?N(O)=n(C)?n(H)?n(O)=2?6?1。(2)据(1)可知该有机物的实验式为C2H6O,假设该有机物的分子式为(C2H6O)m,由质谱图知其相对分子质量为46,则46m=46,即m=1,故其分子式为C2H6O。(3)由A的分子式为C2H6O可知A为饱和化合物,可推测其结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氢谱图可知:A有三种不同类型的H原子,CH3OCH3只有一种类型的H原子,故A的结构简式为CH3CH2OH。
答案:(1)N(C)?N(H)?N(O)=2?6?1
(2)46 C2H6O (3)CH3CH2OH,CH3—O—CH3
(4)CH3CH2OH
第一章章末测试
时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题2分,共40分。每小题只有一个正确选项)
1.下列羧酸中,具有四种官能团的是( )
解析:B有碳碳双键、羧基、羟基、羰基。
答案:B
2.某有机物的结构简式为,下列说法中不正确的是( )
A.该有机物属于饱和烷烃
B.该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷
C.该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷互为同系物
D.该烃的一氯取代产物共有8种
解析:该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷均为烷烃且碳原子数相同,二者互为同分异构体。
答案:C
3.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是( )
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法
C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的基团
解析:用于分析有机物相对分子质量的是质谱法,核磁共振氢谱通常用来判断有机物分子中氢原子的种类。
答案:C
4.下列关于有机物的说法不正确的是( )
①CH3—CH===CH2和CH2===CH2的最简式相同
②CH≡CH和C6H6含碳量相同
③丁二烯和丁烯为同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低
⑤标准状况下,11.2 L的戊烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是核磁共振谱法
A.①②⑥ B.②③④
C.②④⑥ D.③⑤⑥
解析:同系物必须为同类物质,即所含官能团的种类和个数都必须相同,③中丁二烯和丁烯分子中含有的双键数目不同,不是同系物关系;⑤戊烷在标准状况时为液体,故11.2 L戊烷物质的量不是0.5 mol;⑥能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是质谱法,核磁共振谱法可以确定分子中氢原子的种类。故答案为D。
答案:D
5.最简式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.辛烯和3-甲基-1-丁烯 B.苯和乙炔
C.1-氯丙烷和2-氯丙烷 D.甲基环己烷和己炔
解析:写出分子式可得最简式。注意:同系物要求结构相似,就是一定要属于同类物质。A项中两者互为同系物;C项中两者互为同分异构体;D项不是同系物,且最简式也不同。
答案:B
6.下列四组物质的分子式或化学式都相同,按物质的分类方法,属于同一类物质的是( )
解析:本题是关于物质分类的习题,创新之处在于把有机物的分类和无机物的分类融合在一起,并把同素异形体和同分异构体的内容有机结合,出在同一题目中。从有机物的学习上来说,有激发学习兴趣的作用。按物质的分类,A、C、D都是按官能团分类的;而B却是无机物中的单质,是同素异形体。
答案:B
7.下列叙述中正确的是( )
A.相对分子质量相同、结构不同的化合物一定是互为同分异构体关系
B.结构对称的烷烃,其一氯代物必定只有一种结构
C.互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式
D.通式为CnH2n且碳原子数不同的有机物一定互为同系物
解析:相对分子质量相同的化合物其分子式可能不同,如CH3CH3与HCHO相对分子质量均为30,但分子式不同,不是同分异构体关系;结构对称的烷烃,其一氯代物可能不止一种,如(CH3)2CH—CH(CH3)2的一氯代物有2种;同分异构体分子式相同而结构不同,因此互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式;通式为CnH2n的化合物可能为烯烃,也可能为环烷烃,故不一定是同系物关系。
答案:C
8.科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,经红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别,根据分析,绘制了如图所示的球棍模型。下列说法中正确的是( )
A.烃X的分子式为C5H4
B.分子中碳原子的化学环境有3种
C.具有2个三元环的X的同分异构体的种类共2种(含本身)
D.X分子中只有单键,没有双键
解析:由题意可知该分子中含有两个双键,其分子式为C5H4,碳原子的化学环境有两种,具有两个三元环的X只有如题图所示的一种结构,选CD。
答案:A
9.下列说法中不正确的是( )
A.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机物的结构分析
B.HCHO中含有的官能团是羟基
C.中含有酯基
D.2,5-二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰
解析:红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是应用于有机分析的现代物理方法,A正确;HCHO是甲醛,含有的官能团是醛基,B错误;可以看作
,可以明显地看出其中含有酯基,C正确;2,5-二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2,核磁共振氢谱中出现三个峰,D正确。
答案:B
10.燃烧0.2 mol某有机物,得到0.4 mol CO2和0.6 mol H2O,由此可得出的结论是( )
A.该有机物中含2个碳原子和6个氢原子
B.该有机物分子中碳原子和氢原子个数比为3?1
C.该有机物中含2个CO2和3个H2O
D.该有机物的1个分子里含有2个碳原子和6个氢原子,还可能含有氧原子
解析:由碳、氢原子守恒知,每0.2 mol该有机物中含n(C)=0.4 mol、n(H)=1.2 mol,即1 mol该有机物中含2 mol C、6 mol H,还可能含有氧原子,A、C项表达有误;B中该有机物分子中碳原子和氢原子的个数比为1?3,故答案为D。
答案:D
11.现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类,甲醛属于醛。下面各项对有机物的分类方法与此方法相同的是( )
A.①② B.②③
C.②④ D.①④
解析:对于有机物分类,有两种依据:一是按碳原子组成的骨架进行分类,如①和③;二是按官能团分类,如②和④。题目中所给的甲醛是含有醛基的化合物,故②和④是与之相同的分类方法。
答案:C
12.下列化合物中核磁共振氢谱只出现三个峰且峰面积之比为3?2?2的是( )
解析:A、D项均有2个峰,且峰面积之比均为2?3;C项有2个峰,峰面积之比是1?3。
答案:B
13.对于有机物命名正确的是( )
A.5,7-二甲基-3-乙基-1-辛烯
B.3-乙基-5,7-二甲基-1-壬烯
C.3-甲基-5-乙基-7-丙基-8-壬烯
D.7-甲基-5-乙基-3-丙基-1-壬烯
解析:该物质碳原子编号为:,主链有9个碳原子,7、5、3号碳原子上分别有甲基、乙基、丙基,命名时简单的取代基在前面,即先甲基,然后乙基,最后丙基。
答案:D
14.某有机化合物的结构简式如图所示。关于该化合物的下列说法正确的是( )
A.该有机物属于烯烃
B.该有机物属于醇
C.该有机物分子中所有的原子都共面
D.该有机物有两种官能团
解析:该有机物分子中含有氧原子,不属于烃类,A项错误;羟基直接与苯环相连,属于酚类,B项错误;该有机物含有—CH3,所有原子不可能共面,C项错误;含有碳碳双键和羟基两种官能团,D项正确。
答案:D
15.下列说法正确的是( )
A.该系统命名法,化合物的名称为2,6-二甲基-5-乙基庚烷
B.丙氨酸和苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
C.化合物是苯的同系物
D.三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
解析:进行有机物命名时,从不同方向编号时,应保证支链位次之和最小,A的正确命名应是2,6-二甲基-3-乙基庚烷,A项不正确;丙氨酸和苯丙氨酸脱水时,结合方式有:丙氨酸分子与丙氨酸分子、苯丙氨酸分子与苯丙氨酸分子、丙氨酸分子的—COOH与苯丙氨酸分子的—NH2结合、丙氨酸分子的—NH2与苯丙氨酸分子的—COOH结合,共形成4种二肽,B项不正确;苯的同系物必须具备两个条件:有且只有一个苯环,侧链是烷基,故C项不正确;三硝酸甘油酯是HNO3与甘油反应生成的酯,其结构简式为,其分子式为C3H5N3O9,D项正确。
答案:D
16.下列说法正确的是( )
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小
B.乙烯与溴加成反应的产物为溴乙烷
C.1 mol苯恰好与3 mol氢气完全加成,说明苯分子中有三个碳碳双键
D.n=7,主链上有5个碳原子的烷烃共有5种
解析:烷烃中碳元素的质量百分含量表示为12n/(14n+2),其值随着n值增大而增大,A选项错误;乙烯与溴发生加成反应的产物为1,2-二溴乙烷,B选项错误;苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键,而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,C选项错误;分子式为C7H16且主链上有五个碳原子的烷烃共有五种,分别是CH(C2H5)3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2、CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)2、CH3C(CH3)2CH2CH2CH3,D选项正确。
答案:D
17.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分子式中氢原子数不一定要相同,碳原子数必定不同
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)
解析:因为X、Y以任意比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧所消耗氧气的量和生成水的量也不变,说明X分子和Y分子的耗氧量相同且所含氢原子个数相同,因有机物燃烧时C―→CO2,故X和Y若相差n个碳原子,要保持耗氧量不变,则必须相差2n个氧原子,D项正确,A项错误;若X为CH4,则相对分子质量最小的Y应为C2H4O2,B、C项错误。
答案:D
18.下列说法正确的是( )
A.按系统命名法,的名称为2,5,6-三甲基-4-乙基庚烷
B.分子式为C5H12O且氧化产物能发生银镜反应的醇有6种
解析:依据烷烃的命名方法分析,选主链最长,定编号位次和最小,离官能团取代基最近,写名称由简到繁,所以,A选项物质名称为2,3,6-三甲基-4-乙基庚烷,故A选项错误;氧化产物为醛,说明醇的结构一定含有—CH2OH,分子式为C5H12O且氧化产物能发生银镜反应的醇为C4H9—CH2OH,所以同分异构体有4种,故B选项错误;肌醇为环己六醇属于环醇类,糖类是多羟基醛或酮,故C选项错误;苯分子中12个原子可共平面,依据结构简式分析判断,分子中至少有10个碳原子处于同一平面,故D选项正确。
答案:D
19.下列关于有机物的说法中正确的是( )
A.2013年11月山东出现“夺命快递”——化学品为氟乙酸甲酯,它是一种无色透明液体,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚,属于酯类,也属于卤代烃
B.按系统命名法,的名称为2,7,7-三甲基-3-乙基辛烷
C.甲基环己烷环上一氯代物的同分异构体共有3种
D.某种醇在适当条件下与足量的乙酸发生酯化反应,生成的酯的相对分子质量a与原来醇的相对分子质量b的关系是a=b+84,则该醇分子中具有两个醇羟基
解析:氟乙酸甲酯不属于卤代烃,A项错误;B项正确的命名为2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷,故B项错误;甲基环己烷上连有甲基的碳原子和甲基也可以发生氯代反应,故一氯代物应为5种,C项错误。
答案:D
20.有机物A的分子式为C5H12O2,则符合下列条件的有机化合物A有(不考虑立体异构)( )
①1 mol A可与金属钠反应放出1 mol氢气 ②含2个甲基
③1个碳原子上不能连接2个羟基
A.7种 B.6种
C.5种 D.4种
解析:该有机物的分子式为C5H12O2,1 mol A可与金属钠反应放出1 mol氢气,说明该分子中含有两个醇羟基,含有两个甲基,且1个碳原子上不能连接2个羟基,当主链为5个碳原子时,有2种符合条件的有机物,当主链上有4个碳原子时,有4种符合条件的有机物,当主链上有3个碳原子时,有1种符合条件的有机物,所以符合条件的有机物一共有7种,A选项正确。
答案:A
第Ⅱ卷
二、非选择题(共60分)
21.(10分)(1)采用不同的分类依据,可以对有机物进行不同的分类。请根据表格写出氯仿、三氯乙醛的正确类别。
分类依据
不同的分类
组成中是否含有碳、氢以外的元素
烃和烃的衍生物
分子中碳骨架的形状
链状有机物、环状有机物
氯仿、三氯乙醛________,________。
(2)三氯乙醛中含有的官能团名称是________。
(3)合成氯仿的有机物是甲烷,该物质属于烷烃。
①今有一烷烃,其结构简式为。其正确的系统命名是________。
②有一种烷烃的系统命名为2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷,其结构简式是________。
解析:(1)氯仿中除碳、氢两种元素外,还含有氯元素,三氯乙醛中除碳、氢两种元素外,还含有氯、氧两种元素,所以这两种物质均属于烃的衍生物;氯仿中只含有一个碳原子,三氯乙醛中只含有两个碳原子,碳骨架均不能成环,所以属于链状有机物。(2)三氯乙醛中除含有官能团醛基(—CHO)外,还含有氯原子,故氯原子也是其官能团。(3)①根据给出有机物的结构简式得出其中最长的碳链含有六个碳原子;以左端为起点给主链碳原子编号,要遵循取代基位次和最小的原则,因此
的系统命名为3,3,4-三甲基己烷。②根据已知名称书写有机物的结构简式时,一般先写出主链,然后写出支链,从左边编号。2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷的碳骨架为,根据四价碳原子的特点,补齐氢原子:。
答案:(1)烃的衍生物 链状有机物 (2)醛基、氯原子 (3)①3,3,4-三甲基己烷 ②
22.(10分)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,如下图所示。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图所示。
请填空:
(1)A的分子式为________。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是________。
a.A的相对分子质量 B.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图 D.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为________。
(4)A的芳香类同分异构体有多种,其中符合下列条件:①分子结构中只含一个官能团;②分子结构中含有一个甲基;③苯环上只有一个取代基。则该类A的同分异构体共有________种,结构简式为________。
解析:(1)有机物分子中含C原子数
N(C)==9,
同理N(H)==10,
N(O)==2,
故分子式为C9H10O2。
(2)由核磁共振氢谱可知分子中H原子数之比为3?2?2?2?1,且从分子式中可知共有10个H原子,则有机物中有5类H原子,且个数分别为3,2,2,2,1。
答案:(1)C9H10O2 (2)bc (3)
(4)5 ,
23.(10分)碳、氢、氧三种元素组成的有机物A,相对分子质量为102,含氢的质量分数为9.8%,分子中氢原子数为氧原子数的5倍。
(1)A的分子式是________。
(2)A有2个不同的含氧官能团,其名称是____________________。
(3)一定条件下,A与氢气反应生成B,B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。则A的结构简式是________。
(4)写出两个与A具有相同官能团,并带有支链的同分异构体的结构简式:________。
解析:(1)N(H)=≈10,因氢原子数是氧原子数的5倍,则A分子中含2个氧原子,N(C)==5。故其分子式为C5H10O2。(2)依A的分子式分析,C5H10(戊烯)→C5H10O2,说明A为不饱和烃的衍生物,含一个不饱和双键。它含两种官能团,一般为醇羟基和醛基。(3)依题意,B结构简式为HOCH2C(CH3)2CH2OH,是对称结构。根据B结构简式推知A结构简式为HOCH2C(CH3)2CHO。(4)A分子减去“—CHO”和“—OH”,余下4个碳原子,A的同分异构体可以视为CH3CH(CH3)CH3、
CH3CH2CH2CH3上两个氢被取代,故可写出A的同分异构体为:CH3CH(CH3)CH(OH)CHO、(CH3)2C(OH)CH2CHO、
CH3CH(CH2OH)CH2CHO、CH3CH2C(OH)(CHO)CH3、
CH3CH(OH)CH(CHO)CH3、HOCH2CH2CH(CH3)CHO等。
答案:(1)C5H10O2 (2)醇羟基;醛基
24.(30分)实验室制备苯乙酮的化学方程式为
制备过程中还会发生CH3COOH+AlCl3―→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
主要实验装置如图所示。
主要实验步骤:
(Ⅰ)合成
在三颈烧瓶中加入20 g无水氯化铝和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓进入三颈烧瓶中。滴加完毕后加热回流1 h。
(Ⅱ)分离与提纯
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层;
②水层用苯萃取,分液;
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品;
④蒸馏粗产品得到苯乙酮。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________;装置b的作用为________________。
(2)合成过程中要求无水操作,理由是___________________。
(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶中,可能导致________。
A.反应太剧烈 B.液体太多搅不动
C.反应变缓慢 D.副产物增多
(4)分离和提纯操作②的目的是____________________。
该操作中________(填“能”或“不能”)改用乙醇萃取,原因是________________________。
(5)分液漏斗使用前须________并洗净备用。萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振荡并________后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先_____________,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(6)粗产品蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是_______,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________。
解析:(2)由主反应的化学方程式可知,CH3COOH与苯不能生成苯乙酮,若有水存在,乙酸酐会与水反应生成CH3COOH,从而不能生成苯乙酮;催化剂氯化铝遇水也会水解,降低催化能力。(3)由信息“为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液”知,反应放热,应选A;温度较高时副反应增多,这是有机反应的常识,所以D也符合题意。(6)在蒸馏时,温度计水银球应位于支管口处(即C瓶),这样测量的是蒸馏出的气体的温度;越靠下离溶液越近,也就是离热源越近,气体的温度越高,所以当水银球位于支管下部时,测量的是具有较低沸点的杂质的温度,而蒸馏出的产品中会含有具有较低沸点的杂质。同理,D项蒸馏出的产品中会含有具有较高沸点的杂质。
答案:(1)干燥管 吸收HCl气体 (2)防止氯化铝水解、防止乙酸酐与水反应生成CH3COOH(只答氯化铝水解或乙酸酐与水反应也可) (3)AD (4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 不能 乙醇能与水以任意比例互溶 (5)检漏 放气 打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口颈上的小孔) (6)C AB
第一章 认识有机化合物
第一节 有机化合物的分类
课时作业1 有机化合物的分类
一、选择题
1.下列有机化合物属于脂环烃的是( )
解析:A、B项中有机化合物的结构中都含有苯环,属于芳香烃,故不是脂肪烃;C项中的有机化合物不含碳环,属于脂肪烃,但不是脂环烃;D项中有机化合物中的六元环不是苯环,是含有双键的碳环,符合题意。
答案:D
2.由C6H5—、—C6H4—、—CH2—、—OH四种原子团(各1个)组成的属于酚的物质有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:C6H5—、—CH2—组成的C6H5CH2—和—OH分别位于—C6H4—的邻位、间位、对位,故有3种符合题意的酚。
答案:C
3.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A.①②③④⑤ B.②③④
C.②④⑤ D.②④
解析:①的官能团是羟基,但不与苯环直接相连,属于醇;②的官能团是羧基,属于羧酸;③的官能团是酯基,属于酯;④的官能团是醚键,属于醚;⑤的官能团是羧基,属于羧酸。
答案:C
4.维生素A对人的视力有非常重要的作用,其结构简式如图所示。
①维生素A是一种不饱和一元醇
②维生素A含有苯环
③维生素A含有两种官能团
④一个维生素A分子中含有三个双键
以上关于该化合物的说法正确的是( )
A.②④ B.①③
C.③④ D.全部正确
解析:一个维生素A分子中含有五个双键,一个醇羟基,不含苯环。
答案:B
5.从菊科植物茼蒿的花中提取的一种有机化合物可用作驱肠虫剂,其结构简式为。下列判断正确的是( )
A.该有机化合物的分子式为C14H15O3
B.该有机化合物含有两种官能团
C.该有机化合物是芳香烃的衍生物
D.该有机化合物可看作环状化合物
解析:根据结构简式中拐点与端点的数目可以判断,该有机化合物中的碳原子数目为15,氢原子数目为18,氧原子数目为3,故分子式为C15H18O3,A项错误;该有机化合物含有双键、羰基、酯基三种官能团,B项错误;该有机化合物含有双键的碳六元环,不含苯环,C项错误;该有机化合物含有两个碳六元环和一个碳氧环,D项正确。
答案:D
6.从碳骨架形状进行分类,关于下列各有机物的说法中正确的是( )
A.链状烃:①③⑤ B.链状烃:③⑤
C.环状烃:②④⑤ D.芳香烃:②④
解析:题中给出的物质除①外,其余都是烃,故A错;②属于芳香烃;④和⑤的结构中都含有碳环,所以②④⑤属于环状烃,C对,B、D错。
答案:C
7.表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是( )
X
Y
Z
例
氧化物
化合物
纯净物
A
苯的同系物
芳香烃
芳香化合物
B
烯烃
不饱和烃
烃
C
氯乙烷
卤代烃
烃的衍生物
D
羰基
羧基
酯类
解析:羧基包含了羰基,酯类物质含有羰基但不含有羧基,故选项D错误。选项A、B、C满足图示从属关系,正确。
答案:D
8.下列对有机化合物的分类结果正确的是( )
A.乙烯CH2CH2、苯、环己烷都属于脂肪烃
B.苯、环戊烷、环己烷同属于芳香烃
C.乙烯CH2CH2、乙炔CHCH同属于烯烃
D.同属于环烷烃
解析:本题考查了烃类的分类,属于概念辨析题。明确判断出:烷、烯、炔都属于脂肪链烃,而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃,而苯是环烃中的芳香烃。环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。
答案:D
9.下列物质中都含有羧基(),其中一种有别于其他三种,该物质是( )
解析:A项右半部分为羧基(—COOH),左半部分为醛基(—CHO),含有两种官能团,其他选项物质都只含有一种官能团——羧基。此类问题要仔细观察,从结构上区别物质。
答案:A
10.下列有机物属于多羟基醛的是( )
答案:B
11.红辣椒中含有多种色泽鲜艳的天然色素,其中呈深红色的色素是辣椒红。依据下列结构简式判断,辣椒红( )
A.含有羟基
B.属于芳香化合物
C.属于链状化合物
D.分子中含有11个碳碳双键
解析:辣椒红结构简式中含有羟基;不含苯环,不属于芳香化合物;属于脂环化合物,不属于链状化合物;分子中含有10个碳碳双键。
答案:A
12.已知几种有机化合物的结构简式如下:
有关上述有机化合物的类别叙述正确的是( )
A.①醛,②酚,③环烷烃,④酯,⑤羧酸,⑥酯
B.①醇,②酚,③芳香烃,④酯,⑤芳香烃,⑥羧酸
C.①醛,②醇,③芳香烃,④羧酸,⑤羧酸,⑥醛
D.①醛,②酚,③芳香烃,④酯,⑤羧酸,⑥羧酸
解析:如果有机化合物中存在两种或两种以上官能团时,有机化合物兼有这几种官能团的特性,可属于不同的类别。含有醛基的有机化合物属于醛,①⑥属于醛;②中—OH直接连在苯环上,属于酚;③是含苯环的烃,属于芳香烃;④含有酯基,属于酯类;⑤和⑥中含—COOH,属于羧酸。
答案:D
二、填空题
13.分析下列有机化合物的结构简式,完成下列填空。
①CH3CH2CH2C(CH3)3 ②HCOOCH2CH3
③CH3CHClCH2CH3 ④CH3CHClCH===CHCH3
⑨(CH3)2CHCOOH ⑩CH3CHO
对以上有机化合物进行分类,其中:
(1)含有羟基(—OH)的是________。
(2)含有羟基但不属于醇的是________。
(3)属于烯烃的是________。
(4)属于芳香烃的是________。
(5)属于羧酸的是________。
(6)属于醛的是________。
(7)属于卤代烃的是________。
解析:分析给出的每种有机化合物的官能团,再根据官能团对这些有机化合物进行分类。
答案:(1)⑥⑧ (2)⑧ (3)④ (4)⑤⑦ (5)⑨
(6)⑩ (7)③④
14.
F.戊烯与环戊烷
(1)上述各组化合物属于同分异构体的是________(填入编号)。
(2)上述化合物中的含氧官能团是(写名称)_______________;根据官能团的特点可将C中两化合物划分为________类和________类。
(3)上述化合物中属于芳香化合物的是________(填入编号),属于脂环化合物的是________(填入编号)中的________(填名称)。
解析:(1)同分异构体是指具有相同的分子式而结构不同的化合物,A、D、F属于同分异构体。
(2)含有的含氧官能团有醛基、羰基、羧基、羟基;C组中两化合物分别属于酚和醇。
(3)含有苯环的有机物属于芳香化合物,所以C组属于芳香化合物。F组中的环戊烷属于脂环化合物。
答案:(1)A、D、F
(2)醛基、羰基、羧基、羟基 酚 醇
(3)C F 环戊烷
15.从不同的角度,有机物可分为不同的类别。下面共有12种有机化合物,请你选取恰当的分类标准,将其分为不同的类别,并将序号填入下表中(可以不填满,也可以再补充)。
分类依据
有机化合物的序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
解析:有机化合物从结构上有两种分类方法:一是按碳骨架分类,其中①②④⑥⑧⑨⑩?为链状化合物,③⑤⑦?属于环状化合物;也可将①②③④⑤⑥⑧⑨⑩?划分为脂肪族化合物,⑦和?划分为芳香族化合物。二是按官能团分类,①⑧为烷烃,②⑨为烯烃,③为环烷烃,⑤为环烯烃,⑦?为芳香烃,⑥?为卤代烃,④⑩为醇。
答案:
分类依据
有机化合物的序号
Ⅰ
按碳的骨
架分类
链状化合物
①②④⑥⑧⑨⑩?
脂环化合物
③⑤
芳香化合物
⑦?
Ⅱ
按碳的骨
架分类
脂肪族化合物
①②③④⑤⑥⑧⑨⑩?
芳香族化合物
⑦?
Ⅲ
按官能
团分类
烷烃
①⑧
烯烃
②⑨
环烷烃
③
环烯烃
⑤
芳香烃
⑦?
卤代烃
⑥?
醇
④⑩
16.某有机化合物的结构简式为
(1)请写出该有机物具有的官能团名称:
①________;②________;③________。
(2)该有机物属于________。
①酯类化合物 ②多官能团有机物
③芳香烃 ④烃的衍生物
⑤醇类化合物 ⑥芳香化合物
⑦烯烃
A.①②③④ B.①②④⑦
C.②④⑤⑥ D.②⑤⑥⑦
(3)试回答它所具有的化学性质有哪些?
解析:该化合物含有羧基、羟基(并且和羟基相连的碳原子上有两个氢原子)、碳碳双键,因此具有它们所表现出来的化学性质。
答案:(1)①醇羟基 ②羧基 ③碳碳双键(顺序可换)
(2)C
(3)①能与活泼金属反应;②与NaOH反应;③能发生催化氧化;④能发生酯化反应;⑤能与溴水反应;⑥能被酸性高锰酸钾溶液氧化;⑦能与氢气发生加成反应等。
第二节 有机化合物的结构特点
课时作业2 有机化合物中碳原子的成键特点
一、选择题
1.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A.只含有一个双键的直链有机物
B.含有两个双键的直链有机物
C.含一个双键的环状有机物
D.含一个三键的直链有机物
解析:由C5H7Cl与对应饱和烷烃C5H12作比较可知,C5H7Cl中相当于少了4个氢原子,分子中应该有两个双键或一个三键或一个双键和一个碳环,故B、C、D均可能。
答案:A
2.据报道,近年来发现了一种新的星际分子,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键、三键等,颜色相同的球表示同一种原子)。
下列对该物质的说法中正确的是( )
A.①处的化学键表示碳碳双键
B.此星际分子属于烃类
C.③处的原子可能是氯原子或氟原子
D.②处的化学键表示碳碳单键
解析:有机物分子中碳原子总要满足4个价键,由左向右推测其结构简式为
所以①处是碳碳三键,③处是N原子(若为F或Cl,则C原子不能满足4个价键),②处是碳碳单键。
答案:D
3.键线式可以简明地表示碳氢化合物,如键线式为的物质是( )
A.丁烷 B.丙烷
C.丁烯 D.丙烯
答案:C
4.已知某有机物含有4个C,每个C原子都以键长相等的三条单键连接3个C,且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°,则下列说法不正确的是( )
A.该有机物不存在
B.该有机物的分子式为C4H4
C.该有机物的空间构型为正四面体
D.该有机物不属于苯的同系物
解析:根据碳原子有4个价键,可以确定分子式为C4H4,空间构型为正四面体,同系物要求系列差为CH2。
答案:A
5.分子组成为C6HmO3N3Cl的有机物分子中,m最大值为( )
A.14 B.16
C.18 D.20
解析:6个碳原子最多连有14个氢原子,O原子不增加氢原子,N原子可以看作—NH2取代了H原子,增加1个氮原子同时增加1个氢原子,氯原子可看作取代了氢原子,最多有14+3-1=16个氢原子。
答案:B
6.某共价化合物含C、H、N三种元素,分子内有4个N原子,且4个N原子排列成空间的四面体(如白磷分子结构),每2个N原子之间都有一个C原子,分子内无碳碳单键和碳碳双键,则该化合物分子式为( )
A.C4H8N4 B.C6H12N4
C.C6H10N4 D.C4H10N4
解析:每个N—N中插入一个C原子,故C原子个数为6,每个N原子形成三个共价键已达饱和,不能再结合H原子,每个C原子还可结合2个H原子,H原子个数为6×2=12,故分子式为C6H12N4。
答案:B
7.某有机物的结构简式如下:下列说法中正确的是( )
A.该有机物的分子式为C17H29O2
B.分子中有苯环
C.能够使高锰酸钾溶液褪色
D.只有一个官能团
解析:分子式为C17H32O2;分子中没有苯环;有两种官能团,即羟基和碳碳双键,由于有碳碳双键,所以能使高锰酸钾溶液褪色。
答案:C
8.下列说法正确的是( )
A.有机化合物只存在极性键
B.碳原子最外层有4个电子,在形成化合物时必须与4个原子相结合
C.碳原子间可形成非极性键
D.碳原子易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子
答案:C
9.某期刊封面上有如图所示分子的球棍模型图,图中“棍”代表单键或双键或三键,不同颜色的球代表不同元素的原子,该模型图可代表一种( )
A.卤代羧酸 B.酯
C.氨基酸 D.醇钠
解析:观察模型可以发现,绿球和绿球相连,而且绿球还连接了其他颜色的球,可以初步推断,绿球代表碳原子或氮原子。再由5个白球都处于末端,它们分别都只与一个球相连,也可推断白球代表氢原子。红球既可只连绿,也可一端连绿球,一端连白球(氢原子),可以推断红球代表氧原子。蓝球连了两个氢原子后再连在绿球上,而这个绿球已经连了3个球(至少为4价),由此排除绿球代表氮原子,而认定它代表碳原子,于是蓝球代表氮原子。该模型代表甘氨酸(氨基乙酸)。
答案:C
10.已知某有机化合物的相对分子质量为128,且只由碳、氢两种元素组成。下列对该有机化合物的碳原子成键特点的分析中正确的是( )
A.一定含有双键 B.一定含有三键
C.一定含有不饱和键 D.可能含有苯环
解析:分析该有机化合物的相对分子质量可知其分子式可能为C9H20或C10H8。C9H20为烷烃,不可能含有不饱和键(双键、三键等),C10H8肯定含有不饱和键,这种不饱和键可能是苯环,C10H8可以是。
答案:D
11.上图是某有机化合物分子的比例模型,下列有关该物质的推断不正确的是( )
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式可能为C3H6O3
解析:观察题给模型可知,该模型所表示的分子中有三种原子(黑球3个、斜线球3个、白球6个)。根据有机化合物中的价键规律可得,黑球表示碳原子,斜线球表示氧原子,白球表示氢原子。
答案:C
二、填空题
12.已知某碳氢化合物A的分子中:(1)有6个碳原子,(2)每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳原子相连,形成2个90℃的碳—碳—碳键角和1个60°的碳—碳—碳键角。根据以上事实判断:
(1)A的化学式是。
(2)分子中(填“有”或“没有”)碳碳双键。
(3)A的结构可以表示为(只要求写出碳架,不需要写出C、H的符号)。
答案:(1)C6H6 (2)没有 (3)(正三棱柱)
13.有机化合物的结构简式可以进一步简化,简化后的式子称为键线式,如:CH3CH2CH2CH3可以简化为;
CH3CHCHCH3可以简化为。写出下列物质的分子式和结构简式:
(1)___________________________________________________。
(2)___________________________________________________。
(3)___________________________________________________。
(4)___________________________________________________。
解析:一定抓住碳原子4个价键来写分子式和结构简式。
答案:(1)C6H14
14.如果将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,称为键线式,如CH3CH2CH2CH3的键线式可表示为。有人设想合成具有以下结构的烃分子。
(1)结构D显然是不可能合成的,原因是___________________
__________________________________________________________;
(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,可以形成金刚烷的结构,写出金刚烷的分子式________;
(3)B的一种同分异构体是最简单的芳香烃,能证明该芳香烃中的化学键不是单双键交替排列的事实是________。
a.它的对位二元取代物只有一种
b.它的邻位二元取代物只有一种
c.分子中所有碳碳键的键长均相等
d.能发生取代反应和加成反应
(4)C的一种属于芳香烃的同分异构体是生产某塑料的单体,写出合成该塑料的化学方程式________。
答案:(1)C原子不可能形成5个共价键
(2)C10H16 (3)bc
15.某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于比例模型的是________(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是____________。
(3)存在同分异构体的是________,写出其同分异构体的结构简式__________________________________________________________。
(4)含碳量最低的是________,含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留一位小数)。
解析:(1)乙、丙为比例模型,甲、丁、戊为球棍模型。(2)甲、丙表示的都是甲烷。(3)甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体,戊烷有三种同分异构体。(4)烷烃中,甲烷的含碳量最低,题目提供的四种物质,戊烷的含碳量最高,含氢量最低,氢元素的质量分数为×100%≈16.7%。
答案:(1)乙丙 (2)甲丙 (3)戊 、 (4)甲 16.7%
课时作业3 同分异构现象和同分异构体
一、选择题
1.下列说法中错误的是( )
A.符合通式CnH2n+2(n≥1)且相对分子质量不相等的有机物为同系物
B.符合同一通式且相对分子质量不相等的有机物为同系物
C.乙醇和甲醚不是同系物但是同分异构体
D.CH3CH2CHO、CH2===CHCH2OH、三种物质互为同分异构体
解析:符合通式CnH2n+2者必为烷烃,烷烃间结构相似,A正确;符合同一通式者不一定是同一类物质,如符合CnH2n者有烯烃和环烷烃,其结构不相似,不属于同系物,B错误;乙醇和甲醚结构不同,不属于同系物,但分子式都为C2H6O,是同分异构体,C正确;D中三物质分子式均为C3H6O,结构不同,互为同分异构体,D正确。
答案:B
2.下列物质中,互为同分异构体的是( )
A.①② B.①⑤
C.①④ D.①③④
解析:运用同分异构体的概念判断。
答案:C
3.下列物质中最简式相同,但既不是同系物,也不是同分异构体的是( )
D.乙酸和甲酸甲酯
解析:A、C、D都是同分异构体。
答案:B
4.(多选)下列分子式只表示一种纯净物的是( )
A.CH2Br2 B.C3H8
C.C4H10 D.C
解析:本题是从另一角度考查同分异构体的知识。A项主要考查的是甲烷的结构;烷烃中3个碳原子以上的烃才有同分异构体,如C4H10有正丁烷和异丁烷两种;C3H8代表的只有丙烷一种;碳的元素符号C可以代表金刚石和石墨两种物质。
答案:AB
5.已知化合物A的结构简式为。A苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体的数目相等,则n和m一定满足的关系式是( )
A.n+m=6 B.n=m
C.2n=m D.n+m=8
解析:苯环上可被取代的H原子为6个,则n溴代物与m溴代物的同分异构体数目相等时m+n=6。
答案:A
6.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种异构体,则其六氯代物的异构体数目也为4种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物有3种
D.菲的结构为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
解析:
A
√
甲苯苯环上共有3种氢原子,含3个碳原子的烷基共有2种[—CH2CH2CH3丙基、—CH(CH3)2异丙基],故甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种。
B
√
采用换元法,将氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,从二氯代物有四种同分异构体,就可得到六氯代物也有四种同分异构体。
C
×
含5个碳原子的饱和链烃有以下几种情况:正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种一氯代物,异戊烷(CH3)2CHCH2CH3有4种一氯代物,新戊烷C(CH3)4有1种一氯代物,选项中未指明是哪一种链烃,故不正确。
D
√
菲的结构中硝基取代的位置如图,共5种一硝基取代物。
答案:C
7.下列有机化合物的一氯取代物的同分异构体的数目相等的是( )
A.①② B.②④
C.③④ D.①④
解析:首先判断各有机化合物的对称面:①和④无对称面,②和③均呈镜面对称,只需看其中一半即可。然后看连在同一个碳原子上的甲基有几个:①中有两个甲基连在同一个碳原子上,所以这两个甲基中的氢原子等效,③中也有两个甲基连在同一个碳原子上,因为是镜面对称,故四个甲基中的氢原子等效。最后用箭头确定不同的氢原子,如下图所示,即可知①和④对应的一氯取代物都有七种同分异构体,②和③对应的一氯取代物都只有四种同分异构体。故选D。
答案:D
8.满足分子式为C4H8ClBr的有机物共有( )
A.10种 B.11种
C.12种 D.13种
解析:先分析碳骨架异构,分别为C—C—C—C与两种情况,然后分别对两种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中碳骨架C—C—C—C有,共8种,碳骨架,共4种,共12种,故选C。
答案:C
9.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:符合题目要求的同分异构体有:
两种。
答案:A
10.对复杂的有机物的结构,可以用“键线式”简化表示。如有机物CH2===CH—CHO可以简写成。则与键线式为的物质互为同分异构体的是( )
解析:的分子式为C7H8O,分析四个选项可得出答案。
答案:D
11.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种
C.7种 D.8种
解析:与金属钠反应生成氢气,说明该化合物一定含有—OH,所以此有机物的结构符合C5H11—OH,首先写出C5H11—碳链异构有3种:①C—C—C—C—C、②、
③,再分别加上—OH。①式有3种结构,②式有4种结构,③式有1种结构,共8种。
答案:D
12.有机物R的分子式为C12H18,经测定数据表明,分子中除含苯环外不再含有其他环状结构,且苯环上只有两个侧链(分别是—C2H5和—C4H9),符合此条件的烃的结构有( )
A.6种 B.9种
C.12种 D.15种
解析:—C2H5只有一种结构,—C4H9有4种结构,而—C2H5和—C4H9两个侧链在苯环上的位置关系有邻、间、对3种,所以此烃的同分异构体共有3×4=12种,C选项正确。
答案:C
二、填空题
13.(1)某芳香烃结构为。它的分子式为________,一氯代物有________种。
(2)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为_____________________________________________,
若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为_________________________________________。
解析:(1)该芳香烃的分子式为C18H14,结构中含有两条对称轴,,处于对称位置的H原子属于同一种H原子,故该分子中含有4种H原子,其一氯代物有4种。(2)分子式为C6H12,且所有碳原子都在同一平面上,该烃为2,3-二甲基-2-丁烯,其结构简式为(CH3)2C===C(CH3)2,可以看成4个甲基分别取代了CH2===CH2分子中的4个H原子,故所有碳原子都在同一平面上。分子式为C4H6,所有的碳原子都在同一条直线上,该烃为CH3C≡CCH3,相当于2个甲基分别取代了乙炔分子中的2个氢原子,故所有碳原子都在同一条直线上。
答案:(1)C18H14 4
(2)(CH3)2C===C(CH3)2 CH3C≡CCH3
14.(1)上图为金刚烷的空间结构(碳架):
它的一氯代物有________种,二氯代物有________种。
(2)二英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称,其母体结构如图:
①已知该物质的一氯代物有二种,则该物质的七溴代物共有________种;
②该物质的二氯取代物共有________种。
解析:(1)为说明清楚,先对碳编号。
从图中可看出,分子内由碳原子构成的最小的环为6元环,这样的环共有4个,且4个环完全等同,整个分子结构中,1、3、5、8号位碳等同,每个C上有1个H,2、6、7、4、10、9号位C等同,每个C上有2个H。由于只存在两种不同位置的H,
故一氯代物只有2种。
寻找二氯代物的方法:
对两种不同位置的H分类为a、b
6种(注意:b位上有2个H)
(2)①该物质的分子式为C12H8O2,可被取代的氢原子有8个,根据替代法可知其一氯代物和七溴代物的种类数应相同,都是两种。②该物质的二氯取代物的查找方法可以采用固定一个氯原子,移动另一个氯原子的方法来寻找。
答案:(1)2 6 (2)①2 ②10
15.烷基取代苯可被KMnO4酸性溶液氧化生成,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子没有C—H键,则不容易被氧化得到。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化成为的异构体共有7种,其中的3种是
请写出其他的4种结构简式:________、________、________、________。
解析:由题意知,当与苯环直接连接的碳原子上有氢时,该烷基才能被KMnO4氧化生成—COOH,而所求的同分异构体中苯环上只有一个侧链,故可以把苯环看作是C5H12的一个取代基,只要写出戊烷的七种同分异构体就可求得答案。
答案:
16.液晶是一类新型材料,MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。
(1)对位上有—C4H9的苯胺可能有4个异构体,它们是
(2)醛A的异构体甚多,其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个,它们是
解析:(1)实际上是考查丁基的4种同分异构体。
(2)方法1:因题目已给出对位甲基和间位甲基的两种甲酸苯酯,可见还有邻位的甲酸苯酯;若将甲基变成亚甲基插在HCOO—和苯环之间便又得到一种物质。方法2:将酯分成醇和羧酸两部分,即甲酸、苯甲醇,甲酸、甲苯酚(含3种不同位置),乙酸、苯酚,苯甲酸、甲醇,然后删去题中已经给出的结构式。
答案:(1)
第三节 有机化合物的命名
课时作业4 烷烃的命名
一、选择题
1.用系统命名法给下列烷烃命名时,可以作为编号起点的碳原子是( )
A.a B.b
C.c D.d
解析:该烷烃从b到c或从b到d都有8个碳原子,为最长碳链。从b到c虽然有8个碳原子,但其支链没有从b到d的支链多,故主链由从b到d的8个碳原子组成。根据烷烃的命名规则,应从离支链最近的一端开始编号,故排除B项。本题选择D项。
答案:D
2.在系统命名法中下列碳原子主链名称是丁烷的是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.CH3(CH2)3CH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH2CH3
解析:要求主链名称是丁烷,即分子中的最长碳链有4个碳原子。A、B、D分子中的最长碳链均为5个碳原子。
答案:C
3.对烷烃CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的命名,正确的是( )
A.2,3-二甲基-4-乙基戊烷 B.2-甲基-3,4-二乙基戊烷
C.2,4-二甲基-3-乙基己烷 D.2,5-二甲基-3-乙基己烷
解析:将题给烷烃的结构简式改写为:
最长碳链和编号见上面结构简式,由此得出该烷烃的名称是2,4-二甲基-3-乙基己烷。
答案:C
4.烃的系统命名法中,首先要选取主链碳原子,下列主链碳原子数目最多的是( )
A.CH3CH2CH2CH2CH2CH3
解析:选项A、B、C、D中的主链碳原子数分别为6个、5个、7个、5个。
答案:C
5.下列各种烃与H2完全加成后,能生成2,3,3-三甲基戊烷的是( )
A.(CH3)3CC(CH3)===CHCH3
B.CH2===CHC(CH3)2CH(CH3)2
解析:2,3,3-三甲基戊烷的结构简式是
答案:B
6.下列烷烃的名称正确的是( )
A.2-乙基丁烷 B.1,2-二甲基戊烷
C.2-甲基-4-乙基庚烷 D.2,3-二乙基-4-甲基己烷
解析:有机物命名是否正确主要看:主链是否选对,支链的位置是否正确,是否按命名原则命名。对烷烃的命名,若存在1-甲基、2-乙基等,即表示主链选错,因此选项A、B、D都是主链选错了,选项D还不符合“先简后繁”的命名原则。
答案:C
7.下列烷烃分子中去掉一个氢原子后所得的烃基的结构最多的是( )
A.甲烷 B.乙烷
C.丙烷 D.丁烷
答案:D
8.分子式为C8H18,一氯代物只有一种的烷烃的名称为( )
A.2,2,3,3-四甲基丁烷 B.3,4-二甲基己烷
C.2,2,3-三甲基戊烷 D.3-甲基-3-乙基戊烷
答案:A
9.用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
解析:烷基的通式为—CnH2n+1,所以式量为43的烷基是丙基—C3H7,丙烷C3H8有2种等效H,丙基有两种—CH2CH2CH3,CHCH3CH3,每种丙基取代甲苯的邻、间或对位上的氢原子,均形成三种产物,这样一共可得到6种芳香烃,答案为D。
答案:D
10.某有机物的系统命名是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是( )
答案:C
11.“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,右图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷
B.2-甲基庚烷
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2,2,4-三甲基戊烷
解析:主链为5个碳原子,2号位上有2个甲基,4号位上有1个甲基。
答案:D
12.下列烷烃的系统命名中,不正确的是( )
A.3,4-二甲基戊烷 B.2,3-二甲基丁烷
C.丁烷 D.2,2,3,3-四甲基丁烷
答案:A
二、填空题
13.按要求回答下列问题:
(1) 命名为“2-乙基丙烷”,错误原因是
__________________________________________________________;
命名为“3-甲基丁烷”,错误原因是________;该有机物的正确命名是________。
(2)有机物
的系统名称为________。
解析:(1)有机物的主链碳原子有4个,且从距离支链一端较近给碳原子编号可知,其系统命名为2-甲基丁烷。
(2)对烷烃的命名,如主链的选取有多种可能时,应选择含支链较多的碳链作为主链,且碳原子编号应使总序号和为最小。即
答案:(1)主链未选对 编号不正确 2-甲基丁烷
(2)2,2,4,6-四甲基-5-乙基庚烷
14.(1)按系统命名法命名。
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是________。
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有________种,写出其中一种的名称________。
(2)写出下列各种有机物的结构简式
①2,3- 二甲基-4-乙基己烷_____________________________;
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃________。
解析:(1)①烷烃命名时应选含最多碳原子的碳链为主链;编号时先考虑离支链最近的一端,同“近”时考虑“简”,即分别处于距主链两端同近的位置时,从较简单的支链一端开始编号;同“近”同“简”时考虑“小”,即取代基位次之和最小。②根据“手性碳原子”的含义,烷烃C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有和
两种,其名称分别为3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷。
(2)①由有机物的名称确定烷烃的主链及其碳原子数,再依据支链位置画出碳骨架,最后根据碳满四价原则添氢即可。②烷烃中乙基不能位于1、2号碳原子上,故烷烃中含乙基其主链碳原子数最少5个,符合题意的烷烃为。
答案:(1)①2,3-二甲基戊烷
②2 3-甲基己烷或2,3-二甲基戊烷
15.下列烷烃的命名是否正确?若不正确,请在错误命名下边写出正确名称。
解析:A没有选最长碳链作为主链;B没有依据支链最近,位次和最小命名;C没有把多个烷基按前简后繁的顺序排列。
答案:3,4,6,7-四甲基壬烷 2,2,4-三甲基-3-乙基己烷 3,5,7-三甲基-5-乙基壬烷
16.(1)主链含5个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有________种;其中两种的结构简式是、,试写出其他几种分子的结构简式,并用系统命名法命名。
______________________________________________________________________________________________________________________。
(2)写出下列有机化合物的结构简式。
①2,3-二甲基戊烷_____________________________________;
②2,3,3-三甲基戊烷____________________________________;
③2,2-二甲基丁烷_____________________________________;
④2-甲基戊烷_________________________________________。
解析:(1)让两个甲基按照由心到边移动,即可得到同分异构体的结构简式。
(2)根据名称写出结构简式的步骤应是:①写出主链碳原子的结构;②编号;③在相应位置加取代基。
答案:(1)4 ,2,3-二甲基戊烷;
课时作业5 烯烃、炔烃和苯的同系物的命名
一、选择题
1.下面选项中是2,3-二甲基-2-丁烯的结构简式的是( )
解析:依据名称写出相应的结构简式,或给四个选择项分别命名,找出与题目相同名称的结构简式。主链上有4个碳原子,碳碳双键在2号位上,且2,3号位上分别连有1个甲基,故其结构简式应为:。
答案:C
2.有机化合物的命名正确的是( )
A.4-甲基-3-乙基-2-己烯 B.4-甲基-3-丙烯基-己烷
C.2,3-二乙基-2-戊烯 D.3-甲基-4-乙基-4-己烯
解析:主链含有碳碳双键,是烯烃,排除选项B;主链含有6个碳原子,排除选项C;主链碳原子从靠近双键的一端开始编号,排除选项D。
答案:A
3.分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一氯代物只有一种,该芳香烃的名称是( )
A.乙苯 B.对二甲苯
C.间二甲苯 D.邻二甲苯
解析:首先写出C8H10的芳香烃的同分异构体,然后再根据苯环上的等效氢原子数目判断一氯代物的种类。
答案:B
4.某烷烃相对分子质量为86,跟Cl2反应生成一氯取代物只有两种,它的结构简式、名称全正确的是( )
A.CH3(CH2)4CH3 己烷
B.(CH3)2CHCH(CH3)2 2,3-二甲基丁烷
C.(C2H5)2CHCH3 2-乙基丁烷
D.C2H5C(CH3)3 2,2-二甲基丁烷
答案:B
5.某炔烃经催化加氢后,得到2-甲基丁烷,则该炔烃可能是( )
A.2-甲基-1-丁炔 B.2-甲基-3-丁炔
C.3-甲基-1-丁炔 D.3-甲基-2-丁炔
解析:烯烃或炔烃发生加成反应时,其碳链结构不变,所以该炔烃与2-甲基丁烷的碳链结构相同,2-甲基丁烷
()中能插入三键的位置只有一个,即该炔烃的结构简式为。
答案:C
6.某烷烃分子里含有9个碳原子,且其一氯代物只有2种,则该烷烃的名称是( )
A.正壬烷 B.2,6-二甲基庚烷
C.2,2,4,4-四甲基戊烷 D.2,3,4-三甲基己烷
解析:由题给条件可知,该烷烃分子中只能有2种等效氢原子,这样其一氯代物才有2种。故分子中一定会有—CH3结构,且它们处于对称位置,从而可以写出其结构简式:。该烷烃分子中只有2种等效氢原子,1种是处于对称位置的—CH3,另1种是—CH2—。该烷烃的名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。也可先根据名称写出各选项中的结构简式,再判断其一氯代物的同分异构体的数目。
答案:C
7.下列有关1,2,4-三甲苯和丙苯的关系叙述不正确的是( )
A.互为同系物
B.互为同分异构体
C.均为芳香烃
D.相同质量的两种物质完全燃烧消耗氧气的体积相等
解析:1,2,4-三甲苯的结构简式为,丙苯的结构简式为,由此可知二者互为同分异构体,A项错误;B、C项正确。同分异构体的分子式相同,在氧气中完全燃烧,耗氧量相同,D项正确。
答案:A
8.下列各组物质不属于同分异构体的是( )
A.2,2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇
B.邻氯甲苯和对氯甲苯
C.2-甲基丁烷和新戊烷
D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯
解析:A项中分子式都为C5H12O,结构不同,互为同分异构体;B项中分子式都为C7H7Cl,结构简式分别为、,互为同分异构体;C项中互为同分异构体;D项中甲基丙烯酸分子式为C4H6O2,而甲酸丙酯的分子式为C4H8O2,二者分子式不同,故不属于同分异构体。
答案:D
9.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
解析:A项,没有选取最长碳链为主链,其正确名称为正己烷;B项,主链选择错误,其正确名称应为2,3-二甲基己烷;D项,没有注明取代基(即氯原子)的位置,其正确名称应为1,2-二氯乙烷。
答案:C
10.下列系统命名法正确的是( )
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.2,3-二乙基-1-戊烯
C.2-甲基-3-丁炔 D.对二甲苯
解析:先根据名称写出相应的碳骨架结构,再用系统命名法正确命名并与已知名称对照。
答案:B
11.下列说法中正确的是( )
D.某烯烃与H2加成后得到2,2-二甲基丁烷,该烯烃的名称是3,3-二甲基-1-丁烯
解析:选项A中的有机物应命名为1,2,4-三甲苯,原名称未遵循取代基位次之和最小的原则;B项中有机物的名称应为2,2,4-三甲基戊烷;炔类物质命名时,应从离碳碳三键最近的一端编号,故C中有机物应命名为3-甲基-1-丁炔;2,2-二甲基丁烷去掉2个氢原子,只能得到一种烯烃:(CH3)3CCH===CH2,名称为3,3-二甲基-1-丁烯,D正确。
答案:D
12.下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是( )
①2,3,4-三甲基己烷
③2,3,4-三甲基戊烷 ④间甲乙苯
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:写出①、③、④的结构简式分别为:
①中一氯代物为8种;②中一氯代物为4种;③中一氯代物为4种;④中一氯代物为7种。
答案:B
二、填空题
13.(1)用系统命名法命名下列有机物:
(2)下列有机物的命名均有错误,请用系统命名法正确命名。
①2-甲基-2-乙基丙烷
正确命名:________________。
②2-甲基-4-戊烯
正确命名:______________________________。
③2,3-二甲基-3-丙基-4-异丙基己烷
正确命名:________。
④ 2-甲基-3-戊炔
正确命名:________。
答案:(1)①2,2,5-三甲基-4-乙基己烷
②3,4-二甲基-2-乙基-1-己烯
(2)①2,2-二甲基丁烷 ②4-甲基-1-戊烯
③2,4-二甲基-3-乙基-4-异丙基庚烷
④4-甲基-2-戊炔
14.(1) 的名称是________。
(2)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷的分子中共有________个甲基原子团。
(3)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的分子式是________,其结构简式是________,名称是________。
答案:(1)2,5-二甲基-3-乙基己烷 (2)6
(3)C8H18 2,2,3,3-四甲基丁烷
15.(1)用系统命名法命名烃A:___________________________;
烃A的一氯代物具有不同沸点的产物有________种。
(2)有机物的系统命名是________,将其在催化剂存在下完全氢化,所得烷烃的系统名称是________。
(3)有机物的系统名称是________,将其在催化剂存在下完全氢化,所得烷烃的系统名称是________。
解析:(1)用系统命名法命名时,首先找准主链,然后根据侧链决定主链碳原子的编号顺序。注意选取主链时要保证主链上的碳原子数目最多。判断物质的一氯代物的同分异构体的数目时,关键要分析清楚该物质的氢原子的种类,分析时要注意从等效碳原子的角度来判断等效氢原子,从而确定不等效氢原子的种类。经分析判断含有不等效氢原子的种类有10种,故其一氯代物具有不同沸点的产物有10种。
答案:(1)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷 10
(2)3-甲基-1-丁烯 2-甲基丁烷
(3)5,6-二甲基-3-乙基-1-庚炔
2,3-二甲基-5-乙基庚烷
16.用系统命名法及相关内容填写下列有机物的名称、结构简式及分子式等空白。
(1) 名称:____________。
(2)写出分子式为C4H8的所有烯烃的结构简式及名称:
_________________________________________________________。
(3)(CH3)3CC(CH3)2CH(CH3)2名称:______________________。
(4) 名称:____________________。分子式:________。
(5) 名称:________________。
(6)的名称是________。
(7)名称:_______________________________。
(8)3-苯基-1-丙醇的结构简式为:________________________。
解析:本题综合考查有机物的命名及相关知识,只要掌握有机物命名的基本原则即可正确作答,烷烃命名的原则是长、多、近、简,而其他有机物一定要考虑官能团的位置。对于(1)的命名注意不要选错主链,而对(2)的考查既要会写烯烃的同分异构体又要对烯烃进行命名,较综合且难度大,对于结构简式(3)的命名时要把各个碳展开,便于编号和选主链,而(6)只需查出总碳数命名为环某烷即可,对于(7)的键线式要将其写成结构简式再命名,而(8)要弄清有机物的类别、官能团、取代基等。
答案:(1)5,5-二甲基-4-乙基壬烷
(2)
(3)2,2,3,3,4-五甲基戊烷
(4)4-甲基-1-己炔 C7H12
(5)3,5-二甲基乙苯 (6)环癸烷
(7)3-甲基-3-乙基庚烷
第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法
课时作业6 有机物的分离和提纯
一、选择题
1.下列各项操作中错误的是( )
A.用酒精萃取甲苯水溶液中的甲苯可选用分液漏斗,静置分液
B.分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗进行检漏
D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下
解析:酒精易溶于水,与水互溶不能分层,不符合萃取剂的条件,不能达到萃取的目的,A项错误;分液漏斗中的下层液体只能从下口放出,若从上口倒出,则下层液体与上层液体相混而不纯,同样上层液体从下口放出时也会使上层液体与残留在漏斗内壁的下层液体相混而不纯,B项正确;由于分液漏斗有活塞,故使用前首先检查活塞处是否漏水,活塞是否畅通,由于萃取时,还要将分液漏斗倒转振荡,所以还应检验塞好塞子的分液漏斗口部是否漏水,C项正确;放出下层液体时,将分液漏斗上面的塞子拿掉使分液漏斗内外气压相等,便于液体顺利流出,D项正确。
答案:A
2.现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液。分离上述各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
解析:本题考查的是液体混合物的分离方法。乙酸乙酯难溶于水,乙酸钠易溶于水,可采取分液的方法将两者分开;乙醇和丁醇互溶,不能用分液法,可用蒸馏法分离;NaBr和单质溴的水溶液,可利用有机溶剂萃取其中的Br2,与NaBr分离,故正确答案为C。
答案:C
3.已知氯仿(CHCl3)通常是无色液体,不溶于水,密度约为水的1.5倍,沸点为61.2 ℃。要从水与氯仿的混合物中分离出氯仿,下列方法最合适的是( )
A.蒸馏 B.分液
C.重结晶 D.蒸发
解析:因为氯仿和水互不相溶,所以采取分液的方法是最简单的。
答案:B
4.用括号内的试剂除去下列各物质中的少量杂质,其中正确的是( )
A.溴乙烷中的乙醇(H2O) B.苯中的甲苯(Br2水)
C.乙醇中的水(新制生石灰) D.乙醇中的乙二醇(H2O)
解析:A不正确,溴乙烷和乙醇相互溶解,水与乙醇又相互溶解,所以无法除杂质;B不正确,Br2在苯中和甲苯中均溶解;D不正确,乙醇和乙二醇与水均相互溶解。
答案:C
5.下列混合物的分离方法不可行的是( )
A.互溶的液态混合物可用分液的方法分离
B.互不相溶的液态混合物可用分液的方法分离
C.沸点不同的液态混合物可用蒸馏的方法分离
D.氯化钠和氧化铜形成的混合物可以按溶解、过滤、蒸发的顺序分离
解析:A互溶的液态混合物可用蒸馏的方法分离。
答案:A
6.欲从混合物中分离出其中的一种成分,下列采取的分离方法中正确的是( )
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精萃取碘水中的碘
B.水的沸点为100 ℃,酒精的沸点为78.5 ℃,所以可用加热蒸馏法使含水酒精变为无水酒精
C.由于胶粒的直径比离子大,所以当淀粉中混有碘化钾时可用渗析法分离
D.NaCl的溶解度随温度的下降而减小,所以可用冷却法从热的含少量KNO3的NaCl浓溶液中分离得到纯净的NaCl
解析:从碘水中萃取碘,不能选用酒精做萃取剂,原因是酒精与水可以任意比互溶,应选择与水互不相溶的溶剂做萃取剂,如苯、CCl4等;若要制取无水酒精时,不能用直接加热蒸馏含水酒精的方法,应加入CaO后蒸馏;淀粉溶液属于胶体,淀粉与KI溶液可以用渗析法进行分离;NaCl的溶解度随温度的变化不明显。
答案:C
7.下列实验中,不能达到预期目的的是( )
①用升华法分离碘和氯化铵的混合物
②用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物
③用分液法分离水和硝基苯的混合物
④用蒸馏法分离乙醇(沸点为78.5 ℃)和乙酸乙酯(沸点为77.5 ℃)的混合物
A.①④ B.②③
C.③④ D.②④
解析:①中NH4Cl受热易分解;④中二者的沸点十分相近,不能用蒸馏法。
答案:A
8.下列分离方法不合理的是( )
A.从石油中得到汽油,可用蒸馏的方法
B.提取溴水中的溴,可用加入乙醇萃取的方法
C.只含有泥沙的粗盐,可通过溶解、过滤、结晶的方法提纯
D.除FeCl2溶液中的少量FeCl3,可用加入足量铁屑过滤的方法
解析:乙醇与水互溶,不能作溴水中溴的萃取剂,可以选择CCl4,故正确答案为B。
答案:B
9.下列除去杂质的方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏
③除去CO2中少量的SO2:气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A.①② B.②④
C.③④ D.②③
解析:本题主要考查化学实验中物质的分离与除杂的方法。①中乙烷中有乙烯,在光照条件下通入氯气,乙烷与氯气发生取代反应;②中除去乙酸乙酯中少量的乙酸,加入饱和碳酸钠溶液洗涤后,乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠进入水层,然后经分液、干燥、蒸馏可以得到纯净的乙酸乙酯;③中除去二氧化碳中少量的二氧化硫,通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶时,虽除去了二氧化硫,但是二氧化碳与碳酸钠溶液也发生反应,应选用饱和碳酸氢钠溶液;④中除去乙醇中少量的乙酸,加入足量的生石灰使乙酸变成沸点较高的乙酸钙,然后蒸馏可得到纯净的乙醇。所以②和④正确。故正确答案为B。
答案:B
10.下列实验方案不合理的是( )
A.加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸
B.分离苯和硝基苯的混合物,可用蒸馏法
C.可用苯将溴从溴苯中萃取出来
D.可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳
解析:因乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度很小,且乙酸易溶于Na2CO3溶液,因此可用饱和Na2CO3溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙酸。苯与硝基苯的沸点相差较大,可用蒸馏法将两者分离开来。溴易溶于溴苯,也易溶于苯,因此不能用苯作萃取剂,将溴从溴苯中萃取出来。苯不溶于水,加入水时,液体分为两层,上层为苯(油状液体),下层为水;乙醇与水混合时不分层,四氯化碳不溶于水,加入水时,液体也分为两层,上层为水,下层为四氯化碳(油状液体),因此可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳。故正确答案为C。
答案:C
11.下列关于实验原理或操作的叙述中,不正确的是( )
A.从碘水中提取单质碘时,不能用无水乙醇代替CCl4
B.可用新制的Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中存在的甘油
C.纸上层析实验中,需将滤纸上的试样点浸入展开剂中
D.实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法
解析:乙醇与水互溶,不能用作萃取剂;新制的Cu(OH)2悬浊液可以与多羟基有机物形成绛蓝色溶液,如甘油、葡萄糖等;乙酸和乙醇的沸点相差不大,通常情况下让乙酸与生石灰反应生成高沸点的乙酸盐,然后蒸馏得到乙醇;在进行纸上层析实验时,不能将滤纸上的试样点浸入展开剂中。故选C。
答案:C
12.下列鉴别实验中,所选试剂不合理的是( )
A.用水鉴别乙醇和苯
B.用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇
C.用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别葡萄糖和蔗糖
D.用高锰酸钾酸性溶液鉴别甲苯和己烯
解析:乙醇可与水互溶,苯不溶于水,可用水鉴别乙醇和苯,A选项正确;乙酸的官能团为羧基,可与碳酸氢钠反应生成水和二氧化碳,乙醇与碳酸氢钠不反应,可用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇,B选项正确;葡萄糖结构中含有醛基,为还原性糖,而蔗糖为非还原性糖,可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别葡萄糖和蔗糖,C选项正确;甲苯和己烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯和己烯,D选项错误。
答案:D
二、填空题
13.可用于分离或提纯的方法有:①分液;②盐析;③过滤;④重结晶;⑤升华;⑥渗析;⑦萃取;⑧加热分解;⑨蒸馏或分馏。
(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒_________________;
(2)除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-____________;
(3)除去乙醇中溶解的少量食盐____________;
(4)分离石油中各种不同沸点范围的成分____________;
(5)除去固体碘中的少量碘化钠____________;
(6)除去氧化钙中的碳酸钙____________;
(7)将苯和乙醚的混合物分离____________;
(8)从溴苯和水中分离出溴苯____________。
答案:(1)③ (2)⑥ (3)⑨ (4)⑨ (5)⑤ (6)⑧
(7)⑨ (8)①
14.实验室制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理是:
已知苯甲醛易被空气氧化,苯甲醇的沸点为205.3 ℃,苯甲酸的熔点为121.7 ℃,沸点为249 ℃,溶解度为0.34 g;乙醚的沸点为34.8 ℃,难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下所示:
试根据上述信息回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是________,乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。
(2)操作Ⅱ的名称是________,产品甲是________。
(3)操作Ⅲ的名称是________,产品乙是________。
(4)如图所示,操作Ⅱ中温度计水银球上沿放置的位置应是________(填“a”、“b”、“c”或“d”),收集产品甲的适宜温度为________。
解析:(1)由题意可知,白色糊状物为苯甲醇和苯甲酸钾,加入水和乙醚后,根据相似相溶原理,乙醚中溶有苯甲醇,水中溶有苯甲酸钾,两种液体可用萃取分液法分离。
(2)溶解在乙醚中的苯甲醇沸点高于乙醚,可蒸馏分离。
(3)加入盐酸后生成的苯甲酸为微溶于水的晶体,可过滤分离。
答案:(1)萃取分液 苯甲醇 (2)蒸馏 苯甲醇
(3)过滤 苯甲酸
(4)b 34.8 ℃
15.将下图中所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置,并进行蒸馏,得到汽油和煤油。
(1)图中A、B、C三种仪器的名称是_______________________
_________________________________________________________。
(2)将以下(一)~(六)中的仪器,用字母a、b、c……表示连接顺序:e接( );( )接( );( )接( );
( )接( );( )接( )。
(3)A仪器中c口用于________,d口用于________。
(4)蒸馏时,温度计水银球应处在________位置。
(5)在B中注入原油后,加几片碎瓷片的目的是______________
__________________________________________________________。
(6)给B加热,收集到沸点为60 ℃~150 ℃间的馏分是________,收集到沸点为150 ℃~300 ℃间的馏分是________。
解析:冷凝管中冷凝水的流向应是“下进上出”,因为这样可使冷凝水充满整个冷凝管,达到最佳的冷凝效果。由于测定的温度是蒸气的温度,故温度计的水银球应位于支管口处。加热蒸馏时液体会暴沸,为了防止出现这种现象,我们通常在反应容器中加入几片碎瓷片。
答案:(1)冷凝管、蒸馏烧瓶、锥形瓶
(2)i h a k l b f g m (3)进水 出水
(4)蒸馏烧瓶支管口处 (5)防止液体暴沸
(6)汽油 煤油
16.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如图所示。
可能用到的相关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.961 8
161
微溶于水
环己烯
82
0.810 2
83
难溶于水
合成反应:
在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是____________。
(2)加入碎瓷片的作用是______________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加
C.不需补加 D.重新配料
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________。
(5)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶
D.球形冷凝管 E.接收器
(6)本实验所得到的环己烯产率是________(填正确答案标号)。
A.41% B.50%
C.61% D.70%
解析:(1)装置b为直形冷凝管。(2)碎瓷片的存在可防止在加热过程中产生暴沸现象;补加碎瓷片需要待已加热的试液冷却后再取下橡皮塞加入。(3)由于分液漏斗有活塞开关,故使用前需要检查是否漏液;分液过程中,由于环己烯的密度比水的小,故应该从分液漏斗的上口倒出。(4)无水CaCl2用于吸收产物中少量的水等。(5)观察题目提供的实验装置图和蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶及球形冷凝管。(6)环己醇为0.2 mol,理论上可得到0.2 mol环己烯,其质量为16.4 g,故产率为×100%≈61%。
答案:(1)直形冷凝管 (2)防止暴沸 B
(3)检漏 上口倒出 (4)干燥(或除水除醇)
(5)CD (6)C