课时作业11 甲烷的性质
一、选择题
1．煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关，下列叙述中错误的是( )
A．点燃甲烷不必事先进行验纯
B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸
【解析】 甲烷的爆炸极限为5%～15.4%(即甲烷体积在空气中含量为5%～15.4%)。如果甲烷中混有空气，点燃时可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。
【答案】 A
2．下列说法中正确的是( )
A．由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物
B．烃是含有碳元素和氢元素的化合物
C．大多数有机物熔、沸点较低
D．有机物都难溶于水
【答案】 C
3．近年来，科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷，下列说法正确的是( )
①甲烷属于烃类 ②在相同条件下，甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
【答案】 C
4．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别( )
A．先后通入溴水和澄清的石灰水
B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水
【解析】 用干燥的冷烧杯可以检出是否生成水，从而确定原气体是否含有氢元素；用涂有澄清石灰水的烧杯可以检出是否生成CO2，从而确定原气体中是否含有碳元素。
【答案】 C
5．将试管中的甲烷和氯气光照一段时间后，拔开橡胶塞，实验过程中不可能观察到的现象是( )
A．试管中气体的黄绿色变浅
B．试管中有火星出现
C．试管壁上有油状液滴出现
D．试管口有白雾
【解析】 甲烷和氯气光照一段时间后试管内气体颜色逐渐变浅，内壁有油状液滴出现，拔开橡胶塞试管口有少量白雾出现。故选B。
【答案】 B
6．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( )
A．甲烷分子中4个C—H键的强度相同
B．甲烷分子中4个C—H键的长度相同
C．甲烷的一氯代物只有1种
D．甲烷的二氯代物只有1种
【解析】 若甲烷为平面正方形结构，则甲烷分子中4个C—H键的长度和强度也可以相同，A、B错误；若甲烷为平面正方形结构，则二氯甲烷应有2个氯原子分别在邻位和对位两种结构。而实际上二氯甲烷只有1种结构，所以甲烷不是平面正方形结构，而是正四面体结构，D项正确。
【答案】 D
7．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
【解析】 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。
【答案】 B
8．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是( )
A．CH3Cl B．CCl4
C．CH2Cl2 D．CH4
【答案】 B
9．下列物质分子中，属于正四面体结构的是( )
A．CCl4 B．CHCl3
C．CH2Cl2 D．CH3Cl
【解析】 只有CCl4是正四面体，另外三种物质都只是四面体，但不是正四面体。
【答案】 A
10．下列关于甲烷的叙述中不正确的是( )
A．甲烷是烃类物质中相对分子质量最小的物质
B．1 mol CH4在光照条件下最多能与4 mol Cl2反应
C．甲烷的二氯代物只有一种结构可以证明甲烷为正四面体结构
D．甲烷与空气的体积比为1∶2时，混合气体点燃爆炸最剧烈
【解析】 A项，CH4是由C、H两种元素组成的最简单的烃，相对分子质量最小，正确；B项，1 mol CH4含有4 mol H，全部被取代需要4 mol Cl2，正确；C项，若CH4是平面正方形结构，CH4的二氯代物(CH2Cl2)结构必然有两种，故CH4的二氯代物只有一种结构可以证明CH4不是平面正方形，而是正四面体结构，正确；D项，1 mol CH4完全燃烧消耗2 mol O2，因此，CH4与O2的体积比为1∶2时，混合气体点燃恰好完全反应，爆炸最剧烈，错误。
【答案】 D
11．对的叙述正确的是( )
A．有两种结构 B．只有一种结构
C．含有非极性键 D．有四种结构
【解析】 甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，它们都分别处在相邻的位置。故只有一种结构，如图所示。C—Cl、C—F均为极性键。若换成结构式仍为一种而不是两种。CH2Cl2只有一种结构，可证明CH4是正四面体结构，而不是平面正方形结构。
【答案】 B
12．1 mol CH4和Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为( )
A．0.5 mol B．2 mol
C．2.5 mol D．4 mol
【解析】 1 mol CH4与Cl2发生取代反应，欲使四种有机取代物的物质的量相等，则生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根据取代反应的特点知n(Cl2)＝2.5 mol。Cl2取代CH4中的1个氢原子，消耗1分子Cl2，生成1分子HCl。
【答案】 C
二、非选择题
13．(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8 L，其质量为2 g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的分子式为________，电子式为________，结构式为________，空间构型为________，在光照条件下该烃与氯气反应生成气态有机物的化学方程式为：____________________________。
(2)如图立方体中心的“?”表示甲烷分子中的碳原子，请在立方体的顶点用“?”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。
【解析】 (1)该烃的物质的量为n＝2.8 L/22.4 L·mol－1＝0.125 mol，该烃的摩尔质量为M＝2 g/0.125 mol＝16 g·mol－1；1 mol该烃中含氢原子的物质的量为n(H)＝16 g×25%/1 g·mol－1＝4 mol；1 mol该烃中含碳原子的物质的量为n(C)＝16 g×(1－25%)/12 g·mol－1＝1 mol，所以分子式为CH4。
(2)CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方体中互不相邻的4个顶点即构成正四面体结构。
【答案】 (1)CH4
正四面体结构
CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
(2)或
14．某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶，如图所示。试回答下列问题：
(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是________。
(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是________。
(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是(完成下表，可不填满，也可补充)：
【解析】 (1)X燃烧只生成H2O。(2)X燃烧只生成CO2。(3)X燃烧既生成CO2也生成H2O。
【答案】 (1)H2 (2)CO (3)①CH4 ②H2、CO ③H2、CH4 ④CO、CH4 ⑤H2、CO、CH4
15．如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，试管放在光亮处一段时间。
(1)下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。
其中正确的是________。
(2)甲管中发生化学反应的类型为________。
(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是________。
A．水 B．NaOH溶液
C．AgNO3溶液 D．饱和食盐水
(4)反应后，若将甲中的物质全部推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到________________________________；若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到________________________________。
【解析】 在光照条件下，甲烷与氯气发生反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。
(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时，二者恰好完全反应，而甲中甲烷与氯气体积比为1∶5，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。
(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。
(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。
(4)生成的HCl会与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，因Cl2有剩余，若加入几滴石蕊，溶液会先变红后褪色。
【答案】 (1)②③ (2)取代反应 (3)B (4)液体分为两层，产生白色沉淀 溶液先变红后褪色
16．根据下图所示的实验装置回答有关问题：
(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的值应为________。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是________。
(4)E装置的作用是________(填编号)。
A．收集气体 B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。该装置存在的缺陷是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为________(填编号)。
A．CH4 B．CH3Cl
C．CH2Cl2 D．CHCl3
E．CCl4
【解析】 (1)浓H2SO4吸水，可干燥混合气体；(2)CH4和Cl2在光照条件下发生连锁取代反应，V(Cl2)/V(CH4)≥4时生成氯化氢最多，故x≥4。(3)过量的氯气进入D装置，发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，所以D装置可以吸收过量的Cl2。(4)E为防倒吸装置，烧杯中含有水，可吸收HCl气体。(5)盐酸与有机物不互溶，故可用分液法分离；尾气成分是多余的CH4和产物CH3Cl。
【答案】 (1)干燥混合气体 (2)大于或等于4 (3)吸收过量的氯气 (4)C、D (5)分液 A、B
课时作业12 烷烃
一、选择题
1．关于烷烃的叙述不正确的是( )
A．分子式符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃
B．烷烃均能与氯水发生取代反应
C．正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高
D．烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化
【解析】 对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解，分子式符合CnH2n＋2的烃中碳原子均已饱和，则A正确；烷烃的化学性质与甲烷相似，取代反应必须与纯卤素单质反应，则D正确，B错误；结合烷烃的物理性质的递变规律，可知C正确。
【答案】 B
2．下列说法中正确的是( )
A．相对分子质量相同，组成元素也相同的化合物一定互为同分异构体
B．凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，一定互为同系物
C．两种物质的组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定互为同分异构体
D．各组成元素的质量分数都相同且分子式也相同的不同有机物一定互为同分异构体
【解析】 A项，相对分子质量相同，组成元素也相同的化合物不一定互为同分异构体，如CH3CH2OH和HCOOH，错误。B项，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，不一定互为同系物，如环丙烷()和1－丁烯(CH3CH2CHCH2)，错误。C项，两种物质的组成元素相同，各元素质量分数也相同，二者不一定互为同分异构体，如乙炔(CH≡CH)和苯(C6H6)，错误。D项，各组成元素的质量分数都相同且分子式也相同的不同有机物一定互为同分异构体，正确。
【答案】 D
3．下列叙述中正确的是( )
A．甲基的电子式：
B．异丁烷的结构简式：
C．正戊烷分子中5个碳原子在一条直线上
D．反应CH3—CH===CH2＋Cl2
属于取代反应
【解析】 —CH3的电子式为 (有1个单电子)；B项中“”错误；C项5个碳原子为锯齿形；D项CH3—上的H原子被—Cl取代，是取代反应。
【答案】 D
4．烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，它所含碳原子数最少为( )
A．4个 B．7个
C．8个 D．9个
【解析】 如果分子中的支链都是—CH3，则最少含有8个碳原子，如。
【答案】 C
5．分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
【解析】 分子式为C4H10的烃有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和 (异丁烷)，正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子，故C4H10的一氯取代物有4种。
【答案】 B
6．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
【解析】 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。
【答案】 A
7．在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是( )
①正丁烷 ②2-甲基丙烷[CH3CH(CH3)CH3]
③戊烷 ④2-甲基丁烷
⑤2,2-二甲基丙烷[C(CH3)4]
A．①>②>③>④>⑤
B．⑤>④>③>②>①
C．③>④>⑤>①>②
D．②>①>⑤>④>③
【解析】 根据烃类的熔、沸点大小判断规律：在有机物同系物中，随着碳原子数的增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点逐渐升高；分子式相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。分析各选项，①②均有4个C原子，③④⑤均有5个碳原子，故①②的沸点小于③④⑤的沸点；②有1个支链，而①无，故①>②；③无支链，④有1个支链，⑤有2个支链，故③>④>⑤。综上所述：③>④>⑤>①>②。
【答案】 C
8．下列说法中正确的一组是( )
A．H2和D2互为同位素
B．和互为同分异构体
C．正丁烷和异丁烷是同系物
D．和是同一种物质
【解析】 H2和D2都是氢的单质，A错误；由于CH4分子是正四面体结构，其二溴代物只有一种结构，故二者是同一种物质，B错误；正丁烷和异丁烷属于同分异构体，C错误。
【答案】 D
9．下列说法正确的是( )
A．CH4和—CH3中都存在4对共价键
B．CH4发生取代反应，产物中一定存在—CH3
C．—CH3的电子式为
D．0.5 mol —CH3含有4.5 mol电子
【解析】 误认为CH4变为—CH3时共价键没有发生变化而错选A，CH4去掉1个H原子后变为—CH3，所以—CH3中只有3对共用电子对。误认为CH4只能发生一元取代反应而错选B。书写—CH3电子式时不理解“—”的含义而错选C。
【答案】 D
10．美国宇航局(NASA)马里诺娃博士发现了一种比二氧化碳高104倍的“超级温室气体”全氟丙烷(C3F8)，提醒人们慎用含氟物。有关全氟丙烷的说法正确的是( )
A．分子中3个碳原子可能处于同一直线上
B．全氟丙烷的电子式为
C．由丙烷转化为全氟丙烷的反应为取代反应
D．全氟丙烷属于烷烃
【解析】 A项，3个碳原子不可能处于同一直线上，错误。B项，电子式中氟原子周围应有8个电子，错误。C项，丙烷上的氢原子全部被氟原子取代得到全氟丙烷，正确。D项，全氟丙烷中含有碳、氟元素，不合氢元素，不属于烷烃，错误。
【答案】 C
二、非选择题
11．(1)4个碳原子间均以单键结合的方式有4种，请在下面的方框中补充另外3种结合方式：
(2)写出碳原子数为5的烷烃的同分异构体的结构简式。
【解析】 碳原子间相互以单键结合时，既可以形成碳链，也可以形成碳环。
【答案】 (1)
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、、
12．回答下列问题：
(1)分子中含有14个氢原子的烷烃的最简式为________，其中含有3个—CH3的同分异构体的结构简式为________。
(2)相对分子质量为44的烷烃的分子式为________，1 mol该烷烃分子中含有的共价键的数目为________。
(3)碳、氢原子个数比为2：5的烷烃分子式为________，标准状况下，4.48 L该烷烃完全燃烧所消耗的O2的体积是________L。
(4)含碳质量分数约为83.7%的烷烃分子式为________。
【解析】 根据烷烃通式CnH2n＋2和1 mol CnH2n＋2中含有(3n＋1)mol共价键、1 mol CnH2n＋2完全燃烧消耗 mol O2等加以分析。(4)由×100%＝83.7%，解得n＝6。
【答案】 (1)C3H7
(2)C3H8 10NA或6.02×1024
(3)C4H10 29.12 (4)C6H14
13．如图所示表示页岩气中某些烃类的结构模型：
(1)有机物甲的名称为____________，有机物甲与有机物乙互为____________。
(2)有机物乙的一氯取代物有________种，请你根据甲烷分子结构示意图推测，有机物乙中最多有________个C原子在同一平面内。
【解析】 (1)根据有机物甲的球棍模型，可知其结构简式为CH3—CH2—CH2—CH3，其化学名称为正丁烷。根据有机物乙的比例模型，可知其结构简式为，有机物甲和乙的分子式相同而结构不同，所以二者互为同分异构体。
(2) 分子中与“”相连的3个—CH3位置相同，故其一氯代物有2种()。根据CH4分子结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，相当于CH4分子中的3个H原子被3个—CH3取代，所以最多有3个C原子在同一平面内。
【答案】 (1)正丁烷 同分异构体 (2)2 3
14．某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有两个“—CH3”、两个“—CH2—”、一个“—CH—”和一个“—Cl”，写出它的同分异构体的结构简式。
【解析】 本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式，然后对每一种异构体分别进行氯代，写出各同分异构体的结构简式，再从中找出符合条件的。
从上式可看出正戊烷一氯代物有3种，符合条件的为与
异戊烷一氯代物有4种，符合条件的有2种：
与
新戊烷一氯代物有1种，不符合条件。
【答案】
15．某烷烃汽化后的体积为2 mL，在一密闭容器中与16 mL氧气恰好完全反应生成二氧化碳和水蒸气(反应前后均为相同状态)。
(1)求该烷烃的分子式。
(2)若该烷烃的一氯代物只有一种，写出该烷烃的名称和结构简式。
【解析】 设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，则由
CnH2n＋2＋O2―→nCO2＋(n＋1)H2O
1
2 mL 16 mL
可得n＝5，故该烷烃的分子式为C5H12。若该烷烃的一氯代物只有一种，则分子中12个氢原子等效，为新戊烷。
【答案】 (1)C5H12 (2)新戊烷
课时作业13 乙烯
一、选择题
1．下列关于乙烯的结构与性质的叙述，错误的是( )
A．乙烯分子中6个原子都在同一平面内
B．乙烯与酸性KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色
C．乙烯分子没有同分异构体
D．乙烯分子的一氯代物只有一种结构
【答案】 B
2．下列关于乙烯和乙烷的说法中，不正确的是( )
A．乙烯的结构简式为CH2CH2，乙烷的结构简式为CH3CH3
B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，所有原子不在同一平面上
C．乙烯分子中含有碳碳双键，乙烷分子中含有碳碳单键，双键不如单键稳定，导致乙烯的性质比乙烷活泼
D．乙烯分子中因含有不饱和键，导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
【解析】 乙烯的结构简式为CH2===CH2，其为平面结构，所有原子处于同一平面；饱和碳原子为四面体结构，因此乙烷分子中所有原子不在同一平面上；乙烯分子中的一个键易断裂，导致乙烯性质比乙烷活泼，能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。
【答案】 A
3．下列说法正确的是( )
A．乙烯的电子式为
B．乙烯的球棍模型为
C．乙烯分子是空间平面结构
D．乙烯的结构简式为CH2CH2
【解析】 乙烯分子中碳原子间是双键，有两对共用电子对，A错误；碳原子半径应比氢原子大，B错误；乙烯的结构简式为CH2 CH2，D错误。
【答案】 C
4.有关乙烯的下列叙述：①乙烯溶于水后可得乙醇 ②乙烯能发生加聚反应 ③乙烯能与溴水发生加成反应 ④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体；其中正确的是? ?
A.只有② B.①和③,C.②和③ D.②③④,
【解析】 乙烯需在一定条件下与水加成才能得到乙醇。,
【答案】 D
5.下列物质不可能是乙烯加成产物的是? ?
A.CH3CH3
B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH
D.CH3CH2Br
【解析】 做这种类型的题时，一定要抓住加成反应的特点：“断一加二，从哪里断，从哪里加”，所以CH2CH2加成应该是每个碳原子上加一个原子或原子团，所以加成后每个碳原子上至少有两个H原子，B选项不符合。
【答案】 B
6．1 mol乙烯与氯气发生加成反应，反应完全后，其产物与氯气在光照的条件下发生取代反应并反应完全，则两个过程中共消耗氯气( )
A．3 mol B．4 mol
C．5 mol D．6 mol
【解析】 根据CH2CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl，1 mol乙烯与氯气发生加成反应，消耗1 mol氯气；加成反应的产物1，2-二氯乙烷与氯气在光照的条件下发生取代反应.并且反应完全，消耗4 mol氯气。两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是5 mol。
【答案】 C
7.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? ?
【解析】 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CH2CH2。
【答案】 A
8．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
【解析】 丙烯CH2CH2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CH2CH—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。
【答案】 D
9.下列各反应中属于加成反应的是? ?
A．①③ B．②③
C．①④ D．②③
【解析】 本题难点是对③的判断，分子里有一个不饱和碳原子，该碳原子与氧原子组成的原子团为，由反应产物CH3—CH2—OH可知，该反应是H—H分子里的氢原子跟里的不饱和原子直接结合的反应，由此可知，反应符合加成反应的概念，是加成反应。
【答案】 A
10．下列有关化学用语能确定为丙烯的是( )
【解析】 A项中的小球(比碳原子小)不一定是氢原子，可能是氟原子，即CF2===CF—CF3(全氟丙烯)；B项可能为(环丙烷)；C项中少了1个H原子，C3H5是不存在的。D项是丙烯的结构简式。
【答案】 D
二、非选择题
11．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
②CH2CH3CH2Cl
(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】 (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。
12．下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验，完成下列各问题。
(1)B中溶液褪色，是因为乙烯被________。
(2)C中发生反应的化学方程式________。
(3)在D处点燃时必须进行的操作是________。
【解析】 (1)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是因为乙烯发生了氧化反应，把KMnO4还原而使之褪色。
(2)C中发生反应为：
(3)在点燃可燃性气体时应先验纯。
【答案】 (1)氧化
(2)
(3)检验乙烯的纯度
13．下列是关于有机物A的信息：
①能使溴的四氯化碳溶液褪色。
②分子比例模型为
③能与水在一定条件下反应。
根据上述信息回答下列问题：
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为________；写出在一定条件下，A发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式：________________________________________________。
(2)A具有的性质是________。
①无色、稍有气味的气体
②有毒
③不溶于水
④密度比空气大
⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
⑥一定条件下与氢气反应
【解析】 由信息知，A是乙烯。乙烯存在碳碳双键，能发生加成反应，CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br(1,2-二溴乙烷)，还能发生加聚反应nCH2===CH2?CH2—CH2?。乙烯在常温下是一种无色、稍有气味的气体，比空气的密度稍小，难溶于水。乙烯可与氢气、卤素单质、水等发生加成反应，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使其褪色。
【答案】 (1)1,2-二溴乙烷
nCH2===CH2?CH2—CH2?
(2)①③⑤⑥
14．有人设计了如图所示实验，以确认某混合气体中含有CH2== CH2和SO2。
试回答下列问题：
?1?写出图中①②③④装置盛放试剂的顺序为?将上述有关试剂的序号填入空格内?： → → → 。
?2?能说明混合气体中存在SO2的现象是 。
?3?能确定混合气体中存在乙烯的现象是 。
?4?乙烯与溴水反应的化学方程式为 ，该反应的反应类型为 。
【解析】 检验SO2用品红溶液，检验C2H4用酸性KMnO4溶液，C2H4和SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色，所以先检验SO2，然后检验C2H4，且在检验C2H4之前需要用NaOH溶液除尽SO2，再将气体通过品红溶液，若溶液不褪色，则SO2已除干净，最后用酸性KMnO4溶液检验C2H4。?1?装置中盛放试剂的顺序为：品红溶液、NaOH溶液、品红溶液、酸性KMnO4溶液。?2?SO2可使品红溶液褪色，装置①中品红溶液褪色，可证明混合气体中存在SO2。?3?装置③中品红溶液不褪色且装置④中酸性KMnO4溶液褪色说明混合气体中存在C2H4。?4?C2H4和溴水中的溴单质发生加成反应：CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。
【答案】 (1)A B A D
(2)①中品红溶液褪色
(3)③中的品红溶液不褪色，④中的酸性KMnO4溶液褪色
(4)CH2==CH3CH3，化学反应②为CH2CH3CH2Cl。
【答案】 (1)CH2CH3CH3 加成反应
CH2CH3CH2Cl 加成反应
课时作业14 苯
一、选择题
1．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是( )
A．苯是无色、带有特殊气味的液体
B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C．苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应
D．苯不具有典型的双键，故不可能发生加成反应
【答案】 D
2．在下列有机物中，能跟溴水发生加成反应，又能被酸性高锰酸钾溶液氧化的是( )
A．乙烯 B．苯
C．甲烷 D．乙烷
【答案】 A
3．下列属于取代反应的是( )
A．甲烷燃烧
B．在镍做催化剂的条件下，苯与氢气反应
C．苯的硝化反应
D．乙烯通入酸性KMnO4溶液中
【解析】 甲烷燃烧属于氧化反应，A错误；在镍作催化剂的条件下苯与氢气反应属于加成反应，B错误；苯的硝化反应属于取代反应，C正确；乙烯通入酸性KMnO4溶液中发生氧化反应，D错误。
【答案】 C
4．下列关于苯的说法中正确的是( )
A．苯与H2在一定条件下的加成产物环己烷()中，所有碳原子在同一平面上
B．表示苯的分子结构，其中含有碳碳双键，因此苯的性质跟烯烃相同
C．苯的分子式是C6H6，苯分子中的碳原子远没有饱和，因此能与溴水发生加成反应而使之褪色
D．苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，因此苯可以发生取代反应和加成反应
【解析】 环己烷中碳原子的成键情况类似于烷烃中碳原子的成键情况，故环己烷中所有碳原子不在同一个平面上；凯库勒式()不能真正代表苯分子的结构，苯分子中并不存在单双键交替的情况，因此不能与溴水发生加成反应而使之褪色。
【答案】 D
5．苯与乙烯相比较，下列叙述正确的是( )
A．都可以与溴发生取代反应
B．都容易发生加成反应
C．乙烯易发生加成反应，苯不能发生加成反应
D．乙烯易被酸性KMnO4氧化，而苯不能
【解析】 苯与液溴发生取代反应，乙烯与Br2发生加成反应，A错误；乙烯易发生加成反应，而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应，B、C错误；乙烯易被酸性KMnO4氧化而苯不能，D正确。
【答案】 D
6．在实验室中，下列除去杂质的方法不正确的是( )
A．溴苯中混有溴，加稀NaOH溶液反复洗涤、分液
B．乙烷中混有乙烯，通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
C．硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入NaOH溶液中，静置，分液
D．乙烯中混有SO2和CO2，将其通入NaOH溶液洗气
【解析】 B项反应无法控制氢气的量，氢气量少时无法除净其中的乙烯，氢气过量时又会引入新杂质。
【答案】 B
7．对于苯乙烯()有下列叙述：①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可能共平面。其中正确的是( )
A．①②③④⑤ B．①②⑤⑥
C．①②④⑤⑥ D．全部正确
【解析】 苯乙烯中含有苯环和碳碳双键，故应具有苯和乙烯的性质，如碳碳双键既可使酸性KMnO4溶液褪色，又可使溴的四氯化碳溶液褪色，而苯能发生硝化反应；苯乙烯属于烃类，而烃都难溶于水但易溶于有机溶剂(如苯)中；从分子结构看，苯乙烯是苯、乙烯两个平面结构的组合，这两个平面有可能重合，C正确。
【答案】 C
8．下列有机分子中，所有的原子不可能位于同一平面的是( )
【解析】
A
×
选项中的7个原子处于一个平面
B
×
分子中，M1和M2两个平面相交于一条直线C—C键，由于单键可转动，因而可将M2平面转至与M1平面重合，所以该分子中所有原子可能处于同一平面
C
×
通过碳碳单键相连的两个平面，有可能重合在一起
D
√
该分子的“—CH3”中的H原子和与它相连的C原子形成四面体结构，不在同一平面上
【答案】 D
9．苯环结构中，不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
②苯分子中碳碳键的长度完全相等
③苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生反应生成环己烷()
④经实验测得对二甲苯()只有一种结构
⑤苯在溴化铁作催化剂条件下同液溴可发生取代反应，但不能因化学反应而使溴水褪色
A．②③④ B．②④⑤
C．①③⑤ D．①②⑤
【解析】 如果苯环为单双键交替结构，则其中的双键可被酸性KMnO4溶液氧化，可与Br2发生加成反应，分子中碳碳单键和碳碳双键长度不同，因此①②⑤可证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构。如果苯环是单双键交替结构，则苯环中含有三个双键，同样1 mol苯可与3 mol H2加成生成环己烷，因此③错误。如果苯环是单双键交替结构，对二甲苯可写成和两种形式，若把第一种形式进行上下翻转，即可得到第二种形式，即这两种形式为同一种结构，因此不能通过对二甲苯只有一种结构证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，④错误。
【答案】 D
10．下列烃中，属于苯的同系物且苯环上的一溴代物有3种的是( )
【解析】 A项不是苯的同系物；B、C、D项均为苯的同系物。B项中的苯环上的一溴取代物有三种，如图：②①CH3③CH3①—————，中间为对称线；C项中的苯环上的一溴取代物有两种：②① ①②CH3CH3 ；D项中苯环上的一溴取代物只有一种。
【答案】 B
二、非选择题
11．某烃A不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但在一定条件下可以与液溴发生取代反应。0.5 mol该烃A完全燃烧时，得到1.5 mol水和标准状况下67.2 L二氧化碳。
(1)A的分子式为________，结构简式为________。
(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式：
①在催化剂的作用下，A与Br2反应生成B：____________________________；
②在浓硫酸作用下，A与浓硝酸反应生成C：________________________________；
③在催化剂作用下，A与H2反应生成D：________________________。
【解析】 设烃A的分子式为CxHy，完全燃烧时，得到二氧化碳(标准状况)的物质的量n(CO2)＝＝3 mol，根据烃完全燃烧的通式可列关系式如下：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
1 mol x mol mol
0.5 mol 3 mol 1.5 mol
则x＝6，y＝6，故A的分子式为C6H6；又因A不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又可在一定条件下与液溴发生取代反应，故A为苯。
12．有4种无色液态物质：
①1-己烯[CH3(CH2)3CH===CH2]、
②己烷[CH3(CH2)4CH3]、
③苯()、
④甲苯()，
请回答下列问题：
(1)不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是________(写编号)，生成的有机物是__________________，反应的化学方程式为________________________________。此反应属于____________反应。
(2)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________(写编号)，与溴水反应的化学方程式是____________________________，此反应属于________反应。
(3)不能与Br2水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是________(写编号)。
【答案】 (1)③ 取代
(2)① CH3(CH2)3CH===CH2＋Br2―→ 加成
(3)④
13．实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。回答下列问题：
(1)反应需在50～60℃的温度下进行，图中给反应物加热的方法是水浴加热，其优点是____________________________和________________________。
(2)在配制混合酸时应将________加入到________中去。
(3)该反应的化学方程式是________________________________；反应类型：________。
(4)由于装置的缺陷，该实验可能会导致的不良后果是____________________________________。
(5)反应完毕后，除去混合酸，所得粗产品用如下操作精制：
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④用10%NaOH溶液洗 ⑤水洗
正确的操作顺序是________。
A．①②③④⑤ B．②④⑤③①
C．④②③①⑤ D．②④①⑤③
【解析】 (1)水浴加热的优点是受热均匀、便于控制温度。(2)浓硝酸的密度小于浓硫酸的密度，因此两种酸混合时，把浓硫酸慢慢加入到浓硝酸中，边加边搅拌。(3)苯和浓硝酸发生硝化反应，硝基取代苯环上的一个氢原子，其化学方程式：＋HNO3(浓) ＋H2O。(4)苯、浓硫酸是易挥发性液体，根据装置图的特点，会造成苯、浓硝酸的挥发，污染空气。(5)硝基苯中混有混合酸，先用水洗，除去大部分混合酸，然后用10%NaOH溶液洗涤，除去剩下的酸，再用水洗．除去碱，接着用干燥剂除去水，最后蒸馏得到溴苯，B正确。
【答案】 (1)便于控制温度 受热均匀
(2)浓硫酸 浓硝酸
(3) ＋H2O
(4)苯、浓硝酸挥发到空气中，造成污染
(5)B
14．某化学课外小组用如图所示的装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
回答下列问题：
(1)写出A中反应的化学方程式：____________________。
(2)C中盛放CCl4的作用是__________________。
(3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是________________________________。
(4)若证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，根据产生淡黄色沉淀，则能证明。你还能想出一种其他验证的方法吗？指出加入的试剂和出现的现象即可。______________、______________。
【解析】 (1)反应中加入的铁丝与液溴反应生成FeBr3：2Fe＋3Br2===2FeBr3，FeBr3为催化剂使与Br2反应生成溴苯：＋。
(2)由于HBr中含有溴蒸气，所以用CCl4除去溴化氢气体中的溴蒸气。
(3)制得的溴苯中混有未反应的溴，充分振荡有利于发生反应除去溴，反应的化学方程式为2NaOH＋Br2===NaBr＋NaBrO＋H2O。
【答案】 (1) HBr
(2)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(3)除去溶于溴苯中的溴
(4)紫色石蕊试液(或碳酸氢钠溶液)
溶液变红色(或产生气泡)
课时作业15 乙醇
一、选择题
1．酒后驾车是引起交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A．②④ B．②③
C．①③ D．①④
【解析】 乙醇沸点低，易挥发，可以随呼吸呼出，故易被检测。K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3＋，说明乙醇具有还原性。故正确答案为C。
【答案】 C
2．下列有关乙烯气体和乙醇蒸气的说法正确的是( )
A．等物质的量完全燃烧消耗等量的氧气
B．分子中所有的原子都处于同一个平面上
C．能相互转化且反应属于可逆反应
D．可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
【解析】 乙烯燃烧的化学方程式是C2H4＋3O22CO2＋2H2O，乙醇燃烧的化学方程式是C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O，据此可知：等物质的量乙烯气体和乙醇蒸气完全燃烧消耗等量的氧气，A正确；乙烯分子是平面分子，原子在同一个平面上，而乙醇分子中含有—CH3，与该碳原子连接的原子构成的是四面体的结构，分子中的原子不在一个平面上，B错误；乙醇与浓硫酸混合加热至170 ℃产生乙烯和水，乙烯与水在催化剂存在时，加热条件下发生加成反应产生乙醇，反应条件不同，因此二者的相互转化反应不属于可逆反应，C错误；乙醇和乙烯都可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别，D错误。
【答案】 A
3．下列说法中正确的是( )
A．醇的官能团是羟基
B．羟基和氢氧根离子具有相同的化学式和结构式
C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水的有机物一定是烃
D．乙醇与钠反应生成氢气，此现象说明乙醇具有酸性
【答案】 A
4．下列关于乙醇的物理性质的应用中不正确的是( )
A．由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B．由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物，所以可用乙醇提取中药的有效成分
C．由于乙醇能够以任意比与水互溶，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D．从化学学科角度看，俗语“酒香不怕巷子深”中包含乙醇容易挥发的性质
【解析】 由于乙醇与H2O互溶不分层，故不能用分液法除去乙醇中的水。
【答案】 A
5．下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是( )
【解析】 决定乙醇化学性质的为—OH，则由化学式可知C中含有—OH，故选C。
【答案】 C
6．下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色的是( )
A．甲烷 B．乙烯
C．乙醇 D．苯
【解析】 甲烷、苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色；乙烯使二者都能褪色；乙醇可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色，但不与溴水反应，不能使之褪色。
【答案】 C
7．分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
【解析】 分子式为C4H10O的是醇或醚，能与金属Na发生反应放出氢气，则有机物是醇。该醇可看作由羟基(—OH)连在丁基上形成的，丁基有4种，醇也有4种，B正确。
【答案】 B
8．有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下，下列说法中不正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ是同分异构体
B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同
D．Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同
【解析】 Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子结构不同，互为同分异构体，同分异构体不仅物理性质有差异，化学性质也有差异。Ⅰ和Ⅱ含C的质量分数相同，12C是C的稳定同位素，所以Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同。
【答案】 C
9．按下图装置，持续通入气体X，可看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则气体X可能是( )
A．H2 B．CO和H2
C．NH3 D．CH3CH2OH(蒸气)
【解析】 四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO，且均有H2O产生，故都可满足a、b处的现象，但要在c处得到液体，只有D项符合，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu。
【答案】 D
10．发生催化氧化反应后，产物是的醇是( )
【解析】 醇发生催化氧化反应时，只与分子中的—CH2OH原子团有关，与其他基团无关，则被氧化的醇为，答案为A。
【答案】 A
二、非选择题
11．生活中的有机物种类丰富，在衣食住行等多方面应用广泛，其中乙醇是比较常见的有机物。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体，密度比水________。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
(不写反应条件)，原子利用率是________。
(3)属于乙醇的同分异构体的是________(选填编号)。
(4)乙醇能够发生氧化反应：
①46 g乙醇完全燃烧消耗________mol氧气。
②乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 和乙醇互为同分异构体的物质应和乙醇有相同的分子式和不同的结构，符合条件的是D。
【答案】 (1)小
(2)CH2===CH2＋H2O―→CH3CH2OH 100%
(3)D
(4)①3 ②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
12．如图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型，回答下列问题：
(1)A和B的关系是________________________________________________________________________。
(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(3)写出B分子和金属钠反应的化学方程式________________________________________________________________________________。
(4)B在加热条件下能够和HBr发生反应生成溴乙烷，该反应类型是________。
【答案】 (1)同系物
(2)2CH3OH＋O22HCHO＋2H2O
(3)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
(4)取代反应
13．为了确定乙醇分子的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH，实验室利用如图所示的实验装置，测定乙醇与钠反应(ΔH<0)生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。试回答下列问题：
(1)指出实验装置中的错误：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若实验中用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇，相同条件下，测得的氢气体积将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)请指出能使该实验安全、顺利进行的关键实验步骤(至少指出两个关键步骤)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 要通过测量排出水的体积确定产生H2的体积，广口瓶中的进气导管不能伸入太长，而排水导管应伸入到广口瓶底部。由于等质量的水和乙醇，水的物质的量大于乙醇的，与金属钠作用时，产生H2的物质的量大，故用含水乙醇代替无水乙醇时，所得H2体积偏大。要使该实验安全、顺利进行，首先要保证该装置不能漏气，为使排出水的体积等于产生氢气的体积，则加入乙醇的速度不能太快，为确保定量乙醇完全反应，金属钠应稍过量。
【答案】 (1)广口瓶中进气导管应刚刚伸出胶塞，排水导管应插至广口瓶底部
(2)偏大
(3)检查装置的气密性；加入稍过量的金属钠；缓慢滴加无水乙醇(任答2条，合理即可)
14．有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，其实验装置如图所示。
实验操作：预先使棉花团浸透乙醇并照图安装好；在铜丝的中间部分加热，片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。请回答以下问题：
(1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为__________________________________。
(2)A管中可观察到________________________________________________________________________现象。
从中可认识到在该实验过程中催化剂起催化作用时参加了化学反应，还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的________________。
(3)实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应________(填“能”或“不能”)继续进行。原受热的铜丝处的现象是________________，原因是________________。
【解析】 (1)铜丝加热时被氧气氧化生成氧化铜，氧化铜将乙醇氧化生成乙醛和水。
(2)铜丝被氧气氧化变为黑色的氧化铜，黑色的氧化铜被乙醇还原重新变为红色，然后铜丝再与氧气反应，一直进行下去。催化剂在起催化作用时往往需要一定的温度。
(3)因乙醇的催化氧化是一个放热反应，故撤掉酒精灯后，反应放出的热使该反应继续进行，受热的铜丝处仍然出现上述现象。
【答案】 (1)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(2)受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红 温度
(3)能 仍可看到原受热处的铜丝交替出现变黑、变红的现象 该反应是放热反应
课时作业16 乙酸
一、选择题
1．下图是某有机物分子的比例模型，灰色的是碳原子，白色的是氢原子，黑色的是氧原子。该物质不具有的性质是( )
A．与氢氧化钠反应
B．与稀硫酸反应
C．发生酯化反应
D．使紫色石蕊溶液变红
【解析】 由比例模型如，该物质为CH3COOH，显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，能与NaOH反应，能与醇发生酯化反应，B正确。
【答案】 B
2．炒菜时，加一点酒和醋能使菜味飘香可口，原因是( )
A．有盐类物质生成 B．有酯类物质生成
C．有醇类物质生成 D．有酸类物质生成
【解析】 酒和醋反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯是有香味的酯类物质。
【答案】 B
3．下列关于乙酸性质的叙述中，错误的是( )
A．乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以与碳酸盐反应，产生CO2气体
B．乙酸能与醇类物质发生酯化反应
C．乙酸分子中含有碳氧双键，所以它能使溴水褪色
D．乙酸在温度低于16.6 ℃时，就凝结成冰状晶体
【答案】 C
4．下列说法错误的是( )
A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C．乙醇能发生氧化反应，而乙酸不能发生氧化反应
D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应
【答案】 C
5．下列对有机反应类型的认识中错误的是( )
取代反应
B．CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br；加成反应
C．2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；取代反应
D．CH3COOH＋CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3＋H2O；酯化反应也属于取代反应
【解析】 C中的反应属于乙醇的催化氧化反应，其余各项均正确。
【答案】 C
6．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，分离以上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
【答案】 C
7．将1 mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在时与足量乙酸充分反应。下列叙述错误的是( )
A．生成的乙酸乙酯中含有18O
B．生成的水分子中含有18O
C．可能生成88 g乙酸乙酯
D．不可能生成90 g乙酸乙酯
【解析】 酯化反应的机理是“酸去羟基醇去氢”，即：
故18O存在于生成物乙酸乙酯中，而生成的水分子中无18O；若1 mol乙醇完全酯化可生成1 mol ，其质量为90 g，但酯化反应为可逆反应，1 mol乙醇不可能完全转化为酯，故生成乙酸乙酯的质量应小于90 g。
【答案】 B
8．下列实验能达到预期目的的是( )
①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
②将Cl2的制备和性质实验联合进行以减少实验中的空气污染
③用食醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐
④用硝酸钡溶液鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子
⑤用溴水检验汽油中是否含有不饱和烃
A．①②③ B．①③④
C．②③⑤ D．②④⑤
【解析】 因乙醇在浓硫酸存在下与乙酸的反应属可逆反应，不能除净乙酸，故不可以。用硝酸钡鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子时，因亚硫酸根离子易被氧化为硫酸根离子而达不到鉴别的目的，故选C。
【答案】 C
9．中国女药学家屠呦呦因研制新型抗疟青蒿素和双氢青蒿素成果而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素和双氧青蒿素结构如图所示。下列关于青蒿素和双氢青蒿素的说法正确的是( )
A．青蒿素的分子式为C15H22O5
B．青蒿素和双氢青蒿素是同分异构体
C．青蒿素和双氢青蒿素都能发生酯化反应
D．双氢青蒿素在水中的溶解性小于青蒿素
【解析】 由结构简式可知青蒿素的分子式为C15H22O5，A正确；双氧青蒿素的分子式为C15H24O5，二者分子式不同，不是同分异构体，B错误；青蒿素不含羟基和羧基，不能发生酯化反应，C错误；双氢青蒿素含有羟基，可形成氢键，在水中溶解度较大，D错误。
【答案】 A
10．乙酸分子的结构式为，下列反应及断键部位正确的是( )
a．乙酸的电离，是①键断裂 b．乙酸与乙醇发生酯化反应，是②键断裂 c．在红磷存在时，Br2与CH3COOH的反应：CH3COOH＋Br2CH2Br—COOH＋HBr，是③键断裂 d．乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH―→，是①②键断裂
A．abc B．abcd
C．bcd D．acd
【解析】 乙酸电离出H＋时，断裂①键；在酯化反应时酸脱羟基，断裂②键；与Br2的反应，取代了甲基上的氢，断裂③键；生成乙酸酐的反应，一个乙酸分子断①键，另一个分子断②键，所以B正确．
【答案】 B
二、非选择题
11．A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平；②2CH3CHO＋O22CH3COOH。现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如图所示。
回答下列问题：
(1)写出A的电子式________________，A的结构简式________________。
(2)B、D分子内含有的官能团分别是________、________(填名称)。
(3)写出下列反应的反应类型：①________，②________，④________。
(4)写出下列反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
【答案】 (1) CH2===CH2
(2)羟基 羧基
(3)①加成反应 ②氧化反应 ④取代(酯化)反应
(4)①CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
④CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
12．已知丙酸跟乙酸具有相似的化学性质，丙醇跟乙醇具有相似的化学性质。丙醇和丙酸的结构简式如下：CH3CH2CH2OH(丙醇)、CH3CH2COOH(丙酸)。
试回答下列问题：
(1)分别写出丙醇、丙酸与Na反应的化学方程式：
①丙醇＋钠：________________________________________________________________________，
②丙酸＋钠：________________________________________________________________________。
(2)写出丙酸与丙醇发生酯化反应的化学方程式：______________________(注明反应条件)。
(3)写出与CH3CH2COOH互为同分异构体且属于酯的有机物的结构简式______________________。
【答案】 (1)①2CH3CH2CH2OH＋2Na―→2CH3CH2CH2ONa＋H2↑ ②2CH3CH2COOH＋2Na―→2CH3CH2COONa＋H2↑
(2)CH3CH2COOH＋HOCH2CH2CH3CH3CH2COOCH2CH2CH3＋H2O
(3)CH3COOCH3、HCOOCH2CH3
13．现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是________，试剂b是________。分离方法①是________，分离方法②是________，分离方法③是________。在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是________________________________________________________________________。
【解析】 可从分析粗产品的成分入手。粗产品有乙酸乙酯、乙酸、乙醇三种物质，用饱和碳酸钠溶液进行萃取、分液可把混合物分离成两种半成品，其中一份是乙酸乙酯(即A)、另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(即B)。蒸馏B可得到乙醇(即E)，留下残液是乙酸钠溶液(即C)。再在C中加稀硫酸，经蒸馏可得到乙酸溶液。
【答案】 饱和Na2CO3溶液 稀硫酸 萃取、分液 蒸馏 蒸馏 除去乙酸乙酯中的水分
14．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是________(选填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是____________________。
[实验步骤]
Ⅰ.按丙同学选择的装置组装仪器，在试管中先加入3 mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2 mL冰醋酸；
Ⅱ.将试管固定在铁架台上；
Ⅲ.在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
Ⅳ.用酒精灯对试管①加热；
Ⅴ.当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]
(1)步骤Ⅰ安装好实验装置，加入样品前还应检查
________________________________________________________________________。
(2)写出试管①中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(注明反应条件)。
(3)试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是________________。
(4)从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是
________________________________________________________________________。
【解析】 根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置；丙装置可防止倒吸，这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发，因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质，可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸，同时有利于乙酸乙酯的分层。在上层得到乙酸乙酯油状液体，经分液漏斗分液即可。
【答案】 [装置设计]乙 防止倒吸
[问题讨论](1)装置的气密性 (2)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O (3)吸收乙醇；除去乙酸；降低乙酸乙酯的溶解度，使其分层析出 (4)分液
