第二章测评
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)
1.加成反应是有机化合物分子中碳碳双键中一条键断裂,两端的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。下列过程与加成反应无关的是
( )
A.苯与溴水混合振荡,水层颜色变浅
B.裂化汽油与溴水混合振荡,水层颜色变浅
C.乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取一氯乙烷
2.下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法不正确的是( )
A.a能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.b的分子式为C5H12
C.b和c互为同系物
D.d为平面形分子,属于烷烃
3.下列叙述正确的是( )
A.丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上
B.甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内
C.乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面内
D.2-丁烯分子中4个碳原子可能在同一条直线上
4.下列化学用语表达不正确的是( )
①为丙烷的球棍模型
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③某有机化合物的名称是2,3-二甲基戊烷
④与C6H6互为同分异构体
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
5.有7种物质:①乙烷 ②乙烯 ③乙炔 ④苯 ⑤甲苯
⑥聚丙烯 ⑦环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴的CCl4溶液褪色的是( )
A.①②③⑤
B.④⑥⑦
C.①④⑥
D.②③⑤
6.苯和苯乙烯是重要的化工原料,下列有关苯和苯乙烯的说法错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60
℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯乙烯与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
7.(2020山东聊城高二检测)下列反应的产物中,一定不存在同分异构体的反应是( )
A.甲烷与氯气发生取代反应
B.丙烯与水在催化剂的作用下发生加成反应
C.异戊二烯[CH2C(CH3)CHCH2]与等物质的量的Br2发生加成反应
D.甲苯与液溴在催化剂条件下反应
8.某烃的结构简式如下,下列说法不正确的是( )
A.1
mol该烃完全燃烧需消耗O2
11
mol
B.与氢气完全加成后的产物分子中含2个甲基
C.1
mol该烃完全加成消耗Br2
3
mol
D.分子中一定共平面的碳原子有6个
9.下列关于的说法正确的是( )
A.所有碳原子可能共平面
B.除苯环外的碳原子共直线
C.最多只有4个碳原子共平面
D.最多只有3个碳原子共直线
10.有机化合物C4H8是生活中的重要物质,关于C4H8的说法中,错误的是( )
A.C4H8可能是烯烃
B.C4H8中属于烯烃的同分异构体有4种
C.核磁共振氢谱有2种吸收峰的烯烃结构一定是
D.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1~2个选项符合题意)
11.(2020辽宁锦州高二检测)类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下表中有关推论正确的是( )
选项
已知事实
推论
A
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
苯的同系物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
乙烯分子中所有原子在同一平面上
丙烯分子中所有原子在同一平面上
C
乙烯在空气中燃烧有黑烟
苯在空气中燃烧产生的烟更浓
D
烷烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大
炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大
12.下列对有机化合物结构或性质的描述错误的是( )
A.在一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
B.乙烷和丙烯的物质的量共1
mol,完全燃烧生成3
mol
H2O
C.2,2-二甲基丙烷与Br2在光照下反应,其一溴取代物有3种
D.分子中含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C—C键
13.桶烯的结构简式可表示为,有关它的下列说法中,不正确的是( )
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.桶烯与苯乙烯()互为同分异构体
C.桶烯发生一氯取代时,其一氯取代产物只有2种
D.桶烯能使溴水和酸性KMnO4溶液都褪色
14.(2020天津静海高二检测)下列实验中,不能达到预期目的的是( )
①苯、浓溴水、溴化铁混合制溴苯
②用裂化汽油萃取溴水中的溴
③用溴水除去混在苯中的乙烯,分液得到纯净的苯
④敞口久置的电石与饱和食盐水混合制乙炔
⑤将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中,溴水褪色,证明乙炔和溴水发生了加成反应
A.只有②④
B.只有①③⑤
C.只有①②④
D.①②③④⑤
15.下列说法正确的是( )
A.某有机化合物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机化合物的组成为Cn
B.一种烃在足量的氧气中燃烧并将产生的气体通过浓硫酸,气体减少的体积就是生成的水蒸气的体积
C.某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应,如果反应前后气体体积不变(温度>100
℃),则y=4;若体积减少,则y<4;否则,y>4
D.相同质量的烃完全燃烧,消耗O2越多,烃中含氢元素的质量分数就越高
三、非选择题(本题包括5小题,共60分)
16.(12分)(1)乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4种有机化合物分别在一定条件下与H2充分反应。
①若烃与H2反应的物质的量之比为1∶3,说明该烃分子中存在 结构,它是 。?
②若烃与H2反应的物质的量之比为1∶2,说明该烃分子中存在 结构,它是 。?
③苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为 。?
(2)按分子结构决定性质的观点可推断
有如下性质:
①苯基部分可发生 反应和 反应;?
②—CHCH2部分可发生 反应和 反应;?
③该有机化合物滴入溴水后生成产物的结构简式为 ;滴入酸性高锰酸钾溶液后生成产物的结构简式为 。?
17.(12分)Ⅰ.某烷烃的结构简式为
。
(1)用系统命名法命名该烃: 。?
(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构有 种(不包括立体异构,下同)。?
(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的,则原炔烃的结构有 种。?
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有 种。?
Ⅱ.如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物,化学家Tim
Rickard将其取名为“doggycene”。请回答下列问题:
(1)有机化合物doggycene的分子式为 。?
(2)0.5
mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为 mol。?
(3)有关有机化合物doggycene的说法正确的是 。?
A.该物质为苯的同系物
B.该物质能发生加成反应
C.该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该物质在常温下为气态
18.(12分)已知:①R—BrR—OH(R表示烃基);
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响;
③;
④+HO—SO3H+H2O。
以下是用苯作为原料制备一系列化合物的转化关系图:
(1)写出A转化为B的化学方程式: 。?
(2)图中苯转化为E、E转化为F省略了条件,请写出E、F的结构简式:E ,F 。?
(3)B分子中苯环上的任意两个氢原子被溴原子取代后,得到的二溴代物有 种同分异构体。?
(4)上述转化中涉及9个反应,其中不属于取代反应的共有 个。?
19.(12分)如图,A是制取溴苯的实验装置,B、C是改进后的装置。请仔细分析,对比三个装置,回答以下问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式: 、 。写出B盛AgNO3溶液的试管中所发生反应的化学方程式: 。?
(2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是 。?
(3)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是?
;?
应对装置C进行的操作是?
。?
(4)B中采用了双球洗气管吸收装置,其作用是 ,反应后双球洗气管中可能出现的现象是 。?
(5)B装置存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是?
?
。?
20.(12分)0.2
mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2
mol。请回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。?
(2)若取一定量的该烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3
mol,则烃A的质量为 g,燃烧时消耗标准状况下氧气的体积为 L。?
(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为 。?
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,经测定其加成产物分子中含有4个甲基,烃A可能的结构简式为 (任写一个)。?
(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有 种同分异构体。?
第二章测评
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)
1.加成反应是有机化合物分子中碳碳双键中一条键断裂,两端的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。下列过程与加成反应无关的是
( )
A.苯与溴水混合振荡,水层颜色变浅
B.裂化汽油与溴水混合振荡,水层颜色变浅
C.乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取一氯乙烷
答案A
解析苯与溴水混合振荡后,水层颜色变浅,这是因为溴在苯中的溶解度远远大于其在水中的溶解度,苯将溴从溴水中萃取了出来。
2.下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法不正确的是( )
A.a能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.b的分子式为C5H12
C.b和c互为同系物
D.d为平面形分子,属于烷烃
答案D
解析a为2-甲基丙烯,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;b为新戊烷,分子式为C5H12;c为异丁烷,和b同属于烷烃,互为同系物;d为环己烷,属于环烷烃,且不是平面形分子。
3.下列叙述正确的是( )
A.丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上
B.甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内
C.乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面内
D.2-丁烯分子中4个碳原子可能在同一条直线上
答案B
解析丙烷分子中3个碳原子一定不共线,A不正确。甲苯分子可看作—CH3取代了苯环中一个H原子,所以甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内,B正确。乙烷分子中碳原子和全部氢原子不可能在同一平面上,C不正确。2-丁烯(CH3CHCHCH3)中4个碳原子在同一个平面内,但是不可能在同一条直线上,D不正确。
4.下列化学用语表达不正确的是( )
①为丙烷的球棍模型
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③某有机化合物的名称是2,3-二甲基戊烷
④与C6H6互为同分异构体
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
答案D
解析丙烷分子式为C3H8,球棍模型符合丙烷的结构特点,①正确;丙烯的官能团为碳碳双键,结构简式中不能省略碳碳双键,丙烯的结构简式为CH3CHCH2,②不正确;2,3-二甲基戊烷符合烷烃的系统命名法规则,结构简式为,③正确;的分子式为C8H6,与C6H6的分子式不同,两者不是同分异构体,④不正确。
5.有7种物质:①乙烷 ②乙烯 ③乙炔 ④苯 ⑤甲苯
⑥聚丙烯 ⑦环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴的CCl4溶液褪色的是( )
A.①②③⑤
B.④⑥⑦
C.①④⑥
D.②③⑤
答案C
解析甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色;乙烯、乙炔、环己烯既能使酸性KMnO4溶液褪色,又能使溴的CCl4溶液褪色;乙烷、苯、聚丙烯既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴的CCl4溶液褪色。
6.苯和苯乙烯是重要的化工原料,下列有关苯和苯乙烯的说法错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60
℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯乙烯与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
答案D
解析苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60
℃发生硝化反应,生成硝基苯,A正确;苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,B正确;苯乙烯含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;苯乙烯在一定条件下能与HCl发生加成反应而不是取代反应,所以在一定条件下与HCl发生反应生成1-氯苯乙烷或2-氯苯乙烷,D错误。
7.(2020山东聊城高二检测)下列反应的产物中,一定不存在同分异构体的反应是( )
A.甲烷与氯气发生取代反应
B.丙烯与水在催化剂的作用下发生加成反应
C.异戊二烯[CH2C(CH3)CHCH2]与等物质的量的Br2发生加成反应
D.甲苯与液溴在催化剂条件下反应
答案A
解析A项,甲烷与氯气发生取代反应的四种有机产物均只有一种结构;B项,丙烯与水发生加成反应的产物可以是1-丙醇或2-丙醇两种同分异构体;C项,异戊二烯与Br2可以发生1,2-加成、3,4-加成得两种产物,也可以发生1,4-加成,共有3种同分异构体;D项,甲苯与液溴在催化剂条件下反应时,邻位、间位的氢原子易被取代,可以生成多种一溴代物(2种)、二溴代物(2种)、三溴代物。
8.某烃的结构简式如下,下列说法不正确的是( )
A.1
mol该烃完全燃烧需消耗O2
11
mol
B.与氢气完全加成后的产物分子中含2个甲基
C.1
mol该烃完全加成消耗Br2
3
mol
D.分子中一定共平面的碳原子有6个
答案B
解析该有机化合物的分子式为C8H12,1
mol该烃完全燃烧消耗O2的物质的量为11
mol,A项正确;该分子有一个支链,与氢气完全加成后的产物为
CH3CH2CH2CH(CH2CH3)2,分子中含有3个甲基,B项错误;该分子含有一个和一个—C≡C—,1
mol该烃完全加成消耗Br2
3
mol,C项正确;该烃分子中含有和—C≡C—,结合乙烯和乙炔的结构判断,分子中一定共平面的碳原子有6个,D项正确。
9.下列关于的说法正确的是( )
A.所有碳原子可能共平面
B.除苯环外的碳原子共直线
C.最多只有4个碳原子共平面
D.最多只有3个碳原子共直线
答案A
解析为了便于说明,对分子中的碳原子编号如下:。根据乙炔和苯的分子结构可知,C1、C2、C3、C4、C5共直线,而C5与其相连4个原子形成四面体结构,故C4、C5、C6不共直线。根据乙烯的分子结构可知,C6、C7、C8也不共直线,故B、D项错误。C5、C6、C7、C8共平面,如图甲所示。C1、C2、C5及苯环也共平面,如图乙所示。
通过旋转C5和C6之间的碳碳单键,可使平面α与平面β共面,故所有碳原子可能共平面,A项正确,C项错误。
10.有机化合物C4H8是生活中的重要物质,关于C4H8的说法中,错误的是( )
A.C4H8可能是烯烃
B.C4H8中属于烯烃的同分异构体有4种
C.核磁共振氢谱有2种吸收峰的烯烃结构一定是
D.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种
答案C
解析C4H8中属于烯烃的同分异构体有、CH2CHCH2CH3、
CH3CHCHCH3(存在顺、反异构),共4种,其中核磁共振氢谱有2种吸收峰的有和、。
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1~2个选项符合题意)
11.(2020辽宁锦州高二检测)类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下表中有关推论正确的是( )
选项
已知事实
推论
A
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
苯的同系物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
乙烯分子中所有原子在同一平面上
丙烯分子中所有原子在同一平面上
C
乙烯在空气中燃烧有黑烟
苯在空气中燃烧产生的烟更浓
D
烷烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大
炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大
答案C
解析大部分苯的同系物(如甲苯)能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;丙烯分子中有饱和碳原子,所有原子不可能共面,B错误;苯含碳量更高,在空气中燃烧产生的烟更浓,C正确;炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而减小,D错误。
12.下列对有机化合物结构或性质的描述错误的是( )
A.在一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
B.乙烷和丙烯的物质的量共1
mol,完全燃烧生成3
mol
H2O
C.2,2-二甲基丙烷与Br2在光照下反应,其一溴取代物有3种
D.分子中含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C—C键
答案CD
解析在FeCl3的催化下,Cl2可在甲苯的苯环上发生取代反应,在光照条件下,Cl2可在甲苯的甲基上发生取代反应,A正确;乙烷和丙烯分子中都含有6个氢原子,二者物质的量共1
mol,完全燃烧生成3
mol
H2O,B正确;2,2-二甲基丙烷的结构简式为C(CH3)4,分子中只有一种氢原子,与Br2在光照下反应,其一溴取代物只有一种,C错误;分子中含5个碳原子的有机化合物,若形成环状结构,则每个分子中最多可形成5个C—C键,如环戊烷(),D错误。
13.桶烯的结构简式可表示为,有关它的下列说法中,不正确的是( )
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.桶烯与苯乙烯()互为同分异构体
C.桶烯发生一氯取代时,其一氯取代产物只有2种
D.桶烯能使溴水和酸性KMnO4溶液都褪色
答案A
解析桶烯分子中含有2个饱和碳原子,故其分子中所有原子不可能共平面,A错误;桶烯与苯乙烯的分子式均为C8H8,但结构不同,两者互为同分异构体,B正确;桶烯分子中有两种处于不同化学环境的氢原子,其一氯代物有2种,C正确;桶烯中含有碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液都褪色,D正确。
14.(2020天津静海高二检测)下列实验中,不能达到预期目的的是( )
①苯、浓溴水、溴化铁混合制溴苯
②用裂化汽油萃取溴水中的溴
③用溴水除去混在苯中的乙烯,分液得到纯净的苯
④敞口久置的电石与饱和食盐水混合制乙炔
⑤将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中,溴水褪色,证明乙炔和溴水发生了加成反应
A.只有②④
B.只有①③⑤
C.只有①②④
D.①②③④⑤
答案D
解析①制取溴苯,利用的是苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下制备的,而不是浓溴水,故①错误;②裂化汽油中含有碳碳不饱和键,能与溴水发生加成反应,因此不能用裂化汽油萃取溴水中的溴,故②错误;③溴单质易溶于苯,苯中会引入新的杂质,故③错误;④敞口久置的电石能与空气中的水发生反应而变质,因此用敞口久置的电石与食盐水反应无法得到乙炔,故④错误;⑤产生的乙炔中含有H2S等杂质,H2S能与溴水发生反应,而使溴水褪色,H2S对乙炔与溴水的反应产生干扰,故⑤错误。综上所述,选项D正确。
15.下列说法正确的是( )
A.某有机化合物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机化合物的组成为Cn
B.一种烃在足量的氧气中燃烧并将产生的气体通过浓硫酸,气体减少的体积就是生成的水蒸气的体积
C.某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应,如果反应前后气体体积不变(温度>100
℃),则y=4;若体积减少,则y<4;否则,y>4
D.相同质量的烃完全燃烧,消耗O2越多,烃中含氢元素的质量分数就越高
答案CD
解析由题意可知,有机化合物燃烧后产物只有CO2和H2O,生成物中含有碳、氢元素,依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素,氧元素不能确定,A项错误。一种烃在足量的氧气中燃烧并将产生的气体通过浓硫酸,产物的体积减少的部分是生成的水蒸气的体积,B项错误。根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得,若反应前后气体体积不变,则y=4;若体积减少,则y小于4;反之,则大于4,C项正确。因为1
mol碳原子对应消耗1
mol
氧气分子,4
mol氢原子对应消耗1
mol氧气分子,而1
mol碳原子的质量为12
g,4
mol氢原子的质量为4
g,所以相同质量的烃完全燃烧,消耗的O2越多,则烃中氢元素的质量分数越高,D项正确。
三、非选择题(本题包括5小题,共60分)
16.(12分)(1)乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4种有机化合物分别在一定条件下与H2充分反应。
①若烃与H2反应的物质的量之比为1∶3,说明该烃分子中存在 结构,它是 。?
②若烃与H2反应的物质的量之比为1∶2,说明该烃分子中存在 结构,它是 。?
③苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为 。?
(2)按分子结构决定性质的观点可推断
有如下性质:
①苯基部分可发生 反应和 反应;?
②—CHCH2部分可发生 反应和 反应;?
③该有机化合物滴入溴水后生成产物的结构简式为 ;滴入酸性高锰酸钾溶液后生成产物的结构简式为 。?
答案(1)①苯环 甲苯
②碳碳三键 乙炔 ③1∶4
(2)①加成 取代 ②加成 氧化
③
解析(1)+H2,
—C≡C—+2H2—CH2—CH2—,+3H2,+4H2
。由不同的基团与H2的定量反应,可以确定分子的结构。
(2)①苯环可以发生加成反应和取代反应;②碳碳双键可以发生加成反应和氧化反应;③滴入酸性高锰酸钾溶液后,苯环上的—CHCH2被氧化为羧基。
17.(12分)Ⅰ.某烷烃的结构简式为
。
(1)用系统命名法命名该烃: 。?
(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构有 种(不包括立体异构,下同)。?
(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的,则原炔烃的结构有 种。?
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有 种。?
Ⅱ.如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物,化学家Tim
Rickard将其取名为“doggycene”。请回答下列问题:
(1)有机化合物doggycene的分子式为 。?
(2)0.5
mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为 mol。?
(3)有关有机化合物doggycene的说法正确的是 。?
A.该物质为苯的同系物
B.该物质能发生加成反应
C.该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该物质在常温下为气态
答案Ⅰ.(1)2,3-二甲基戊烷 (2)5 (3)1
(4)6
Ⅱ.(1)C26H26 (2)16.25 (3)B
解析Ⅰ.(1)该烷烃的系统命名为2,3-二甲基戊烷。
(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则加氢后原双键两端的碳原子上至少各含有1个氢原子,故碳碳双键可能位置为,但因为①、⑥位置等同,故原烯烃的结构为5种。(3)若该烷烃是由炔烃加氢后得到的,则加氢后原碳碳三键两端的碳原子上至少各含有2个氢原子,故原炔烃只能为。
(4)由该分子的结构可看出,左端两个甲基连在同一个碳原子上,两个甲基上的氢原子是等效氢原子,其他位置上的氢原子均不等效,故其一氯代烷共有6种。
Ⅱ.(1)由doggycene分子的结构简式可知其分子式为C26H26。(2)由doggycene的分子式为C26H26可得,其在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为0.5
mol×(26+)=16.25
mol。(3)因doggycene的分子结构中含有四个苯环,且只含有C、H元素,因此该物质属于芳香烃,但根据同系物的定义可判断,该物质不属于苯的同系物;其为不饱和烃,且苯环上有烷基,故其能发生加成反应,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色。因doggycene分子含有26个碳原子,常温下不可能为气态。
18.(12分)已知:①R—BrR—OH(R表示烃基);
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响;
③;
④+HO—SO3H+H2O。
以下是用苯作为原料制备一系列化合物的转化关系图:
(1)写出A转化为B的化学方程式: 。?
(2)图中苯转化为E、E转化为F省略了条件,请写出E、F的结构简式:E ,F 。?
(3)B分子中苯环上的任意两个氢原子被溴原子取代后,得到的二溴代物有 种同分异构体。?
(4)上述转化中涉及9个反应,其中不属于取代反应的共有 个。?
答案(1)+CH3Cl+HCl
(2)
(3)6 (4)2
解析由逆推法推出三条合成路线为
①←←←;
②←←←;
③←←←。然后结合题目,做出解答。但要注意苯环上引入多个取代基的先后顺序。第一条合成路线提供的信息是苯环上先引入—NO2,再引入其他取代基,则两种取代基处于间位;第二条合成路线提供的信息是苯环上先引入卤素原子,再引入其他取代基,则两种取代基处于对位;应用前两条信息得出的结论去解决第三条合成路线的问题,就显得非常容易了。根据指定产物的结构,再根据取代基处于对位,E和F引入取代基的顺序应为先卤代后硝化。
19.(12分)如图,A是制取溴苯的实验装置,B、C是改进后的装置。请仔细分析,对比三个装置,回答以下问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式: 、 。写出B盛AgNO3溶液的试管中所发生反应的化学方程式: 。?
(2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是 。?
(3)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是?
;?
应对装置C进行的操作是?
。?
(4)B中采用了双球洗气管吸收装置,其作用是 ,反应后双球洗气管中可能出现的现象是 。?
(5)B装置存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是?
?
。?
答案(1)2Fe+3Br22FeBr3 +Br2
+HBr HBr+AgNO3AgBr↓+HNO3
(2)导气、冷凝
(3)打开分液漏斗上方的盖子,旋转分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中
(4)吸收随HBr逸出的苯蒸气、溴蒸气 CCl4由无色变为橙色
(5)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低;导管插入AgNO3溶液中容易发生倒吸
解析(1)苯在FeBr3作用下与液溴发生取代反应生成,同时生成HBr,HBr与AgNO3溶液反应生成浅黄色AgBr沉淀。三个装置中共同发生的两个反应为2Fe+3Br22FeBr3,+Br2。
(2)因反应放热,苯、溴易挥发,若进入空气中会造成污染,因此A、C装置中均采用了长玻璃导管,可以导出HBr,兼冷凝器的作用。
20.(12分)0.2
mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2
mol。请回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。?
(2)若取一定量的该烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3
mol,则烃A的质量为 g,燃烧时消耗标准状况下氧气的体积为 L。?
(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为 。?
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,经测定其加成产物分子中含有4个甲基,烃A可能的结构简式为 (任写一个)。?
(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有 种同分异构体。?
答案(1)C6H12 (2)42 100.8
(3)
(4)(CH3)2CHC(CH3)CH2或
(CH3)2CC(CH3)2或(CH3)3CCHCH2
(5)5
解析(1)0.2
mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2
mol,根据原子守恒确定A分子中C原子数目为1.2÷0.2=6;H原子数目为1.2×2÷0.2=12,故烃A分子式为C6H12。
(2)根据C原子守恒可知参加反应的烃A的物质的量为3
mol÷6=0.5
mol,故参加反应的烃A的质量为0.5
mol×84
g·mol-1=42
g,故消耗氧气的物质的量为0.5
mol×(6+)=4.5
mol,标准状况下氧气的体积为4.5
mol×22.4
L·mol-1=100.8
L。
(3)烃A分子式为C6H12,烃A不能使溴水褪色,不含不饱和键,在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,A为环己烷,结构简式为。
(4)烃A能使溴水褪色,则分子中含有1个碳碳双键,在催化剂作用下与H2加成的产物分子中含有4个甲基,故加成产物的结构简式为
或。若加成产物为,对应的A的结构为(CH3)2CHC(CH3)CH2或(CH3)2CC(CH3)2;若加成产物为,对应的A的结构为(CH3)3CCHCH2。
(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物的分子式为C5H10,分子中含有1个碳碳双键,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH2CHCH2、CH3CH2CHCHCH3、CH2C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CCHCH3、(CH3)2CHCHCH2。(共19张PPT)
本章整合
考点一
考点二
有机化合物分子中原子共线、共面分析
典例1有关
分子结构的下列叙述中,正确的是( )
A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B.所有的原子都在同一平面上
C.12个碳原子不可能都在同一平面上
D.12个碳原子有可能都在同一平面上
答案D
考点一
考点二
解析按照结构特点,其空间结构可简单表示如下:
因分子中含有甲基,故所有原子不可能在同一平面内;由图示可以看出,分子中12个碳原子有可能都在同一平面上,但苯环以外的碳原子不可能共直线。
考点一
考点二
方法点拨
1.代表物分子构型(如图)
(1)甲烷(CH4)分子为正四面体结构,与中心碳原子相连的4个氢原子中,只能有2个氢原子与碳原子共面。
(2)乙烯(CH2=CH2)分子中6个原子共面。
(3)乙炔(CH≡CH)分子为直线形结构,4个原子在一条直线上。
(4)苯(C6H6)分子中12个原子共面。
考点一
考点二
2.判定有机化合物分子中原子共线、共面的基本方法
(1)以上4种分子中的H原子如果被其他原子(如C、O、N、Cl等)所取代,则取代后的分子构型基本不变。
(2)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键则不能旋转。
(3)若在分子结构中有一个碳原子形成四个单键,则该分子中所有原子不可能共面。
考点一
考点二
(4)若两个平面形结构通过一个碳碳单键相连接,则所有原子可能共平面。在中学所学的有机化合物中,所有的原子能够共平面的有
考点一
考点二
对点训练1在分子
中,同一平面内的碳原子最多有( )
A.7个 B.8个
C.9个
D.14个
答案D
考点一
考点二
解析苯分子是平面正六边形结构,分子中12个原子共平面。分析
的结构时,受苯环书写形式的局限而认为至少1~8共8个碳原子共平面,实质上由于4、7、8、11这4个碳原子共直线,两个苯环所确定的平面可以绕该直线旋转,故至少有9个碳原子共面;若两苯环所在的平面重合,则所有的碳原子均在同一平面上,即最多有14个碳原子共面。
考点一
考点二
对点训练2已知C—C单键可以绕键轴旋转。某烃的结构简式如图,下列说法中正确的是( )
A.该烃的核磁共振氢谱有6组峰
B.1
mol该烃完全燃烧消耗16.5
mol
O2
C.该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D.该烃是苯的同系物
答案C
考点一
考点二
解析该烃分子结构对称,含3种处于不同化学环境的H原子,则其核磁共振氢谱图中有3组吸收峰,A错误;该有机化合物分子式为C14H14,1
mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为
mol=17.5
mol,B错误;苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,则苯环与直接相连的甲基上的C原子及另一苯环上的2个C原子和另一甲基上的C原子共面,则该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上,C正确;苯的同系物分子中只含有1个苯环,而该烃分子中含有2个苯环,不属于苯的同系物,D错误。
考点一
考点二
烃的燃烧规律
典例2现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机化合物,同质量的以上物质中,在相同状况下体积最大的是 ;同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是 ;同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是 ;同质量的以上物质完全燃烧时,生成的CO2最多的是 ,生成水最多的是 。在120
℃、1.01×105
Pa时,以上气态烃和足量的O2点燃完全燃烧,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化的是 。?
考点一
考点二
答案CH4 CH4 C3H8 C2H4、C3H6 CH4 CH4、C2H4
解析同质量的五种烃,在相同状况下体积大小取决于气体的物质的量,所以应选CH4。氢的质量分数越大,相同质量的烃完全燃烧耗氧量越多,生成H2O的物质的量越大,CO2的物质的量越少。设烃的分子式为CxHy,同状况、同体积、同物质的量的气态烃完全燃烧,耗氧量取决于
的相对大小。当水为气态时,若y=4,燃烧前后气体体积不变。
考点一
考点二
规律总结1.有机化合物的组成与燃烧产物的关系
(1)相同质量的不同烃(CxHy)完全燃烧时,
越大,即w(H)越大,耗氧量越多,生成水的量越多,产生CO2的量越少;
相同,生成H2O及CO2的量分别相同。
(2)不同组成的烃或烃的含氧衍生物,若混合物的总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的质量(物质的量)均保持不变,则混合物中各组分含碳或含氢的质量分数相同。
(3)两种或多种有机化合物,若混合物的总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量(质量)均保持不变,则混合物各组分分子中含有相同的碳原子数或相同的氢原子数。
考点一
考点二
2.有机物燃烧耗氧量大小的规律
(3)最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧时耗O2量也一定相等。如乙炔和苯的混合物。
考点一
考点二
对点训练3由两种气态烃组成的混合物,体积为10
mL,与过量的氧气混合再充分燃烧,将生成物通过浓硫酸,气体体积减少15
mL,再通过碱石灰,气体体积又减少20
mL(气体体积均在同温同压下)。混合烃的组成可能为( )
A.C2H4和C2H2
B.C2H6和C2H4
C.CH4和C3H4
D.C4H10和C2H4
考点一
考点二
答案A
解析通过浓硫酸减少的气体为烃燃烧生成的水蒸气,通过碱石灰减少的气体为烃燃烧生成的二氧化碳,10
mL该烃完全燃烧生成二氧化碳20
mL、水蒸气15
mL,设烃的平均分子组成为CxHy,则根据C原子守恒有10x=20,故x=2,根据H原子守恒有10y=15×2,故y=3,因此该烃的平均分子组成为C2H3,根据分子中H原子的平均个数可知,该烃一定含有C2H2,故选A项。
考点一
考点二
对点训练4某烃A的相对分子质量为84。回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。?
(2)下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是 (填序号,下同);若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是 。?
A.C7H8
B.C6H14
C.C7H14
D.C8H8
答案(1)C6H12 (2)A C
考点一
考点二
