人教版(2019)选择性必修3《第二章
烃》2021年高频易错题集
一.选择题(共10小题)
1.一种新的刺激性非致命武器叫臭鼬弹,可用来驱散抗议者。已知臭鼬剂主要成分是丁硫醇(C4H9SH),人的口臭是由于分泌出臭味的甲硫醇(CH3SH),液化气中添加的报警剂是极臭的乙硫醇(CH3CH2SH)。下列说法你认为错误的是( )
A.丁硫醇、甲硫醇与乙硫醇互为同系物
B.沸点不同的丁硫醇有四种
C.乙硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、三氧化硫和水
D.乙硫醇中加入K能产生H2
2.下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2的不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色.
A.①③⑤
B.①④
C.②③
D.①②④
3.下列反应不属于取代反应的是( )
A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
B.+Br2+HBr
C.2CH3CH2OHC2H5﹣O﹣C2H5+H2O
D.+HNO3+H2O
4.有一种脂肪醇,通过一系列反应可变为丙三醇,这种脂肪醇通过消去、氧化、酯化、加聚反应等变化后可转化为一种高聚物
,这种醇的结构简式可能为( )
A.CH2=CHCH2OH
B.CH2ClCHClCH2OH
C.CH3CH2OH
D.CH3CH(OH)CH2OH
5.下列关于甲烷、乙烯、苯三种烃的比较中,正确的是( )
A.只有甲烷不能因化学反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.在空气中分别完全燃烧等质量的这三种烃,苯消耗的氧气最多
C.除甲烷外,其余两种分子内所有原子都共平面
D.甲烷和苯属于饱和烃,乙烯是不饱和烃
6.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是( )
A.乙烯常温下是气体,为纯净物;聚乙烯常温下是固体,为混合物
B.乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等
D.取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等
7.长途运输中,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛有水果的容器中,其原因是( )
A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
8.实验室常用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯:CH3CH2OHH2C=CH2↑+H2O某同学用以下装置进行乙烯制取实验。下列叙述不正确的是( )
A.m的作用是确保乙醇与浓硫酸能顺利流下
B.电控温值可设置在165﹣175℃
C.a出来的气体可用瓶口向下排空气法收集
D.烧瓶内可放几粒碎瓷片以防暴沸
9.由乙烯推测丙烯的结构或性质,下列说法中正确的是( )
A.丙烯分子中三个碳原子在同一条直线上
B.丙烯分子中所有原子都在同一平面上
C.丙烯与HCl加成可能生成一种产物
D.丙烯能发生加聚反应
10.如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图,有关说法不正确的是( )
A.用蒸馏水替代a中饱和食盐水产生的乙炔更为纯净
B.c(过量)的作用是除去影响后续实验的杂质
C.d、e中溶液褪色的原理不同
D.f处产生明亮、伴有浓烟的火焰
二.填空题(共5小题)
11.按要求回答下列问题:
(1)写出乙烯分子的电子式:
。
(2)写出(2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯)的结构简式
。
(3)立方烷
的一氯代物有
种,它的六氯代物有
种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是
。
①CH3(CH2)2CH3
②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH
④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③B.④②①③C.④③②①D.②④③①
(5)下列选项中互为同系物的是
;互为同分异构体的是
;属于同种物质的是
。
①O2和O3②1H、2H、3H③④⑤⑥戊烯和环戊烷⑦
12.某烷烃分子由以下基团组合而成:若干个﹣CH3、2个﹣CH2﹣、1个,写出符合该结构的烷烃分子式
,其结构简式可能为
.
13.在下列反应中,属于取代反应的是
(填序号,下同);属于加成反应的是
;属于氧化反应的是
.
①由乙烯制氯乙烷;
②乙烷在氧气中燃烧;
③乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色;
④乙烷在光照下与氯气反应;⑤乙烯使溴水褪色;
⑥由苯制取溴苯.
14.乙酸乙酯是一种有香味的油状液体,在浓硫酸存在并加热的条件下,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯.请回答:
(1)乙酸乙酯分子中官能团的名称为
.
(2)生成乙酸乙酯的化学方程式为
,该反应的类型
反应.
(3)常温下,乙酸和乙酸乙酯都是无色液体,写出一种能够鉴别两者的试剂:
.
15.将1mol甲烷和适量的Cl2混合后置于光亮的地方,充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次减小0.1mol,若甲烷没有剩余,则参加反应的Cl2的物质的量为
,由甲烷生成CHCl3的化学方程式为
。
三.解答题(共5小题)
16.按照要求填空
(1)下列各组物质中,互为同位素的是
(填序号,下同),互为同系物的是
,互为同分异构体的是
。
①红磷与白磷
②35Cl与37Cl
③CH3COOCH3与CH3CH2COOCH3
④与
⑤与
⑥与
⑦乙醇与二甲醚
(2)按系统命名法给下列有机物命名:
①CH3CH(C2H5)CH(CH3)2:
。
②:
(3)A~D四种物质皆为烃类有机物,分子球棍模型分别如下所示,请回答下列问题。
①等物质的量的上述烃,完全燃烧时消耗O2最多的是
(填字母代号,下同),等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是
。
②在120℃,1.01×105
Pa下,A和C分别与足量O2混合点燃,完全燃烧后气体体积没有变化的是
。
③B的某种同系物W,分子式为C6H12,且所有碳原子都在同一平面上,则W的结构简式为
。
17.下图表示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,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是
(填编号)
(2)上图中互为同分异构体的是:A与
;B与
;D与
。(填编号)
18.有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类.
①由乙炔制取氯乙烯;②乙烷在空气中燃烧;③乙烯使溴水褪色;④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色;⑤由乙烯制取聚乙烯;⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应;⑦由苯制取溴苯
其中属于取代反应的是
;
属于氧化反应的是
;
属于加成反应的是
;
属于聚合反应的是
.
19.在国际环境问题中,聚苯乙烯等材料的一次性使用带来的“白色污染”是极为严重的环境问题之一,最近研制的一种可降解塑料,代号为3HB,结构简式为
具有良好的生物适应性,能在自然界中自行降解,回答:
(1)可降解塑料3HB,在自然界中通过
(填序号)反应降解为该聚合物的单体。
A.加成 B.消去 C.水解 D.氧化
(2)该聚合物的单体为
,单体中具有的官能团的名称为
。
(3)各取1mol该单体分别与钠和碳酸氢钠溶液完全反应时,分别消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为
。
(4)写出由单体生成降解塑料3HB的化学方程式:
。
(5)合成3HB的单体,还可以经一系列反应得一种工程塑料,其结构简式为.试写出有关化学方程式:
。
20.甲烷是天然气的主要成分,是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。请回答:
(1)甲烷的电子式为
,空间构型为
。
(2)下列可以鉴别甲烷和乙烯的试剂为
(填选项字母)。
A.稀硫酸
B.溴的四氯化碳溶液
C.水
D.酸性高锰酸钾溶液
(3)写出下列化学方程式,并指出反应类型:
CH4与Cl2光照生成CH3Cl
,反应类型
。
人教版(2019)选择性必修3《第二章
烃》2021年高频易错题集
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.一种新的刺激性非致命武器叫臭鼬弹,可用来驱散抗议者。已知臭鼬剂主要成分是丁硫醇(C4H9SH),人的口臭是由于分泌出臭味的甲硫醇(CH3SH),液化气中添加的报警剂是极臭的乙硫醇(CH3CH2SH)。下列说法你认为错误的是( )
A.丁硫醇、甲硫醇与乙硫醇互为同系物
B.沸点不同的丁硫醇有四种
C.乙硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、三氧化硫和水
D.乙硫醇中加入K能产生H2
【分析】A、结构相似,在组成上相差1个或多个“CH2”原子团的物质互为同系物;
B、分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,同分异构体的沸点不相同;
C、SO2需要在高温和催化剂生成SO3;
D、氧与硫同族,最外层电子数相同。
【解答】解:A、丁硫醇(C4H9﹣SH)、甲硫醇(CH3﹣SH)与乙硫醇(C2H5﹣SH)都含有官能团:﹣SH,结构相似,在组成上相差1个或多个“CH2”原子团,互为同系物,故A正确;
B、丁硫醇(C4H9﹣SH)中的﹣C4H9的结构简式分别为:﹣CH2CH2CH2CH3、﹣CH(CH3)CH2CH3、﹣CH2﹣CH(CH3)2、﹣C(CH3)3共有四种,所以丁硫醇(C4H9﹣SH)有四种沸点不同的物质,故B正确;
C、C4H9﹣SHO2→4CO2+SO2+5H2O,2SO2+O22SO3,不具备生成SO3的条件,所以不会有SO3生成,故C错误;
D、乙硫醇和K发生反应能生成乙硫醇钾和H2,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查学生对同系物、燃烧规律等的理解与掌握,重点考查有机物的结构和性质,阅读题目获取新信息能力等,难度不大,需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力。
2.下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2的不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色.
A.①③⑤
B.①④
C.②③
D.①②④
【分析】①烷烃分子中碳原子形成四个共价键全是单键,为碳碳单键或碳氢单键;
②烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去;
③通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃;
④烷烃的特征反应为取代反应;
⑤乙烷为饱和烃.
【解答】解:①烷烃分子中碳原子形成四个共价键全是单键,形成的烷烃为饱和链烃,每个碳原子都形成四个单键,故①正确;
②烷烃性质稳定,不能被紫色KMnO4溶液氧化,无法褪色,故②错误;
③分子通式为CnH2n+2的烃,满足碳原子的价键是分子中形成的全是单键,是饱和烃,所以一定是烷烃,故③错误;
④烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下和氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,故④正确;
⑤乙烷与溴水不能发生化学反应,故⑤错误;
故选:B。
【点评】本题考查了烷烃的结构特征,化学性质的应用,通式判断等,难度不大,掌握物质的结构和性质是解题的关键.
3.下列反应不属于取代反应的是( )
A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
B.+Br2+HBr
C.2CH3CH2OHC2H5﹣O﹣C2H5+H2O
D.+HNO3+H2O
【分析】有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应,结合官能团的变化特点解答该题。
【解答】解:A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,该反应为加成反应,故A正确;
B.+Br2+HBr,该反应中溴原子代替了氢原子,为取代反应,故B错误;
C.2CH3CH2OHC2H5﹣O﹣C2H5+H2O,该反应属于取代反应,故C错误;
D.+HNO3+H2O,该反应为取代反应,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查有机物的反应判断,为高频考点,侧重考查有机反应类型,题目较为简单,注意理解常见有机反应类型,注意取代反应与其它反应类型的区别。
4.有一种脂肪醇,通过一系列反应可变为丙三醇,这种脂肪醇通过消去、氧化、酯化、加聚反应等变化后可转化为一种高聚物
,这种醇的结构简式可能为( )
A.CH2=CHCH2OH
B.CH2ClCHClCH2OH
C.CH3CH2OH
D.CH3CH(OH)CH2OH
【分析】先根据高聚物的结构简式推断出其单体,然后采用逆推法:酯的水解得到醇和羧酸,最后根据醇的氧化反应原理将酯的水解产物加氢还原成该脂肪醇.
【解答】解:结合加聚反应原理,该高聚物的单体为:CH2=CH﹣COOCH3,经过酯的水解反应可以得到生成该酯的有机物为:CH3﹣OH、CH2=CH﹣COOH,经过氧化生成丙烯酸的醇为:CH2=CH﹣CH2﹣OH,经过消去得到丙烯醇的脂肪醇为CH3CH(OH)CH2OH,
故选:D。
【点评】本题考查了根据高聚物推算单体的方法,题目难度中等,可以根据题中信息采用逆推法找出高聚物的单体,然后通过酯的水解、氧化反应得到脂肪醇的结构简式,要求学生把握好加聚反应、酯化反应、氧化反应的特点.
5.下列关于甲烷、乙烯、苯三种烃的比较中,正确的是( )
A.只有甲烷不能因化学反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.在空气中分别完全燃烧等质量的这三种烃,苯消耗的氧气最多
C.除甲烷外,其余两种分子内所有原子都共平面
D.甲烷和苯属于饱和烃,乙烯是不饱和烃
【分析】A.甲烷、苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
B.相同质量烃CxHy燃烧耗氧量规律:氢的质量分数越大,完全燃烧耗氧越多.即越大,耗氧量越大;
C.甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构;
D.饱和烃是指分子中碳碳键全为单键,剩余价键全部被氢饱和;
【解答】解:A.甲烷、苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯含有碳碳双键,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.空气中分别完全燃烧等质量的这三种烃,甲烷消耗的氧气最多,故B错误;
C.甲烷是正四面体结构,所有原子不共平面,乙烯和苯是平面型结构,所有原子都共平面,故C正确;
D.甲烷属于饱和烃,乙烯和苯是不饱和烃,故D正确;
故选:C。
【点评】本题综合考查有机物的结构和性质,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物性质的异同,难度不大,注意相关基础知识的积累.
6.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是( )
A.乙烯常温下是气体,为纯净物;聚乙烯常温下是固体,为混合物
B.乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等
D.取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等
【分析】A、纯净物是由一种物质组成的物质。混合物是由多种物质组成的物质,根据其组成分析;
B、根据其结构分析,碳碳双键比单键活泼;
C、根据乙烯和聚乙烯的最简式确定其生成的二氧化碳和水;
D、乙烯和聚乙烯的最简式相同,但分子式不同,等物质的量燃烧时生成CO2、H2O的量不相等。
【解答】解:A、乙烯的结构简式为H2C=CH2,聚乙烯的,聚乙烯中的n不同聚乙烯物质就不同,所以乙烯是纯净物,聚乙烯是混合物,故A正确;
B、根乙烯和聚乙烯的结构知,乙烯中含有碳碳双键,性质较活泼;聚乙烯中只有单键,所以性质较不活泼,故B正确;
C、乙烯和聚乙烯的化学式不同,但最简式相同都是CH2,所以乙烯和聚乙烯中的含碳量、含氢量相同,所以取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等,故C正确;
D、乙烯和聚乙烯的最简式相同,但分子式不同,等物质的量燃烧时生成CO2、H2O的量不相等,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了乙烯和聚乙烯的化学性质,难度不大,易错题是C选项,注意判断物质的化学性质时要根据其结构确定。
7.长途运输中,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛有水果的容器中,其原因是( )
A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
【分析】乙烯能催熟果实,能被高锰酸钾氧化,以此来解答.
【解答】解:乙烯是水果的催熟剂,乙烯与高锰酸钾发生氧化还原反应,则利用KMnO4溶液除去乙烯,可使水果缓慢成熟,以赢得长途运输时间,
故选:C。
【点评】本题考查氧化还原反应及应用,为高频考点,注意把握有机物的性质、发生的氧化还原反应为解答该类题目的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.
8.实验室常用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯:CH3CH2OHH2C=CH2↑+H2O某同学用以下装置进行乙烯制取实验。下列叙述不正确的是( )
A.m的作用是确保乙醇与浓硫酸能顺利流下
B.电控温值可设置在165﹣175℃
C.a出来的气体可用瓶口向下排空气法收集
D.烧瓶内可放几粒碎瓷片以防暴沸
【分析】A.m连接分液漏斗与三颈烧瓶平衡压强;
B.乙醇在浓硫酸作用下加热到140度发生分子间脱水生成乙醚,170度分子内脱水生成乙烯;
C.乙烯密度与空气密度相差不大;
D.加热液体容易发生暴沸,加入碎瓷片可以防止液体加热暴沸。
【解答】A.m连接分液漏斗与三颈烧瓶平衡压强,便于乙醇与浓硫酸能顺利流下,故A正确;
B.为避免副反应发生,温度应迅速升高为170度,所以电控温值可设置在165﹣175℃,故B正确;
C.乙烯密度与空气密度相差不大,不能用排气法收集,故C错误;
D.加热液体容易发生暴沸,加入碎瓷片可以防止液体加热暴沸,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了乙烯的实验室制备,明确制备原理及实验仪器构造特点及使用方法是解题关键,题目难度不大。
9.由乙烯推测丙烯的结构或性质,下列说法中正确的是( )
A.丙烯分子中三个碳原子在同一条直线上
B.丙烯分子中所有原子都在同一平面上
C.丙烯与HCl加成可能生成一种产物
D.丙烯能发生加聚反应
【分析】乙烯中含碳碳双键,能发生加成反应,分子中所有原子在同一平面内,丙烯与乙烯为同系物,性质相似,也能发生加成反应与加聚反应,但丙烯中存在甲基,为空间四面体结构,丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上,丙烯不是对称结构,与HCl发生加成反应生成两种产物,以此来解答.
【解答】解:A.乙烯为平面结构,夹角为120℃,所以丙烯中只有2个碳原子在一条直线上,故A错误;
B.丙烯中存在甲基,为空间四面体结构,则分子中所有原子不会在同一平面上,故B错误;
C.因丙烯结构不对称,则与HCl加成可生成两种产物1﹣氯丙烷、2﹣氯丙烷,故C错误;
D.丙烯分子中含碳碳双键,能发生加聚反应生成聚丙烯,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查丙烯的性质,注意官能团为碳碳双键及结构中存在甲基是解答的关键,题目难度不大.
10.如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图,有关说法不正确的是( )
A.用蒸馏水替代a中饱和食盐水产生的乙炔更为纯净
B.c(过量)的作用是除去影响后续实验的杂质
C.d、e中溶液褪色的原理不同
D.f处产生明亮、伴有浓烟的火焰
【分析】由制备和研究乙炔性质的实验装置图可知,b中饱和食盐水与电石发生CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,c中硫酸铜除去杂质硫化氢,d中溴水与乙炔发生加成反应,e中乙炔与高锰酸钾发生氧化反应,最后点燃尾气,以此来解答.
【解答】解:A.b中饱和食盐水与电石发生CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,为制备乙炔的反应原理,蒸馏水代替氯化钠溶液会使反应速率加快,不容易控制,故A错误;
B.c中硫酸铜除去杂质硫化氢,防止硫化氢对后续实验的影响,故B正确;
C.d中溴水与乙炔发生加成反应生成的有机产物为1,1,2,2﹣四溴乙烷,e中乙炔与高锰酸钾发生氧化反应,高锰酸钾溶液褪色可说明乙炔能被氧化,反应原理不同,故C正确;
D.c中已经排除杂质的干扰,e中乙炔与高锰酸钾发生氧化反应,高锰酸钾溶液褪色可说明乙炔能被氧化,f处若剩余气体应为乙炔,燃烧放出明亮火焰,冒黑烟,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查物质的制备及性质实验的设计,为高频考点,把握实验装置的作用、反应原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.
二.填空题(共5小题)
11.按要求回答下列问题:
(1)写出乙烯分子的电子式: 。
(2)写出(2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯)的结构简式 。
(3)立方烷
的一氯代物有 1 种,它的六氯代物有 3 种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 A 。
①CH3(CH2)2CH3
②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH
④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③B.④②①③C.④③②①D.②④③①
(5)下列选项中互为同系物的是 ⑤ ;互为同分异构体的是 ⑥ ;属于同种物质的是 ⑦ 。
①O2和O3②1H、2H、3H③④⑤⑥戊烯和环戊烷⑦
【分析】(1)乙烯中有2对共用电子对;
(2)2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯含有2个碳碳双键,且含有5个C原子,主链为4个C;
(3)立方烷结构对称,含有1种H,二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线上3种位置,六氯代物与二氯代物的同分异构体数目相同;
(4)根据烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔、沸点越低来分析;
(5)具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;
同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;
组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,结构式的形状及物质的聚集状态可能不同。
【解答】解:(1)乙烯中含碳和碳之间以共价双键结合,电子式为,
故答案为:;
(2)2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯含有2个碳碳双键,且含有5个C原子,主链为4个C,结构简式为,
故答案为:;
(3)有1种等效H,二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线上3种位置,一氯代物有1种,二氯代物有3种,分子中共含有8个H原子,则六氯代物与二氯代物的同分异构体数目相同,同分异构体数目为3,
故答案为:1;3;
(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔沸点越低。
①、③中碳原子都是4个,①无支链,沸点:①>③;②、④中碳原子数为5,比①、③中碳原子数都多,则沸点较高,故沸点按由高到低的顺序排列是②④①③,
故答案为:A;
(5)⑤⑥结构相似,分子式不同,互为同系物,⑥戊烯和环戊结构不同,分子式相同,互为同分异构体,⑦两种物质结构相同,分子式相同,为相同物质,
故答案为:⑤;
⑥;⑦。
【点评】本题综合考查有机物的组成、结构、同分异构体、同系物等知识,为高频考点,侧重考查学生的分析能力以及基础知识的掌握,题目难度不大,注意相关概念的理解。
12.某烷烃分子由以下基团组合而成:若干个﹣CH3、2个﹣CH2﹣、1个,写出符合该结构的烷烃分子式 C6H14 ,其结构简式可能为 有2种结构 .
【分析】某烷烃分子有若干个﹣CH3、2个﹣CH2﹣、1个,根据有机物主要靠C原子连接,每个碳原子都必须形成4个共价键,分析﹣CH2﹣、连接甲基数目,1个最多可连接2个甲基,1个﹣CH2﹣最多只能连接1个﹣CH3,据此分析写出.
【解答】解:某烷烃分子有若干个﹣CH3、2个﹣CH2﹣、1个,根据有机物主要靠C原子连接,每个碳原子都必须形成4个共价键,1个最多可连接2个甲基,1个﹣CH2﹣最多只能连接1个﹣CH3,
烷烃中只有1个,可连2个﹣CH3,再连2个﹣CH2﹣和1个﹣CH3,得到的结构为:,
当1个连1个﹣CH3时,再连上2个﹣CH2﹣,接着在2个﹣CH2﹣上各连1个﹣CH3,得到的结构为:,
则符合该结构的烷烃分子式为C6H14,其结构简式有2种结构,
故答案为;C6H14;有2种结构.
【点评】本题考查有机化合物中成键特征,难度中等,关键清楚有机物主要靠C原子连接,每个碳原子都必须形成4个共价键,正确理解题干信息为解答本题的关键.
13.在下列反应中,属于取代反应的是 ④⑥ (填序号,下同);属于加成反应的是 ①⑤ ;属于氧化反应的是 ②③ .
①由乙烯制氯乙烷;
②乙烷在氧气中燃烧;
③乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色;
④乙烷在光照下与氯气反应;⑤乙烯使溴水褪色;
⑥由苯制取溴苯.
【分析】①由乙烯制氯乙烷,碳碳双键转化为单键;
②乙烷在氧气中燃烧,为氧化反应;
③乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色.发生氧化反应;
④乙烷在光照下与氯气反应,乙烷中H被Cl取代;
⑤乙烯使溴水褪色,碳碳双键转化为单键;
⑥由苯制取溴苯,苯中H被Br取代.
【解答】解:①由乙烯制氯乙烷,碳碳双键转化为单键,为加成反应;
②乙烷在氧气中燃烧,为氧化反应;
③乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色.发生氧化反应;
④乙烷在光照下与氯气反应,乙烷中H被Cl取代,为取代反应;
⑤乙烯使溴水褪色,碳碳双键转化为单键,为加成反应;
⑥由苯制取溴苯,苯中H被Br取代,为取代反应,
属于取代反应的是④⑥;属于加成反应的是①⑤;属于氧化反应的是②③,
故答案为:④⑥;①⑤;②③.
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意有机反应类型的判断,题目难度不大.
14.乙酸乙酯是一种有香味的油状液体,在浓硫酸存在并加热的条件下,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯.请回答:
(1)乙酸乙酯分子中官能团的名称为 酯基 .
(2)生成乙酸乙酯的化学方程式为 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O ,该反应的类型 酯化或取代 反应.
(3)常温下,乙酸和乙酸乙酯都是无色液体,写出一种能够鉴别两者的试剂: Na2CO3或NaHCO3 .
【分析】(1)乙酸乙酯分子中官能团为酯基;
(2)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应;反应类型属于取代反应;
(3)根据物质的物理性质和化学性质鉴别,乙酸都易溶于水,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸具有酸性,能使酸碱指示剂变色,乙酸乙酯在酸性或碱性条件下能发生水解.
【解答】解:(1)乙酸乙酯CH3COOC2H5分子中官能团的名称为:酯基,
故答案为:酯基;
(2)乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,同时该反应可逆,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,反应特征分析可知反应类型为酯化反应或取代反应,
故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,酯化或取代;
(3)乙酸和碳酸钠或碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,溶液分层,故能鉴别,
故答案为:Na2CO3或NaHCO3.
【点评】本题考查乙酸分子的官能团和乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯的化学方程式,题目难度不大,注意反应的条件、酯化反应是一个可逆反应.
15.将1mol甲烷和适量的Cl2混合后置于光亮的地方,充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次减小0.1mol,若甲烷没有剩余,则参加反应的Cl2的物质的量为 2mol ,由甲烷生成CHCl3的化学方程式为 CH4+3Cl2CHCl3+3HCl 。
【分析】发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,一般的氯在有机物中,根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次减小0.1mol,计算出各自的物质的量,进而计算所需氯气的物质的量;甲烷与氯气光照条件下反应生成三氯甲烷与氯化氢,据此书写方程式。
【解答】解:根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次减小0.1mol,可以设其物质的量分别是0.4mol、0.3mol、0.2mol、0.1mol,发生取代反应,引入1个氯原子消耗1mol氯气,则依次消耗的氯气物质的量为:0.4mol×1+0.3mol×2+0.2mol×3+0.1mol×4=2mol;
甲烷与氯气光照条件下反应生成三氯甲烷与氯化氢,反应方程式:CH4+3Cl2CHCl3+3HCl;
故答案为:2mol;CH4+3Cl2CHCl3+3HCl。
【点评】本题考查了有关方程式的计算,明确甲烷与氯气发生取代反应原理是解题关键,题目难度不大。
三.解答题(共5小题)
16.按照要求填空
(1)下列各组物质中,互为同位素的是 ② (填序号,下同),互为同系物的是 ③ ,互为同分异构体的是 ⑥⑦ 。
①红磷与白磷
②35Cl与37Cl
③CH3COOCH3与CH3CH2COOCH3
④与
⑤与
⑥与
⑦乙醇与二甲醚
(2)按系统命名法给下列有机物命名:
①CH3CH(C2H5)CH(CH3)2: 2,3﹣二甲基戊烷 。
②: 3﹣甲基﹣2﹣氯丁烷
(3)A~D四种物质皆为烃类有机物,分子球棍模型分别如下所示,请回答下列问题。
①等物质的量的上述烃,完全燃烧时消耗O2最多的是 D (填字母代号,下同),等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是 A 。
②在120℃,1.01×105
Pa下,A和C分别与足量O2混合点燃,完全燃烧后气体体积没有变化的是 A 。
③B的某种同系物W,分子式为C6H12,且所有碳原子都在同一平面上,则W的结构简式为 :(CH3)2C=C(CH3)2 。
【分析】(1)同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团的化合物,官能团数目和种类相等;
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;
同种元素形成的不同单质互为同素异形体;
质子数相同质量数(或中子数)不同的原子互称同位素;
组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,结构式的形状及物质的聚集状态可能不同。
(2)根据系统命名规则解答;
(3)①1mol烃CxHy的耗氧量为(x+y/4)mol;等质量的上述四种烃,含氢元素的质量越大。
②120℃条件下水为气体,燃烧通式CxHy+(x)O2xCO2H2O(g),完全燃烧前后气体体积没有变化,则1+(x)=x,故y=4,以此判断;
③乙烯是平面型结构,根据乙烯的结构确定该物质的结构。
【解答】解:(1)35Cl和37Cl中子数不同,是氯元素的不同核素,互为同位素;
CH3COOCH3和CH3CH2COOCH3结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物;
⑥中两种物质分子式相同,结构不同,为官能团位置异构,⑦乙醇与二甲醚,两种物质分子式相同,结构不同,为官能团异构,故属于同分异构的选⑥⑦;
故答案为:②;③;⑥⑦;
(2)①主链5个碳,2,3号位置有两个甲基,名称为2,3﹣二甲基戊烷;
故答案为:2,3﹣二甲基戊烷;
②主链4个碳,3号位置有1个甲基,2号位有氯原子,名称为:3﹣甲基﹣2﹣氯丁烷;
故答案为:3﹣甲基﹣2﹣氯丁烷;
(3)①1mol烃CxHy的耗氧量为(x+y/4)mol,则等物质的量的CH4、C2H4、C3H8、C6H6中消耗O2最多的是
C6H6;
等质量的上述四种烃,含氢元素的质量越大,完全燃烧时消耗O2越多,4种物质中CH4的含氢质量最大,等质量时,耗氧量最大;
故答案为:D;A;
②120℃条件下水为气体,燃烧通式CxHy+(x)O2xCO2H2O(g),完全燃烧前后气体体积没有变化,则1+(x)=x,故y=4,即A和C中CH4完全燃烧后体积不变;
故答案为:A;
③乙烯是平面型结构,C6H12符合单烯烃的通式,且该烃的所有碳原子都在同一平面上,所以可以看作是乙烯中的氢原子被甲基取代,所以该物质的结构简式为:(CH3)2C=C(CH3)2;
故答案为::(CH3)2C=C(CH3)2。
【点评】本题考查了有机物的结构与性质,题目难度不大,注意把握同系物、同分异构体、有机物的命名、有机物的燃烧通式,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力。
17.下图表示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,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是 A、C
(填编号)
(2)上图中互为同分异构体的是:A与 C ;B与 E、F、H ;D与 G 。(填编号)
【分析】(1)图表示4个碳原子相互结合的方式,碳原子间以单键结合,碳原子上其余的化学键都是与氢结合,且为链状的为烷烃;
(2)同分异构体是分子式相同结构不同的有机化合物。
【解答】解:(1)碳原子间以单键结合,碳原子上其余的化学键都是与氢结合,且为链状的为烷烃,故选A、C符合,故答案为:A、C;
(2)A与C的分子式相同,碳原子的排列顺序不同,互为同分异构体,
B、E、F、H的分子式相同,碳原子的排列顺序不同,双键位置不同,互为同分异构体,
D、G分子式相同,三键位置不同,互为同分异构体,
故答案为:C;E、F、H;G。
【点评】本题考查了学生对信息的理解运用、读图能力,难度不大,加深对同分异构体概念的理解。
18.有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类.
①由乙炔制取氯乙烯;②乙烷在空气中燃烧;③乙烯使溴水褪色;④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色;⑤由乙烯制取聚乙烯;⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应;⑦由苯制取溴苯
其中属于取代反应的是 ⑥⑦ ;
属于氧化反应的是 ②④ ;
属于加成反应的是 ①③ ;
属于聚合反应的是 ⑤ .
【分析】①由乙炔制取氯乙烯中,碳碳三键转化为双键;
②乙烷在空气中燃烧,为燃烧反应,属于氧化反应;
③乙烯使溴水褪色,碳碳双键转化为单键;
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,被高锰酸钾氧化生成二氧化碳;
⑤由乙烯制取聚乙烯,碳碳双键转化为单键;
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应,甲烷中H被氯取代;
⑦由苯制取溴苯,苯环上H被溴取代,以此来解答.
【解答】解:①由乙炔制取氯乙烯中,碳碳三键转化为双键,为加成反应;
②乙烷在空气中燃烧,为燃烧反应,属于氧化反应;
③乙烯使溴水褪色,碳碳双键转化为单键,为加成反应;
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,属于氧化反应;
⑤由乙烯制取聚乙烯,碳碳双键转化为单键,为加成聚合反应,即加聚反应;
⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应,甲烷中H被氯取代,为取代反应;
⑦由苯制取溴苯,苯环上H被溴取代,为取代反应,
故答案为:⑥⑦;②④;①③;⑤.
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机反应中官能团变化、结构变化判断反应类型为解答的关键,侧重分析与应用能力及有机反应类型的考查,题目难度不大.
19.在国际环境问题中,聚苯乙烯等材料的一次性使用带来的“白色污染”是极为严重的环境问题之一,最近研制的一种可降解塑料,代号为3HB,结构简式为
具有良好的生物适应性,能在自然界中自行降解,回答:
(1)可降解塑料3HB,在自然界中通过 C (填序号)反应降解为该聚合物的单体。
A.加成 B.消去 C.水解 D.氧化
(2)该聚合物的单体为 ,单体中具有的官能团的名称为 羟基和羧基 。
(3)各取1mol该单体分别与钠和碳酸氢钠溶液完全反应时,分别消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 2:1 。
(4)写出由单体生成降解塑料3HB的化学方程式: 。
(5)合成3HB的单体,还可以经一系列反应得一种工程塑料,其结构简式为.试写出有关化学方程式: 。
【分析】(1)为的缩聚产物,在一定条件下可发生水解;
(2)中含有两种官能团,分别是羟基和羧基;
(3)﹣OH和﹣COOH都能与Na反应,而与NaHCO3反应的只有﹣COOH;
(4)由羟基和羧基可发生缩聚反应生成3HB;
(5)由正推和逆推相结合,可得出合成路线如下:。
【解答】解:(1)高聚物可通过水解反应生成相对应的单体,
故答案为:C;
(2)链节中含有酯基结构,从酯基中间断开,在羰基上加羟基,在氧原子上加氢原子,所以聚乳酸的单体是,含有的官能团为羟基和羧基,
故答案为:;羟基和羧基;
(3)分子中含有羟基和羧基,都能与钠反应生成氢气,其中羧基具有酸性,可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,则各取1mol该单体分别与钠和碳酸氢钠溶液完全反应时,分别消耗钠和碳酸氢钠物质的量之比为2:1,
故答案为:2:1。
(4)由可发生缩聚反应生成3HB,反应方程式:,
故答案为:;
(5)由正推和逆推相结合,可得出合成路线如下:,反应方程式为:,
故答案为:。
【点评】本题考查聚合反应与酯化反应,题目难度中等,注意有机反应原理,(5)为易错点。
20.甲烷是天然气的主要成分,是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。请回答:
(1)甲烷的电子式为 ,空间构型为 正四面体 。
(2)下列可以鉴别甲烷和乙烯的试剂为 BD (填选项字母)。
A.稀硫酸
B.溴的四氯化碳溶液
C.水
D.酸性高锰酸钾溶液
(3)写出下列化学方程式,并指出反应类型:
CH4与Cl2光照生成CH3Cl CH4+Cl2CH3Cl+HCl ,反应类型 取代反应 。
【分析】(1)甲烷分子中存在C﹣H共价键;四个共价键完全相同;
(2)烷烃与单质溴、高锰酸钾溶液均不反应,烯烃与溴发生加成反应,烯烃能被高锰酸钾溶液氧化;
(3)甲烷与氯气光照反应生成一氯甲烷和HCl。
【解答】解:(1)甲烷分子中存在C﹣H共价键,H与C之间形成一个共用电子对,则甲烷的电子式为;甲烷中四个共价键完全相同,分子为正四面体构型;
故答案为:;正四面体;
(2)甲烷烃与溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液均不反应,乙烃与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,乙烯能被高锰酸钾溶液氧化,而使溶液褪色,所以可以鉴别甲烷和乙烯的试剂为溴的四氯化碳溶、高锰酸钾溶液;
故答案为:BD;
(3)甲烷与氯气光照反应生成一氯甲烷和HCl,反应的方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl,该反应属于取代反应;
故答案为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl;取代反应。
【点评】本题考查了甲烷的结构与性质,题目难度不大,注意把握烷烃与烯烃性质的差别以及电子式的书写方法,侧重于考查学生对基础知识的应用能力。