高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃测试题
展开一、单选题
1.甲烷的分子式是( )
A.B.C.D.Ne
2.下列各组内的物质属于同系物的( )
A. 和
B. 和
C.CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3
D.CH3CH3与CH2=CHCH3
3.城市居民用的石油气主要成分是丁烷,在使用的过程中,常有一些杂质以液态沉积于钢瓶中, 这种杂质是( )
A.丙烷和丁烷 B.乙烷和丙烷
C.乙烷和戊烷 D.戊烷和己烷
4.下列物质中,与甲烷互为同系物的是( )
A.乙烷B.乙烯C.乙醇D.乙酸
5.下列有机化学方程式书写正确的是( )
A.CH4+Cl2 CH2Cl2+H2
B.H2C=CH2+Br2→CH3CHBr2
C.2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
D.CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3
6.下列各组物质中,相互间一定互为同系物的是( )
A.邻二甲苯和对二甲苯B.C4H8O2和C3H6O2
C.C4H10和C20H42D.C6H5﹣OH和C6H5﹣CH2﹣OH
7.根据有机化合物的命名原则,下列命名正确的是( )
A.CH3CH=C(CH3) CH3 3﹣甲基﹣2﹣丁烯
B.CH3CH(CH3)CH(Cl)CH3 3﹣甲基﹣2﹣氯丁烷
C.CH3CH(OH)CH2CH3 3﹣羟基丁醇
D.CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2﹣乙基戊烷
8.据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物,其主要原理如图所示:
下列说法错误的是( )
A.图中 代表H2O2
B.步骤i、ii的总反应方程式是
C.由上图可知,步骤iv生成的H2O,其中的H原子全部来自H2O2
D.根据以上原理,推测步骤vi生成HCOOH和H2O
9.下列各组有机物中,既不互为同系物,又不互为同分异构体的是( )
A.CH3CH2CH2SCH2CH3与CH3CH2CH2CH2CH2SH
B. 与
C. 与
D. 与
10.下列反应属于取代反应的是
A.CH4+2O2CO2+2H2OB.CH4C+2H2
C.CH4+2Cl2CH2Cl2+2HClD.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
11.下列物质与乙烯催化加氢得到的产物互为同系物的是( )
A.C2H6B.C3H6C.C3H8D.C4H8
12.下列说法正确的是( )
A.分子式满足C6H12的有机物所有碳原子可能位于同一平面上
B.1ml乙烷在光照条件下最多能与3mlCl2发生取代反应
C.甲烷、苯和油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.分子式为C4H10O且能与金属钠反应的有机物有3种
13.下列说法错误的是( )
A.SiO2硬度大的原因与Si、O原子之间的成键方式及排列方式有关
B.在常压下,正戊烷、异戊烷和新戊烷沸点各不相同与分子间作用力大小有关
C.淀粉水解过程中,微粒间的作用力只破坏了共价键
D.MgO熔点高达2800℃是因为其中的离子键较难被削弱
14.下列各有机物的命名或分类错误的是( )
A.A B.B C.C D.D
15.将1 ml甲烷和适量的Cl2混合后光照,充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 ml,则参加反应的Cl2的物质的量为( )
A.3 mlB.4.5 mlC.6 mlD.7.5 ml
16.某烯烃与氢气加成后得到2,2﹣二甲基丁烷,则该烯烃的名称是( )
A.2,2﹣二甲基﹣3﹣丁烯B.2,2﹣二甲基﹣2﹣丁烯
C.2,2﹣二甲基﹣1﹣丁烯D.3,3﹣二甲基﹣1﹣丁烯
17.下列说法错误的是( )
A.等物质的量的氯气与甲烷在光照条件下反应能制得纯净的一氯甲烷
B.石油的裂解主要目的是为了获得乙烯、丙烯等气态短链烃
C.煤焦油中可以获取苯、甲苯、二甲苯等有机化合物
D.主要成分为聚氯乙烯的塑料瓶可回收利用
18.下列物质不属于苯的同系物的是( )
A.B.
C.D.
19.下列数据是有机物的式量,可能是同系物的一组是( )
A.16、30、58、72B.16、28、40、52
C.16、32、48、54D.16、30、42、56
20.下列有机物命名正确的是( )
A. 2,3,3﹣三甲基丁烷
B. 3﹣甲基﹣1﹣丁烯
C. 1,3﹣二羟基丙烷
D. 苯甲酸
二、综合题
21.如图所示,U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:1)的混和气体,假定氯气在水中溶解度可以忽略.将该装置放置在有光亮的地方,让混和气体缓慢地反应一段时间.
(1)假设甲烷与氯气恰好完全反应,且只产生一种有机物,请写出化学方程式:
(2)根据(1)的假设,推测反应一段时间后,U型管右端的玻璃管中水柱变化情况(升高、降低或不变)及变化的主要原因: .
22.相对分子质量为162的有机化合物M,用于调制食用香精,分子中碳、氢原子数相等,且为氧原子数的5倍,分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。芳香烃A的核磁共振氢谱谱图有6个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶1∶2。用芳香烃A为原料合成M的路线如下:
试回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,F中的官能团名称是 。
(2)试剂X的名称可能是 。
(3)反应①~⑧中属于取代反应的是 (填反应代号,下同),属于酯化反应的是 ,属于加成反应的是 ,属于消去反应的是 。
(4)M能发生的反应类型有 (填序号)。
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 ⑤缩聚反应
(5)完成下列化学方程式:
F→I: 。
G→M: 。
23.将11.2L(标准状况)乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6g。请通过计算分析:
(1)求原混合气体中乙烯与乙烷的物质的量之比 ;
(2)该混合气体完全燃烧,生成二氧化碳和水的质量各是多少 ?
24.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实.某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图所示:
根据要求填空:
(1)写出A装置所发生的化学方程式
(2)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③ .
(3)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应 .
(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)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式: .
(6)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 .该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为 (填编号).
a.Cl2 b.CH3Cl c.CH2Cl2 d.CHCl3 e.CCl4.
25.已知某烃A的相对分子质量为84。回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。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 ;若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是 (填序号)。
A.C6H14 B.C7H8 C.C8H8 D.C7H14
(2)若烃A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种。A的结构简式为 ,A在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为 。若A不能使溴水褪色,其一氯代物只有一种,则A的结构简式为 。
(3)若烃B的相对分子质量比烃A小6,且B为最简单芳香族化合物,物质B的四氯代物有 种,写出B与浓硫酸在加热条件下的化学方程式: 。
(4)C是B的一种同系物,它的相对分子质量是106,C的一氯代物只有两种,则该有机物的名称为 ,被KMnO4氧化后的产物为 (写结构简式)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】甲烷的化学式为CH4。
故答案为:C
【分析】甲烷的化学式为CH4。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.为同系物,都含有一个苯环,支链差一个CH2结构,A符合题意;
B.分子式相同,结构不同为同分异构体,B不符合题意;
C. C原子数相同,结构不同为同分异构体,C不符合题意;
D.结构不同,一个含碳碳双键,一个不含,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】同系物是指结构相似,在分子组成上相差1个或n个CH2原子团的有机物,据此判断即可。
3.【答案】D
【解析】【解答】常温下,烃中含碳原子数不大于4的烃以气体形式存在,故液态杂质中,烃分子的碳原子数必大于4,
故答案为:D
【分析】烷烃中碳原子数大于等于5时会以液态的形式存在,据此判断即可。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.乙烷与甲烷都是烷烃,结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,二者互为同系物,A符合题意;
B.乙烯含碳碳双键,属于烯烃,不是烷烃,不是甲烷的同系物,B不符合题意;
C.乙醇分子式是C2H6O,属于醇,不是甲烷的同系物,C不符合题意;
D.乙酸分子式是C2H4O2,属于烃的衍生物,不是甲烷的同系物,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物.互为同系物的物质具有以下特点:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同、物理性质不同.注意同系物中的“结构相似”是指物质种类相同,若含有官能团,官能团的种类与数目相同.甲烷为烷烃,甲烷的同系物也应为烷烃,据此分析.
5.【答案】C
【解析】【解答】A.甲烷与氯气发生取代反应方程式为:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,故A不符合题意;
B.乙烯和溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,方程式为:H2C=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,故B不符合题意;
C.乙醇发生催化氧化生成乙醛,化学方程式:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O,故C符合题意;
D.乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,方程式:CH3CH2OH+CH3OOH CH3COOCH2CH3+H2O,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.CH4+Cl2 → 光 CH3Cl+HCl
B.H2C=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
C2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
D.乙CH3CH2OH+CH3OOH CH3COOCH2CH3+H2O
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A.邻二甲苯和对二甲苯的分子式相同,结构不同,属于同分异构体,故A错误;
B.C4H8O2和C3H6O2的官能团不一定相同,若一个含有酯基,另一个含有羧基,则不是同系物,故B错误;
C.C4H10和C20H42都属于烷烃,是同系物,故C正确;
D.C6H5﹣OH和C6H5﹣CH2﹣OH,前者为苯酚,后者为苯甲醇,二者结构不同,不属于同系物,故D错误;
故选C.
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,同系物的官能团以及官能团的数目必须相同.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:A.CH3CH=C(CH3) CH3 为烯烃,主碳链含碳碳双键,最长碳链4个,离双键近的一端编号,得到名称为;2﹣甲基﹣2﹣丁烯,故A错误;
B.CH3CH(CH3)CH(Cl)CH3 为卤代烃,选取含连接氯原子的碳原子在内的最长碳链为主碳链,离氯原子近的一端编号,得到名称为;3﹣甲基﹣2﹣氯丁烷,故B正确;
C.CH3CH(OH)CH2CH3 为一元醇,选取含连接羟基碳在内的最长碳链为主碳链,离羟基近的一端编号,得到名称:2﹣羟基丁醇,故C错误;
D.CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 为烷烃,选取最长碳链为主碳链,含6个碳原子,离取代基近的一端编号,得到名称为:3﹣甲基辛烷,故D错误;
故选B.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:(1)烷烃命名原则:①长:选最长碳链为主链;②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;③近:离支链最近一端编号;④小:支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;(2)有机物的名称书写要规范;(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
8.【答案】C
【解析】【解答】A. 根据图中分子比例模型图可判断 代表H2O2,故A不符合题意;
B. 根据步骤i、ii的图示,双氧水转变为水,甲烷转变为甲醇,则总反应方程式是 ,故B不符合题意;
C. 由上图可知,步骤iv生成2个H2O,从步骤iii中可知, H原子来自甲醇,故C符合题意;
D. 根据以上原理,双氧水中O-O键断开,形成2个-OH原子团,其中一个-OH与碳结合,碳上断下来的H与另一个-OH形成水,则步骤vi生成HCOOH和H2O,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查对图解转化过程的分析能力,要通过图示明确反应发生的机理,搞清楚反应断键的位置。
9.【答案】D
【解析】【解答】A、两种物质的分子式相同,前者属硫醚,后者属硫醇,两种互为同分异构体,故A不符合题意;
B、两种物质均含有两种官能团-PH2和-COOH,但分子组成上相差一个CH2原子团,两者互为同系物,故B不符合题意;
C、两种物质分子式相同,但结构式不同,两者互为同分异构体,故C不符合题意;
D、两物质的分子式不同,且分子组成也不是相差若干个CH2原子团,两者既不是同系物也不是同分异构体,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同系物是指具有相似的结构,且分子中相差n个CH2集团
同分异构体是具有相同的分子式,官能团不同的有机物
10.【答案】C
【解析】【解答】A.CH4与O2反应属于氧化反应,A不符合题意;
B.CH4高温下生成C和H2属于分解反应,B不符合题意;
C.CH4与Cl2光照条件下反应,属于取代反应,C符合题意;
D.Fe与HCl反应属于置换反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.与O2反应属于氧化反应;
B.高温下可发生分解反应;
C.光照条件下可发生取代反应;
D.金属和酸可发生置换反应。
11.【答案】C
【解析】【解答】解:乙烯催化加氢得到乙烷,而C2H6为乙烷,C3H6、C4H8为环烷烃或烯烃,与乙烷在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,不属于同系物,C3H8为丙烷,与乙烷结构相似,在分子组成上相差1个CH2,属于同系物,故选C.
【分析】根据乙烯催化加氢得到乙烷,然后根据结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物来判断.
12.【答案】A
【解析】【解答】A.根据乙烯的结构简式可知,将乙烯分子中的所有H原子用甲基取代,就可以得到6个碳共平面的有机物,其结构简式为: ,A符合题意;
B.1ml 中含有6mlH,因此在光照条件下,最多能与6ml 发生取代反应,B不符合题意;
C.甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,油脂分为油和脂,其中油中含有碳碳不饱和键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C不符合题意;
D.分子式为 ,能与金属钠反应,说明含有羟基,符合的形式有 、 、 、 ,共有四种,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】书写同分异构体是一般先写碳链异构再写官能团;羟基和羧基能和金属钠发生置换反应。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.二氧化硅结构中,硅氧之间通过共价键结合成空间网状结构,导致其硬度很大,所以SiO2硬度大的原因与Si、O原子之间的成键方式及排列方式有关,A不符合题意;
B.正戊烷、异戊烷和新戊烷都由分子构成,汽化时克服分子间作用力,C原子数相同的烷烃,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,即正戊烷、异戊烷和新戊烷沸点各不相同与分子间作用力大小有关,B不符合题意;
C.淀粉水解过程中,破坏淀粉、水分子中的共价键、水分子之间的范德华力和氢键,C符合题意;
D.MgO是离子化合物,离子键较难被削弱,导致其熔点较高,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、二氧化硅是原子晶体,硬度取决于硅氧共价键和排列方式;
B、相同碳数的烷烃支链越多,沸点越低;
C、淀粉水解破坏了氧氢键;
D、氧化镁中含离子键,熔点比较高。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.对苯甲酚中含 ,属于烃的含氧衍生物,不是芳香烃,A符合题意;
B. ,2,3-二甲基戊烷,分子式为C7H16,符合烷烃的通式CnH2n+2,故属于烷烃,B不符合题意;
C. ,2-丁醇,只含有一个醇羟基,属于一元醇,C不符合题意;
D. 分子中不含有苯环,属于脂肪烃,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.烃是含有碳元素和氢元素的有机物,此物含有氧元素,因此是烃的衍生物
B.根据结构式判断为饱和烃,故为烷烃就,按照烷烃进行命名即可
C.含有羟基,为醇,根据含有官能团的有机物进行,命名即可
D.含有双键,为烯烃,且不含苯环为脂肪烃,根据结构式进行命名即可
15.【答案】A
【解析】【解答】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增大0.1ml,可以设其物质的量分别是n ml、(n+0.1)ml、(n+0.2)ml、(n+0.3)ml;根据碳原子守恒可知:1ml=n+n+0.1+n+0.2+n+0.3,解得:n=0.1ml,发生取代反应时,一半的Cl进入HCl,消耗氯气的物质的量为0.1ml+2×0.2ml+3×0.3ml+4×0.4ml=3ml,故A符合题意;
故答案为:A。
【分析】质量守恒产物中的氯原子的量和反应氯气中氯原子的物质的量相等
16.【答案】D
【解析】【解答】解:2,2﹣二甲基丁烷的碳链结构为 ,2,2﹣二甲基丁烷相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,从而得到烯烃;根据2,2﹣二甲基丁烷的碳链结构,可知相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键只有一种情况,所以该烯烃的碳链结构为 ,该烯烃的名称为3,3﹣二甲基﹣1﹣丁烯,故选D.
【分析】根据烯的加成原理,双键中的一个键断开,结合H原子,生成2,2﹣二甲基丁烷,采取倒推法相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,即得到烯烃.
17.【答案】A
【解析】【解答】A.在光照条件下,等物质的量的氯气与甲烷发生取代反应,会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,HCl,不能够制得纯净的一氯甲烷,A选项符合题意;
B.石油裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量,裂解的目的是获得乙烯、丙烯等小分子气态短链烃,B选择不符合题意;
C.煤焦油是混合物,利用沸点不同从中分离出苯、甲苯、二甲苯等有机化合物,C选项不符合题意;
D.废弃的以聚氯乙烯为原料的塑料瓶可以回收,用于炼制燃料油等,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.甲烷和氯气的取代反应是链式反应,产物是混合物不是纯净物
B.石油的裂解是深度的裂化的目的是为了得到小分子短链烃化合物
C.煤焦油是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物,可以分离出芳香族化合物
D.废弃的聚乙烯塑料,是碳氢有机物,可以回收利用
18.【答案】B
【解析】【解答】解:A.乙苯含有1个苯环,与苯的结构相似,分子组成相差2个“﹣CH2﹣”原子团,故属于苯的同系物,故A不选;
B.苯乙烯含有1个苯环,分子式为C8H8,与苯分子间不是相差2个CH2原子团,故不属于苯的同系物,故B选;
C.邻二甲苯与苯的结构相似,分子组成相差2个“﹣CH2﹣”原子团,故属于苯的同系物,故C不选;
D.甲苯含有1个苯环,与苯的结构相似,分子组成相差1个“﹣CH2﹣”原子团,故属于苯的同系物,故D不选;
故选B.
【分析】结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物,分子中有且含有1个苯环,与苯分子间相差1个或n个﹣CH2﹣原子团的化合物属于苯的同系物.
19.【答案】A
【解析】【解答】解:同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,所以相对原子质量之间的差量为14n,n代表相差CH2原子团个数.
A、各相对原子质量之间的差量均为14的倍数,故A正确;
B、各相对原子质量之间的差量为均12的倍数,故B错误;
C、各相对原子质量之间的差量分别为16、16、6,不是14的倍数,故C错误;
D、各相对原子质量之间的差量分别为14、12、14,故D错误.
故选A.
【分析】同系物指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,具有如下特征:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同,分子式不同、物理性质不同,研究范围为有机物.
20.【答案】B
【解析】【解答】A. 名称为2,2,3﹣三甲基丁烷,故A不符合题意;
B. 名称为3﹣甲基﹣1﹣丁烯,故B符合题意;
C. 名称为1,3﹣丙二醇,故C不符合题意;
D. 名称为甲酸苯酚酯,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】此题是对有机物命名的考查,结合有机物命名规则进行分析即可。
21.【答案】(1)CH4+4Cl2 CCl4+4HCl
(2)甲烷和氯气反应生成的氯化氢极易溶于水,全部溶于水,使容器内压强变小,右端的玻璃管中水柱降低
【解析】【解答】解:(1)甲烷中的氢原子可以被氯原子取代,甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物即四氯化碳,反应的化学方程式为CH4+4Cl2 CCl4+4HCl,故答案为:CH4+4Cl2 CCl4+4HCl;(2)甲烷和氯气反应生成的四氯化碳是油状的液体,氯化氢是气体,氯化氢极易溶于水,使容器内压强变小,右端的玻璃管中水柱降低,故答案为:甲烷和氯气反应生成的氯化氢极易溶于水,全部溶于水,使容器内压强变小,右端的玻璃管中水柱降低.
【分析】(1)甲烷与氯气反应充分,甲烷中的H完全被取代,只产生四氯化碳;(2)甲烷和氯气反应后容器内压强变小,右端的玻璃管中水柱降低.
22.【答案】(1);羟基、羧基
(2)银氨溶液[或新制Cu(OH)2悬浊液]
(3)②⑥⑧;⑥⑧;①⑤;⑦
(4)①②④
(5);
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知A的结构简式为 ,F中的官能团名称是羟基、羧基。
(2)D生成E是醛基转化为羧基,则试剂X的名称可能是银氨溶液[或新制Cu(OH)2悬浊液]。
(3)根据以上分析可知反应①~⑧中属于取代反应的是②⑥⑧,属于酯化反应的是⑥⑧,属于加成反应的是①⑤,属于消去反应的是⑦。
(4)由M的结构简式 可知其不能发生消去反应、缩聚反应,故答案为:①②④。
(5)根据以上分析可知F→I的方程式为 。G→M的方程式为 【分析】M分子中碳、氢原子数相等,且为氧原子数的5倍,M的分子通式为(C5H5O)n,由相对分子质量为162可知M的分子式为C10H10O2,由M可调制香精可知M属于酯,G属于羧酸;由M苯环上只有一个取代基可知A的结构符合C6H5—C3H5,结合A的核磁共振氢谱可知A中无—CH3,分析可知A为 ,由反应条件可知:①发生加成反应,B为 ;②发生卤代烃碱性条件下的水解,C为 ;③为氧化反应,D为 ;结合G为酸,可知④发生醛的氧化反应,E为 ;由E、F的分子式可知⑤发生加成反应,F为 ;由F的结构可知⑥发生的是缩聚反应,缩聚生成高分子化合物;结合酯M、F的分子式可知G与甲醇发生酯化反应生成M,G的结构简式为 ,反应⑦属于消去反应,据此分析作答。
23.【答案】(1)2:3
(2)m(CO2)=44g,m(H2O)=23.4g
【解析】【解答】(1)混合气体物质的量为=0.5ml,乙烯与溴水发生加成反应CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,溴水增加的质量则为乙烯的质量,即乙烯物质的量为=0.2ml,则乙烷的物质的量为(0.5-0.2)ml=0.3ml,原混合气体乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2∶0.3=2∶3;故答案为2∶3;
(2)根据(1)分析以及原子守恒,混合气体燃烧后产生CO2的物质的量为(0.2×2+0.3×2)=1ml,即二氧化碳的质量为44g,同理产生水的质量为=23.4g;故答案为m(CO2)=44g,m(H2O)=23.4g。
【分析】(1)乙烷与溴水不反应,乙烯与溴水发生加成反应,溴水增加的质量为乙烯的质量;
(2)根据原子守恒计算。
24.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)干燥混合气体
(3)≥4
(4)C;D
(5)CH4+2Cl2 C+4HCl
(6)分液;ab
【解析】【解答】解:(1)MnO2能将HCl(浓)氧化为MnCl2和Cl2,A装置所发生的化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)生成的氯气中含有水,B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外,因浓硫酸具有吸水性,还具有干燥作用,故答案为:干燥混合气体; (3)氯气与甲烷发生取代反应,反应特点是1ml氯气可取代1mlH原子生成1mlHCl,设 =x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应保证甲烷中H被完全取代,x≥4,故答案为:≥4;(4)装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中,氯化氢易溶于水需要防止倒吸,E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸,
故答案为:CD;(5)CH4与Cl2在强光照射下生成的黑色小颗粒为炭黑,所以在强光照射下可发生CH4+2Cl2 C+4HCl,故答案为:CH4+2Cl2 C+4HCl;(6)甲烷可以和氯气发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;其中一氯甲烷为气态,反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可用分液分开;
一氯甲烷是气体,还可能有过量的甲烷,所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体,应进行尾气处理,
故答案为:分液;ab.
【分析】(1)MnO2能将HCl(浓)氧化为MnCl2和Cl2;(2)浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢;(3)甲烷可以和氯气发生取代反应,产物为氯化氢和二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;(4)装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中,氯化氢易溶于水需要放倒吸;(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒为炭黑,说明有碳生成;(6)甲烷可以和氯气发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;最后生成的HCl溶于水生成盐酸,与有机物可用分液的方法分离;一氯甲烷是气体,还可能有过量的甲烷.
25.【答案】(1)C6H12;B;D
(2);n ;
(3)3; +H2SO4 +H2O
(4)对二甲苯(1,4-二甲苯);
【解析】【解答】(1)某烃A的相对分子质量为84,则烃中C原子最大数目 =7,因为烃中还含有H元素,所以C原子数目为6,则H原子数为12,故有机物分子式为C6H12;
烃的通式为CxHy,若总物质的量一定,若各组分耗氧量(x+ )相等,则消耗氧气的量相等,否则不相等,C6H12的耗氧量为9,C7H8的耗氧量为9,所以二者混合总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变,故答案为:B;
若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变,两种烃的最简式相同,C6H12的最简式为CH2,C7H14的最简式为CH2,故答案为:D;
(2)若烃A为链烃,应含有一个碳碳双键,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则A为 ;
A在一定条件下发生聚合反应生成 ,反应的化学方程式为n ;
若A不能使溴水褪色,其一氯代物只有一种,则A为环己烷,结构简式为 ;
(3)若烃B的相对分子质量比烃A小6,且B为最简单芳香族化合物,则B为苯,苯的二氯代物有邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯3种,故苯四氯代物也有3种;
苯与浓硫酸在加热条件下发生磺化反应生成苯磺酸和水,反应的化学方程式为 +H2SO4 +H2O;
(4)C是B的一种同系物,它的相对分子质量是106,则比苯多2个CH2,C的一氯代物只有两种,则应该有两个甲基在苯的对位,故有机物的名称为对二甲苯(1,4-二甲苯);
被KMnO4氧化后的产物为对苯二甲酸,结构简式为 。
【分析】(1)根据烃的相对分子质量即可计算出分子式,与A任意质量混合写出与氧气燃烧的方程式计算出找出耗氧量相同的即可,总质量一定时,最简式相同时耗氧量不变
(2)所有碳原子均处于同一平面,且氢原子种类只有一种即可写出A的结构简式,通式可以写出聚合的方程式,不能使溴水褪色且氢原子只有一种考虑是环己烷
(3)根据已知判断B为苯,苯中二氯取代和四氯取代的种类相等,找出二氯取代种类即可,即可写出与硫酸发生磺化的反应方程式
(4)根据已知确定C的结构简式即可命名,即可写出与高猛酸钾氧化后的产物的结构简式
选项
结构简式
命名
类别
A
对甲苯酚
芳香烃
B
2,3-二甲基戊烷
烷烃
C
2-丁醇
一元醇
D
3-甲基-1-丁烯
脂肪烃
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