内容正文:
知识整合与章末检测(二)
请你认真回顾本章知识,写出①~⑧的化学方程式:
①CH4+Cl2CH3Cl+HCl
②CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
③CH≡CH+HClCH2===CHCl
⑦C2H5—Br+NaOHC2H5—OH+NaBr
⑧CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O
专题一 烃的燃烧规律
烃完全燃烧通式:
CxHy+(x+y/4)O2xCO2+(y/2)H2O
(1)等物质的量的烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与(x+y/4)成正比。
(2)有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中含碳或氢的质量分数一定;若混合物总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变,则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。
(3)同质量的有机物燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:同分异构体或最简式相同。
(4)有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中碳原子或氢原子的个数一定;若混合物总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变,则混合物的各组分中碳或氢原子的个数相同。
(5)燃烧前后气体体积的变化:
①当温度高于100 ℃时(水为气态):ΔV=V(前)-V(后)=1+(x+y/4)-(x+y/2)=1-y/4。
若y<4,则ΔV=1-y/4>0,反应后气体体积减小,如C2H2(实际上仅有C2H2);
若y=4,则ΔV=1-y/4=0,反应前后气体体积不变,如CH4、C2H4、C3H4等;
若y>4,则ΔV=1-y/4<0,反应后气体体积增大,如 C2H6、C3H8、C4H8等。
可见,当温度高于100 ℃时,任何一种气态烃完全燃烧,其反应前后气体体积的变化只与该烃所含的H原子数有关,而与C原子数无关。
②当温度低于100 ℃时(水为液态):ΔV=V(前)-V(后)=1+(x+y/4)-x=1+y/4。
因任何烃都有y>0,即ΔV=1+y/4>0,也就是说,当温度低于100 ℃时,任何气态烃完全燃烧后气体体积都会减小。
例1►(双选)两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L,下列各组混合烃中符合此条件的是( )
A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6
C.C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6
【解析】 105 ℃时水为气态。因反应前后气体体积不变,所以混合烃的平均氢原子数为4。CH4和C3H6混合后平均H原子数必定大于4,故B错误;C2H2与C3H6只有等体积混合时平均H原子数才是4,不满足“任意比”的条件,故D错误。
【答案】 AC
1.在一定的温度、压强下,向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460 mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )
A.1∶4 B.1∶3
C.1∶2 D.1∶1
解析:本题考查混合气体计算,意在考查考生的计算能力。根据CH4+2O2CO2+2H2O,利用差量法,1 mL CH4完全燃烧生成干燥的CO2时,混合气体体积缩小2 mL,现混合气体缩小了40 mL,则CH4为20 mL,Ar为80 mL。
答案:A
专题二 有机物的空间构型
1.基本模型(如下图)
[来源:学+科+网Z+X+X+K]
(1)甲烷(CH4)分子的正四面体结构,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)分子的6个原子共面结构。
(3)乙炔(CH≡CH)分子的直线形结构,4个原子在一条直线上。
(4)苯(C6H6)分子的12个原子共面结构。
2.基本方法
(1)有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氯单键等可以转动,如分子中的是共平面。甲基中的H原子是否与该基团()共面呢?把甲基看作一个可任意旋转的方向盘,连接苯环和甲基的单键看作该方向盘的轴,这样由于单键可转动,通过旋转可以使也仅能使一个H原子转到苯分子平面上。
(2)苯分子中苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转,每个苯分子有三个旋转轴,轴上有四个原子共直线。
3.解题策略
烃分子的空间结构尽管复杂多样,但归结为基本模型的组合,就可以化繁为简,把抽象问题具体化,所以一定深刻理解这四种基本模型的结构特点,并能进行恰当的组合,同时要注意碳碳双键和苯环结构中的120°键角,克服书写形式带来的干扰,另外在审题时,还应特别注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。
例2►某烃结构简式如下:
有关其结构说法正确的是( )
A.所有原子可能在同