2025届高三化学一轮复习专项训练 石油化工的基础物质——烃
2024-08-13
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内容正文:
石油化工的基础物质——烃 练习
一、选择题
1.下列关于烃的叙述错误的是( )
A.正丁烷的熔、沸点比异丁烷的高
B.烷烃的通式为
C.聚乙烯、聚乙炔分别属于烯烃、炔烃
D.烯烃可以发生加聚反应生成聚合物
2.下列说法错误的是( )
A.C4H8分子中可能存在碳碳双键
B.C3H6分子可能是链状也可能是环状
C.C3H6O分子内一定存在碳碳双键
D.汽油添加CH3OC(CH3)3,可生产无铅汽油。该分子中原子间必存在 的连接方式
3.关于下列四种烃的有关说法正确的是()
①②
③④
A.①催化加氢可生成3-甲基己烷
B.③与④催化加氢后的产物质谱图完全一样
C.③中所有碳原子有可能共平面
D.②在同一直线上的碳原子有5个
4.下列说法正确的是( )
A.甲苯在光照下与发生的主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应
B.制硝基苯时,在浓中加入浓后,立即加苯混合,进行振荡
C.苯与液溴混合后加入铁粉,发生放热反应,制备密度大于水的溴苯
D.苯和甲苯都属于芳香烃,都能使酸性溶液褪色
5.“苯宝宝”表情包如下图所示。下列有关苯及苯的衍生物的说法正确的是( )
A.乙苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.“苯宝宝多虑(氯)了”可溶于水
C.苯分子中存在碳碳单键和碳碳双键
D.苯能与溴水在FeBr3催化下发生取代反应
6.有机物甲的结构简式为 ,它可以通过下列路线合成(分离方法和其他产物 已经略去)。下列说法错误的是( )
A.甲可以发生取代反应、加成反应
B.步骤Ⅰ的反应方程式是 +
C.步骤Ⅳ的反应类型是取代反应
D.步骤Ⅰ和Ⅳ在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化
7.已知碳碳单键可以旋转,结构简式为 的烃,下列说法中正确的是( )
A.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
B.该烃苯环上的一氯代物有3种
C.分子中至少有12个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
8.苯与甲苯比较,下列说法错误的是( )
A.都属于芳香烃
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能与氢气发生加成反应,等物质的量的苯和甲苯完全反应消耗等量的氢气
D.都能在空气中燃烧且完全燃烧时生成的产物种类相同
9.苯可发生如右图所示的变化,下列说法错误的是()
A.现象①:液体分层,下层紫红色
B.现象②:火焰明亮,冒浓烟
C.溴苯的密度比水大
D.间二硝基苯只有一种,说明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构
10.已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,结构简式为如下图所示的烃,下列说法中正确的是( )
A.分子中处于同一直线上的碳原子最多有6个
B.分子中至少有12个碳原子处于同一平面上
C.该烃苯环上的一氯代物共有 3种
D.该烃苯环上一氯代物共有5种
11.下列关于 的说法正确的是( )
A.所有原子可能都在同一平面上
B.最多只可能有9个碳原子在同一平面
C.有7个碳原子可能在同一直线
D.只可能有5个碳原子在同一直线
12.以下物质;(1) 甲烷;(2) 苯;(3) 聚乙烯;(4) 聚乙炔;(5) 2-丁炔;(6) 环己烷;(7) 邻二甲苯;(8) 苯乙烯。既能使KMnO4酸性溶液褪色,又能使溴水因发生化学反应而褪色的是( )
A.(4) (5) (8) B. (4) (5) (7) (8)
C.(3)(4) (5) (8) D.(3) (4) (5) (7) (8)
13.下列说法错误的是( )
A.分子式为和的烃一定互为同系物
B.光照条件下,等物质的量的甲烷与氯气反应的有机产物有4种
C.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧,消耗氧气的质量相同
D.蛋白质和纤维素均为天然高分子,二者完全燃烧的产物相同
14.下列各反应中属于取代反应的是。( )
①
②
③
④
A.②④ B.①③ C.①④ D.①②③
15.下列说法正确的是( )
A.和互为同系物
B.联苯()属于芳香烃,其一溴代物有4种
C.2-丁炔和乙烯基乙炔()中所有碳原子均处于一条直线
D.1,1-联环戊烯()与以物质的量之比为1:1加成时,加成产物有2种
二、非选择题
16.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 .
17.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)。
18.在无水三氯化铝的催化作用下,利用乙醇制备乙烯的反应温度是120℃。某兴趣小组设计实验,合成无水并完成乙烯的制备及收集。
Ⅰ.无水的制备[氯化铝遇水极易发生反应生成和HCl]:
(1)装置B的作用为 ,硬质玻璃管直接接入收集器的优点是 ;装置F的作用是 。
(2)Ⅱ.乙烯的制备:
实验操作:检验装置气密性后,在圆底烧瓶中加入5g无水三氯化铝和10mL,无水乙醇,点燃酒精灯。
盛装无水乙醇的仪器名称为 ,加入药品后,开始实验前,应先打开止水夹 (填“1”“2”或“1和2”),反应进行一段时间后,当观察到 (描述现象),再关闭该止水夹。
(3)装置D中球形于燥管的作用是 ;D中发生反应的化学方程式为 。
19.间溴苯甲醛()是香料、染料等有机合成的重要中间体,常温比较稳定,高温易被氧化.实验室以苯甲醛制备间溴苯甲醛,实验装置图如下.
相关物质的性质(101kPa)见下表:
物质
溴
苯甲醛
1,2-二氯乙烷
间溴苯甲醛
无水
沸点/℃
58.8
179
83.5
229
178
溶解性
微溶于水
微溶于水
难溶于水
难溶于水
遇水水解
相对分子质量
160
106
▲
185
▲
实验步骤为:
步骤1:向三颈瓶中加入一定配比的无水、1,2一二氯乙烷和10.6g苯甲醛,充分混合后,缓慢滴加经浓硫酸干燥的液溴,控温反应一段时间,冷却.
步骤2:将反应后的混合物缓慢加入到一定量的稀盐酸中,充分搅拌,分液后,有机层用10%溶液洗涤.
步骤3:经洗涤的有机层加入适量无水固体,放置一段时间后过滤.
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分,得到14.8g间溴苯甲醛.
(1)仪器A的名称为 ,冷凝管的进水口应为 (填“a”或“b”)口.
(2)步骤1反应的化学方程式为 ;为吸收尾气,锥形瓶中的溶液应为 .
(3)步骤2中不能用蒸馏水代替稀盐酸的主要原因是 .
(4)步骤4中采用减压蒸馏的目的是 .
(5)间溴苯甲醛产率为 .
20.石油被誉为工业“血液”,石油裂解气是重要的工业原料,结合以下路线回答问题。
(1)有机物A的名称是 。
(2)有机物和中含氧官能团的名称分别是 。
(3)反应③的反应类型是 ,写出反应③的化学方程式 。
(4)反应②的反应类型是 ,写出反应②的化学方程式 。
(5)写出反应④的化学方程式 。
(6)反应⑤的反应类型是 。
21.煤、石油和天然气是重要的化工原料,实现化石燃料的综合利用,是人类面临的重大挑战。
(1)图1中所进行的实验可称为 (填“煤的干馏”、“煤的气化”或“煤的液化”)。
(2)图1所示实验结束后,再设计实验证明水层中含有氨,选用的试剂为 ,现象为 。
(3)图1所示实验中产生的可燃气体成分之一是乙烯,如图展示了乙烯的部分用途:
①乙烯的电子式为 ;聚乙烯的化学式为 ;A中官能团的名称为 。
②反应i的化学方程式为 ;反应ii的反应类型为 。
③制备环氧乙烷主要有两种途径:
途径1:
途径2:
途径2与途径1相比,其优势在于 ,这一优势充分体现了“绿色化学”思想。
④乳酸可与铁反应制备一种药物,化学方程式为:
其中X的化学式为 。
(4)海底蕴藏的甲烷水合物晶体又称为“可燃冰”,甲烷分子处于由多个水分子组成的笼中,如图2所示。某种甲烷水合物晶体中,平均每46个水分子构成8个分子笼,每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子。若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子,另外两个被水分子容纳,则该甲烷水合物的化学式为 。
(5)石油成分复杂,使用前需要在炼油厂进行精炼,其操作过程如图3所示。其中涉及化学变化的操作过程为 (填“操作1”或“操作2”)。
22.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,B和D都是日常生活食品中常见的有机物,E是一种油状、有香味的物质。下图为部分有机物间的转化关系:
已知:
(1)有机物F的分子式为,且只有一种等效氢,F的结构简式为 ,①~⑤反应中属于加成反应的有 (填序号),C所含官能团的名称为 。
(2)①丙烯()在催化剂、加热条件下与反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸()。下列关于丙烯酸的说法正确的是 (填选项字母)。
a.与乙酸互为同系物
b.能发生加成反应、取代反应、氧化反应
c.能与溶液反应生成
d.一定条件下能发生加聚反应,生成
②乙二醇()与丙烯酸发生酯化反应可以生成链状酯,写出该反应的方程式 。
(3)反应③的方程式为 。
(4)已知:Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的Diels-Alder反应是。以1,3—丁二烯()和丙烯酸()为起始原料,利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为 。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.正丁烷、异丁烷碳原子数相同,异丁烷有支链,正丁烷无支链,异丁烷沸点低,故A不符合题意;
B.烷烃的通式是CnH2n+2,故B不符合题意;
C.聚乙烯不含碳碳双键,不属于烯烃,聚乙炔不含碳碳三键,不属于炔烃,故C符合题意;
D.烯烃中含碳碳双键,能发生加聚反应生成聚合物,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.对应烷烃来说,碳原子数目相同时,支链越多,沸点越低。
C聚乙烯是乙烯加聚后产物,不含双键,不是烯烃。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.C4H8分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能存在碳碳双键,故A不符合题意;
B.C3H6分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能是含有碳碳双键的链状结构,也可能是含有一个环的环状结构,故B不符合题意;
C.C3H6O分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能含有碳碳双键,也可能含有一个环或碳氧双键,故C符合题意;
D.根据碳的四价键结构、氧的二价键架构,可知在CH3OC(CH3)3分子中必然存在 的连接形式,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.含有1个不饱和度,可能是直链烯烃,可能是环烷烃
B.含有1个不饱和度,可能是直链烯烃,可能是环烷烃
C.含有1个不饱和度,属于烃的衍生物,可能是烯醇,可能是醛类
D.形成的是醚基,符合连接方式
3.【答案】C
【解析】【解答】 催化加氢生成 ,命名为3-甲基庚烷,A不符合题意; 加成产物为 ,命名为3-甲基己烷; 的加成产物为 ,命名为2-甲基己烷,二者加成产物不同,产物质谱图不完全一样,B不符合题意;乙烯分子中四个氢原子被甲基、乙基取代,乙烯为平面结构,所以 所有碳原子有可能共平面,C符合题意;乙炔分子中四个原子共直线,因此 中,最多有4个碳原子共直线,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下,烯烃和炔烃与氢进行加成反应,生成相应的烷烃;
B.得到的化合物的结构不相同,所以得到的质谱图也不相同;
D.单键可以任意旋转,但是双键和三键不能任意旋转。
4.【答案】C
【解析】【解答】A. 甲苯在光照下与 Cl2的反应主要为甲基上引入氯原子的取代反应,故错误;
B. 制硝基苯时 ,应该向浓硝酸中加入浓硫酸,冷却后再加入苯,故错误;
C. 苯与液溴混合后加入铁粉 ,在铁的催化下发生反应,生成溴苯,溴苯的密度比水大,故正确;
D. 苯和甲苯都属于芳香烃, 但是苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
故答案为C.
【分析】A. 甲苯在铁做催化剂条件下,发生主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应,条件不同产物不同;
B.加入试剂顺序是:浓硝酸-浓硫酸-苯,浓硫酸遇浓硝酸会放出大量热,为防止苯的蒸发损失,所以要冷却后再加入苯;
C.苯与液溴混合后加入铁粉 ,在铁的催化下发生反应,生成溴苯;
D.苯的部分同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.乙苯结构简式是,由于分子中与苯环连接的C原子上含有H原子,因此可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其紫色褪色,A符合题意;
B.根据结构可知:该物质分子可看作是苯分子中的4个H原子被Cl原子取代产生的物质,不能溶于水,B不符合题意;
C.苯分子是平面正六边形结构,6个C原子形成正六边形,边长相同,说明分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,而不存在典型的碳碳单键和碳碳双键,C不符合题意;
D.苯不能与溴水反应,苯与液溴在FeBr3催化下能发生取代反应,产生溴苯,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据苯的同系物的性质判断;
B.根据卤代烃不能溶于水分析;
C.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键;
D.苯不能与溴水反应。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.甲中含有氨基、羧基和苯环,具有氨基、羧酸和苯的性质,甲中氨基、羧基能发生取代反应,苯环能发生加成反应,故A不符合题意;
B.反应I为氨基中H原子被 取代,同时生成HCl,反应方程式为: + +HCl,故B符合题意;
C.反应III中−CHO被氧化、然后酸化得到戊为 ,戊发生水解反应得到甲,步骤 IV的反应类型是取代反应或水解反应,故C不符合题意;
D.-NH2易被氧化,反应III中加入了氧化剂氧化醛基,反应I中氨基反应生成肽键,IV中水解生成氨基,所以步骤I和IV在合成甲过程中的目的是保护氨基不被氧化,故D符合题意;
故答案为:B。
【分析】有机反应类型的判断方法:①依据概念及所含官能团判断;②依据反应条件判断;③依据基本反应类型判断。
7.【答案】A
【解析】【解答】A. 在苯中,处于对角位置上的4个原子共线,如图所示 。将该有机物“拉直”为: ,可以看出该分子中共直线的碳原子最多有6个,A符合题意;
B.该烃可以找到2根对称轴,如图, 可以知道该烃的分子的苯环中含有2种等效氢,则该烃苯环上的一氯代物有2种, B不符合题意;
C. 甲基与苯环平面结构通过单键相连,甲基的C原子处于苯中H原子位置,所以处于苯环这个平面。两个苯环之间靠单键相连,单键可以旋转,两个苯环所处的平面不一定共面,只有处于对角线位置的C原子,因为共直线,所以一定共面。该烃中一定共平面的碳原子,如图所示 ,至少有10个碳原子一定共面, C不符合题意;
D. 同系物在分子构成上相差n个CH2,该有机物的分子式为C14H14,和苯C6H6,相差C8H8,不是若干个CH2,不是苯的同系物, D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A. 苯中所有原子共面,为平面结构,注意该物质含有两个苯环;
B.注意该物质为轴对称结构;
C. 从苯环的共面来考虑碳原子的共面情况;
D. 注意该物质有两个苯环,苯只有一个苯环,所含的基团不同。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、苯与甲苯都只含C、H两种元素,且都含苯环,所以都属于芳香烃,故A不符合题意;
B、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B符合题意;
C、苯环与氢气发生加成反应,1mol苯环与3mol氢气发生加成反应,所以等物质的量的苯和甲苯完全反应消耗等量的氢气,故C不符合题意;
D、苯与甲苯都能在空气中燃烧,且完全燃烧时生成二氧化碳和水,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】苯不与酸性高锰酸钾溶液反应,而甲苯可以与酸性高锰酸钾溶液反应。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.苯中加入酸性高锰酸钾不反应,液体分层苯的密度小于水在下层,下层为酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,选项A不符合题意;
B.苯中含碳量高,燃烧时火焰明亮,冒浓烟,选项B不符合题意;
C.溴苯的密度比水大,选项C不符合题意;
D.无论苯分子中是否存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构,间二硝基苯也只有一种,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】苯是一种碳氢化合物即最简单的芳烃,在常温下是甜味、可燃、有致癌毒性的无色透明液体,并带有强烈的芳香气味。它难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。苯具有的环系叫苯环,苯环去掉一个氢原子以后的结构叫苯基,用pH表示,因此苯的化学式也可写作pH。苯是一种石油化工基本原料,其产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.甲基与苯环平面结构通过单键相连,甲基的C原子处于苯的H原子位置,所以处于苯环这个平面;两个苯环相连,与苯环相连的碳原子处于另一个苯的H原子位置,也处于另一个苯环这个平面;如图所示 中的1、2、3、4、5、6号C及与1号碳相连的碳碳三键C,总共7个C处于一条直线,且至少有12个碳原子共面,故A不符合题意;
B.由A分析可知,分子中至少有12个碳原子处于同一平面上,故B符合题意;
C.该有机物分子中,苯环上所有原子位置都不相同,所以总共有6种位置不同的H原子,故其苯环上一氯代物有6种,故C不符合题意;
D.根据C可知,该有机物苯环上的一氯代物有6种,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该题考查共平面问题(重点掌握苯、乙烯和乙炔的共面、共线知识点) 再根据三点确定一个平面判断即可得到答案
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A.分子中存在甲基,具有甲烷的四面体结构,所有原子不可能都在同一平面,故A不符合题意;
B.甲基碳原子处于碳碳双键平面内,碳碳三键的直线结构处于苯环的平面内,碳碳双键平面与苯环平面,可以通过碳碳单键的旋转,使2个平面重合,所以最多有11个碳原子共面,最少有9个碳原子共面,故B不符合题意;
C.苯环是平面正六边形,两个基团处于苯环的对位位置,碳碳三键为直线结构,连接苯环的碳碳双键的碳原子处于苯中氢原子位置,所以有5个碳原子共线,如图所示5个碳原子 ,故C不符合题意;
D.苯环是平面正六边形,两个基团处于苯环的对位位置,碳碳三键为直线结构,连接苯环的碳碳双键的碳原子处于苯中氢原子位置,所以有5个碳原子共线,如图所示5个碳原子 ,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查了苯环、双键、三键的空间构型,苯环、双键是平面型,苯环对位、三键是直线型
12.【答案】A
【解析】【解答】(1)甲烷(2)苯(3)聚乙烯、(6)环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)聚乙炔、(5)2-丁炔、(7)邻二甲苯、(8)苯乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)聚乙炔、(5)2-丁炔、 (8)苯乙烯中都含有不饱和键,与溴水发生加成反应而导致溴水褪色。
故答案为:A
【分析】含有碳碳双键或碳碳三键的机能被高锰酸钾氧化,也能与溴水加成;苯环不与溴水加成,苯环上的烃基可被高锰酸钾氧化
13.【答案】D
【解析】【解答】A.C2H6和C8H18都是烷烃,结构相似,互为同系物,故A不符合题意;
B.光照下甲烷与氯气的取代反应为连锁式反应,生成四种氯代甲烷,故B不符合题意;
C.乙烯和聚乙烯的最简式相同,则等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧,消耗的O2相等,故C不符合题意;
D.蛋白质通常由C、H、O、N、S等元素组成,纤维素由C、H、O元素组成,根据原子守恒,二者燃烧的产物不同,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A. 分子式为和的烃符合烷烃的通式互通同系物;
B.光照时,甲烷和氯气取代反应得到一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯甲烷;
C.根据最简式相同,消耗的氧气量相等;
D.蛋白质和纤维素含有元素种类不同。
14.【答案】D
【解析】【解答】①是卤代烃的水解反应,属于取代反应;
②是CH3CH2Cl中的1个H原子被Br原子替代,属于取代反应;
③是乙醇与HBr发生的取代反应;
④是烯烃发生的加成反应;
①②③属于取代反应。
故答案为:D。
【分析】取代反应是指有机化合物分子中任何一个原子或基团被试剂中同类型的其它原子或基团所取代的反应。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、前者为酚,后者为醇,二者的结构不相似,不属于同系物,A不符合题意。
B、该有机物中存在对称性。因此其一溴代物共有3种,B不符合题意。
C、2-丁炔的结构简式为CH3-C≡C-CH3,碳碳三键中的碳原子、以及与之相连的碳原子在同一条直线上。因此四个碳原子都在同一条直线上。CH2=CH-C≡CH中共直线的碳原子只有3个,C不符合题意。
D、该有机物中碳碳双键与Br2发生的加成反应有1,2加成和1,4加成两种方式。因此其加成产物有2种,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
B、根据结构的对称性确定其一氯代物的个数。
C、CH2=CH-C≡CH中共直线的碳原子有3个。
D、该有机物的加成方式有1,2加成和1,4加成两种。
16.【答案】⑥⑦;②④;①③;⑤
【解析】【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.
【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.
17.【答案】(1)③;;;取代
(2)①;CH3(CH2)3CH=CH2+Br2→ ;加成
(3)④
【解析】【解答】小题1、苯不 能与溴水加成和不被酸性KMnO4溶液反应氧化,但一定条件下能与液溴取代,
小题2、己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]:碳碳双键的性质: 能与溴水加成和被酸性KMnO4溶液反应氧化CH3(CH2)3CH=CH2+Br2→
小题3、苯的同系物甲苯的性质:同苯环不与溴水加成,但取代基甲基易被酸性KMnO4溶液成羧基
【分析】
首先要分析出这些有机物的官能团及典型性质,再根据小题条件解题。
①1己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]:碳碳双键的性质: 能与溴水加成和被酸性KMnO4溶液反应氧化
②己烷[CH3(CH2)4CH3]、烷烃的性质:不能与溴水加成和不被酸性KMnO4溶液反应氧化
③苯( )、:苯的特性:不能与溴水加成和不被酸性KMnO4溶液反应氧化,但一定条件下能与液溴取代,与氢气加成
④甲苯( ),苯的同系物甲苯的性质:同苯环不与溴水加成,但取代基甲基易被酸性KMnO4溶液成羧基
18.【答案】(1)除去氯气中的HCl;不易因为固体积聚而造成堵塞;吸收尾气,防止空气中的水蒸气进入装置造成的损失
(2)分液漏斗;2;D中溴的四氯化碳溶液褪色或颜色变浅
(3)防倒吸;
【解析】【解答】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,氯气经过除杂、干燥后,与铝粉反应制得无水氯化铝;无水乙醇在氯化铝催化下加热反应生成乙烯和水,经过除杂、干燥制得乙烯;
(1)装置A利用浓盐酸和高锰酸钾反应,制备氯气;装置B为除杂装置,除去氯气中的HCl;装置C为干燥装置;装置D为氯气与铝粉反应装置,制得 ,并在直接接入的收集器中,即装置E中收集产物,这样可以防止因为 固体积聚而造成堵塞;装置F为尾气处理装置,吸收 的同时防止空气中的水蒸气进入装置;
(2)结合仪器的结构可知,盛装无水乙醇的仪器名称为分液漏斗;加入药品开始实验前,应先打开止水夹2,反应进行一段时间后,当观察到D中溴的四氯化碳溶液褪色或颜色变浅,说明有乙烯生成,可关闭该止水夹2,打开止水夹1开始收集乙烯;
(3)球形干燥管可以防止装置D中液体倒吸;D中为乙烯与溴单质加成反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为 ;
【分析】(1)装置B中是饱和食盐水,朱啊哟是除去氯气中的氯化氢,得到的氯化铝容易堵塞导管,直接将硬质导管接入收集器防止堵塞,装置F是防止空气中水蒸气进入,同时防止氯气污染空气;
(2)根据图示即可得到为分液漏斗,实验开始前需要排尽装置中空气,因此打开止水夹2,反应一段时间后得到乙烯,乙烯可溴的四氯化碳反应导致颜色变浅,即可关闭止水夹;
(3)D中球形干燥管主要是防倒吸,乙烯和溴单质反应得到1,2-二溴乙烷。
19.【答案】(1)分液漏斗;b
(2);NaOH溶液
(3)蒸馏水不能抑制水解
(4)降低馏分的沸点,避免间溴苯甲醛因温度过高而被氧化
(5)80%
【解析】【解答】(1)由图可知,仪器A的名称为分液漏斗,冷凝管的进水口应为b口,故答案为:第1空、分液漏斗;第2空、b;
(2)根据题意可知,步骤1反应为苯甲醛与液溴在无水氯化铝、1,2-二氯乙烷的条件下,反应生成间溴苯甲醛和HBr,反应的化学方程式为 ,为吸收尾气,锥形瓶中的溶液应为NaOH溶液;
故答案为:第1空、;第2空、NaOH溶液;
(3)步骤2中不能用蒸馏水代替稀盐酸的主要原因是蒸馏水不能抑制AlCl3水解,故答案为:蒸馏水不能抑制AlCl3水解;
(4)步骤4中采用减压蒸馏的目的是降低馏分的沸点,避免间溴苯甲醛因温度过高而被氧化,
故答案为:降低馏分的沸点,避免间溴苯甲醛因温度过高而被氧化;
(5)10.6g苯甲醛的物质的量为0.1mol,理论上可以生成间溴苯甲醛为0.1mol,质量为18.5g,现实际得到得到14.8g间溴苯甲醛,则产率为,故答案为: 80% 。
【分析】 (1)根据仪器A的构造,判断其名称,冷凝管的进水口为下口;
(2)根据题意可知,苯甲醛与液溴在无水氯化铝、1,2-二氯乙烷的条件下,反应生成间溴苯甲醛和HBr,据此书写反应的化学方程式,尾气的主要成分是HBr,属于酸性气体,可以用NaOH溶液吸收处理;
(3)蒸馏水不能抑制AlCl3水解,不能代替盐酸;
(4)减压蒸馏的目的是使物质在较低的温度下被蒸出;
(5)根据产率=进行计算。
20.【答案】(1)乙醇
(2)醛基、羧基
(3)氧化反应;2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)消去反应;CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(5)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
(6)加成反应
【解析】【解答】(1)A发生催化氧化得到乙醛,则A为乙醇,故答案为:乙醇;
(2) 中的含氧官能团为醛基, 中的含氧官能团为羧基,故答案为:醛基、羧基;
(3)反应③是乙醇催化氧化生成乙醛,反应类型属于氧化反应,乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:氧化反应; 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O ;
(4)反应②为乙醇发生消去反应生成乙烯,其反应方程式为
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O ,故答案为:消去反应; CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O ;
(5)反应④为乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,化学反应方程式为
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O;
(6)反应⑤为乙烯和Br2发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,该反应属于加成反应,故答案为:加成反应。
【分析】丁烷发生裂解反应得到乙烷和乙烯,乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷,一氯乙烷在碱性条件下发生水解反应得到A,则A为乙醇,A经催化氧化生成乙醛,乙醛氧化得到乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应得到C为乙酸乙酯;乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,D在碱性条件下发生水解生成乙二醇。
21.【答案】(1)煤的干馏
(2)酚酞或紫色石蕊试液;滴加酚酞变红或紫色石蕊变蓝
(3);;羟基;;加成反应;原子利用率;
(4)
(5)操作2
【解析】【解答】(1)依据图1中得到的产物有煤焦油、可燃性气体得出是煤的干馏过程。故答案为:煤的干馏
(2)图1所示实验结束后,再设计实验证明水层中含有氨,氨气溶于水呈碱性,因此选用的试剂为 酚酞或紫色石蕊试液,现象为滴加酚酞变红或紫色石蕊变蓝;故答案为:酚酞或紫色石蕊试液 ; 滴加酚酞变红或紫色石蕊变蓝 ;
(3)①乙烯的结构式为,其电子式为;聚乙烯的化学式为;乙烯和水发生加成反应生成乙醇,则A中官能团的名称为羟基。故答案为:;;羟基 ;
②反应i是乙醇催化氧化生成乙醛,其反应的化学方程式为;反应ii的反应类型为加成反应 。故答案为:;加成反应;
③途径2与途径1相比,途径2反应物全部转化为生成物,其优势在于原子利用率为100%,这一优势充分体现了“绿色化学”思想。故答案为:原子利用率为100%;
④根据题意,乳酸可与铁反应得到乳酸亚铁和氢气,则其中X的化学式为H2,故答案为:H2
(4) 在甲烷水合物中,平均46个水分子构成8个分子笼,其中有6个分子笼容纳的是甲烷分子,2个分子笼容纳水分子,则相当于6个甲烷分子附近同时存在46+2=48个水分子,因此这种甲烷水合物晶体的平均组成为。故答案为:;
(5)石油成分复杂,使用前需要在炼油厂进行精炼,根据图3的操作过程,操作1是石油的分馏,属于物理变化,操作2是石油的裂化,属于化学变化,其中涉及化学变化的操作过程为操作2。故答案为:操作2;
【分析】(1)煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程;
(2)依据氨气溶于水呈碱性选择指示剂 ;
(3)①利用结构式确定电子式;根据结构简式确定官能团;
②乙醇催化氧化生成乙醛和水;有机物与其他物质发生反应时,不饱和键中的一个断裂,在不饱和碳原子两端分别接上其它原子或原子团的反应是加成反应;
③“绿色化学”的核心就是要利用化学原理从源头消除污染;原子利用率最高的应是反应物全部转化为生成物,没有其它副产品的反应
④根据原子守恒判断;
(4) 依据题意确定甲烷与水分子的个数比;
(5)分馏(物理变化):将混合物石油分成不同沸点范围的馏分;裂化(化学变化):将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃。
22.【答案】(1);①②;醛基
(2)bc;
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)
【解析】【解答】烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A是一种植物生长调节剂,A是乙烯,乙烯与水加成后的产物B是乙醇,乙醇催化氧化生成C是乙醛,乙醛催化氧化得D是乙酸,乙醇和乙酸酯化得E是乙酸乙酯,乙烯与氧气氧化后得到F是环氧乙烷;
(1) F的结构简式是 ,反应①乙烯和溴的加成反应,②乙烯和水的加成反应,③乙醇的催化氧化,④乙醛的催化氧化,⑤乙醇和乙酸的酯化反应,只有①②是加成反应,C是乙醛,含有的官能团是醛基;
(2)①a.丙烯酸和乙酸官能团不同,不是同系物,a不符合题意;
b.丙烯酸有碳碳双键,有羧基,能发生加成、氧化反应,酯化反应,b符合题意;
c.丙烯酸有羧基,能与 溶液反应生成 ,c符合题意;
d.一定条件下能发生加聚反应,羧基是取代基,d不符合题意;
②乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应可以生成链状酯G(C8H10O4),反应方程式 ;
(3)③是乙醇的催化氧化,反应方程式 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ;
(4) 利用Diels-Alder反应, 产物的结构简式为 ;
【分析】(1) 烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A是一种植物生长调节剂是乙烯,乙烯和溴的加成反应,乙烯和水的加成反应,乙醇的催化氧化,乙醛的催化氧化,乙醇和乙酸的酯化反应;
(2)①a.官能团不同,不是同系物;
b.有碳碳双键,有羧基,能发生加成、氧化反应,酯化反应;
c.丙烯酸有羧基,能与 溶液反应生成 ;
d.加聚反应的判断;
②乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应可以生成链状酯G(C8H10O4) ;
(3) 乙醇的催化氧化生成醛;
(4)结构简式的书写 。
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