内容正文:
第二章 烃
测 试 卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列物质属于脂肪烃的是( )
A. B. C. D.
2.下列化学用语正确的是( )
A.丙烷分子的球棍模型:
B.甲酸乙酯的结构简式:CH3COOCH3
C.CH2=CHCH=CH2的名称:1,3−二丁烯
D.聚丙烯的结构简式:
3. 与 为两种烃分子的球棍模型。下列关于这两种烃的说法正确的是( )
A.互为同分异构体进 B.分子式不相同
C.均属于不饱和烃 D.熔、沸点相同
4.了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是( )
A.烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键
B.炔烃分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C.苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键,苯环中存在6个碳原子共有的大π键
D.甲苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键
5.下列关于丙烯(CH3—CH=CH2)的说法错误的是( )
A.丙烯分子有8个σ键,1个π键 B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子存在非极性键 D.丙烯分子中3个碳原子在同一平面上
6.下列有机物的命名正确的是( )
A. 2-乙基丙烷
B. 3,4,4-三甲基己烷
C. 2-甲基-4-戊炔
D. 2-甲基-1,4-戊二烯
7.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.1.5 g 甲基中所含的电子数是0.9NA
B.14 g C2H4和C3H6的混合物的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2 L二氯甲烷的分子数为0.5NA
D.0.1mol 壬烷所含的化学键为2.8 NA
8.下列关于化合物2-苯基-1-丁烯( )的说法不正确的是( )
A.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成聚合反应
C.该分子中最多有10个碳原子共面 D.和HCl加成的产物只有一种
9.某有机化合物的结构简式如图,下列说法中不正确的是( )
A.该有机化合物命名为:3-甲基戊烷
B.1mol该烃最多能与14mol氯气发生取代反应
C.该烃的密度大于CH3-CH3,但小于水的密度
D.该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
10.关于桥环烃,二环[2.2.0]已烷(),下列说法正确的是( )
A.易溶于水及甲苯 B.二氯代物有7种结构
C.与互为同系物 D.所有碳原子可能位于同一平面
11.中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在100kPa和298K下,丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B.CH2=CH﹣CH2﹣CH3比CH3﹣CH=CH﹣CH3的稳定性差
C.丁烯的同分异构体只有上述2种结构
D.以上两种丁烯分子,每个分子中最多都有8个原子在同一平面上
12.丁烯(CH3CH=CHCH3)存在以下转化关系:
下列说法错误的是( )
A.正丁烷的分子式为C4H10
B.丁烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
C.反应①和反应②的反应类型相同
D.反应②的产物的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
23.下列说法正确的是( )
A.n=8时,棱柱烷的分子式为C8H8
B.n=3时,符合该分子式的结构只有一种
C.n=4时,棱柱烷的六氯代物有3种
D.棱柱烷均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14.已知:。则合成 所用的原料可以是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
15.工业制取苯乙烯的部分路径如下,下列说法错误的是( )
A.反应①为加成反应 B.P中所有原子可能共平面
C.可用溴水鉴别N和P D.P生成的高聚物结构简式为
16.实验室可以利用如图装置制备溴苯。
已知溴苯及苯的沸点分别是154℃和80.1℃,温度过高易发生副反应生成二溴苯等。
反应原理为: +HBr△H<0
下面说法错误的是( )
A.恒压滴液漏斗中的液体滴入速度不能过快
B.装置A可以用直形冷凝管代替
C.反应过程中,需要用加热装置不断加热三颈烧瓶
D.装置B既可以吸收HBr气体,又可以防倒吸
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共5个小题,共52分)
17.(10分)按要求完成下列各小题
(1)键线式表示的物质的分子式为 。
(2)中含有的官能团的名称为 。
(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,试书写它的结构简式: 。
(4)写出2,6-二甲基-4-乙基辛烷结构简式 。
(5)写出CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3按系统命名法的名称 。
(6)写出C6H12的一种同分异构体,满足其一氯代物只有一种的结构简式 。
(7)的名称是 。
(8)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷的分子中共有 个甲基原子团。
(9)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的结构简式是 ,名称是 。
18.(10分)如图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的 模型和 模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式 (用n表示)。当n= 时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是 (填名称)。结构简式为CH2═CH(CH2)5CH3的有机物中,处于同一平面内的碳原子数最多为 。
(4)有机物C具有的结构或性质是_______(填字母)。
A.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
B.有毒、不溶于水、密度比水小
C.不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是 (填分子式)。
(6)写出在浓硫酸作用下,C的相对分子质量最小的同系物与浓硝酸反应的化学方程式: 。
19.(10分)水芹烯具有黑胡椒香气,主要用于配制柑橘类人造精油,别罗勒烯可用于合成檀香醇等香料的中间体,它们的结构简式如图。
回答下列问题:
(1)水芹烯的分子式为 ,1 mol水芹烯最多可与 molBr2发生加成反应。
(2)水芹烯与别罗勒烯的关系是 。
(3)别罗勒烯与足量H2反应生成有机化合物。
①的系统命名为 。
②若是由1 mol炔烃和2 molH2加成得到的,则炔烃的结构有 种(不包括立体异构)。
③在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代物最多有 种。
20.(10分)按照要求回答下列有关烃类物质的问题现有A、B 两种烃,已知A的分子式为 C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m、n 均为正整数)。请回答下列问题:
(1)下列关于烃A和烃B的说法不正确的是_______(填序号).
a. 烃A和烃B可能互为同系物 b.烃A 和烃B可能互为同分异构体
c.当m=12时,烃A一定为烷烃 d.当n=11时,烃B可能的分子式有 2 种
(2)若烃A为链烃,且分子中所有碳原子一定共面,在一定条件下,1mol A 最多可与 1mol H2 加成,则A的名称是_____,该烃是否存在顺反异构_____(“是”或“否”)
(3)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量的浓硫酸,浓硫酸的质量增加 1.26g, 再通过足量的碱石灰,碱石灰的质量增加 4.4g,则烃B的分子式为_____;若其苯环上的一溴代物只有一种, 则符合此条件的烃B有_________种,其中核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6:3:3:2 的有机物的结构简式为______。
21.(10分)实验室中制备氯苯的装置如图所示(其中夹持仪器已略去),其原理是苯与氯气在催化剂作用下生成氯苯,同时会有少量苯发生副反应生成二氯苯。
苯及其生成物沸点如表所示:
有机物
苯
氯苯
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
沸点/℃
80.0
132.2
180.4
172.0
173.4
请回答下列问题:
(1)仪器a中盛有KMnO4晶体,打开仪器b中活塞,a中产生氯气。仪器b名称是 ,仪器b中盛装的试剂是 。
(2)仪器d中盛有苯、FeCl3粉末,仪器a中生成的气体经过仪器c进入仪器d中,d中主要反应的化学方程式为 ,仪器c中盛装的试剂是 。
(3)仪器e的作用是 。
(4)f处应接仪器名称和盛装试剂最好为下列的 (填标号)。
A.洗气瓶,浓硫酸析研究 B.U形管,无水CaCl2 C.U形管,碱石灰
(5)实验室制得的粗氯苯,采用如下操作进行精制(部分操作可重复使用),正确的操作顺序为 (填序号)。
①蒸馏 ②水洗、分液 ③用干燥剂干燥、过滤 ④用10%溶液洗、分液
(6)工业生产中使用苯可制得氯苯,则氯苯的产率为 。
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第二章 烃
测 试 卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列物质属于脂肪烃的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A项,环己烷属于脂环烃,是具有脂肪烃性质的环状烃,脂肪烃是指链状的烃,故A不符合题意;B项,异丁烷属于脂肪烃,故B符合题意;C项,异丁酸属于烃的衍生物-羧酸,故C不符合题意;D项,苯属于芳香烃,故D不符合题意;故选B
2.下列化学用语正确的是( )
A.丙烷分子的球棍模型:
B.甲酸乙酯的结构简式:CH3COOCH3
C.CH2=CHCH=CH2的名称:1,3−二丁烯
D.聚丙烯的结构简式:
【答案】A
【解析】A项,丙烷结构简式为CH3CH2CH3,球棍模型正确,A正确;B项,甲酸乙酯的结构简式为:HCOOCH2CH3,B错误;C项,CH2=CHCH=CH2的名称是1,3−丁二烯,C错误;D项,聚丙烯的结构简式为 ,D错误;故选A。
3. 与 为两种烃分子的球棍模型。下列关于这两种烃的说法正确的是( )
A.互为同分异构体 B.分子式不相同
C.均属于不饱和烃 D.熔、沸点相同
【答案】A
【解析】A项,根据两种烃分子的球棍模型可知,两者的分子式均为C4H10,但结构不同,则两者互为同分异构体,故A正确;B项,根据两者的球棍模型可知,两者的分子式均为C4H10,故B错误;C项,根据两种烃分子的球棍模型可知,两者的分子式均为C4H10,满足通式CnH2n+2,都是饱和烃,故C错误;D项,对于分子式相同的时候,支链越多熔点和沸点越低,故两者熔点和沸点不同, 故D错误;故选A。
4.了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是( )
A.烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键
B.炔烃分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C.苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键,苯环中存在6个碳原子共有的大π键
D.甲苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键
【答案】D
【解析】A项,烷烃分子中碳原子均形成4个键,杂化轨道数为4,均采用sp3杂化轨道成键,A正确;B项,碳碳三键含含1个σ键、2个π键,B正确;C项,苯环中碳原子采用sp2杂化轨道成键,6个碳原子上未参与成键的p电子形成一个大π键,C正确;D项,甲苯分子中,苯环上的碳原子都采用sp2杂化,但甲基上的碳原子采用sp3杂化,D错误。故选D。
5.下列关于丙烯(CH3—CH=CH2)的说法错误的是( )
A.丙烯分子有8个σ键,1个π键 B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子存在非极性键 D.丙烯分子中3个碳原子在同一平面上
【答案】B
【解析】丙烯(CH3—CH=CH2)中存在6个C—H σ键和2个C—C σ键,还有1个π键,则共有8个σ键,1个π键,A项正确;甲基中的C为sp3杂化,中的C为sp2杂化,丙烯中只有1个C原子为sp3杂化,B项错误;C、C之间形成的共价键为非极性键,则丙烯分子存在非极性键,C项正确;为平面结构,甲基中的C与双键碳原子直接相连,则三个碳原子在同一平面上,D项正确。
6.下列有机物的命名正确的是( )
A. 2-乙基丙烷
B. 3,4,4-三甲基己烷
C. 2-甲基-4-戊炔
D. 2-甲基-1,4-戊二烯
【答案】D
【解析】A项,应选取最长的碳链做为主链,从靠近支链一端对主链编号,该物质名称为2-甲基丁烷,故A错误;B项,应选取最长的碳链做为主链,从靠近支链一端对主链编号,该物质名称为3,3,4-三甲基己烷,故B错误;C项,应选取含碳碳三键的最长的碳链做为主链,从靠近碳碳三键一端对主链编号,该物质名称为4-甲基-1-戊炔,故C错误;D项,应选取含碳碳双键的最长的碳链做为主链,从靠近碳碳双键键一端对主链编号,该物质名称为2-甲基-1,4-戊二烯,故D正确;故选D。
7.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.1.5 g 甲基中所含的电子数是0.9NA
B.14 g C2H4和C3H6的混合物的原子总数为3NA
C.标准状况下,11.2 L二氯甲烷的分子数为0.5NA
D.0.1mol 壬烷所含的化学键为2.8 NA
【答案】C
【解析】1mol甲基中含有9mol电子,因此1.5g甲基中含有电子物质的量为1.5×9/15mol=0.9mol,A正确;通式为CnH2n,14g混合物中含有总原子物质的量为14×3n/14nmol=3mol,B正确;C、标准状况下,二氯甲烷是液体,不能直接使用22.4L·mol-1,C错误;壬烷分子式为C9H20,1mol壬烷中含有共价键物质的量为(9×4+20×1)/2mol=28mol,即0.1mol壬烷中含有共价键的物质的量为0.1×28mol=2.8mol,D正确。
8.下列关于化合物2-苯基-1-丁烯( )的说法不正确的是( )
A.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成聚合反应
C.该分子中最多有10个碳原子共面 D.和HCl加成的产物只有一种
【答案】D
【解析】A项,该有机物中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,该有机物能使高锰酸钾溶液褪色,故A正确;B项,含有碳碳双键,能发生加成聚合反应,得到高分子化合物,故B正确;C项,苯的空间构型为平面正六边形,乙烯空间构型为平面形,甲烷的空间构型为正四面体形,以及不共线三点确定一个平面进行分析,该有机物中最多有10个碳原子共面,故C正确;D项,能与HCl发生加成反应的官能团只有碳碳双键,得到产物有两种分别为 、 ,故D错误;故选D。
9.某有机化合物的结构简式如图,下列说法中不正确的是( )
A.该有机化合物命名为:3-甲基戊烷
B.1mol该烃最多能与14mol氯气发生取代反应
C.该烃的密度大于CH3-CH3,但小于水的密度
D.该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
【答案】D
【解析】A项,系统命名法可知该烃的名称为:3-甲基戊烷,故A正确;B项,由结构简式可知,该烃的分子式为C6H14,分子中含有14个氢原子,则1mol该烃最多能与14mol氯气发生取代反应,故B正确;C项,烷烃的密度小于水,烷烃分子中碳原子个数越大,密度越大,则该烃的密度大于乙烷,小于水,故C正确;D.该烃的最简单同系物为甲烷,甲烷为正四面体结构,二氯取代物只有1种,故D错误;故选D。
10.关于桥环烃,二环[2.2.0]已烷(),下列说法正确的是( )
A.易溶于水及甲苯 B.二氯代物有7种结构
C.与互为同系物 D.所有碳原子可能位于同一平面
【答案】B
【解析】A项,该烃没有亲水基,不溶于水,A错误;B项,该分子二氯取代物中,如果其中一个氯原子位于1号C原子上()之时,另一个氯原子可以有另外三种情况;如果其中一个氯原子位于2号C原子上()之时,另一个氯原子可以有另外四种情况,所以有7种,B正确;C项,两者结构不相似,且也相差“CH2”基团,不是同系物,C错误;D项,该分子中所有C原子都采用sp3杂化,具有甲烷结构特点,所以所有C原子不能在同一个平面上,D错误;故选B。
11.中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在100kPa和298K下,丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B.CH2=CH﹣CH2﹣CH3比CH3﹣CH=CH﹣CH3的稳定性差
C.丁烯的同分异构体只有上述2种结构
D.以上两种丁烯分子,每个分子中最多都有8个原子在同一平面上
【答案】C
【解析】A项,烯烃均含有碳碳双键,故能发生加成反应和氧化反应,A正确;B项,能量越低越稳定CH2=CH﹣CH2﹣CH3能量高更不稳定,故CH2=CH﹣CH2﹣CH2比CH3﹣CH=CH﹣CH3的稳定性差,B正确;C项,丁烯的同分异构体有2﹣丁烯、2﹣甲基丙烯、甲基环丙烷,C错误;D项,乙烯中所有原子共平面、2﹣丁烯相当于乙烯分子中的两个氢原子被两个甲基取代,甲基中的3个氢原子通过旋转最多有1个氢原子与之共面,所以以上两种丁烯分子,,每个分子中最多都有8个原子在同一平面上,D正确;故选C。
12.丁烯(CH3CH=CHCH3)存在以下转化关系:
下列说法错误的是( )
A.正丁烷的分子式为C4H10
B.丁烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
C.反应①和反应②的反应类型相同
D.反应②的产物的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】A项,烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1,且n为正整数);正丁烷的分子式为C4H10,A正确;B项,2-丁烯通过加成使溴水褪色,和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使得溶液褪色,褪色原理不相同,B错误;C项,反应①和反应②的反应类型相同,均为加成反应,C正确;D项,反应②的产物的同分异构体有CH3CH2CH2CH2Br、CH2BrCH(CH3)2、CBr(CH3)33种(不考虑立体异构),D正确;故选B。
23.下列说法正确的是( )
A.n=8时,棱柱烷的分子式为C8H8
B.n=3时,符合该分子式的结构只有一种
C.n=4时,棱柱烷的六氯代物有3种
D.棱柱烷均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A项,n=3时,棱柱烷的分子式为C6H6,n=4时,棱柱烷的分子式为C8H8,n=5时,棱柱烷的分子式为C10H10,n=6时,棱柱烷的分子式为C12H12,则n=8时,棱柱烷的分子式为C16H16,故A错误;B项,n=3时,棱柱烷的分子式为C6H6,符合该分子式的还可以是苯,故B错误;C项,n=4时,棱柱烷的分子式为C8H8,分子中有8个氢原子,则该棱柱烷的六氯代物和二氯代物种类数目相同,2个氯原子可以在立方体的邻边、面对角线和体对角线,其二氯代物有3种,则六氯代物也有3种,故C正确;D项,棱柱烷分子中均为碳碳单键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;故选C。
14.已知:。则合成 所用的原料可以是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】A
【解析】已知:,采用逆向合成分析法,可以从图示1或2处断裂,据此判断所用的原料。结合已知:,采用逆向合成分析法,可以从图示1或2处断裂,即的断键方式有两种,若断1号位 ,若断2号位,据此得出合理选项;故选A。
15.工业制取苯乙烯的部分路径如下,下列说法错误的是( )
A.反应①为加成反应 B.P中所有原子可能共平面
C.可用溴水鉴别N和P D.P生成的高聚物结构简式为
【答案】D
【解析】A项,苯与乙烯反应 +CH2=CH2 ,碳碳双键变为单键,该反应类型为加成反应,故A正确;B项,苯的空间构型为平面正六边形,乙烯为平面结构,结合单键可以旋转,因此苯乙烯中所有原子可能共平面,故B正确;C项,N中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,P中含有碳碳双键,能使溴水褪色,因此可用溴水鉴别N和P,故C正确;D项,P中含有碳碳双键,能发生加聚反应得到高分子化合物 ,故D错误;故选D。
16.实验室可以利用如图装置制备溴苯。
已知溴苯及苯的沸点分别是154℃和80.1℃,温度过高易发生副反应生成二溴苯等。
反应原理为: +HBr△H<0
下面说法错误的是( )
A.恒压滴液漏斗中的液体滴入速度不能过快
B.装置A可以用直形冷凝管代替
C.反应过程中,需要用加热装置不断加热三颈烧瓶
D.装置B既可以吸收HBr气体,又可以防倒吸
【答案】C
【解析】A项,如果恒压滴液漏斗中的液体滴入速度过快,反应不充分,降低产率,A正确;B项,直形冷凝管的冷凝面积较小,冷凝效果较差,故不能用直形冷凝管代替,B正确;C项,由于该反应是一个放热反应,反应过程中,不需要不断加热三颈烧瓶,C错误;D项,装置B中的漏斗放入到液面一下,既可以吸收HBr气体,又可以防倒吸,D正确; 故选C。
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本大题共5个小题,共52分)
17.(10分)按要求完成下列各小题
(1)键线式表示的物质的分子式为 。
(2)中含有的官能团的名称为 。
(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,试书写它的结构简式: 。
(4)写出2,6-二甲基-4-乙基辛烷结构简式 。
(5)写出CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3按系统命名法的名称 。
(6)写出C6H12的一种同分异构体,满足其一氯代物只有一种的结构简式 。
(7)的名称是 。
(8)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷的分子中共有 个甲基原子团。
(9)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的结构简式是 ,名称是 。
【答案】(1)C6H14(1分) (2) 羟基、酯基(1分) (3) (1分)
(4)CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3(1分)
(5)3-甲基己烷(1分) (6) (1分) (7)2,5−二甲基−3−乙基己烷(1分)
(8)6(1分)
(9)(CH3)3CC(CH3)3(1分) 2,2,3,3−四甲基丁烷(1分)
【解析】(1)分子中含有6个碳原子,属于饱和烃,分子式为C6H14;(2)中含有的官能团的名称为羟基、酯基;(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,说明该有机物分子中只含1种类型的氢原子,该烃的结构简式为 ;(4)2,6−二甲基−4−乙基辛烷中最长的主链含有8个C原子,甲基处于2、6号碳原子上,乙基处于4号碳原子上,其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3;(5)CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3主链上有6个碳原子,甲基处于3号碳原子上,所以系统命名法的名称为3-甲基己烷;(6)C6H12的一种同分异构体,满足其一氯代物只有一种,说明该化合物结构对称且有一个双键或者环,满足条件的物质的结构简式为;(7)的最长碳链为6,在2、5号碳上各含有1个甲基,在3号碳上含有1个乙基,正确命名为2,5−二甲基−3−乙基己烷;(8)由名称可知主链两端各有1个甲基,支链上有3个甲基,1个乙基,乙基上含有1个甲基,所以分子中共有6个甲基原子团;(9)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种,说明结构对称,其结构简式是(CH3)3CC(CH3)3,分子式是C8H18,名称是2,2,3,3−四甲基丁烷。
18.(10分)如图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的 模型和 模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式 (用n表示)。当n= 时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是 (填名称)。结构简式为CH2═CH(CH2)5CH3的有机物中,处于同一平面内的碳原子数最多为 。
(4)有机物C具有的结构或性质是_______(填字母)。
A.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
B.有毒、不溶于水、密度比水小
C.不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
D.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是 (填分子式)。
(6)写出在浓硫酸作用下,C的相对分子质量最小的同系物与浓硝酸反应的化学方程式: 。
【答案】(1) 球棍(1分) 比例(1分) (2) CnH2n+2(1分) 4 (1分)
(3)乙烯和苯(1分) 8(1分) (4)BD (1分) (5)CH4(1分)
(6)+3H2O(2分)
【解析】(1)由图可知,A、B两种模型分别是有机物的球棍模型和比例模型;球棍模型突出的是原子之间的成键的情况及空间结构,比例模型突出的是原子之间相等大小以及原子的大致连接顺序、空间结构,不能体现原子之间的成键的情况;(2)A属于烷烃,其通式为CnH2n+2,从丁烷烃开始出现同分异构体,所以从n=4开始出现同分异构体;(3)A是甲烷、B是乙烯、C是苯,甲烷是正四面体结构,乙烯和苯属于平面结构,所以乙烯和苯中所有原子共平面,CH2═CH(CH2)5CH3的有机物中与双键C直接相连的C一定共面,单键可以旋转,则处于同一平面内的碳原子数最多为8个;(4)A项,有机物C是苯,该分子中不存在碳碳单键和双键,是介于单键和双键之间的特殊键大π键,故A错误;B项,苯有毒、不溶于水、密度比水小,所以和水混合分层,水在下层,故B正确;C项,苯性质较稳定,和酸性KMnO4溶液和溴水不反应,但能萃取溴水中的溴而使溴水褪色,故C错误;D项,一定条件下能与氢气发生加成反应,能和氧气发生氧化反应,故D正确;故选BD。(5)等质量时,有机物含氢量越大,燃烧时消耗氧气越多;三种物质的最简式分别为CH4、CH2、CH,显然CH4含氢量最大,等质量时,消耗O2最多。(6)C的相对分子质量最小的同系物为甲苯,甲苯和浓硝酸加热反应生成三硝基甲苯和水,反应的化学方程式为: +3H2O。
19.(10分)水芹烯具有黑胡椒香气,主要用于配制柑橘类人造精油,别罗勒烯可用于合成檀香醇等香料的中间体,它们的结构简式如图。
回答下列问题:
(1)水芹烯的分子式为 ,1 mol水芹烯最多可与 molBr2发生加成反应。
(2)水芹烯与别罗勒烯的关系是 。
(3)别罗勒烯与足量H2反应生成有机化合物。
①的系统命名为 。
②若是由1 mol炔烃和2 molH2加成得到的,则炔烃的结构有 种(不包括立体异构)。
③在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代物最多有 种。
【答案】(1)C10H16(2分) 2(1分) (2)互为同分异构体(1分)
(3) 2,6-二甲基辛烷(2分) 3(2分) 9(2分)
【解析】(1)根据每个C原子形成4个共价键可知,水芹烯的分子式为C10H16,1个水芹烯分子含有2个,则1mol水芹烯最多可与2molBr2发生加成反应,产物为,该有机物中含有脂环,不含苯环,所以属于脂环化合物;(2)两者分子式相同而结构不同,互为同分异构体;(3)别罗勒烯与足量H2反应生成有机化合物M,其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH(CH3)CH2CH3;①根据结构简式可知,M的系统命名为2,6-二甲基辛烷;②若M是由1 mol炔烃和2 mol H2加成得到的,则炔烃的结构有CH3CH(CH3)C≡CCH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2C≡CCH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)C H2CH2CH2CH(CH3)C≡CH共3种;③M分子中有9种不同化学环境下的氢,在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代物最多有9种。
20.(10分)按照要求回答下列有关烃类物质的问题现有A、B 两种烃,已知A的分子式为 C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m、n 均为正整数)。请回答下列问题:
(1)下列关于烃A和烃B的说法不正确的是_______(填序号).
a. 烃A和烃B可能互为同系物 b.烃A 和烃B可能互为同分异构体
c.当m=12时,烃A一定为烷烃 d.当n=11时,烃B可能的分子式有 2 种
(2)若烃A为链烃,且分子中所有碳原子一定共面,在一定条件下,1mol A 最多可与 1mol H2 加成,则A的名称是_____,该烃是否存在顺反异构_____(“是”或“否”)
(3)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量的浓硫酸,浓硫酸的质量增加 1.26g, 再通过足量的碱石灰,碱石灰的质量增加 4.4g,则烃B的分子式为_____;若其苯环上的一溴代物只有一种, 则符合此条件的烃B有_________种,其中核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6:3:3:2 的有机物的结构简式为______。
【答案】(1)d(2分) (2)2-甲基-2-丁烯(1分) 否(1分)
(3)C10H14(2分) 4 (2分) (2分)
【解析】若烃A为链烃,且分子中所有碳原子一定共面,在一定条件下,1mol A 最多可与 1mol H2 加成,根据加成的量,可分析A为单烯烃,再分析共面双键的位置,得到结构为:,浓硫酸的质量增加 1.26g,即为水的质量,,碱石灰的质量增加 4.4g,即为二氧化碳的质量, ,则B的最简式为C5H7,在根据苯的同系物的通式为:CnH2n-6,则B的分子式为C10H14。(1)a项,若为A的分子式为 C5H10 ,B的分子式为C10H20,且均为烯烃,则可互为同系物,故a正确;b项,若m=n 时,A和B分子式相同,互为同分异构体,故b正确;c项,当 m=12 时,烃A的分子式C5H10,为饱和烃,一定为烷烃,故c正确;d项,当 n=11 时,烃B可能的分子式只能是C10H22,只有一种,故d不正确。故选d;(2)若烃 A 为链烃,且分子中所有碳原子一定共面,分子中所有碳在一个平面上,且1mol A 最多可与 1mol H2 加成,则A为,名称为:2-甲基-2-丁烯,在结构中,双键碳上连接有相同原子团,故不存在顺反异构;(3)浓硫酸的质量增加 1.26g,即为水的质量,,碱石灰的质量增加 4.4g,即为二氧化碳的质量, ,则B的最简式为C5H7,在根据苯的同系物的通式为:CnH2n-6,则B的分子式为C10H14,其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的结构为:,其中核磁共振氢谱中有 4 组峰,且峰面积之比为 6:3:3:2 的有机物的结构简式为。
21.(10分)实验室中制备氯苯的装置如图所示(其中夹持仪器已略去),其原理是苯与氯气在催化剂作用下生成氯苯,同时会有少量苯发生副反应生成二氯苯。
苯及其生成物沸点如表所示:
有机物
苯
氯苯
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
沸点/℃
80.0
132.2
180.4
172.0
173.4
请回答下列问题:
(1)仪器a中盛有KMnO4晶体,打开仪器b中活塞,a中产生氯气。仪器b名称是 ,仪器b中盛装的试剂是 。
(2)仪器d中盛有苯、FeCl3粉末,仪器a中生成的气体经过仪器c进入仪器d中,d中主要反应的化学方程式为 ,仪器c中盛装的试剂是 。
(3)仪器e的作用是 。
(4)f处应接仪器名称和盛装试剂最好为下列的 (填标号)。
A.洗气瓶,浓硫酸析研究 B.U形管,无水CaCl2 C.U形管,碱石灰
(5)实验室制得的粗氯苯,采用如下操作进行精制(部分操作可重复使用),正确的操作顺序为 (填序号)。
①蒸馏 ②水洗、分液 ③用干燥剂干燥、过滤 ④用10%溶液洗、分液
(6)工业生产中使用苯可制得氯苯,则氯苯的产率为 。
【答案】(1) 恒压滴(分)液漏斗(2分) 浓盐酸(1分)
(2)+Cl2+HCl (2分) 浓硫酸(1分)
(3)冷凝回流挥发出的苯(1分) (4)C(1分)
(5)②④③①(2分) (6)78%(2分)
【解析】(1)由实验装置图可知,仪器b为恒压滴(分)液漏斗,其侧管的作用是平衡气压,确保滴液漏斗中液体可以顺利滴下;仪器b中盛装的试剂是浓盐酸;(2)由分析可知,仪器c中盛装的浓硫酸用于干燥氯气;干燥的氯气进入d,仪器d中发生的主要反应为苯在氯化铁作用下与通入的氯气发生取代反应生成氯苯和氯化氢,反应的化学方程式为+Cl2+HCl;(3)仪器e为球形冷凝管,用于冷凝回流挥发出的苯,减少苯的挥发,提高氯苯的产率;(4)由分析可知,f处应接盛有碱石灰的U形管,用于吸收未反应的氯气和反应生成的氯化氢,防止污染空气,故选D;(5)粗氯苯首先水洗并分液的目的是除去氯苯中混有的氯化氢、氯气和氯化铁;然后碱洗并分液的目的是完全除去氯苯中混有的氯化氢、氯气和氯化铁得到只含有苯的粗氯苯;再使用干燥剂干燥除去水,过滤分离出有机相;结合表格数据可知,苯和氯苯存在沸点差异,可以用蒸馏的方法除去氯苯中混有的苯,得到纯净的氯苯;故为②④③①;(6)工业生产中使用1t苯可制得1.125t氯苯,由方程式可知,氯苯的产率为。
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