内容正文:
专题3 石油化工的基础物质——烃
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有直链烷烃分子中,碳碳键的数目均比碳原子数目少1
B.正戊烷分子中碳原子不在一条直线上
C.烷烃的通式为,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
2.某不饱和烃与H2加成后的产物为,则该烃的结构简式不可能是
A.B.C. D.
3.下列物质的化学用语表达不正确的是
A.甲烷的空间填充模型:
B.对硝基甲苯的结构简式
C.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
D.羟基的电子式:
4.表中列出了部分炔腈类化合物,有关说法正确的是
名称
氰基乙炔
氰基丁二炔
?
氰基辛四炔
氰基癸五炔
化学式
A.表中的名称为氰基庚三炔 B.中所有原子均共线
C.以上5种物质互为同系物 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得
5.已知共轭二烯烃如1,3-丁二烯可以发生1,2-加成及1,4-加成据此推测,异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)与溴加成时不可能得到以下哪种产物
A. B.
C. D.
6.有人设想合成具有以下结构的烃分子,下列说法不正确的是
A.Ⅳ不可能合成 B.Ⅱ与苯互为同分异构体
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验式相同 D.Ⅲ(立方烷)的二氯代物共有2种
7.乙苯经水蒸气稀释后脱氢制备苯乙烯的原理为+H2↑。。在生成和纯化苯乙烯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A. B.
C. D.
8.某苯的同系物分子式为C11H16,经分析分子中除苯环结构外,不再含有其他环状结构,还有两个-CH3,两个-CH2-和一个,它可能的结构数目是
A.4 B.5 C.6 D.7
9.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚丁二烯;⑤丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色的是
A.⑤⑧ B.④⑤⑧ C.④⑤⑦⑧ D.③④⑤⑦⑧
10.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;②为邻、对位取代定位基,而为间位取代定位基,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是
A.
B.
C.
D.
11.有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明上述观点的是
A.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能与溴水发生加成反应
B.苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C.甲苯能使酸性溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性溶液褪色
D.甲苯能与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,而苯只能生成单取代溴苯
12.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如下。下列说法错误的是
A.X存在顺反异构体
B.X与HBr反应时有副产物生成
C.可用酸性KMnO4溶液鉴别X和Z
D.Y分子中标“+”的碳原子杂化类型为sp2
13.下列方程式正确的是
A.将少量NH3气体通入CuSO4溶液中:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
B.
C.+Br2+HBr↑
D.
14.为实现下列各选项中的实验目的,对应的实验操作、现象及结论错误的是
选项
实验目的
实验操作、现象及结论
A
实验室证明乙炔生成
将饱和食盐水滴在电石上,将生成的气体通入高锰酸钾溶液,溶液褪色,则有乙炔生成
B
检验苯和甲苯
取少量试剂,分别加入酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液不褪色,则待检试剂为苯,若高锰酸钾溶液褪色,则待检试剂为甲苯
C
鉴别乙醇和氯仿
取少量两种试剂,分别加入蒸馏水,其中与水互溶不分层的为乙醇,分层的为氯仿
D
除去乙烷中混有的少量乙烯
将混合气体通入溴的四氯化碳溶液,溴的四氯化碳溶液褪色,乙烯与溴反应的生成物为液态有机物,乙烷不与溴反应,从溶液中逸出
A.A B.B C.C D.D
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.用化学用语填空
(1)某炔烃A与氢气加成后的产物是,则A的系统命名为 。
(2)写出反式聚-1,3-丁二烯的结构简式 。
(3)已知物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,请写出利用X得到一溴乙烷的化学方程式: ,反应类型为: 。
(4)实验室制备乙炔的化学方程式为 。
(5)某烷烃的相对分子质量为72,与溴单质发生取代反应所得的一溴代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式: 。
16.新合成的一种烃,其碳骨架呈三棱柱体(如图所示,碳碳键键长相等)。
(1)写出该烃的分子式 。
(2)该烃的一氯代物是否有同分异构体 。
(3)该烃的四氯代物有多少种同分异构体 种。
(4)该烃的同分异构体有多种,其中1种不能使酸性高锰酸钾溶液,但在一定条件下能跟液溴、氢气等发生反应,这种同分异构体的结构简式是 。请写出该同分异构体与氢气、液溴反应的化学方程式 ; 。
17.有机物P(),常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②、;
回答下列问题
(1)P是否存在顺反异构 (填“是”或“否”)。
(2)P发生1,4-加聚反应得到 (填结构简式),将该产物加入溴的四氯化碳中,现象是 。
(3)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式 。
(4)P与酸性溶液反应生成的有机产物为 (填结构简式)。
(5)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式如图,下列它的说法错误的是_______。
A.在催化剂作用下,最多可以消耗 B.能使酸性溶液褪色
C.不能使溴的溶液褪色 D.M中的碳原子可能在同一平面
(6)丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为,写出合成丁苯橡胶的单体的结构简式: 。
(7)某烃与氢气发生反应后能生成,则该烃不可能是_______。
A.2-甲基-2-丁烯 B.3-甲基-1-丁烯 C.2-甲基-1-丁烯 D.2,3-二甲基-1-丁烯
18.“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。回答下列问题:
A. B. C. D.E. F.
(1)上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是: 。
(2)G是高分子化合物,可由B合成,写出B→G的化学方程式 。
(3)鉴别A和F可以使用的试剂是 。
(4)下列关于烃说法正确的是___________。
A.沸点:2,2-二甲基戊烷 > 正戊烷 > 新戊烷 > 2,3-二甲基丁烷 > 丙烷
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要有:、
C.分子的同分异构体中属于烯烃的有5种(包含立体异构)
D.同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷 > 乙烷 > 乙烯 > 丙炔 > 甲苯 > 乙炔
(5)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,如图结构简式所示的烃,下列说法中错误的是___________。
A.分子中处于同一直线上碳原子有6个
B.分子中最多有14个碳原子处于同一平面
C.该烃苯环上的一氯代物共有4种
D.该烃能发生加成反应和氧化反应
(6)已知:,如果要合成所用的原始原料可以是___________。
A.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 B.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔 D.1,3-戊二烯和2-丁炔
19.实验室制备溴苯可用如图所示的装置,填写下列空白:
(1)关闭F夹,打开C夹,在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入少量溴,再加入少量铁屑,塞住A口,反应一段时间制得溴苯。则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为 和 。
(2)D、E试管内出现的现象为 , 。
三口烧瓶中的溴苯经过下列步骤分离提纯:
①向三口烧瓶中加入水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用水、的溶液、水洗涤;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(3)溶液洗涤的作用是 ;
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母):
A.结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
试卷第14页,共14页
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专题3 石油化工的基础物质——烃
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有直链烷烃分子中,碳碳键的数目均比碳原子数目少1
B.正戊烷分子中碳原子不在一条直线上
C.烷烃的通式为,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
【答案】C
【解析】A.链状烷烃的通式为,分子中只存在碳碳单键和碳氢键,则含n个碳原子的直链烷烃分子中碳碳键的数目为,A正确;
B.正戊烷分子中C原子都采取sp3杂化,与每个碳原子直接相连的4个原子构成四面体,所以碳原子不在一条直线上,B正确;
C.通式为的烃分子中,碳原子结合的氢原子已饱和,则符合的烃一定是烷烃,C错误;
D.烷烃之间结构相似且为分子晶体,随着烷烃分子中碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,分子间的作用力逐渐增大,熔、沸,点逐渐升高,D正确;
故选C。
2.某不饱和烃与H2加成后的产物为,则该烃的结构简式不可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】某不饱和烃与H2加成后的产物为,说明该烃的结构中含有碳碳双键或者碳碳三键,选项A、B、C均符合要求,选项D中连接碳碳三键的碳原子周围形成五个共价键,不符合碳原子形成四个共价键的原则,D错误;
故选D。
3.下列物质的化学用语表达不正确的是
A.甲烷的空间填充模型:
B.对硝基甲苯的结构简式
C.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
D.羟基的电子式:
【答案】B
【解析】
A.甲烷是正四面体结构,C原子半径大于H原子的,空间填充模型:,A正确;
B.对硝基甲苯的母体是甲苯,硝基上的N原子与苯环上C原子相连,结构简式为,B错误;
C.2−乙基−1,3−丁二烯的结构简式为,键线式中用短线“−”表示化学键,端点、交点表示碳原子,C原子、H原子不需要标出,所以2−乙基−1,3−丁二烯的键线式为,C正确;
D.羟基属于中性基团,氧原子与氢原子共用1对电子,且氧原子上存在单电子,其电子式为,D正确;
故选B。
4.表中列出了部分炔腈类化合物,有关说法正确的是
名称
氰基乙炔
氰基丁二炔
?
氰基辛四炔
氰基癸五炔
化学式
A.表中的名称为氰基庚三炔 B.中所有原子均共线
C.以上5种物质互为同系物 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得
【答案】B
【解析】A.依据HC3N为氰基乙炔,HC5N为氰基丁二炔,HC9N为氰基辛四炔,可知HC7N含有三个碳碳三键,名称为氰基己三炔,故A错误;
B.HC9N的结构简式为HC≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N,结合H-C≡C-H是直线型分子的结构可知HC9N中所有原子在同一条直线上,故B正确;
C.5种物质的分子组成不相差n个CH2,其中含有的碳碳三键数目也不相同,结构不相似,故它们不互为同系物,故C错误;
D.由乙炔和含氮化合物先加成生成氰基乙烯,后加聚反应产物中碳原子个数为偶数,不能制备HC11N,故D错误;
故选:B。
5.已知共轭二烯烃如1,3-丁二烯可以发生1,2-加成及1,4-加成据此推测,异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)与溴加成时不可能得到以下哪种产物
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)发生1,2-加成可得到 或 ,发生1,4-加成可得到 ,不可能得到 ,故选D。
6.有人设想合成具有以下结构的烃分子,下列说法不正确的是
A.Ⅳ不可能合成 B.Ⅱ与苯互为同分异构体
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验式相同 D.Ⅲ(立方烷)的二氯代物共有2种
【答案】D
【解析】A.由图可知,Ⅳ中碳原子形成5个共价键,所以由共价键的饱和性可知,不可能合成Ⅳ,故A正确;
B.由图可知,Ⅱ的分子式为C6H6,与苯分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.由图可知,Ⅰ的分子式为C4H4、Ⅱ的分子式为C6H6、Ⅲ的分子式为C8H8,实验式都是CH,故C正确;
D.立方烷是正方体结构,二氯代物可以是棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故D错误;
故选D。
7.乙苯经水蒸气稀释后脱氢制备苯乙烯的原理为+H2↑。。在生成和纯化苯乙烯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.乙苯经水蒸气稀释后脱氢制备苯乙烯,在催化剂作用下加热制得,A不符合题意;
B.由实验目的和原理知,A项装置中的圆底烧瓶中收集到的是液态有机物和水,故不需要进行蒸发浓缩、降温结晶操作,B符合题意;
C.反应所得苯乙烯和乙苯混合液与水溶液不互溶分层,通过分液先分离出有机混合液,C不符合题意;
D.利用苯乙烯和乙苯的沸点不同通过蒸馏分离出苯乙烯,D不符合题意;
答案选B。
8.某苯的同系物分子式为C11H16,经分析分子中除苯环结构外,不再含有其他环状结构,还有两个-CH3,两个-CH2-和一个,它可能的结构数目是
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】
C11H16不饱和度为=4,C11H16分子中除苯环外不含其它环状结构,苯环的不饱和度为4,所以,含有1个苯环,侧链为烷基;C11H16分子中存在一个,由于C11H16中含两个甲基,所以满足条件的结构中只有一个侧链。化学式为C11H16的烃结构,分子中含两个甲基,两个-CH2-和一个,1个苯环的同分异构体有:、、、,共4种;
答案选A。
9.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚丁二烯;⑤丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色的是
A.⑤⑧ B.④⑤⑧ C.④⑤⑦⑧ D.③④⑤⑦⑧
【答案】B
【解析】甲烷、苯、聚乙烯、环己烷既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色;
邻二甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色;
聚1,3-丁二烯、2-丁炔、环己烯既能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,又能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应反应使溶液褪色,
符合题意的为④⑤⑧,故选B。
10.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;②为邻、对位取代定位基,而为间位取代定位基,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题给信息可知,由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤为浓硫酸作用下甲苯与浓硝酸共热发生取代反应生成对硝基甲苯,对硝基甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成对硝基苯甲酸,对硝基苯甲酸与铁、盐酸发生还原反应生成对氨基苯甲酸,则合成路线为,故选A。
11.有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明上述观点的是
A.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能与溴水发生加成反应
B.苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C.甲苯能使酸性溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性溶液褪色
D.甲苯能与溴发生取代反应生成2,4,6-三溴甲苯,而苯只能生成单取代溴苯
【答案】A
【解析】A.乙烯能使溴水褪色,是因为乙烯含有碳碳双键,而乙烷中没有,不是原子或原子团的相互影响,A错误;
B.甲基使苯环上邻位和对位上氢变得活泼,容易被取代,甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯,能够证明上述观点,B正确;
C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环对甲基的影响,使甲基变得活泼,容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,而甲基环己烷不能,能够证明上述观点,C正确;
D.甲基影响苯环,使得甲苯中甲基邻、对位碳上的氢原子容易被溴原子取代,可说明原子与原子团间的相互影响会导致物质的化学性质不同,能够证明上述观点,D正确;
故选A。
12.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,X→Z的反应机理如下。下列说法错误的是
A.X存在顺反异构体
B.X与HBr反应时有副产物生成
C.可用酸性KMnO4溶液鉴别X和Z
D.Y分子中标“+”的碳原子杂化类型为sp2
【答案】C
【解析】A.由题干X的结构简式可知,X中含有碳碳双键且双键两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团,故X存在顺反异构体,A正确;
B.由题干X的结构简式结合加成反应的定义可知,X与HBr反应时有副产物生成,B正确;
C.由题干X、Z的结构简式可知,X中含有碳碳双键以及和苯环直接相连的碳原子上有氢,Z中与苯环直接相连的碳原子上有氢,二者均能使酸性KMnO4溶液褪色,不能鉴别,C错误;
D.由题干Y的结构简式可知,Y分子中标“+”的碳原子周围有3个σ键,没有孤电子对,即其周围的价层电子对数为3,则其杂化类型为sp2,D正确;
故答案为:C。
13.下列方程式正确的是
A.将少量NH3气体通入CuSO4溶液中:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
B.
C.+Br2+HBr↑
D.
【答案】C
【解析】A.将少量NH3气体通入CuSO4溶液中,应该生成氢氧化铜沉淀,A错误;
B.甲苯与浓硝酸在浓硫酸和加热条件下可以发生取代反应,生成2,4,6-三硝基甲苯和水,但硝基中的N应该与C相连成C-N键,B错误;
C.甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应,苯环上的氢原子被溴取代,生成溴苯和溴化氢,C正确;
D.苯乙烯发生加聚反应的产物结构简式为,D错误;
答案选C。
14.为实现下列各选项中的实验目的,对应的实验操作、现象及结论错误的是
选项
实验目的
实验操作、现象及结论
A
实验室证明乙炔生成
将饱和食盐水滴在电石上,将生成的气体通入高锰酸钾溶液,溶液褪色,则有乙炔生成
B
检验苯和甲苯
取少量试剂,分别加入酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液不褪色,则待检试剂为苯,若高锰酸钾溶液褪色,则待检试剂为甲苯
C
鉴别乙醇和氯仿
取少量两种试剂,分别加入蒸馏水,其中与水互溶不分层的为乙醇,分层的为氯仿
D
除去乙烷中混有的少量乙烯
将混合气体通入溴的四氯化碳溶液,溴的四氯化碳溶液褪色,乙烯与溴反应的生成物为液态有机物,乙烷不与溴反应,从溶液中逸出
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.电石中含有杂质,与水反应能生成硫化氢等气体杂质,硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.甲苯为苯的同系物,可以使酸性高锰酸钾褪色,而苯不能,故B正确;
C.乙醇与水互溶,乙醇加水后不分层,氯仿不溶于水,氯仿加水后会有分层现象,故C正确;
D.烯与溴反应生成液态油状的1,2-二溴乙烷,与气态乙烷分离,将混合气体通过溴的四氯化碳溶液可以除去乙烷混油的少量乙烯,故D正确;
故选A。
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.用化学用语填空
(1)某炔烃A与氢气加成后的产物是,则A的系统命名为 。
(2)写出反式聚-1,3-丁二烯的结构简式 。
(3)已知物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,请写出利用X得到一溴乙烷的化学方程式: ,反应类型为: 。
(4)实验室制备乙炔的化学方程式为 。
(5)某烷烃的相对分子质量为72,与溴单质发生取代反应所得的一溴代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式: 。
【答案】(1)4-甲基-3-异丙基-1-戊炔
(2)
(3) 加成反应
(4)
(5)
【解析】(1)
某炔烃A与氢气加成后的产物是,碳原子只能形成4根共价键,故A的结构简式为:,含三键的最长碳链为5个碳原子,故系统命名为:4-甲基-3-异丙基-1-戊炔;
(2)
反式1,3-丁二烯的结构简式为:,故反式聚-1,3-丁二烯的结构简式:
(3)物质X的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,X为乙烯,利用乙烯与HBr加成得到一溴乙烷,化学方程式:,反应类型为:加成反应;
(4)实验室利用电石与水反应制备乙炔,化学方程式为:;
(5)
某烷烃的相对分子质量为72,根据烷烃的通式CnH2n+2。则12n+2n+2=72,则n=5,该烷烃的分子式为C5H12,与溴单质发生取代反应所得的一溴代物只有一种,则烃的为新戊烷,该取代反应的化学方程式:。
16.新合成的一种烃,其碳骨架呈三棱柱体(如图所示,碳碳键键长相等)。
(1)写出该烃的分子式 。
(2)该烃的一氯代物是否有同分异构体 。
(3)该烃的四氯代物有多少种同分异构体 种。
(4)该烃的同分异构体有多种,其中1种不能使酸性高锰酸钾溶液,但在一定条件下能跟液溴、氢气等发生反应,这种同分异构体的结构简式是 。请写出该同分异构体与氢气、液溴反应的化学方程式 ; 。
【答案】(1)
(2)无
(3)3
(4)
【解析】(1)
根据“碳四价原则”, 的分子式为C6H6。
(2)
结构对称,只有1种等效氢,该烃的一氯代物只有一种,没有同分异构体;
(3)
的二氯代物有①②、①③、①④三种,根据替换法,四氯代物有3种。
(4)
该烃的同分异构体不能使酸性高锰酸钾溶液,说明不含碳碳双键,在一定条件下能跟液溴、氢气等发生反应,这种同分异构体的结构简式是。和氢气在催化剂作用下发生加成反应生成环己烷,反应方程式为;
苯和液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为。
17.有机物P(),常用于合成橡胶。
已知:①Diels-Alder反应:;
②、;
回答下列问题
(1)P是否存在顺反异构 (填“是”或“否”)。
(2)P发生1,4-加聚反应得到 (填结构简式),将该产物加入溴的四氯化碳中,现象是 。
(3)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式 。
(4)P与酸性溶液反应生成的有机产物为 (填结构简式)。
(5)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式如图,下列它的说法错误的是_______。
A.在催化剂作用下,最多可以消耗 B.能使酸性溶液褪色
C.不能使溴的溶液褪色 D.M中的碳原子可能在同一平面
(6)丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为,写出合成丁苯橡胶的单体的结构简式: 。
(7)某烃与氢气发生反应后能生成,则该烃不可能是_______。
A.2-甲基-2-丁烯 B.3-甲基-1-丁烯 C.2-甲基-1-丁烯 D.2,3-二甲基-1-丁烯
【答案】(1)否
(2) 溴的四氯化碳溶液褪色
(3)
(4)
(5)CD
(6)和CH2=CH-CH=CH2
(7)D
【分析】有机物P()为,具有烯烃的加成反应和加聚反应的特性,但由于有2个双键,通常会发生1,4加成或1,2加成,加聚以1,4加聚为主,据此信息解答。
【解析】(1)P的结构为,双键的一端为结构,处于对称结构,因此不存在顺反异构。
故答案为:否。
(2)P发生1,4-加聚反应时,2个双键同时断裂,其中2、3碳连接形成1个新的双键,其聚合物的结构简式为:;将该产物加入溴的四氯化碳溶液中,溴加成在聚合物的双键上,导致溴的四氯化碳溶液褪色。
故答案为:;溴的四氯化碳溶液褪色。
(3)根据已知①的Diels-Alder反应机理信息,可以仿照格式写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式为:。
故答案为:。
(4)根据已知②的反应机理,双键结构中的被氧化为、被氧化为羧基结构、被氧化为酮羰基结构,则P与酸性溶液反应式为:,得到的有机物为:。
故答案为:。
(5)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式为,存在着结构,具有烯的结构和性质,能加成反应和加聚反应,能使酸性溶液褪色,则关于它的说法中错误的是:
A.在 中,含有,要完全加成需要,A正确;
B.在 中存在着烯烃的结构,能使酸性溶液褪色,B正确;
C.在 中存在着烯烃的结构,能与溴加成生成无色有机物而使溴的溶液褪色,C错误;
D.在中含有多个sp3杂化的C原子,因此所有的碳原子不可能处于同一平面中,D错误;
故答案为:CD 。
(6)根据丁苯橡胶的其结构简式为可知,它是由一种单烯烃和一种二烯烃通过互相交替加成聚合形成的,其聚合物中的双键部分由二烯烃提供,所以丁苯橡胶中左边的4个碳原子属于二烯烃,右边2个碳原子由单烯烃提供,则合成丁苯橡胶的单体的结构简式分别为:和。
故答案为:和。
(7)某烃与氢气发生反应后能生成:,则该烃不可能为:
A.2-甲基-2-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式相同,A不符合题意;
B.3-甲基-1-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式相同,B不符合题意;
C.2-甲基-1-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式相同,C不符合题意;
D.2,3-二甲基-1-丁烯的结构简式为:,加成后得到,与题目结构简式不相同,D符合题意;
故答案为:D。
18.“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。回答下列问题:
A. B. C. D.E. F.
(1)上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是: 。
(2)G是高分子化合物,可由B合成,写出B→G的化学方程式 。
(3)鉴别A和F可以使用的试剂是 。
(4)下列关于烃说法正确的是___________。
A.沸点:2,2-二甲基戊烷 > 正戊烷 > 新戊烷 > 2,3-二甲基丁烷 > 丙烷
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要有:、
C.分子的同分异构体中属于烯烃的有5种(包含立体异构)
D.同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷 > 乙烷 > 乙烯 > 丙炔 > 甲苯 > 乙炔
(5)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,如图结构简式所示的烃,下列说法中错误的是___________。
A.分子中处于同一直线上碳原子有6个
B.分子中最多有14个碳原子处于同一平面
C.该烃苯环上的一氯代物共有4种
D.该烃能发生加成反应和氧化反应
(6)已知:,如果要合成所用的原始原料可以是___________。
A.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 B.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔 D.1,3-戊二烯和2-丁炔
【答案】(1)AD
(2)
(3)溴水或溴的四氯化碳溶液
(4)BD
(5)C
(6)BC
【解析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是:AD;
(2)
B是苯乙烯含碳碳双键可发生加聚反应,方程式为 。
(3)A中无碳碳双键,F中含有碳碳双键,则鉴别A和F可以使用的试剂是溴水或溴的四氯化碳溶液,能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的是F;
(4)A.烷烃相对分子质量越大沸点越高;相同碳原子数,烷烃支链越多沸点越低,故沸点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>新戊烷>丙烷,A错误;
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要为邻、对位的氢被取代产物:、,B正确;
C.分子的同分异构体中属于烯烃的有6种,C错误;
D.等质量的烃完全燃烧时,H的质量分数越大,耗去O2的量越多;则同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷>乙烷>乙烯>丙炔>甲苯>乙炔,D正确;
故选BD。
(5)A.苯环对位的原子共线,则分子中处于同一直线上碳原子有6个,A正确;
B.苯环直接相连的原子共面,单键可以旋转,则分子中最多有14个碳原子处于同一平面,B正确;
C.该烃苯环上有2种氢,则苯环上一氯代物共有2种,C错误;
D.该烃能燃烧发生氧化反应,含苯环能发生加成反应,D正确;
故选C。
(6)
已知:,分析要合成所用的原始原料有两种断键方式恢复二烯烃与炔烃:即,若为前者原料为:丙炔和2,3-二甲基-1,3-丁二烯,后者原料为:2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔;
故选BC。
19.实验室制备溴苯可用如图所示的装置,填写下列空白:
(1)关闭F夹,打开C夹,在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入少量溴,再加入少量铁屑,塞住A口,反应一段时间制得溴苯。则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为 和 。
(2)D、E试管内出现的现象为 , 。
三口烧瓶中的溴苯经过下列步骤分离提纯:
①向三口烧瓶中加入水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用水、的溶液、水洗涤;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(3)溶液洗涤的作用是 ;
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母):
A.结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
【答案】(1) 2Fe+3Br2=2FeBr3
(2) 装置D中石蕊试液变红 装置E中出现浅黄色沉淀
(3)吸收HBr和Br2
(4) 苯 C
【分析】实验室制备溴苯是用苯和液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,根据装置图可知,生成溴苯的同进还有溴化氢生成另外还有少部分溴挥发,所以在D装置中石蕊会变红,E中的硝酸银会产生溴化银沉淀,尾气用氢氧化钠溶液吸收,关闭C打开F时,由于溴化氢极易溶于水,广口瓶中的水会倒吸入三颈烧瓶;
【解析】(1)
在三口烧瓶中铁与溴生成溴化铁,苯与溴在溴化铁作催化剂的条件下了生取代反应生成溴苯和溴化氢,所以有关反应的化学方程式分别是2Fe+3Br2=2FeBr3、;
(2)由于生成的溴化氢极易挥发,溶于水显酸性,则紫色石蕊试液变红,溴化氢溶于水和硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀,即实验现象是溶液中有淡黄色沉淀生成,所以D管石蕊试液变红,E管出现浅黄色沉淀;
(3)由于溴苯中溶有溴化氢与单质溴,两者能与氢氧化钠反应,所以氢氧化钠溶液的作用是吸收HBr和Br2;
(4)苯易溶在溴苯中,且和氢氧化钠溶液不反应,所以粗溴苯中还含有的主要杂质为苯,二者的沸点相差较大,蒸馏即可分离,故选C。
试卷第14页,共14页
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