内容正文:
第二章 烃
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.类比是一种重要的科学思想方法,下列类比合理的是
A.CO2晶体是分子晶体,SiO2晶体也是分子晶体
B.σ键可以绕键轴旋转,π也键可以绕键轴旋转
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物也不能
D.乙醇能与水以任意比互溶,甲醇也可以与水以任意比互溶
2.下列方程式与反应类型不匹配的是
选项
方程式
反应类型
A
n
加聚反应
B
氧化反应
C
+HNO3H2O+
置换反应
D
加成反应
3.下列说法正确的是
A.碳碳间以单键结合,碳原子的剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合通式的链烃,一定是炔烃
C.苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.烯烃既可使溴水褪色,又可使酸性溶液褪色 ,但二者反应类型不同
4.下列烷烃进行一氯取代反应后,生成的取代产物的数目最多的是
A. B.间二甲苯
C.顺-2-丁烯 D.
5.下列实验操作和现象及实验结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将苯和浓硫酸在70~80℃的加热条件下发生反应,生成一种无色、有苦杏仁气味的液体
苯和浓硫酸反应生成了苯磺酸
B
甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去
苯环对甲基产生了影响
C
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
D
用裂化汽油萃取溴水中的溴,下层为无色
裂化汽油密度比水小
6.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
下列说法正确的是
A.X与Z中均含有手性碳原子 B.X、Z中均含有两种官能团
C.X、Z均能使溴的溶液褪色 D.X与HBr反应有副产物生成
7.下列说法中错误的是
A.有三种官能团
B.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.2,5–二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰,且峰面积之比为6∶2∶1
D.正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
8.下列装置或操作不能达到实验目的的是
A
B
分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
除去乙炔中的硫化氢
C
D
证明苯环中含有碳碳双键
酸性:醋酸>碳酸>硼酸
9.有机物分子中最多有多少个碳原子共面
A.12 B.6 C.10 D.8
10.相同物质的量的下列物质,完全燃烧后生成CO2最多的是
A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯
11.苯制取纯净溴苯方案如下:
下列实验操作原理与方法(部分装置夹持装置省略)不正确的是
A
B
操作①
操作②
C
D
操作③
操作④
12.有机物X、Y、Z的分子式均为,键线式如图所示。下列说法正确的是
A.X、Y、Z均能与溴水发生加成反应
B.X、Y、Z分子中碳原子均处在同一平面上
C.X、Y、Z三种分子中π键电子数目都一样
D.X、Y、Z三种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13.下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A.装置甲可用于验证苯与液溴发生取代反应 B.用图乙装置进行苯和溴苯的分离
C.用图丙装置除去乙炔中的硫化氢 D.装置丁可用于分离碘单质与四氯化碳
14.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
15.下列方程式与所给事实相符的是
A.实验室用电石制乙炔:CaC2+H2O→C2H2↑+CaO
B.醋酸与乙醇的反应:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O
C.乙烯和次氯酸反应:CH2=CH2+HClO→CH3CH2OCl
D.苯制溴苯:+Br2
16.下列关于化合物1,4-二氢萘()的说法正确的是
A.是苯的同系物
B.分子中所有原子处于同一平面
C.与H2反应最多消耗1 mol H2
D.与互为同分异构体
第II卷 非选择题(共56分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共56分)
17.(14分)以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)
(1)反应④的反应类型为 ,化学方程式为 。
(2)写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式,属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1 。
Ⅱ、乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题:
(3)可以鉴别乙烷和乙烯的试剂是 (填写一种试剂即可)。
(4)下列物质中,可以通过乙烯发生加成反应得到的是_______ (填字母序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
Ⅲ、某课外小组设计实验室制取乙酸乙酯的装置如下:
(5)试管II中装有 溶液。
(6)写出乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的方程式 。
18.(14分) 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)D的化学名称为 ;D中所含官能团的名称为 。
(2)①的反应类型为 ,反应的条件为 。
(3)E的结构简式为 。1molE最多能与 mol氢气发生反应。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的C的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物
②分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为
19.(14分) 某同学为测定有机物R的分子式。设计了如图所示的实验装置(加热仪器略)。
已知:C中样品R质量为1.50g,实验结束后,测得装置D增重0.90g,装置E增重3.96g。
(1)装置B中浓硫酸的作用是 ;装置F的作用是 。
(2)若撤掉装置C中的CuO,可能引起的后果是 。
(3)R中 (填“含”或“不含”)O元素;其最简式为 。
(4)样品反应完全后,需再持续通入一段时间氧气,其目的是 。
(5)R的质谱图和红外光谱图如图。
①R的相对分子质量为 。
②写出R的结构简式: 。
20.(14分) 溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)向装置中加入无水苯和少量铁屑,向中小心加入液溴。由向中滴入液溴,发生有机反应的方程式 ,该反应类型为 。溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是 。
(3)反应充分后,取装置中反应液,经过下列步骤分离提纯:
①向其中加入适量 (填试剂名称),然后 (填操作名称)除去。
②9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是 。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入少量无水氯化钙的作用是 。
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有 (填标号)。
(5)生成溴苯的反应过程能量变化如图所示。
总反应的 0(“>”、“<”或“=”), (“可以”或“不可以”)只用、、数据计算反应热数值。
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第二章 烃
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.类比是一种重要的科学思想方法,下列类比合理的是
A.CO2晶体是分子晶体,SiO2晶体也是分子晶体
B.σ键可以绕键轴旋转,π也键可以绕键轴旋转
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物也不能
D.乙醇能与水以任意比互溶,甲醇也可以与水以任意比互溶
【答案】D
【解析】A.CO2晶体是分子晶体,SiO2中Si与O通过共价键连接成空间网状结构,因此SiO2晶体是共价晶体,故A错误;
B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转,故B错误;
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物中若与苯环相连的碳原子上有H原子则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.乙醇能与水以任意比互溶,甲醇中的羟基也可以与水分子形成氢键,也可以与水以任意比互溶,故D正确;
故选D。
2.下列方程式与反应类型不匹配的是
选项
方程式
反应类型
A
n
加聚反应
B
氧化反应
C
+HNO3H2O+
置换反应
D
加成反应
【答案】C
【解析】A.方程式的反应类型为加聚反应,两者匹配,A不符合题意;
B.方程式的反应类型为氧化反应,为燃烧,两者匹配,B不符合题意;
C.方程式的反应类型为取代反应,不是置换反应,两者不匹配,C符合题意;
D.方程式的反应类型为加成反应,两者匹配,D不符合题意;
故选C。
3.下列说法正确的是
A.碳碳间以单键结合,碳原子的剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合通式的链烃,一定是炔烃
C.苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.烯烃既可使溴水褪色,又可使酸性溶液褪色 ,但二者反应类型不同
【答案】D
【解析】A.碳碳间以单键结合,碳原子的剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和烃,可以是饱和链烃也可以是环烷烃,A错误;
B.分子组成符合通式的链烃,可能是炔烃,也可能是环烯烃,B错误;
C.与苯环直接相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物,才能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.烯烃既可使溴水褪色发生加成反应,使酸性溶液褪色发生氧化还原反应,二者反应类型不同,D正确;
故选D。
4.下列烷烃进行一氯取代反应后,生成的取代产物的数目最多的是
A. B.间二甲苯
C.顺-2-丁烯 D.
【答案】A
【解析】
A.根据等效氢原理可知,的一氯代物有5种;
B.间二甲苯关于轴对称 ,一氯代物有4种;
C.顺-2-丁烯有2种;
D.中与碳相连的三个甲基是一种氢,亚甲基和甲基分别为1种氢,则一氯代物有3种;
故A的一氯代物最多,故答案为:A。
5.下列实验操作和现象及实验结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将苯和浓硫酸在70~80℃的加热条件下发生反应,生成一种无色、有苦杏仁气味的液体
苯和浓硫酸反应生成了苯磺酸
B
甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去
苯环对甲基产生了影响
C
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
D
用裂化汽油萃取溴水中的溴,下层为无色
裂化汽油密度比水小
【答案】B
【解析】A.硝基苯是具有苦杏仁气味的无色液体,苯磺酸不具有苦杏仁气味,A错误;
B.甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去,说明苯环对甲基产生了影响,使得甲基易被氧化,B正确;
C.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,反应后的混合气体中含有HCl,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,C错误;
D.裂化汽油中含有不饱和烃,与溴单质发生加成反应,故不能用裂化汽油萃取溴水中的溴,D错误;
故答案选B;
6.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
下列说法正确的是
A.X与Z中均含有手性碳原子 B.X、Z中均含有两种官能团
C.X、Z均能使溴的溶液褪色 D.X与HBr反应有副产物生成
【答案】D
【解析】A.连接四种不同基团的碳为手性碳原子,根据图知X中不含有手性碳原子,Z中连接溴原子的碳原子为手性碳原子,故A错误;
B.X中含有碳碳双键,Z中含有碳溴键,两者均只有一种官能团,故B错误;
C.Z不能和溴反应,所以Z不能使溴的 CCl4 溶液褪色,故C错误;
D.X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成,故D正确;
故选:D。
7.下列说法中错误的是
A.有三种官能团
B.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.2,5–二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三个峰,且峰面积之比为6∶2∶1
D.正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
【答案】B
【解析】
A.含有羧基、碳碳双键、羟基三种官能团,故A正确;
B.共有4种不同环境H原子,一溴代物有4种;中有3种不同环境H原子,一溴代物有3种,故B错误;
C.2,5-二甲基己烷的结构简式为,其中含有3种环境氢原子,核磁共振氢谱中出现三个峰,且峰面积之比为6∶2∶1,故C正确;
D.正丁烷中碳原子以sp3杂化轨道形成键,四个碳原子不在同一直线上,故D正确;
故选B。
8.下列装置或操作不能达到实验目的的是
A
B
分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
除去乙炔中的硫化氢
C
D
证明苯环中含有碳碳双键
酸性:醋酸>碳酸>硼酸
【答案】C
【解析】A.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,则可用分液的方法分离,故A正确;
B.硫化氢与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,该反应可除去硫化氢,故B正确;
C.苯环能使烃基活化,苯环上的甲基能被酸性KMnO4氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,不能证明苯环中含有碳碳双键,故C错误;
D.醋酸与碳酸钠反应,硼酸与碳酸钠不反应,由强酸制取弱酸原理可知,酸性为醋酸>碳酸>硼酸,故D正确;
故选:C。
9.有机物分子中最多有多少个碳原子共面
A.12 B.6 C.10 D.8
【答案】A
【解析】在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,与苯环中的碳原子共平面,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,与碳碳双键的碳原子一定共平面,故最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面;
答案选A。
10.相同物质的量的下列物质,完全燃烧后生成CO2最多的是
A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯
【答案】D
【解析】相同物质的量的有机物完全燃烧产生的CO2量的多少取决于1 mol该有机物含碳量,一个甲烷分子只有一个碳,乙烯和乙炔分子有两个碳,而一分子的苯有六个碳,在等物质的量的情况下,1 mol苯完全燃烧能生成6 molCO2,故D正确;
答案选D。
11.苯制取纯净溴苯方案如下:
下列实验操作原理与方法(部分装置夹持装置省略)不正确的是
A
B
操作①
操作②
C
D
操作③
操作④
【答案】C
【分析】苯与溴在铁粉催化剂作用下发生取代反应,得到混合物,用NaOH溶液洗涤,过滤除去不溶性物质,对混合溶液在分液,分离出有机层和水层,水层溶液经过蒸发结晶得到NaBr晶体,有机层经过蒸馏得到溴苯。
【解析】A.操作①固液分离是过滤,A正确;
B.操作②是有机层和水层的分离,是分液,B正确;
C.操作③从溶液中析出固体,需要蒸发结晶,应该用蒸发皿,不用坩埚,C错误;
D.操作④液体有机物分离,用蒸馏,D正确;
答案选C。
12.有机物X、Y、Z的分子式均为,键线式如图所示。下列说法正确的是
A.X、Y、Z均能与溴水发生加成反应
B.X、Y、Z分子中碳原子均处在同一平面上
C.X、Y、Z三种分子中π键电子数目都一样
D.X、Y、Z三种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知,X分子中含有的苯环不能与溴水发生加成反应,故A错误;
B.由结构简式可知,Y分子中含有3个相连的饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以分子中碳原子不可能处在同一平面上,故B错误;
C.由结构简式可知,X分子中含有1个大π键,Y分子中含有2个π键,Z分子中含有3个π键,所以这三种分子中π键个数不同,故C错误;
D.由结构简式可知,X分子中苯环上的甲基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,Y分子和Z分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故D正确;
故选D。
13.下列关于各实验装置图的叙述正确的是
A.装置甲可用于验证苯与液溴发生取代反应 B.用图乙装置进行苯和溴苯的分离
C.用图丙装置除去乙炔中的硫化氢 D.装置丁可用于分离碘单质与四氯化碳
【答案】C
【解析】A.由于Br2具有挥发性,且挥发出的Br2能与水反应生成HBr,进而与AgNO3反应生成淡黄色沉淀AgBr,因此装置甲不可用于验证苯与液溴发生取代反应,故A错误;
B.苯和溴苯是互溶液体,使用蒸馏的方法即可分离,温度计应在蒸馏烧瓶支管口处,冷凝管进出水口应下进上出,故B错误;
C.H2S能与CuSO4反应生成CuS,从而除去乙炔中的硫化氢,故C正确;
D.由于I2易溶于CCl4中,分离I2和CCl4应该使用蒸馏装置,分液不可用于分离碘单质与四氯化碳,故D错误;
故选C。
14.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
【答案】D
【解析】
A.结构相似,相差n个CH2的化合物互为同系物,是酚,是醇,结构不相似,不属于同系物,A错误;
B.联苯()属于芳香烃,该分子沿虚线对称,等效氢有3种,所以一溴代物有3种,B错误;
C.碳碳三键是直线形,碳碳三键为平面形,可以表示为,所有碳原子不都处于一条直线,C错误;
D.1,1-联环戊烯()与以物质的量之比为1:1加成时,可以发生1,2加成或1,4加成得到或,D正确;
故选D。
15.下列方程式与所给事实相符的是
A.实验室用电石制乙炔:CaC2+H2O→C2H2↑+CaO
B.醋酸与乙醇的反应:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O
C.乙烯和次氯酸反应:CH2=CH2+HClO→CH3CH2OCl
D.苯制溴苯:+Br2
【答案】B
【解析】A.实验室用电石制乙炔:CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2,故A错误;
B.醋酸与乙醇发生酯化反应:CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O,故B正确;
C.乙烯和次氯酸反应:CH2=CH2+HClO→CH2ClCH2OH,故C错误;
D.苯制溴苯:+Br2+HBr,故D错误;
故答案选B。
16.下列关于化合物1,4-二氢萘()的说法正确的是
A.是苯的同系物
B.分子中所有原子处于同一平面
C.与H2反应最多消耗1 mol H2
D.与互为同分异构体
【答案】D
【解析】A.苯分子中只含有一个苯环,而1,4-二氢萘除含有一个苯环外还含有一个环,二者结构不相似,故二者不互为同系物,A错误;
B.苯环为平面结构,碳碳双键为平面结构,但分子结构中含有亚甲基,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有原子不可能处于同一平面上,B错误;
C.1,4-二氢萘分子中含有1个苯环和一个碳碳双键,则1 mol化合物1,4-二氢萘可消耗4 mol H2,C错误;
D.有机物和1,4-二氢萘的分子式相同,均为C10H10,但二者结构不同,因此互为同分异构体,D正确;
故合理选项是D。
第II卷 非选择题(共56分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共56分)
17.(14分)以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)
(1)反应④的反应类型为 ,化学方程式为 。
(2)写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式,属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1 。
Ⅱ、乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题:
(3)可以鉴别乙烷和乙烯的试剂是 (填写一种试剂即可)。
(4)下列物质中,可以通过乙烯发生加成反应得到的是_______ (填字母序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
Ⅲ、某课外小组设计实验室制取乙酸乙酯的装置如下:
(5)试管II中装有 溶液。
(6)写出乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的方程式 。
【答案】(1)加聚反应(2分) (2分)
(2)(2分)
(3)溴的四氯化碳(或溴水或酸性高锰酸钾溶液)(2分)
(4)ACD(2分)
(5)饱和(2分)
(6)(2分)
【分析】甲烷在催化剂存在的条件下反应生成乙烯,乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,乙苯在一定条件下反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;甲烷一定条件下生成苯,苯和液溴发生取代反应生成溴苯;
【解析】(1)
应④是苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应类型为加聚反应,化学方程式为;
(2)
属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1,说明结构稳定,符合条件的乙苯的同分异构体的结构简式为;
(3)溴的四氯化碳(或溴水或酸性高锰酸钾溶液) 都能鉴别乙烷和乙烯;
(4)乙烯分别与氢气、H2O、HBr发生加成反应分别得到CH3CH3、CH3CH2OH、CH3CH2Br,故选ACD;
(5)试管II中装有饱和溶液,作用是:溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
(6)乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的方程式:。
18.(14分) 端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)D的化学名称为 ;D中所含官能团的名称为 。
(2)①的反应类型为 ,反应的条件为 。
(3)E的结构简式为 。1molE最多能与 mol氢气发生反应。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的C的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物
②分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为
【答案】(1)苯乙炔(1分) 碳碳三键(1分)
(2)取代反应 (2分) 光照(2分)
(3) (2分) 10(2分)
(4)(2分)
(5)5(2分)
【分析】
由B的分子式、C的结构简式,B→C发生取代反应,可知B为,则A与氯乙烷发生取代反应生成B,则A为,对比C、D的结构可知,C脱去2分子HCl同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应,D发生信息中的偶联反应生成E为。
【解析】(1)D的化学名称为苯乙炔;D中官能团名称是碳碳三键,故答案为:苯乙炔;碳碳三键;
(2)
反应①是与CH3CH2Cl反应生成与HCl,该反应类型为取代反应;反应②发生苯环侧链乙基上的氯代反应,需要的条件为光照,故答案为:取代反应;光照;
(3)
D发生信息中的偶联反应生成E,故E的结构简式为,E中2个苯环、2个碳碳三键能与氢气发生加成反应,1mol E最多能与10mol氢气反应,故答案为:;10;
(4)
化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为;
(5)
C的同分异构体属于芳香族化合物,说明含有苯环,分子中只有两种不同化学环境的氢且数目比为3:1,符合条件的同分异构体有、、、、共5种,故答案为:5。
19.(14分) 某同学为测定有机物R的分子式。设计了如图所示的实验装置(加热仪器略)。
已知:C中样品R质量为1.50g,实验结束后,测得装置D增重0.90g,装置E增重3.96g。
(1)装置B中浓硫酸的作用是 ;装置F的作用是 。
(2)若撤掉装置C中的CuO,可能引起的后果是 。
(3)R中 (填“含”或“不含”)O元素;其最简式为 。
(4)样品反应完全后,需再持续通入一段时间氧气,其目的是 。
(5)R的质谱图和红外光谱图如图。
①R的相对分子质量为 。
②写出R的结构简式: 。
【答案】(1)除去中的水蒸气 (1分) 防止空气中的和进入装置E(2分)
(2)测得的含碳量减少(1分)
(3)含(2分) (2分)
(4)使反应生成的气体全部被吸收(2分)
(5)150 (2分) (2分)
【分析】装置A为制备氧气的装置,B中浓硫酸,除去O2中的水蒸气,C中氧气与有机物R反应,氧化铜将未完全反应的CO转化为二氧化碳,D中增重为水的质量,E中增重为二氧化碳的质量,F中碱石灰是防止空气中的H2O和CO2进入装置E干扰实验结果。
【解析】(1)装置A为制备氧气的装置,产生的氧气混有水蒸气杂质,为避免在装置D中测定增重水的质量,装置B中浓硫酸的作用是除去中的水蒸气,装置F的作用是防止空气中的和进入装置E;
(2)氧化铜将未完全反应的CO转化为二氧化碳,若撤掉装置C中的CuO,可能引起的后果是测得的含碳量减少;
(3)C中样品R质量为1.50g,实验结束后,测得装置D增重0.90g,装置E增重3.96g,D中增重为水的质量,E中增重为二氧化碳的质量,则n(H)=,,由m(H)+m(C)=0.1mol×1g/mol+0.09mol×12g/mol=1.18g<1.50g,则R含O元素,,R中C、H、O个数比为0.09:0.1:0.02=9:10:2,其最简式为;
(4)样品反应完全后,需再持续通入一段时间氧气,可将E装置中产生的水蒸气、二氧化碳气体分别赶至装置D和E中,其目的是使反应生成的气体全部被吸收;
(5)①由R的质谱图中最大质荷比为150,则R的相对分子质量为150;
②R的最简式为,R的相对分子质量为150,则分子式为,根据红外光谱图可知R具有苯环、酯基和C-C键,可知R的结构简式:。
20.(14分) 溴苯是一种重要化工原料,实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表:
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)向装置中加入无水苯和少量铁屑,向中小心加入液溴。由向中滴入液溴,发生有机反应的方程式 ,该反应类型为 。溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是 。
(3)反应充分后,取装置中反应液,经过下列步骤分离提纯:
①向其中加入适量 (填试剂名称),然后 (填操作名称)除去。
②9%的NaOH溶液和水洗涤。NaOH溶液洗涤的目的是 。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入少量无水氯化钙的作用是 。
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有 (填标号)。
(5)生成溴苯的反应过程能量变化如图所示。
总反应的 0(“>”、“<”或“=”), (“可以”或“不可以”)只用、、数据计算反应热数值。
【答案】(1)三颈烧瓶(1分)
(2) (2分) 取代反应(1分) 催化剂溴化铁遇水发生水解,失去催化活性(2分)
(3)水(1分) 分液(1分) 除去未反应的 (1分) 除去产品中残留的水(1分)
(4)bcf(2分)
(5)< (1分) 不能(1分)
【分析】苯与液溴在Fe作催化剂条件下发生取代反应得到溴苯和HBr,需在无水条件下进行,原因是催化剂溴化铁遇水发生水解,失去催化活性,在提纯过程中,反应液中有未反应的铁屑,通过加水过滤可除去,生成的FeBr3和有机相,通过加水分液可除去,溴苯中含有Br2、HBr、苯等杂质,加入氢氧化钠溶液的作用是把Br2、HBr变成易溶于水而不易溶于有机物的盐,再经水洗可除去,向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,无水氯化钙具有吸水性,可用无水氯化钙除去溴苯中残留的水,粗溴苯中还含有一定量的杂质,要进一步蒸馏得到较纯溴苯,据此解答。
【解析】(1)仪器a的名称为三颈烧瓶,答案:三颈烧瓶;
(2)
苯与液溴在Fe作催化剂条件下发生取代反应得到溴苯和HBr,反应方程式为:,溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是催化剂溴化铁遇水发生水解,失去催化活性,答案:、取代反应、催化剂溴化铁遇水发生水解,失去催化活性;
(3)①反应液中有未反应的铁屑,通过加水过滤可除去,生成的FeBr3和有机相,通过加水分液可除去;②溴苯中含有Br2、HBr、苯等杂质,所以加入氢氧化钠溶液的作用是把Br2、HBr变成易溶于水而不易溶于有机物的盐,再经水洗可除去;③无水氯化钙具有吸水性,可用无水氯化钙除去溴苯中残留的水,答案:水、分液、除去未反应的、除去产品中残留的水;
(4)溴苯与苯均属于有机物且互溶的液体,根据表格数据可知,二者的沸点差异较大,因此用蒸馏方法分离,故需酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管等,答案:bcf;
(5)由图像可知,反应为放热反应过,所以总反应的<0,、、只是过程①②③的活化能,无法计算生成物的反应物的能量差,所以不可以用、、数据计算反应热数值,答案:<、不可以。
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