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)
一、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.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.烷烃的沸点随碳原子数增多而升高,常温下,碳原子数5-16的烷烃均为液态
B.C3H6和C4H8互为同系物
C.CH3CH=CH2存在顺反异构现象
D.甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种
2.下列说法不正确的是
A.所有碳氢化合物中,甲烷中碳的质量分数最低
B.乙炔分子中含有极性键和非极性键
C.乙烷的沸点比丙烷高
D.乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
3.下列有机反应类型错误的是
A. 取代反应
B.nCH2=CH2 加聚反应
C. 取代反应
D. 加成反应
4.下列反应中属于加成反应的是
A.乙烯使溴水褪色
B.将苯滴入碘水中,振荡后分为两层,水层接近无色
C.乙烯使酸性溶液褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
5.下列有关叙述中正确的是
①的同分异构体数目为8种
②链状烷烃中除甲烷外,都能使酸性溶液褪色
③异戊烷与2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤丙烷分子中的所有碳原子在一条直线上
A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.①②④
6.有以下5种物质:①; ②;③;④;⑤。下列说法正确的是
A.沸点高低:②>③>①>⑤>④ B.③的一溴代物有5种
C.①③④⑤互为同系物 D.⑤的系统命名为2-甲基丙烷
7.烷烃是生产卤代烃的重要原料,丙烷与氯气反应的一氯取代产物比例如下:
下列说法正确的是
A.1-氯丙烷与2-氯丙烷互为同系物
B.丙烷中两种化学环境不同氢原子数之比为
C.正丁烷与氯气的一氯取代产物主要为1-氯丁烷
D.正戊烷与氯气反应可以产生三种一氯取代产物
8.下列关于同分异构体的说法正确的是
A.戊烷有三种同分异构体,其中新戊烷的沸点最高
B.存在顺反异构
C.分子式为能与溶液反应的同分异构体有4种
D.的一氯代物有4种
9.下列关于1,3-丁二烯和1-丁炔的说法错误的是
A.等物质的量的1,3-丁二烯与液溴反应产物一定是
B.1,3-丁二烯发生1,4-加成聚合产物为
C.1-丁炔的结构简式为
D.1-丁炔与1,3-丁二烯互为同分异构体
10.乙烯在溴水中发生加成反应的机理如图所示:
实验显示,在饱和溴水中反应时,产物A和B的比例约为1:9。下列说法不正确的是
A.若在的溶液中反应,产物仅有A
B.该反应不可逆,产物的比例主要由第②和第③步反应的速率大小决定
C.降低溴的浓度,产物中B的比例可能升高
D.该实验说明第②步反应的活化能比第③步大
11.某烃与溴的四氯化碳溶液反应生成,则与该烃不同类别的同分异构体是
A. B.
C. D.
12.烟草的焦油中存在一种强烈的致癌物,其结构简式如图所示。下列关于该物质说法正确的是
A.分子式为C20H14
B.与互为同分异构体
C.不能使溴的CCl4溶液褪色
D.核磁共振氢谱有5组峰
13.一种镇痛药物中间体可由如下路线合成。下列说法正确的是
A.P、W可用酸性KMnO4溶液鉴别
B.P中所有碳原子可能处于同一平面
C.W中碳原子有两种杂化方式
D.氢原子被取代所得一氯代物数目:(不含立体异构)
14.某烃的分子式为C8H10,它不能使溴水褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色。该有机物苯环上的一氯代物只有1种,则该烃是
A. B.
C. D.
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)“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
16.(12分)根据要求回答下列问题:
(1)的系统命名为 。
(2)已知端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应:,称为反应,已知:,该转化关系的产物E()的结构简式是 ,用合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗 氢气。
(3)已知可简写为,现有某化合物W的分子结构可表示为。
①W的一氯代物有 种。
②下列有关W的说法不正确的是 (填编号)。
a.能发生还原反应
b.能发生氧化反应
c.等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量,前者大
d.与苯互为同分异构体
③写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式 ;该聚合反应的化学方程式为 。
④W属于 (填编号)。
a.芳香烃 b.环烃 c.不饱和烃 d.炔烃
17.(12分)根据题目要求回答有关问题。
Ⅰ.某烷烃的结构简式为:
(1)用系统命名法命名该有机物,其名称为 。
(2)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有 种结构。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有 种结构。
Ⅱ.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(5)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式: 。
18.(10分)有机化合物与人类的衣、食、住、行密切相关,揭示生命现象及其规律的钥匙。
I.完成下列问题
(1)下列叙述正确的是_______。
A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以有两种不同构型
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水褪色
C.烷烃随着分子组成中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高
D.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
(2)下列有机物的系统命名正确的是_______。
A.2-乙基丁烷 B.2-甲基-1,3-丁二烯
C.3,3-二甲基丁烷 D.2,2-二甲基3-戊烯
(3)茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献,茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法错误的是_______。
A.咖啡因分子中C有两种杂化方式
B.咖啡因的组成元素均位于元素周期表p区
C.咖啡因分子间存在氢键
D.咖啡因分子有4个π键
(4)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 (填入编号)。
① ② ③2,3,4-三甲基戊烷 ④
(5)某烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种,写出该取代反应的化学方程式 。
Ⅱ.有机物A的结构如图所示,完成下列填空:
(6)若A是单烯烃B加氢而制得,则这样的烯烃B可能有 种。
(7)若A是二烯烃C加氢而制得,任写一种满足条件的C的结构简式 。
19.(14分)有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且还是揭示生命现象及其规律的药匙。结合已学的有机知识,完成下列各题。
(1)根据概念的内涵,辨析下列各组物质分别属于的物质类别:
①金刚石、石墨、 ②氕和氘 ③和 ④和 ⑤和
其中属于同系物的是 ;同位素的是 ;同素异形体的是 ;同一物质的是 ;同分异构体的是 。
(2)篮烷的结构如图所示:
①篮烷的分子式为 ;
②篮烷的一氯代物有 种。
(3)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃的一溴代物有 种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 ,若此烷烃为单烯烃加氢制得,则此烯烃的结构有 种。
(4)在有机化学分析中,根据反应物的性质和所得的产物,即可确定烯烃中双键的位置。
(A)
(B)+HCHO
某有机物X的分子式为,经催化加氢后得到分子式为的饱和化合物,X可发生如图所示变化:
X(C9H14)
试写出有机物X的一种可能的结构简式: 。
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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)
一、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.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.烷烃的沸点随碳原子数增多而升高,常温下,碳原子数5-16的烷烃均为液态
B.C3H6和C4H8互为同系物
C.CH3CH=CH2存在顺反异构现象
D.甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种
【答案】D
【解析】A.烷烃的沸点随碳原子数增多而升高,常温下,一般碳原子数在5~16的烷烃均为液态,但新戊烷常温下为气体,A错误;
B.同系物是指结构相似在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,C3H6和C4H8均可能是烯烃或环烷烃,故不一定互为同系物,B错误;
C.碳碳双键两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团的烯烃存在顺反异构,故CH3CH=CH2不存在顺反异构现象,C错误;
D.二氯甲烷只有一种可以证明甲烷分子空间构型为正四面体而不是平面四边形,D正确;故选D。
2.下列说法不正确的是
A.所有碳氢化合物中,甲烷中碳的质量分数最低
B.乙炔分子中含有极性键和非极性键
C.乙烷的沸点比丙烷高
D.乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A.烷烃分子中,每增加一个C原子,增加两个H原子,则随着碳原子数增加,碳元素的质量分数增加,故甲烷所含碳的质量分数最低,故A正确;
B.乙炔分子的结构式为,含有碳氢极性键和碳碳三键非极性键,故B正确;
C.结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高,则丙烷的沸点高于乙烷,故C错误;
D.溴水和乙烯发生加成反应,乙烯和酸性高锰酸钾是氧化还原反应褪色,故D正确;故选C。
3.下列有机反应类型错误的是
A. 取代反应
B.nCH2=CH2 加聚反应
C. 取代反应
D. 加成反应
【答案】A
【解析】A.该反应为乙烯和溴单质的加成反应,A错误;
B.该反应为乙烯的加聚反应,B正确;
C.该反应为甲烷的取代反应,C正确;
D.该反应为乙烯和水的加成反应,D正确;综上所述答案为A。
4.下列反应中属于加成反应的是
A.乙烯使溴水褪色
B.将苯滴入碘水中,振荡后分为两层,水层接近无色
C.乙烯使酸性溶液褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
【答案】A
【解析】A.乙烯使溴水褪色是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,A正确;
B.将苯滴入碘水中苯会萃取碘水中的碘而使水层接近无色,是物理过程,不是化学反应,B错误;
C.乙烯使酸性溶液褪色是发生氧化反应,C错误;
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失,甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,D错误;
故选A。
5.下列有关叙述中正确的是
①的同分异构体数目为8种
②链状烷烃中除甲烷外,都能使酸性溶液褪色
③异戊烷与2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤丙烷分子中的所有碳原子在一条直线上
A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.①②④
【答案】A
【解析】①正戊烷的一氯代物有3种,异戊烷的一氯代物有4种,新戊烷的一氯代物有1种,的同分异构体数目共有8种,故①正确;
②链状烷烃均不能使酸性溶液褪色,故②错误;
③异戊烷与2,2-二甲基丙烷分子式相同、都为C5H12,结构不同,二者互为同分异构体,故③正确;
④烷烃的特征反应为取代反应,所有链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,故④正确;
⑤丙烷分子中的碳原子都是饱和碳原子,与碳原子相连的4个原子形成像甲烷一样的四面体结构,所以丙烷分子中的所有碳原子不可能在一条直线上,故⑤错误;综上①③④正确,故选A。
6.有以下5种物质:①; ②;③;④;⑤。下列说法正确的是
A.沸点高低:②>③>①>⑤>④ B.③的一溴代物有5种
C.①③④⑤互为同系物 D.⑤的系统命名为2-甲基丙烷
【答案】D
【解析】A.结构相似的烷烃分子中,碳原子数目越多,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;碳原子数目相同的烷烃分子中支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,则沸点高低的顺序为②>①>③>④>⑤,故A错误;
B.由结构简式可知,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,一溴代物有4种,故B错误;
C.由结构简式可知,①③的碳原子个数相同、④⑤的碳原子个数相同,所以①和③、④和⑤不可能互为同系物,故C错误;
D.由结构简式可知,分子中最长碳链含有3个碳原子,侧链为甲基,名称为2-甲基丙烷,故D正确;故选D。
7.烷烃是生产卤代烃的重要原料,丙烷与氯气反应的一氯取代产物比例如下:
下列说法正确的是
A.1-氯丙烷与2-氯丙烷互为同系物
B.丙烷中两种化学环境不同氢原子数之比为
C.正丁烷与氯气的一氯取代产物主要为1-氯丁烷
D.正戊烷与氯气反应可以产生三种一氯取代产物
【答案】D
【解析】A.1-氯丙烷与2-氯丙烷分子式相同,碳氯键官能团的位置不同,互为同分异构体,A错误;
B.丙烷CH3CH2CH3中甲基和亚甲基是两种化学环境不同氢原子,原子数之比为2:6=1:3,B错误;
C.根据丙烷与氯气反应的一氯取代产物比例可知生成2-氯丙烷为主,则正丁烷与氯气的一氯取代产物主要为2-氯丁烷,C错误;
D.正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3含有3种化学环境不同氢原子,则与氯气反应可以产生三种一氯取代产物,D正确;故选D。
8.下列关于同分异构体的说法正确的是
A.戊烷有三种同分异构体,其中新戊烷的沸点最高
B.存在顺反异构
C.分子式为能与溶液反应的同分异构体有4种
D.的一氯代物有4种
【答案】C
【解析】A.同分异构体中,支链越多熔沸点越低,戊烷的三种结构中,新戊烷的支链最多,沸点最低,故A错误;
B.丙烯分子中其中一个双键碳原子连接了两个相同的原子(H原子),故不存在顺反异构现象,故B错误;
C.分子式为C5H10O2且与碳酸氢钠溶液反应,则该有机物中含有-COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,-C4H9的异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4,故C正确;
D.有3种类型的氢原子,一氯代物有3种,如图:,故D错误;故选C。
9.下列关于1,3-丁二烯和1-丁炔的说法错误的是
A.等物质的量的1,3-丁二烯与液溴反应产物一定是
B.1,3-丁二烯发生1,4-加成聚合产物为
C.1-丁炔的结构简式为
D.1-丁炔与1,3-丁二烯互为同分异构体
【答案】A
【解析】A.1,3-丁二烯与液溴反应产物也可以为,A错误;
B.1,3-丁二烯发生1,4-加成聚合时1和3号碳碳双键断裂,中间连接生成新的碳碳双键,产物为,B正确;
C.1-丁炔是碳碳三键位于1号碳,有四个碳原子,结构简式为,C正确;
D.1-丁炔与1,3-丁二烯分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,D正确;故选A。
10.乙烯在溴水中发生加成反应的机理如图所示:
实验显示,在饱和溴水中反应时,产物A和B的比例约为1:9。下列说法不正确的是
A.若在的溶液中反应,产物仅有A
B.该反应不可逆,产物的比例主要由第②和第③步反应的速率大小决定
C.降低溴的浓度,产物中B的比例可能升高
D.该实验说明第②步反应的活化能比第③步大
【答案】D
【解析】A.根据题意,若改为的溶液中,溶液中没有水分子,无法进行反应③,因此反应产物仅有A,A正确;
B.由于该反应不可逆,因此产物的比例主要由第②和第③步反应的速率大小决定,B正确;
C.降低溴的浓度,浓度减小,反应②的速率相对变慢,因此产物中B的比例可能升高,C正确;
D.该实验中的变量可能是活化能大小不同也能是浓度不等造成速率不同,因此不能确定,D错误;故选D。
11.某烃与溴的四氯化碳溶液反应生成,则与该烃不同类别的同分异构体是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由卤代烃的结构简式可知生成该物质的烃为CH≡CCH2CH3,则与该烃不同类别的同分异构体不再是炔烃,而应该是二烯烃,故答案选D。
12.烟草的焦油中存在一种强烈的致癌物,其结构简式如图所示。下列关于该物质说法正确的是
A.分子式为C20H14
B.与互为同分异构体
C.不能使溴的CCl4溶液褪色
D.核磁共振氢谱有5组峰
【答案】C
【解析】A.根据该物质的结构可知,分子式为C20H12,A项错误;
B.的分子式为C22H14,与题中结构分子式不同,不是同分异构体,B项错误;
C.该物质是含有两个以上苯环结构的芳香烃,没有碳碳双键,因此不能使溴的CCl4溶液褪色,C项正确;
D.该物质中12个氢原子的化学环境均不同,则核磁共振氢谱不止5组峰,D项错误;故选C。
13.一种镇痛药物中间体可由如下路线合成。下列说法正确的是
A.P、W可用酸性KMnO4溶液鉴别
B.P中所有碳原子可能处于同一平面
C.W中碳原子有两种杂化方式
D.氢原子被取代所得一氯代物数目:(不含立体异构)
【答案】D
【解析】A.由题干图示信息可知,P、W中苯环上均直接连有含有H的碳原子,故均使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不可用酸性KMnO4溶液鉴别,A错误;
B.由题干图示信息可知,P中含有-CH(CH3)2中至少有1个碳原子不能与其他碳原子共平面,即所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.由题干图示信息可知,W中碳原子有-CH3和-CH(CH3)2的sp3、苯环上的sp2和-CN上的sp三种杂化方式,C错误;
D.由题干图示信息可知,并结合等效氢原理可知,氢原子被取代所得一氯代物数目,P为6种,Q为3种,即(不含立体异构),D正确;故选D。
14.某烃的分子式为C8H10,它不能使溴水褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色。该有机物苯环上的一氯代物只有1种,则该烃是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】该烃的分子式为C8H10,它不能使溴水褪色,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,含有苯环,结合C、H原子数目关系可知,属于苯的同系物,该有机物苯环上的一氯代物只有1种,苯环上有1种H原子。
【解析】A. 邻二甲苯苯环上有3种H原子,故A错误;
B. 乙苯苯环上有3种H原子,故B错误;
C. 对二甲苯苯环上有1种H原子,故C正确;
D. 不是苯的同系物,故D错误;故选C。
第II卷 非选择题(共58分)
二、非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)“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分)
(2)(2分)
(3)溴水或溴的四氯化碳溶液(1分)
(4)BD(2分)
(5)C(1分)
(6)BC(2分)
【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。
16.(12分)根据要求回答下列问题:
(1)的系统命名为 。
(2)已知端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应:,称为反应,已知:,该转化关系的产物E()的结构简式是 ,用合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗 氢气。
(3)已知可简写为,现有某化合物W的分子结构可表示为。
①W的一氯代物有 种。
②下列有关W的说法不正确的是 (填编号)。
a.能发生还原反应
b.能发生氧化反应
c.等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量,前者大
d.与苯互为同分异构体
③写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式 ;该聚合反应的化学方程式为 。
④W属于 (填编号)。
a.芳香烃 b.环烃 c.不饱和烃 d.炔烃
【答案】(1)3-甲基-1-丁烯(1分)
(2) (2分) 4(1分)
(3) 2 (1分) cd (1分) (2分) n (2分) bc(2分)
【解析】(1)由结构简式可知该物质的名称为:3-甲基-1-丁烯;
(2)根据题中信息则该转化关系的产物E(C16H10)的结构简式是,1mol碳碳三键需要2mol氢气,则1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗4mol氢气;
(3)①有两种位置的氢,则W的一氯代物有2种;
②a.W能与氢气发生加成反应,也是还原反应,故a正确;
b.W含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,因此能发生氧化反应,故b正确;
c.W(C8H8)与苯含氢、碳质量分数相等,则等质量的W(C8H8)与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量相等,故c错误;
d.W与苯分子式不相同,因此不互为同分异构体,故d错误;故答案为:cd。
③W分子式为C8H8,W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)是苯乙烯,其结构简式 ;该聚合反应的化学方程式为n;
④W()不含有苯环,不属于芳香烃,属于环烃,还有碳碳双键,属于不饱和烃,不含有碳碳三键,不属于炔烃,因此属于bc;故答案为:bc。
17.(12分)根据题目要求回答有关问题。
Ⅰ.某烷烃的结构简式为:
(1)用系统命名法命名该有机物,其名称为 。
(2)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有 种结构。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有 种结构。
Ⅱ.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(5)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式: 。
【答案】(1)2,2,3,4-四甲基己烷(1分)
(2)5(1分)
(3)1(1分)
(4)5(1分)
(5) (2分) 9(2分)
(6)、、、(4分)
【解析】(1)主链应该为6个C原子,离取代基较近的一端开始编号,则2号位有两个甲基,3号、4号位各有一个甲基,用系统命名法命名该有机物,其名称为2,2,3,4-四甲基己烷。
(2)若该烷烃由某单烯烃与氢气加成后得到,按单烯烃催化加氢的原理可知,只要在烷烃中相邻碳原子上各去掉一个氢原子即可把碳碳单键恢复为原来碳碳双键,则单烯烃的双键位置有5种,如图所示:。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,按单炔烃催化加氢的原理可知,只要在相邻碳原子上各去掉两个氢原子即可把碳碳单键恢复为原来碳碳三键,则该炔烃可能有1种结构,如图所示。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则碳碳双键不能相连,该二烯烃可能有:、和,共3+1+1=5种结构。
(5)根据给出的信息可知,和苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则此烃基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为一个羧基。现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,则甲分子中和苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,则甲的结构简式是;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,说明乙的苯环上有两个取代基,而且和苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则乙分子中苯环上的两个取代基可能是两个乙基,或一个甲基和一个丙基,或一个甲基和一个异丙基,都有邻、间、对三种不同位置,所以乙的可能的结构有9种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,若苯环上有两个取代基,只可能在对位上各有一个乙基,即;若有三个取代基,苯环上的一溴代物不可能只有一种;若有四个取代基,即四个甲基,连在苯环上的位置有三种,即、、。
18.(10分)有机化合物与人类的衣、食、住、行密切相关,揭示生命现象及其规律的钥匙。
I.完成下列问题
(1)下列叙述正确的是_______。
A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以有两种不同构型
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水褪色
C.烷烃随着分子组成中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高
D.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
(2)下列有机物的系统命名正确的是_______。
A.2-乙基丁烷 B.2-甲基-1,3-丁二烯
C.3,3-二甲基丁烷 D.2,2-二甲基3-戊烯
(3)茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献,茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法错误的是_______。
A.咖啡因分子中C有两种杂化方式
B.咖啡因的组成元素均位于元素周期表p区
C.咖啡因分子间存在氢键
D.咖啡因分子有4个π键
(4)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 (填入编号)。
① ② ③2,3,4-三甲基戊烷 ④
(5)某烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种,写出该取代反应的化学方程式 。
Ⅱ.有机物A的结构如图所示,完成下列填空:
(6)若A是单烯烃B加氢而制得,则这样的烯烃B可能有 种。
(7)若A是二烯烃C加氢而制得,任写一种满足条件的C的结构简式 。
【答案】(1)C(1分)
(2)B(1分)
(3)BC(1分)
(4)③④①②(1分)
(5)(CH3)3CC(CH3)3+Cl2(CH3)3CC(CH3)2CH2Cl+HCl(2分)
(6)4(2分)
(7)或(2分)
【解析】(1)A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以二氯甲烷只有1种构型,故错误;
B.光照条件下甲烷可以与氯气发生取代反应,该反应不是左水溶液中发生的反应,所以甲烷不能使氯水褪色,故错误;
C.烷烃随着分子组成中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高,甲烷是含碳量最低的烷烃,故正确;
D.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子处于锯齿形分布,没有在一条直线上,故错误;故选C;
(2)A.2—乙基丁烷不符合选择最长碳链做主链的原则,正确名称应为3—甲基戊烷,故错误;
B.2—甲基—1,3—丁二烯符合烯烃的命名原则,故正确;
C.3,3—二甲基丁烷不符合取代基位次之和最小的原则,正确名称应为2,2—二甲基丁烷,故错误;
D.2,2—二甲基—3—戊烯不符合碳碳双键位次最小的原则,正确名称应为4,4—二甲基—2—戊烯,故错误;故选B;
(3)A.由结构简式可知,咖啡因分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化、饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,故正确;
B.咖啡因的组成元素中氢元素位于元素周期表的s区,故错误;
C.由结构简式可知,咖啡因分子不能形成分子间氢键,故错误;
D.双键中含有1故σ键和1个π键,由结构简式可知,咖啡因分子中含有四个双键,所以分子有4个π键,故正确;故选BC;
(4)分子式不同的烷烃,分子中碳原子数越多,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;分子式相同的烷烃,分子中支链越少,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,则沸点由高到低排序为③④①②,故答案为:③④①②;
(5)设烷烃的分子式为CnH2n+2,由相对分子质量可得:14n+2=114,解得n=8,则烷烃的分子式为C8H18,其中与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种的结构简式为(CH3)3CC(CH3)3,光照条件下(CH3)3CC(CH3)3能与氯气发生取代反应生成(CH3)3CC(CH3)2CH2Cl和氯化氢,反应的化学方程式为(CH3)3CC(CH3)3+Cl2(CH3)3CC(CH3)2CH2Cl+HCl,故答案为:(CH3)3CC(CH3)3+Cl2(CH3)3CC(CH3)2CH2Cl+HCl;
(6)由结构简式可知,若A 是烯烃B加氢而制得,B的结构可能为、、、,共有4种,
(7)由结构简式可知,若A是共轭二烯烃C加氢而制得,C的结构简式可能为、。
19.(14分)有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且还是揭示生命现象及其规律的药匙。结合已学的有机知识,完成下列各题。
(1)根据概念的内涵,辨析下列各组物质分别属于的物质类别:
①金刚石、石墨、 ②氕和氘 ③和 ④和 ⑤和
其中属于同系物的是 ;同位素的是 ;同素异形体的是 ;同一物质的是 ;同分异构体的是 。
(2)篮烷的结构如图所示:
①篮烷的分子式为 ;
②篮烷的一氯代物有 种。
(3)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃的一溴代物有 种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 ,若此烷烃为单烯烃加氢制得,则此烯烃的结构有 种。
(4)在有机化学分析中,根据反应物的性质和所得的产物,即可确定烯烃中双键的位置。
(A)
(B)+HCHO
某有机物X的分子式为,经催化加氢后得到分子式为的饱和化合物,X可发生如图所示变化:
X(C9H14)
试写出有机物X的一种可能的结构简式: 。
【答案】(1) ④ (1分) ② (1分) ① (1分) ③ (1分) ⑤(1分)
(2) (1分) 4(1分)
(3)6(1分) (2分) 5(2分)
(4)或(2分)
【解析】(1)同系物是通式相同、结构相似,分子组成上相差1个或若干个“”的有机物的互称,④为同系物。同位素是同种元素的不同核素,②符合题意。同素异形体是同种元素组成的不同性质的单质,①符合题意。③是同一种物质二氯甲烷。同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物的互称,⑤是丁烷的两种同分异构体。
(2)①根据篮烷的结构简式确定分子式为。
②其结构对称,有四种氢原子,所以其一氯代物有4种。
(3)根据该烷烃的碳架结构可知分子中氢原子分为6类,所以此烷烃的一溴代物有6种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则烷烃分子中相邻2个碳原子上各自去掉2个氢原子即得到炔烃,所以炔烃的结构简式为;若此烷烃为单烯烃加氢制得,则烷烃分子中相邻2个碳原子上各自去掉1个氢原子即得到烯烃,则此烯烃的结构有5种。
(4)由信息可知,双键C上有H可氧化为-CHO,双键C上无H可氧化为酮,X的分子式为,经催化加氢后得到分子式为的饱和化合物(不饱和度为1、是环烷烃),则X中含2个碳碳双键,结合图中转化可知,X为或。
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