内容正文:
第二章 课程阶段总结
知识体系建构·关键厘清
主题探究·常见烃的性质及应用
探究任务一 烃的结构
1.下图显示的是几种烃分子中碳原子相互结合的方式。
(1)写出烃A的结构简式和烃B的分子式。
提示: C6H12。
(2)上述物质中,与D互为同分异构体的是哪些有机物?
提示:EG。
(3)用系统命名法,对烃F进行命名。
提示:3甲基戊烷。
(4)写出A的另外两种同分异构体的结构简式。
提示:CH3CH2CH2CH2CH3、。
2.下图表示某些烃分子的结构,其中有四个原子共线的是哪种?
提示:C(苯)、D(乙炔)。
3.丙烯的某种同系物(M)与氢气加成后所得产物结构为,写出该产物的系统命名,M可能的结构共多少种?
提示:3,3,5三甲基庚烷;丙烯的某种同系物M只含一个碳碳双键,双键的位置为,M可能的结构共5种。
4.HC≡C—CH===CH2与正四面体烷的关系是什么?正四面体烷的二氯代物有几种?
提示:同分异构体;1种。
探究任务二 烃的性质
5.有机物的种类多,在日常生活中有重要的用途。
(1)有机物①被酸性高锰酸钾氧化的产物是什么?
提示:CO2、CH3COOH、CH3COCH2COCH3。
(2)请用系统命名法命名有机物②。
提示:2,2二甲基4乙基己烷。
6.现代化学工业中,有机原料主要来自石油的裂化、裂解、重整产物,部分反应如图。
(1)写出反应①由乙烷制备溴乙烷(CH3CH2Br)的化学方程式:______________
______________________________________________________________________。
(2)写出反应②由乙烯制备乙醇(CH3CH2OH)的化学方程式:_______________
______________________________________________________________________。
(3)已知苯制备硝基苯的化学方程式为+H2O,则该反应的反应类型为__________。
(4)以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
①关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________(填字母)。
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1 mol乙烯基乙炔最多能与3 mol Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔常温可能为气体
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
②任写出一种与苯互为同系物的烃的结构简式:____________。
③环辛四烯是单双键交替结构,能证明环辛四烯中含碳碳双键的试剂是____________(举一例)。
解析:(4)①乙烯基乙炔分子式为C4H4,相对分子质量小于丁烷、丁烯、丁炔,推测沸点低于丁烷、丁烯、丁炔,则常温可能为气体,C正确;乙炔与乙烯基乙炔最简式相同,等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,D错误。
答案:(1)CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr
(2)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
(3)取代反应
(4)①D ②等(举一例即可) ③溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液等(举一例即可)
探究任务三 苯的典型有机实验
7.某化学兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)在实验室制备溴苯,回答下列问题:
(1)能用溴水代替液溴进行实验吗?为什么?
提示:不能。因为苯与溴水不反应。
(2)实验时,滴入液溴后,很快就会在圆底烧瓶内出现白雾,该白雾形成的原因是什么?
提示:生成的HBr和水蒸气结合成酸雾。
(3)b的作用是什么?CCl4的作用是什么?
提示:b的作用是导气和冷凝。CCl4的作用是除去HBr中的Br2。
(4)实验结束后,小组甲同学对圆底烧瓶中混合液的主要成分产生了兴趣,并对其进行了猜想:
猜想1:溴苯、苯;
猜想2:溴苯、三溴化铁;
猜想3:溴苯、三溴化铁、苯。
该小组乙同学认为猜想1是错误的,判断的理由是什么?
提示:Fe能与Br2反应生成FeBr3,FeBr3催化苯与Br2反应生成溴苯,即混合液中必然存在FeBr3。
8.一硝基甲苯是一种重要的工业原料,某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)。
实验步骤:
①浓硫酸与浓硝酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
②在三颈烧瓶中加入15 mL甲苯(易挥发),按如图所示装置装好药品和其他仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50 ℃,反应大约10 min,至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15 g。
相关物质的性质如表:
有机物
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水,易溶于液态烃
(1)仪器A的作用是什么?哪端是进水口?
提示:冷凝回流、导气;a端。
(2)实验前混酸该如何配制?
提示:将浓硫酸沿着烧杯壁缓慢倒入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌。
(3)若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少,可能的原因是什么?
提示:实验时反应温度过高,导致浓硝酸大量挥发,反应不充分,也可能是反应温度过高,发生了较多副反应。
(4)分离产物的方案如下:
①写出操作Ⅰ和操作Ⅵ的名称。
提示:分液和蒸馏。
②操作Ⅲ中加入5% NaOH溶液的目的是什么?
提示:除去有机物中残留的混酸。
③操作Ⅴ中加入无水CaCl2的目的是什么?
提示:除去有机物中的水分,起干燥作用。
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