内容正文:
第二章 烃
考点1 烷烃的命名
考点2 同系物
考点3 甲烷
考点4 烷烃
考点5 乙烯
考点6 烯烃
考点7 乙炔
考点8 炔烃
考点9 烯烃、炔烃的命名
考点10 环状化合物的命名
考点11 苯
考点12 芳香烃
考点1 烷烃的命名
1.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是:
A.2,2,3,3-四甲基丁烷 B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷 D.2,5-二甲基己烷
【答案】D
【详解】A. 该分子的结构简式为:,只含一种H原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,A错误;
B. 该分子的结构简式为:,含四种H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,B错误;
C. 该分子的结构简式为:,含四种H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,C错误;
D. 该分子的结构简式为:,含三种H原子,其核磁共振氢谱中只显示三组峰,D正确;
故合理选项为D。
2.某烷烃相对分子质量为86,跟Cl2反应生成一氯取代物只有两种,它的结构简式、名称全正确的是
A.CH3CH2C(CH3)3 2,2-二甲基丁烷 B.(C2H5)2CHCH3 2-乙基丁烷
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 2,3-二甲基丁烷 D.CH3(CH2)4CH3 己烷
【答案】C
【详解】A项,CH3CH2C(CH3)3,有3种氢原子,一氯代物有3种,故A错误;
B项,(C2H5)2CHCH3,有4种氢原子,一氯代物有4种,故B错误;
C项,(CH3)2CHCH(CH3)2,有2种氢原子,一氯代物有2种,名称为2-乙基丁烷,故C正确;
D项,CH3(CH2)4CH3,有3种氢原子,一氯代物有3种,故D错误。
综上,选C。
3.(1) 按系统命名法命名
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是 。
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有两种,名称分别为 。
(2) 写出下列各有机物的结构简式
① 2,3-二甲基-4-乙基己烷
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃
【答案】 2,3-二甲基戊烷 3-甲基己烷;2,3-二甲基戊烷
CH3CH(CH3)CH(CH3)CH(C2H5)2 CH(C2H5)3
【详解】(1)①烷烃命名时应选含最多碳原子的碳链为主链;编号时先考虑离支链最近的一端,同“近”时考虑“简”,即分别处于距主链两端同近的位置时,从较简单的支链一端开始编号;同“近”同“简”时考虑“小”,即取代基位次之和最小。CH3CH(C2H5)CH(CH3)2中最长的碳链为戊烷,在2号、3号碳原子上共有2个甲基,则命名为:2,3-二甲基戊烷;
②根据“手性碳原子”的含义,烷烃C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有和两种,其名称分别为3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷;
(2)①由有机物的名称确定烷烃的主链及其碳原子数,再依据支链位置画出碳骨架,最后根据碳满四价原则添氢即可得到:CH3CH(CH3)CH(CH3)CH(C2H5)2;
②烷烃中乙基不能位于1、2号碳原子上,故烷烃中含乙基其主链碳原子数最少5个,符合题意的烷烃为,即CH(C2H5)3。
考点2 同系物
4.有以下5种物质:①CH3(CH2)3CH3;②CH3CH2CH2CH2CH2CH3;③(CH3)2CHCH2CH2CH3;④CH3CH2CH2CH3;⑤(CH3)2CHCH3。下列说法正确的是
A.沸点高低:②>①>③>④>⑤ B.②的一溴代物有3种
C.①③④⑤互为同系物 D.①②③互为同分异构体
【答案】B
【详解】A.烷烃分子中碳原子个数越多熔沸点越高,支链越多熔沸点越低,沸点高低:②>③>①>④>⑤,故A错误;
B.②CH3CH2CH2CH2CH2CH3有三种氢,②的一溴代物有3种,故B正确
C.④和⑤分子式相同,结构不相同,是同分异构体,不是同系物,故C错误;
D.①和②互为同系物,不是同分异构体,故D错误;
故选B。
5.下列关于和的叙述不正确的是
A.的一氯代物有四种
B.二者属于同系物
C.都属于烷烃,的沸点比的沸点低
D.等质量的和完全燃烧消耗氧气的物质的量相等
【答案】D
【详解】A. (CH3)2CHCH2CH3分子内具有四种氢原子,则其一氯代物有四种,A正确;
B. 二者结构相似、通式相同、相差3个CH2原子团,互为同系物, B正确;
C.、(CH3)2CHCH2CH3都属于烷烃,的相对分子质量比(CH3)2CHCH2CH3小,则的沸点比(CH3)2CHCH2CH3的沸点低,C正确;
D. 等质量的烃中含氢量越高耗氧量越大,的含氢量大于(CH3)2CHCH2CH3,则等质量的完全燃烧消耗氧气的量大于(CH3)2CHCH2CH3,D不正确;
答案选D。
考点3 甲烷
6.某兴趣小组在实验室中模拟甲烷和氯气的取代反应,设计如图装置,下列说法错误的是
A.实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B.装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C.装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成的产物有4种
D.装置D能起到防倒吸的作用
【答案】C
【详解】A.点燃酒精灯A产生氯气,将空气排尽后再通入甲烷,A正确;
B.B中的浓硫酸可以干燥氯气、通过气泡多少控制气流速度、同时将气体混合均匀,B正确;
C.C经过一段时间的漫射后,生成的产物有五种,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氧甲烷和氯化氢,C错误;
D. 干燥管可以起到防倒吸的作用,D正确;
故选C。
7.乙烷在光照的条件下与氯气混合,最多可以生成的物质有 ( )。
A.6种 B.7种 C.9种 D.10种
【答案】D
【详解】乙烷在光照的条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷,二氯乙烷,三氯乙烷,四氯乙烷,五氯乙烷,六氯乙烷和氯化氢。一氯乙烷只有1种结构(CH3CH2Cl),二氯乙烷存在2种结构(CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl),三氯乙烷存在2种结构(CH3CCl3、CH2ClCHCl2),四氯乙烷存在2种结构(CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3),五氯乙烷只有1种结构(CHCl2CCl3),六氯乙烷只有1种结构(CCl3CCl3),故总共有10种产物。
8.在常温下,把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭容器放在光亮的地方,两种气体发生反应,下列叙述不正确的是
A.容器内原子总数不变 B.容器内分子总数不变
C.容器内压强不变 D.容器内壁出现油状液滴,且气体颜色变浅
【答案】C
【详解】A.原子是化学变化中的最小微粒,即化学变化前后原子的种类不变、原子的数目没有增减,故A正确;
B.CH4+Cl2CH3Cl+HCl,根据化学方程式可知,容器内分子总数不变,故B正确;
C.由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均为油状液体,故甲烷与氯气反应是气体的物质的量减小的反应,反应后压强减小,故C错误;
D.反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均为油状液体,一氯甲烷核外氯化氢均为无色气体,故D正确;
故选C。
考点4 烷烃
9.下列关于链状烷烃性质的叙述不正确的是
A.链状烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高,常温下链状烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态
B.碳原子数目不同的链状烷烃互为同系物
C.链状烷烃都可以通过烯烃与氢气加成获得
D.链状烷烃和卤素单质在光照条件下都能发生取代反应
【答案】C
【详解】A.烷烃结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,随着碳原子数的增加,常温下的状态逐渐由气态变化到液态、固态,故A正确;
B.碳原子数不同的链状烷烃之间,结构相似组成上相差一个或若干个CH2原子团,互为同系物,故B正确;
C.链状烷烃如CH4不可以通过烯烃与氢气加成获得,故C错误;
D.烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下和氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,故D正确;
故选:C。
10.下列关于CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3的叙述正确的是( )
A.均能用CnH2n+2组成通式来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们的结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D.通常状况下,它们都是气态烷烃
【答案】A
【详解】A.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3均为烷烃,分子组成均符合CnH2n+2通式,故A正确;
B.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3与所有不等碳原子的烷烃互为同系物,故B错误;
C.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3均为烷烃,所以它们的化学性质相似,但物理性质不一定相同,故C错误;
D.通常状况下,甲烷为气态烷烃,而CH3CH(CH3)CH2CH3为液态烷烃,故D错误;
答案为A。
11.环己烷有如下转化关系:
下列叙述错误的是
A.反应a的试剂和条件是氯气、光照
B.丙能使溴水或酸性溶液褪色
C.丙→丁属于加成反应
D.甲的一溴代物有6种
【答案】D
【详解】A.甲→乙为烷烃的氢被氯原子取代的反应,所以反应a的试剂和条件是氯气、光照,故A正确;
B.丙中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,能和酸性溶液发生氧化反应,使它们都褪色,故B正确;
C.丙→丁为碳碳双键断开,加上溴原子,属于加成反应,故C正确;
D.甲的等效氢只有1种,所以一溴代物有1种,故D错误;
答案选D。
考点5 乙烯
12.有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色,性质相似
B.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,该过程中发生了氧化反应
C.与在光照下完全反应可生成
D.丙烯通入溴水中,发生加成反应,溴水褪色且分层
【答案】D
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,能使溴水褪色,但聚乙烯不含碳碳双键,不能使溴水褪色,结构上不相似,所以性质不同,选项A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液能够将乙烯氧化成二氧化碳,产生了新的杂质,违反了除杂原则,选项B错误;
C.1molCH4与2molCl2在光照下完全反应,生成多种取代物,选项C错误;
D.丙烯通入溴水中发生加成反应使溴水褪色,且生成的1,2-二溴乙烷与水溶液不互溶而分层,选项D正确;
答案选D。
13.化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何副作用,可长期服用
【答案】A
【详解】A.乙烯是一种催熟剂,而高锰酸钾溶液能吸收乙烯,A正确;
B.添加剂要合理使用,不能大量添加,B错误;
C.含磷洗衣粉只是引起水体富营养化的一部分,所以使用无磷洗衣粉,不可能彻底解决水体富营养化问题,C错误;
D.天然药物也有副作用,不能长时间服用,D错误;
答案选A。
14.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。
(1)乙烯的结构简式 。
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂是 (填序号)。
A.稀硫酸
B.溴的四氯化碳溶液
C.水
D.酸性高锰酸钾溶液
(3)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是 (填序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
(4)已知2CH3CHO+O22CH3COOH。若以乙烯为主要原料合成乙酸,其 合成路线如下图所示。
反应②的化学方程式为 。工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
【答案】 H2C=CH2 BD ACD 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O nCH2=CH2 → 加聚反应
【详解】(1) 乙烯的结构简式为H2C=CH2
(2)甲烷和乙烯与硫酸都不反应,不能鉴别,乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,而甲烷不能,能鉴别,乙烯和水常温不反应,不能鉴别;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能,能鉴别,故选BD。
(3)A、乙烯和氢气加成生成乙烷,正确;B、乙烯不能反应生成二氯乙烷,故错误;C、乙烯和水加成生成乙醇,故正确;D、乙烯和溴化氢加成生成溴乙烷,故正确。故选ACD。
(4)乙烯先和水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛再氧化生成乙酸,故反应②为乙醇氧化生成乙醛的反应,方程式为:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,方程式为:nCH2=CH2 →。
考点6 烯烃
15.烷烃M的结构简式为,M是单烯烃R和发生加成反应的产物,则R可能的结构有
A.7种 B.6种 C.5种 D.4种
【答案】C
【详解】
根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,故符合条件的烯烃分子有5种,即选项C正确。
故选C。
16.有机物的结构可用“键线式”简化表示。如CH3—CH=CH—CH3,可简写为。有机物X的键线式为。下列说法不正确的是
A.X的化学式为C8H8
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为C6H5CH=CH2
C.X能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
【答案】D
【详解】A.键线式结构中拐点和端点表示碳原子,每个碳原子形成4条共价键,缺少的为省略的氢原子,则X的化学式为C8H8,A项正确;
B.X的同分异构体,且属于芳香烃,则含有苯环,剩余基团为-CH=CH2,则Y的结构简式为C6H5CH=CH2,B项正确;
C.X含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使其褪色,C项正确;
D.X和足量的氢气发生加成反应后生成环状饱和烃,有2种类型氢原子,其一氯代物有2种,D项错误;
故选D。
考点7 乙炔
17.乙炔(C2H2)是易燃气体,难溶于水。在实验室以电石(主要成分是CaC2)为原料制备乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑,其装置如图所示:
已知:电石与水反应非常剧烈,饱和食盐水可以较大程度地降低反应速率。回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 (填“圆底烧瓶”或“锥形瓶”)。
(2)要使B中反应速率降低,仪器A中应盛放的试剂是 (填“水”或“饱和食盐水”)。
(3)本实验收集乙炔所用的方法是 。
(4)为除去乙炔中混有的少量H2S杂质,可将气体通过 (填字母)。
A.稀盐酸 B.NaOH溶液
(5)欲制得标准状况下2.24L C2H2,至少消耗H2O的质量为 g。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)饱和食盐水
(3)排水法
(4)B
(5)3.6
【详解】(1)仪器B为圆底且没有支管的仪器,其名称是圆底烧瓶。答案为:圆底烧瓶;
(2)由题给信息可知,要使B中反应速率降低,仪器A中应盛放的试剂是饱和食盐水。答案为:饱和食盐水;
(3)本实验收集乙炔所用的方法,是将气体通入试管内,然后将试管内的水排出,所以方法为排水法。答案为:排水法;
(4)H2S的水溶液呈酸性,不能与稀盐酸反应,但能与NaOH溶液反应,则除去乙炔中混有的少量H2S杂质,可将气体通过NaOH溶液,故选B。答案为:B;
(5)由反应方程式可得出如下关系式:2H2O——C2H2,n(C2H2)=,则至少消耗H2O的质量为0.1mol×2×18g/mol=3.6g。答案为:3.6。
18.下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙烯、乙炔属于不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色 ④它们都能燃烧
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【答案】D
【详解】①乙烷、乙烯和乙炔结构不相似,分子式也不同,所以它们既不是同系物,也不是同分异构体,故①正确;
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键,因此乙烯和乙炔是不饱和烃,故②正确;
③乙烯、乙炔中碳碳不饱和键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,乙烷和溴水不反应因而不能使溴水褪色,故③正确;
④它们都属于有机物,都能燃烧,故④正确;
⑤乙烯和乙炔中碳碳不饱和键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷性质稳定和高锰酸钾溶液不反应,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故⑤错误;
综上所述,①②③④正确,故选D。
考点8 炔烃
19.下列各种烃与H2完全加成后,能生成2,3,3-三甲基戊烷的是
A.(CH3)3CC(CH3)=CHCH3
B.CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2
C.
D.
【答案】B
【详解】A.(CH3)3CC(CH3)=CHCH3与H2完全加成的产物是 ,名称为2,2,3-三甲基戊烷,A不符题意;
B.CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2与H2完全加成的产物是 ,名称为2,3,3-三甲基戊烷,B符合题意;
C.与H2完全加成的产物是 ,名称为2,2,3-三甲基戊烷,C不符题意;
D.与H2完全加成的产物是 ,名称为2,2,3-三甲基戊烷,D不符题意;
答案选B。
考点9 烯烃、炔烃的命名
20.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物。键线式表示的物质是
A.丁烷 B.丙烷 C.1-丁烯 D.丙烯
【答案】C
【详解】由键线式可知,该物质含一个碳碳双键,故不属于烷烃,由碳原子数为4及双键位置可知,该物质为1-丁烯。
答案为C。
21.下列系统命名法正确的是
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.2,3-二乙基-1-戊烯
C.2-甲基-3-丁炔 D.对二甲苯
【答案】B
【详解】
A.写出2-甲基-4-乙基戊烷碳骨架如下:,最长碳链为6,属于己烷,正确的名称为:2,4-二甲基己烷,A项错误;
B.写出2,3-二乙基戊烯的碳骨架如下:,命名正确,B项正确;
C.写出2-甲基-3-丁炔的碳骨架如下:,主碳链为4,属于丁炔,近官能团编号,正确的名称:3-甲基-1-丁炔,C项错误;
D.对二甲苯:,属于芳香烃,正确的名称:1,4-二甲苯,对二甲苯为习惯命名,D项错误;
答案选B。
考点10 环状化合物的命名
22.用系统命名法及相关内容填写下列有机物的名称、结构简式及分子式等空白。
(1)名称: 。
(2)写出分子式为C4H8的所有烯烃的结构简式及名称: 。
(3)(CH3)3CC(CH3)2CH(CH3)2名称: 。
(4)名称: 。分子式: 。
(5)名称: 。
(6)的名称是 。
(7)名称: 。
(8)3-苯基-1-丙醇的结构简式为: 。
【答案】(1)5,5-二甲基-4-乙基壬烷
(2)CH2=CHCH2CH3(1-丁烯)、CH3CH=CHCH3(2-丁烯)、CH2=C(CH3)2(2-甲基-1-丙烯)
(3)2,2,3,3,4-五甲基戊烷
(4) 4-甲基-1-己炔 C7H12
(5)3,5-二甲基乙苯
(6)环癸烷
(7)3-甲基-3-乙基庚烷
(8)
【详解】(1)最长碳链有9个碳,从离取代基近的一端开始编号,4号碳上有1个乙基,5号碳上有2个甲基,因此名称为:5,5-二甲基-4-乙基壬烷。
(2)C4H8为单烯烃,利用双键移位和减碳移位法可知,其同分异构体有3种,分别为:CH2=CHCH2CH3(1-丁烯)、CH3CH=CHCH3(2-丁烯)、CH2=C(CH3)2(2-甲基-1-丙烯)。
(3)(CH3)3CC(CH3)2CH(CH3)2的结构简式为:,最长碳链有5个碳,从离取代基近的一端且编号总数最小开始编号,2号碳上有2个甲基,3号碳上有2个甲基,4号碳上有1个甲基,因此名称为:2,2,3,3,4-五甲基戊烷。
(4)含一个碳碳三键,为单炔烃,含碳碳三键的最长碳链有6个碳,从离碳碳三键近的一端开始编号,4号碳上有1个甲基,因此名称为:4-甲基-1-己炔,分子式为:C7H12。
(5)以乙苯为母体,从连乙基连有的苯环碳开始编号,3号碳上有1个甲基,5号碳上有1个甲基,因此名称为:3,5-二甲基乙苯。
(6)一个拐点代表一个碳,共有10个碳,全为饱和碳,形成环状,因此名称为:环癸烷。
(7)一个拐点代表一个碳,一个终点代表一个碳,全为饱和碳,最长碳链有7个碳,从离取代基近的一端开始编号,3号碳上有1个甲基、1个乙基,因此名称为:3-甲基-3-乙基庚烷。
(8)1-丙醇(CH3CH2CH2OH)的甲基上的一个氢被苯环取代即得到3-苯基-1-丙醇,其结构简式为:。
23.用系统命名法给下列物质命名:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【答案】 3,5-二甲基庚烷 2-甲基-5-乙基辛烷 3,3,6-三甲基辛烷 4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 1-甲基-2-乙基苯
【详解】(1)主链有7个碳原子,主链第3,5号碳原子上各有1个甲基,系统命名为3,5-二甲基庚烷;
(2) 主链有8个碳原子,从左端给主链编号,主链第2号碳原子上有1个甲基,第5号碳原子上有1个乙基,系统命名为2-甲基-5-乙基辛烷;
(3) 主链有8个碳原子,从右端给主链编号,主链第3,3,6号碳原子上有3个甲基,系统命名为3,3,6-三甲基辛烷;
(4) 含有2个碳碳双键,属于二烯烃,主链有7个碳原子,从离碳碳双键近的一端给碳原子编号,第1,4碳原子后各有1个双键,第4,6,6碳原子上有3个甲基,命名为4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯;
(5) 含有双键的最长链有4个碳原子,从离碳碳双键近的一端给碳原子编号,第1个碳原子后有1个双键,第2碳原子上有1个乙基、第3碳原子上有1个甲基,命名为3-甲基-2-乙基-1-丁烯;
(6) 苯环的1号碳原子上有1个甲基、2号碳原子上有1个乙基,系统命名为1-甲基-2-乙基苯。
考点11 苯
24.下列关于苯的叙述正确的是
A.①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B.②为氧化反应,燃烧现象是火焰明亮并带有浓烟
C.③为取代反应,有机产物是一种烃
D.④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
【答案】B
【详解】A.①为取代反应,有机产物溴苯密度比水大,与水混合沉在下层,A不正确;
B.②为氧化反应,由于苯的含碳量高,燃烧不充分,所以燃烧现象是火焰明亮并带有浓烟,B正确;
C.③为取代反应,有机产物为硝基苯,是一种烃的衍生物,C不正确;
D.④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,但苯分子中不含有碳碳双键,而是含有大π键,D不正确;
故选B。
25.关于化合物2−苯基丙烯(),下列说法正确的是
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
【答案】B
【分析】2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。
【详解】A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;
C项、有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;
D项、2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。
故选B。
26.如图是制取溴苯的装置,试回答:
(1)装置A中发生有机反应的化学方程式是 。
(2)装置C中的现象是 。
(3)如果没有B装置,将A、C直接相连,你认为是否妥当? (填是或否)。
(4)实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥④10%NaOH溶液洗⑤水洗正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤ B.④②③①⑤ C.②④⑤③① D.②④①⑤③
【答案】(1)C6H6+Br2C6H5Br+HBr
(2)C中导管口有白雾,溶液中有淡黄色沉淀生成
(3)否
(4)C
【详解】(1)装置A是制备溴苯的,其中发生有机反应的化学方程式是C6H6+Br2C6H5Br+HBr。
(2)生成放热溴化氢挥发到硝酸银溶液中产生溴化银浅黄色沉淀,则装置C中的现象是C中导管口有白雾,溶液中有淡黄色沉淀生成。
(3)由于溴易挥发,则如果没有B装置,将A、C直接相连,挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应从而干扰溴化氢的检验。
(4)生成的溴苯中含有溴,首先利用蒸馏水洗涤,然后再用氢氧化钠洗涤,最后再用水洗出去残余的氢氧化钠,然后干燥蒸馏加快,答案选C。
考点12 芳香烃
27.按要求回答下列问题:
(1)某烃的结构简式为,该分子中可能共面的碳原子数最多有 个,一定在同一个平面上的原子至少有 个。
(2)常温下,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后回到原温度,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃可能是 (写出结构简式)。
【答案】(1) 14 12
(2)CH2=CH2、CH3CH2CH3
【详解】(1)由结构简式可知,烃分子中苯环、碳碳双键为平面结构,碳碳三键为直线结构,由三点成面可知,分子中可能共面的碳原子数最多有14个,由于单键可以旋转,所以分子中一定在同一个平面上的原子至少有12个,故答案为:14;12;
(2)设气态烃的分子式为CxHy,烃在氧气中燃烧的方程式为4CxHy+(4x+y)O24xCO2+2yH2O,由题意可知,烃分子中碳原子个数小于等于4,烃和氧气恰好完全反应,由常温下容器内气体的压强为反应前的一半可得:4+4x+y=2×4x,整理可得4x=4+y,若x=1,y=0,该物质不属于烃,则不合题意;若x=2,y=4,烃的分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2;若x=3,y=8,烃的分子式为C3H8,结构简式为CH3CH2CH3;若x=4,y=12,不符合烃的组成,则符合题意的烃为乙烯和丙烷,故答案为:CH2=CH2;CH3CH2CH3。
28.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
【答案】B
【详解】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,不属于苯的同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,故B正确;
C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C错误;
D.苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误;
故选B。
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第二章 烃
考点1 烷烃的命名
考点2 同系物
考点3 甲烷
考点4 烷烃
考点5 乙烯
考点6 烯烃
考点7 乙炔
考点8 炔烃
考点9 烯烃、炔烃的命名
考点10 环状化合物的命名
考点11 苯
考点12 芳香烃
考点1 烷烃的命名
1.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是:
A.2,2,3,3-四甲基丁烷 B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷 D.2,5-二甲基己烷
【答案】D
【详解】A. 该分子的结构简式为:,只含一种H原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,A错误;
B. 该分子的结构简式为:,含四种H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,B错误;
C. 该分子的结构简式为:,含四种H原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,C错误;
D. 该分子的结构简式为:,含三种H原子,其核磁共振氢谱中只显示三组峰,D正确;
故合理选项为D。
2.某烷烃相对分子质量为86,跟Cl2反应生成一氯取代物只有两种,它的结构简式、名称全正确的是
A.CH3CH2C(CH3)3 2,2-二甲基丁烷 B.(C2H5)2CHCH3 2-乙基丁烷
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 2,3-二甲基丁烷 D.CH3(CH2)4CH3 己烷
【答案】C
【详解】A项,CH3CH2C(CH3)3,有3种氢原子,一氯代物有3种,故A错误;
B项,(C2H5)2CHCH3,有4种氢原子,一氯代物有4种,故B错误;
C项,(CH3)2CHCH(CH3)2,有2种氢原子,一氯代物有2种,名称为2-乙基丁烷,故C正确;
D项,CH3(CH2)4CH3,有3种氢原子,一氯代物有3种,故D错误。
综上,选C。
3.(1) 按系统命名法命名
①有机物CH3CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是 。
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有两种,名称分别为 。
(2) 写出下列各有机物的结构简式
① 2,3-二甲基-4-乙基己烷
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃
【答案】 2,3-二甲基戊烷 3-甲基己烷;2,3-二甲基戊烷
CH3CH(CH3)CH(CH3)CH(C2H5)2 CH(C2H5)3
【详解】(1)①烷烃命名时应选含最多碳原子的碳链为主链;编号时先考虑离支链最近的一端,同“近”时考虑“简”,即分别处于距主链两端同近的位置时,从较简单的支链一端开始编号;同“近”同“简”时考虑“小”,即取代基位次之和最小。CH3CH(C2H5)CH(CH3)2中最长的碳链为戊烷,在2号、3号碳原子上共有2个甲基,则命名为:2,3-二甲基戊烷;
②根据“手性碳原子”的含义,烷烃C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有和两种,其名称分别为3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷;
(2)①由有机物的名称确定烷烃的主链及其碳原子数,再依据支链位置画出碳骨架,最后根据碳满四价原则添氢即可得到:CH3CH(CH3)CH(CH3)CH(C2H5)2;
②烷烃中乙基不能位于1、2号碳原子上,故烷烃中含乙基其主链碳原子数最少5个,符合题意的烷烃为,即CH(C2H5)3。
考点2 同系物
4.有以下5种物质:①CH3(CH2)3CH3;②CH3CH2CH2CH2CH2CH3;③(CH3)2CHCH2CH2CH3;④CH3CH2CH2CH3;⑤(CH3)2CHCH3。下列说法正确的是
A.沸点高低:②>①>③>④>⑤ B.②的一溴代物有3种
C.①③④⑤互为同系物 D.①②③互为同分异构体
【答案】B
【详解】A.烷烃分子中碳原子个数越多熔沸点越高,支链越多熔沸点越低,沸点高低:②>③>①>④>⑤,故A错误;
B.②CH3CH2CH2CH2CH2CH3有三种氢,②的一溴代物有3种,故B正确
C.④和⑤分子式相同,结构不相同,是同分异构体,不是同系物,故C错误;
D.①和②互为同系物,不是同分异构体,故D错误;
故选B。
5.下列关于和的叙述不正确的是
A.的一氯代物有四种
B.二者属于同系物
C.都属于烷烃,的沸点比的沸点低
D.等质量的和完全燃烧消耗氧气的物质的量相等
【答案】D
【详解】A. (CH3)2CHCH2CH3分子内具有四种氢原子,则其一氯代物有四种,A正确;
B. 二者结构相似、通式相同、相差3个CH2原子团,互为同系物, B正确;
C.、(CH3)2CHCH2CH3都属于烷烃,的相对分子质量比(CH3)2CHCH2CH3小,则的沸点比(CH3)2CHCH2CH3的沸点低,C正确;
D. 等质量的烃中含氢量越高耗氧量越大,的含氢量大于(CH3)2CHCH2CH3,则等质量的完全燃烧消耗氧气的量大于(CH3)2CHCH2CH3,D不正确;
答案选D。
考点3 甲烷
6.某兴趣小组在实验室中模拟甲烷和氯气的取代反应,设计如图装置,下列说法错误的是
A.实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B.装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C.装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成的产物有4种
D.装置D能起到防倒吸的作用
【答案】C
【详解】A.点燃酒精灯A产生氯气,将空气排尽后再通入甲烷,A正确;
B.B中的浓硫酸可以干燥氯气、通过气泡多少控制气流速度、同时将气体混合均匀,B正确;
C.C经过一段时间的漫射后,生成的产物有五种,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氧甲烷和氯化氢,C错误;
D. 干燥管可以起到防倒吸的作用,D正确;
故选C。
7.乙烷在光照的条件下与氯气混合,最多可以生成的物质有 ( )。
A.6种 B.7种 C.9种 D.10种
【答案】D
【详解】乙烷在光照的条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷,二氯乙烷,三氯乙烷,四氯乙烷,五氯乙烷,六氯乙烷和氯化氢。一氯乙烷只有1种结构(CH3CH2Cl),二氯乙烷存在2种结构(CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl),三氯乙烷存在2种结构(CH3CCl3、CH2ClCHCl2),四氯乙烷存在2种结构(CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3),五氯乙烷只有1种结构(CHCl2CCl3),六氯乙烷只有1种结构(CCl3CCl3),故总共有10种产物。
8.在常温下,把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭容器放在光亮的地方,两种气体发生反应,下列叙述不正确的是
A.容器内原子总数不变 B.容器内分子总数不变
C.容器内压强不变 D.容器内壁出现油状液滴,且气体颜色变浅
【答案】C
【详解】A.原子是化学变化中的最小微粒,即化学变化前后原子的种类不变、原子的数目没有增减,故A正确;
B.CH4+Cl2CH3Cl+HCl,根据化学方程式可知,容器内分子总数不变,故B正确;
C.由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均为油状液体,故甲烷与氯气反应是气体的物质的量减小的反应,反应后压强减小,故C错误;
D.反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均为油状液体,一氯甲烷核外氯化氢均为无色气体,故D正确;
故选C。
考点4 烷烃
9.下列关于链状烷烃性质的叙述不正确的是
A.链状烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高,常温下链状烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态
B.碳原子数目不同的链状烷烃互为同系物
C.链状烷烃都可以通过烯烃与氢气加成获得
D.链状烷烃和卤素单质在光照条件下都能发生取代反应
【答案】C
【详解】A.烷烃结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,随着碳原子数的增加,常温下的状态逐渐由气态变化到液态、固态,故A正确;
B.碳原子数不同的链状烷烃之间,结构相似组成上相差一个或若干个CH2原子团,互为同系物,故B正确;
C.链状烷烃如CH4不可以通过烯烃与氢气加成获得,故C错误;
D.烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下和氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,故D正确;
故选:C。
10.下列关于CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3的叙述正确的是( )
A.均能用CnH2n+2组成通式来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们的结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D.通常状况下,它们都是气态烷烃
【答案】A
【详解】A.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3均为烷烃,分子组成均符合CnH2n+2通式,故A正确;
B.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3与所有不等碳原子的烷烃互为同系物,故B错误;
C.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3均为烷烃,所以它们的化学性质相似,但物理性质不一定相同,故C错误;
D.通常状况下,甲烷为气态烷烃,而CH3CH(CH3)CH2CH3为液态烷烃,故D错误;
答案为A。
11.环己烷有如下转化关系:
下列叙述错误的是
A.反应a的试剂和条件是氯气、光照
B.丙能使溴水或酸性溶液褪色
C.丙→丁属于加成反应
D.甲的一溴代物有6种
【答案】D
【详解】A.甲→乙为烷烃的氢被氯原子取代的反应,所以反应a的试剂和条件是氯气、光照,故A正确;
B.丙中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,能和酸性溶液发生氧化反应,使它们都褪色,故B正确;
C.丙→丁为碳碳双键断开,加上溴原子,属于加成反应,故C正确;
D.甲的等效氢只有1种,所以一溴代物有1种,故D错误;
答案选D。
考点5 乙烯
12.有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色,性质相似
B.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,该过程中发生了氧化反应
C.与在光照下完全反应可生成
D.丙烯通入溴水中,发生加成反应,溴水褪色且分层
【答案】D
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,能使溴水褪色,但聚乙烯不含碳碳双键,不能使溴水褪色,结构上不相似,所以性质不同,选项A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液能够将乙烯氧化成二氧化碳,产生了新的杂质,违反了除杂原则,选项B错误;
C.1molCH4与2molCl2在光照下完全反应,生成多种取代物,选项C错误;
D.丙烯通入溴水中发生加成反应使溴水褪色,且生成的1,2-二溴乙烷与水溶液不互溶而分层,选项D正确;
答案选D。
13.化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何副作用,可长期服用
【答案】A
【详解】A.乙烯是一种催熟剂,而高锰酸钾溶液能吸收乙烯,A正确;
B.添加剂要合理使用,不能大量添加,B错误;
C.含磷洗衣粉只是引起水体富营养化的一部分,所以使用无磷洗衣粉,不可能彻底解决水体富营养化问题,C错误;
D.天然药物也有副作用,不能长时间服用,D错误;
答案选A。
14.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。
(1)乙烯的结构简式 。
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂是 (填序号)。
A.稀硫酸
B.溴的四氯化碳溶液
C.水
D.酸性高锰酸钾溶液
(3)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是 (填序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
(4)已知2CH3CHO+O22CH3COOH。若以乙烯为主要原料合成乙酸,其 合成路线如下图所示。
反应②的化学方程式为 。工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
【答案】 H2C=CH2 BD ACD 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O nCH2=CH2 → 加聚反应
【详解】(1) 乙烯的结构简式为H2C=CH2
(2)甲烷和乙烯与硫酸都不反应,不能鉴别,乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,而甲烷不能,能鉴别,乙烯和水常温不反应,不能鉴别;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能,能鉴别,故选BD。
(3)A、乙烯和氢气加成生成乙烷,正确;B、乙烯不能反应生成二氯乙烷,故错误;C、乙烯和水加成生成乙醇,故正确;D、乙烯和溴化氢加成生成溴乙烷,故正确。故选ACD。
(4)乙烯先和水发生加成反应生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛再氧化生成乙酸,故反应②为乙醇氧化生成乙醛的反应,方程式为:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,方程式为:nCH2=CH2 →。
考点6 烯烃
15.烷烃M的结构简式为,M是单烯烃R和发生加成反应的产物,则R可能的结构有
A.7种 B.6种 C.5种 D.4种
【答案】C
【详解】
根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,故符合条件的烯烃分子有5种,即选项C正确。
故选C。
16.有机物的结构可用“键线式”简化表示。如CH3—CH=CH—CH3,可简写为。有机物X的键线式为。下列说法不正确的是
A.X的化学式为C8H8
B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为C6H5CH=CH2
C.X能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
【答案】D
【详解】A.键线式结构中拐点和端点表示碳原子,每个碳原子形成4条共价键,缺少的为省略的氢原子,则X的化学式为C8H8,A项正确;
B.X的同分异构体,且属于芳香烃,则含有苯环,剩余基团为-CH=CH2,则Y的结构简式为C6H5CH=CH2,B项正确;
C.X含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使其褪色,C项正确;
D.X和足量的氢气发生加成反应后生成环状饱和烃,有2种类型氢原子,其一氯代物有2种,D项错误;
故选D。
考点7 乙炔
17.乙炔(C2H2)是易燃气体,难溶于水。在实验室以电石(主要成分是CaC2)为原料制备乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑,其装置如图所示:
已知:电石与水反应非常剧烈,饱和食盐水可以较大程度地降低反应速率。回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 (填“圆底烧瓶”或“锥形瓶”)。
(2)要使B中反应速率降低,仪器A中应盛放的试剂是 (填“水”或“饱和食盐水”)。
(3)本实验收集乙炔所用的方法是 。
(4)为除去乙炔中混有的少量H2S杂质,可将气体通过 (填字母)。
A.稀盐酸 B.NaOH溶液
(5)欲制得标准状况下2.24L C2H2,至少消耗H2O的质量为 g。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)饱和食盐水
(3)排水法
(4)B
(5)3.6
【详解】(1)仪器B为圆底且没有支管的仪器,其名称是圆底烧瓶。答案为:圆底烧瓶;
(2)由题给信息可知,要使B中反应速率降低,仪器A中应盛放的试剂是饱和食盐水。答案为:饱和食盐水;
(3)本实验收集乙炔所用的方法,是将气体通入试管内,然后将试管内的水排出,所以方法为排水法。答案为:排水法;
(4)H2S的水溶液呈酸性,不能与稀盐酸反应,但能与NaOH溶液反应,则除去乙炔中混有的少量H2S杂质,可将气体通过NaOH溶液,故选B。答案为:B;
(5)由反应方程式可得出如下关系式:2H2O——C2H2,n(C2H2)=,则至少消耗H2O的质量为0.1mol×2×18g/mol=3.6g。答案为:3.6。
18.下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙烯、乙炔属于不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色 ④它们都能燃烧
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【答案】D
【详解】①乙烷、乙烯和乙炔结构不相似,分子式也不同,所以它们既不是同系物,也不是同分异构体,故①正确;
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键,因此乙烯和乙炔是不饱和烃,故②正确;
③乙烯、乙炔中碳碳不饱和键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,乙烷和溴水不反应因而不能使溴水褪色,故③正确;
④它们都属于有机物,都能燃烧,故④正确;
⑤乙烯和乙炔中碳碳不饱和键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷性质稳定和高锰酸钾溶液不反应,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故⑤错误;
综上所述,①②③④正确,故选D。
考点8 炔烃
19.下列各种烃与H2完全加成后,能生成2,3,3-三甲基戊烷的是
A.(CH3)3CC(CH3)=CHCH3
B.CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2
C.
D.
【答案】B
【详解】A.(CH3)3CC(CH3)=CHCH3与H2完全加成的产物是 ,名称为2,2,3-三甲基戊烷,A不符题意;
B.CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2与H2完全加成的产物是 ,名称为2,3,3-三甲基戊烷,B符合题意;
C.与H2完全加成的产物是 ,名称为2,2,3-三甲基戊烷,C不符题意;
D.与H2完全加成的产物是 ,名称为2,2,3-三甲基戊烷,D不符题意;
答案选B。
考点9 烯烃、炔烃的命名
20.键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物。键线式表示的物质是
A.丁烷 B.丙烷 C.1-丁烯 D.丙烯
【答案】C
【详解】由键线式可知,该物质含一个碳碳双键,故不属于烷烃,由碳原子数为4及双键位置可知,该物质为1-丁烯。
答案为C。
21.下列系统命名法正确的是
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.2,3-二乙基-1-戊烯
C.2-甲基-3-丁炔 D.对二甲苯
【答案】B
【详解】
A.写出2-甲基-4-乙基戊烷碳骨架如下:,最长碳链为6,属于己烷,正确的名称为:2,4-二甲基己烷,A项错误;
B.写出2,3-二乙基戊烯的碳骨架如下:,命名正确,B项正确;
C.写出2-甲基-3-丁炔的碳骨架如下:,主碳链为4,属于丁炔,近官能团编号,正确的名称:3-甲基-1-丁炔,C项错误;
D.对二甲苯:,属于芳香烃,正确的名称:1,4-二甲苯,对二甲苯为习惯命名,D项错误;
答案选B。
考点10 环状化合物的命名
22.用系统命名法及相关内容填写下列有机物的名称、结构简式及分子式等空白。
(1)名称: 。
(2)写出分子式为C4H8的所有烯烃的结构简式及名称: 。
(3)(CH3)3CC(CH3)2CH(CH3)2名称: 。
(4)名称: 。分子式: 。
(5)名称: 。
(6)的名称是 。
(7)名称: 。
(8)3-苯基-1-丙醇的结构简式为: 。
【答案】(1)5,5-二甲基-4-乙基壬烷
(2)CH2=CHCH2CH3(1-丁烯)、CH3CH=CHCH3(2-丁烯)、CH2=C(CH3)2(2-甲基-1-丙烯)
(3)2,2,3,3,4-五甲基戊烷
(4) 4-甲基-1-己炔 C7H12
(5)3,5-二甲基乙苯
(6)环癸烷
(7)3-甲基-3-乙基庚烷
(8)
【详解】(1)最长碳链有9个碳,从离取代基近的一端开始编号,4号碳上有1个乙基,5号碳上有2个甲基,因此名称为:5,5-二甲基-4-乙基壬烷。
(2)C4H8为单烯烃,利用双键移位和减碳移位法可知,其同分异构体有3种,分别为:CH2=CHCH2CH3(1-丁烯)、CH3CH=CHCH3(2-丁烯)、CH2=C(CH3)2(2-甲基-1-丙烯)。
(3)(CH3)3CC(CH3)2CH(CH3)2的结构简式为:,最长碳链有5个碳,从离取代基近的一端且编号总数最小开始编号,2号碳上有2个甲基,3号碳上有2个甲基,4号碳上有1个甲基,因此名称为:2,2,3,3,4-五甲基戊烷。
(4)含一个碳碳三键,为单炔烃,含碳碳三键的最长碳链有6个碳,从离碳碳三键近的一端开始编号,4号碳上有1个甲基,因此名称为:4-甲基-1-己炔,分子式为:C7H12。
(5)以乙苯为母体,从连乙基连有的苯环碳开始编号,3号碳上有1个甲基,5号碳上有1个甲基,因此名称为:3,5-二甲基乙苯。
(6)一个拐点代表一个碳,共有10个碳,全为饱和碳,形成环状,因此名称为:环癸烷。
(7)一个拐点代表一个碳,一个终点代表一个碳,全为饱和碳,最长碳链有7个碳,从离取代基近的一端开始编号,3号碳上有1个甲基、1个乙基,因此名称为:3-甲基-3-乙基庚烷。
(8)1-丙醇(CH3CH2CH2OH)的甲基上的一个氢被苯环取代即得到3-苯基-1-丙醇,其结构简式为:。
23.用系统命名法给下列物质命名:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【答案】 3,5-二甲基庚烷 2-甲基-5-乙基辛烷 3,3,6-三甲基辛烷 4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 1-甲基-2-乙基苯
【详解】(1)主链有7个碳原子,主链第3,5号碳原子上各有1个甲基,系统命名为3,5-二甲基庚烷;
(2) 主链有8个碳原子,从左端给主链编号,主链第2号碳原子上有1个甲基,第5号碳原子上有1个乙基,系统命名为2-甲基-5-乙基辛烷;
(3) 主链有8个碳原子,从右端给主链编号,主链第3,3,6号碳原子上有3个甲基,系统命名为3,3,6-三甲基辛烷;
(4) 含有2个碳碳双键,属于二烯烃,主链有7个碳原子,从离碳碳双键近的一端给碳原子编号,第1,4碳原子后各有1个双键,第4,6,6碳原子上有3个甲基,命名为4,6,6-三甲基-1,4-庚二烯;
(5) 含有双键的最长链有4个碳原子,从离碳碳双键近的一端给碳原子编号,第1个碳原子后有1个双键,第2碳原子上有1个乙基、第3碳原子上有1个甲基,命名为3-甲基-2-乙基-1-丁烯;
(6) 苯环的1号碳原子上有1个甲基、2号碳原子上有1个乙基,系统命名为1-甲基-2-乙基苯。
考点11 苯
24.下列关于苯的叙述正确的是
A.①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B.②为氧化反应,燃烧现象是火焰明亮并带有浓烟
C.③为取代反应,有机产物是一种烃
D.④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
【答案】B
【详解】A.①为取代反应,有机产物溴苯密度比水大,与水混合沉在下层,A不正确;
B.②为氧化反应,由于苯的含碳量高,燃烧不充分,所以燃烧现象是火焰明亮并带有浓烟,B正确;
C.③为取代反应,有机产物为硝基苯,是一种烃的衍生物,C不正确;
D.④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,但苯分子中不含有碳碳双键,而是含有大π键,D不正确;
故选B。
25.关于化合物2−苯基丙烯(),下列说法正确的是
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
【答案】B
【分析】2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。
【详解】A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;
C项、有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;
D项、2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。
故选B。
26.如图是制取溴苯的装置,试回答:
(1)装置A中发生有机反应的化学方程式是 。
(2)装置C中的现象是 。
(3)如果没有B装置,将A、C直接相连,你认为是否妥当? (填是或否)。
(4)实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥④10%NaOH溶液洗⑤水洗正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤ B.④②③①⑤ C.②④⑤③① D.②④①⑤③
【答案】(1)C6H6+Br2C6H5Br+HBr
(2)C中导管口有白雾,溶液中有淡黄色沉淀生成
(3)否
(4)C
【详解】(1)装置A是制备溴苯的,其中发生有机反应的化学方程式是C6H6+Br2C6H5Br+HBr。
(2)生成放热溴化氢挥发到硝酸银溶液中产生溴化银浅黄色沉淀,则装置C中的现象是C中导管口有白雾,溶液中有淡黄色沉淀生成。
(3)由于溴易挥发,则如果没有B装置,将A、C直接相连,挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应从而干扰溴化氢的检验。
(4)生成的溴苯中含有溴,首先利用蒸馏水洗涤,然后再用氢氧化钠洗涤,最后再用水洗出去残余的氢氧化钠,然后干燥蒸馏加快,答案选C。
考点12 芳香烃
27.按要求回答下列问题:
(1)某烃的结构简式为,该分子中可能共面的碳原子数最多有 个,一定在同一个平面上的原子至少有 个。
(2)常温下,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后回到原温度,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃可能是 (写出结构简式)。
【答案】(1) 14 12
(2)CH2=CH2、CH3CH2CH3
【详解】(1)由结构简式可知,烃分子中苯环、碳碳双键为平面结构,碳碳三键为直线结构,由三点成面可知,分子中可能共面的碳原子数最多有14个,由于单键可以旋转,所以分子中一定在同一个平面上的原子至少有12个,故答案为:14;12;
(2)设气态烃的分子式为CxHy,烃在氧气中燃烧的方程式为4CxHy+(4x+y)O24xCO2+2yH2O,由题意可知,烃分子中碳原子个数小于等于4,烃和氧气恰好完全反应,由常温下容器内气体的压强为反应前的一半可得:4+4x+y=2×4x,整理可得4x=4+y,若x=1,y=0,该物质不属于烃,则不合题意;若x=2,y=4,烃的分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2;若x=3,y=8,烃的分子式为C3H8,结构简式为CH3CH2CH3;若x=4,y=12,不符合烃的组成,则符合题意的烃为乙烯和丙烷,故答案为:CH2=CH2;CH3CH2CH3。
28.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
【答案】B
【详解】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,不属于苯的同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,故B正确;
C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C错误;
D.苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误;
故选B。
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