内容正文:
专题09 烃的燃烧规律与有机物分子中原子共线、共面的判断
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、烃的燃烧规律及应用
1.烃(CxHy)的燃烧通式
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(配平化学方程式)。
2.等物质的量(体积相同)的烃(CxHy)完全燃烧规律
(1)耗氧量多少取决于x+的值,x+越大,耗氧量越多。
(2)生成CO2的量的多少取决于x的值,x的值越大,生成CO2越多。
(3)生成水的量的多少取决于的值,的值越大,生成水的量越多。
3.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律
氢元素的质量分数越大,消耗O2越多,产生的H2O越多;反之碳元素的质量分数越大,消耗O2越少,产生的CO2则越多。等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CxHy中的值,此值越大,耗氧量越多。
4.最简式相同的烃燃烧时的规律
最简式相同的烃不论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量一定。
5.烃完全燃烧前后气体体积变化规律
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x+ x
(1)燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态:
(2)燃烧后温度低于100 ℃,即水为液态:ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,气体体积一定减小。
二、有机物分子中原子共线、共面的判断
1.常见分子构型
(1)甲烷型:
正四面体→凡是碳原子形成4个共价单键时,其空间结构都是四面体形,5个原子中最多有3个原子共平面。
(2)乙烯型:
平面结构→碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。
(3)乙炔型:—C≡C—
直线结构→碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。
(4)苯型:
平面结构→位于苯环上的12个原子共平面,位于对角线位置上的4个原子共直线。
2.连接不同基团后的原子共面分析
(1)直线与平面连接,则直线在这个平面上。
如苯乙炔:,所有原子共平面。
(2)平面与平面连接:如果两个平面结构通过单键相连,由于单键可以旋转,两个平面可以重合。
如苯乙烯:,分子中至少12个原子共平面,最多16个原子共平面。
(3)平面与立体结构连接:如甲基与平面结构通过单键相连,由于单键可以旋转,甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。
【例1】(23-24高一下·江苏苏州·阶段练习)某烃在氧气中完全燃烧,生成和.下列说法错误的是
A.该烃属于烷烃,其分子式为 B.该烃与互为同系物
C.该烃主链有5个碳原子的结构有5种 D.该烃可能是为2,3-二甲基丁烷
【例2】(23-24高一下·四川遂宁·阶段练习)下列关于有机物的空间结构说法正确的是
A.正丁烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.甲苯()分子中的7个碳原子一定处在同一平面上
C.丙烯(CH2CHCH3)分子中的3个碳原子可能处在同一直线上
D.2-苯基丙烯()分子中所有原子一定在同一平面上
【例3】(23-24高一下·四川遂宁·阶段练习)一定质量的乙烯燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为116 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2质量增加36 g。则混合气体中CO的质量为
A.12.5 g B.14 g C.40 g D.66 g
1. (23-24高一下·河南洛阳·期中)下列分子中所有碳原子一定不共面的是
A. B.СH3СН=СH2 C.(CH3)3CH D.
2.(23-24高一下·贵州毕节·阶段练习)下列说法正确的是
A.聚乙烯含有碳碳双键、可以与溴水发生加成反应
B.1mol 苯分子含有3NA碳碳双键
C.氯乙烯分子中所有原子共平面
D.Na2O2属于离子化合物、阴阳离子个数比为1:1
3.(24-25高一下·陕西西安·阶段练习)下列关于的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.该化合物的核磁共振氢谱中有6组峰
C.分子中共平面的原子数目最多为14
D.分子中的苯环由碳碳单、双键交替组成
4.(23-24高一下·内蒙古包头·期中)桶烯键线式如图所示,下列有关说法正确的是
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.桶烯完全燃烧时,需要消耗氧气(标准状况)
C.桶烯和乙烯互为同系物;桶烯与立方烷苯乙烯互为同分异构体
D.桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物有3种
5.(2024高二下·云南·学业考试)“结构决定性质”是认识有机化合物的重要观念。乙烷分子的球棍模型如图所示,关于乙烷的说法错误的是
A.是甲烷的同系物 B.分子中所有原子不共面
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.光照条件下能与发生取代反应
6.(22-23高一下·辽宁朝阳·阶段练习)下列分子中所有原子不可能共同处在同一平面上的是
A. B.
C. D.
7.(24-25高一下·广东江门·阶段练习)下列关于有机化合物的说法正确的是
A.甲烷中混有杂质乙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除杂
B.和互为同系物
C.丙烯(CH2=CH-CH3)中所有原子一定共面
D.因为二氯甲烷没有同分异构体,所以甲烷为正四面体结构
8.(22-23高一下·浙江舟山·阶段练习)乙炔分子间发生反应可以生成乙烯基乙炔(CHC-CH=CH2),下列说法正确的是
A.乙烯基乙炔是乙炔分子间通过加成反应生成的
B.1 mol乙烯基乙炔能与6 mol Br2发生加成反应
C.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
D.乙烯基乙炔分子中的所有碳原子都处于同一直线
9.(22-23高一下·湖南衡阳·期末)若某单一气态烃与氧气按体积比1:4混合后,当烃完全燃烧时反应前后气体体积不变(水为气态),则该烃可能为
①CH4②C2H6③C2H4④C2H2⑤C3H4⑥C3H6
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①③⑤ D.②④⑥
10.(23-24高一下·山西大同·期末)曲酸主要用作美白剂、食品添加剂等,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.所有原子在同一平面上 B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.含有5种官能团 D.1mol曲酸与足量金属钠反应生成1mol
11.(2025高一·全国·专题练习)下列有关有机化合物分子结构和性质的分析中正确的是
A.沸点:正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
B.、、、代表了4种不同的烷烃
C.质量相同,完全燃烧时的耗量:
D.甲烷与反应生成和
12.(23-24高一下·安徽合肥·期末)已知在足量的氧气中完全燃烧,生成了和,将燃烧产物通过过量的后,增加的质量是
A.8g B.16g C.10g D.无法计算
13.(23-24高一下·四川广元·期末)关于有机物下列说法正确的是
A.橙花醇分子式为
B.苯乙炔()属于芳香烃,含有两种官能团
C.分子中至少14个原子共面
D.中存在7种不同化学环境的氢原子
14.(22-23高一下·广西·阶段练习)下列关于有机物的叙述错误的是
A.CH3CH=CHCH3分子中的4个碳原子不可能在同一直线上
B. 与 互为同系物
C.分子式为C4H10O且能和金属钠反应的有机物共有4种
D.等质量的C2H4和C3H6完全燃烧,消耗的氧气的量相等
15.(23-24高一下·河北沧州·阶段练习)在、下时,某烃与足量氧气反应,相同条件下测得反应前后气体体积没有变化,该烃不可能是
A. B. C. D.
16.(23-24高二下·北京·阶段练习)柠檬烯是一种食用香料,其结构如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是
A.它的分子中所有原子一定在同一平面上
B.相同质量的柠檬烯与甲烷完全燃烧,柠檬烯消耗的氧气更多
C.它和丁基苯()互为同分异构体
D.一定条件下,它可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应
17.(23-24高二下·北京·阶段练习)三种气态烃(任意比)混合物与足量的氧气混合后点燃,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小了,则这三种烃可能是
A. B.
C. D.
18.(23-24高一下·江苏苏州·阶段练习)在时,将两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是
A. B. C. D.
19.(23-24高一下·广东茂名·期中)某有机物在氧气中充分燃烧,生成的和的物质的量之比为,则下列说法中错误的是
A.该有机物可能为甲烷或甲醇
B.该有机物分子中C、H个数之比为
C.该有机物中可能含有C、H、O三种元素
D.若标准状况下两种气态烃组成的混合物完全燃烧生成的和,则混合烃中一定存在甲烷
20.(23-24高一下·陕西西安·期末)布洛芬为解热镇痛及非甾体抗炎镇痛药,为糖衣或薄膜衣片,除去包衣后显白色。贮藏密闭保存。其结构和有关信息如下:
本品下列说法正确的是
A.布洛芬分子式为
B.布洛芬与互为同系物
C.布洛芬可以发生氧化反应,不能发生取代反应
D.布洛芬分子中最多有8个碳原子共平面
21.(24-25高一上·山东·阶段练习)25℃,101kPa时,乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、丁烯(C4H8)组成的混合气体24mL与过量氧气混合并充分燃烧,用P2O5充分吸收生成的气体,恢复原来的温度和压强,气体总体积缩小了54mL,则原混合气体中乙炔的体积分数为
A.20% B.25% C.33.3% D.50%
22.(23-24高一上·浙江台州·开学考试)某混合气体可能含有甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、丙烷(C3H8),取2.32g该气体完全燃烧生成3.60g水和7.04gCO2,则混合气体中
A.一定有甲烷 B.一定含有乙烯 C.一定有丙烷 D.一定无丙烷
23.(23-24高一下·四川成都·期中)两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,下列有关混合气体的说法正确的是
A.该混合气体中一定含有乙烷
B.该混合气体一定含有甲烷和乙炔
C.若混合气体由和组成,则其体积比为
D.在条件下,混合气体与氧气混合,总混合气燃烧前后压强不变
24.(23-24高一下·山东烟台·期末)有机物丙具有抗菌、抗氧化作用,可采用如图所示路线合成。下列说法错误的是
A.甲中所有原子可能共平面 B.乙与互为同分异构体
C.丙可与乙醇发生取代反应 D.等物质的量的乙、丙完全燃烧消耗的量不同
25.(23-24高一下·浙江杭州·期末)关于乳酸()的说法不正确的是
A.乳酸分别与足量的和反应产生气体的物质的量相同
B.只要总的物质的量一定,乳酸与乙烯的混合物燃烧消耗氧气的量是定值
C.所有碳原子不可能在同一平面
D.两分子乳酸可反应生成环状化合物
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专题09 烃的燃烧规律与有机物分子中原子共线、共面的判断
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、烃的燃烧规律及应用
1.烃(CxHy)的燃烧通式
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(配平化学方程式)。
2.等物质的量(体积相同)的烃(CxHy)完全燃烧规律
(1)耗氧量多少取决于x+的值,x+越大,耗氧量越多。
(2)生成CO2的量的多少取决于x的值,x的值越大,生成CO2越多。
(3)生成水的量的多少取决于的值,的值越大,生成水的量越多。
3.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律
氢元素的质量分数越大,消耗O2越多,产生的H2O越多;反之碳元素的质量分数越大,消耗O2越少,产生的CO2则越多。等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CxHy中的值,此值越大,耗氧量越多。
4.最简式相同的烃燃烧时的规律
最简式相同的烃不论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量一定。
5.烃完全燃烧前后气体体积变化规律
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x+ x
(1)燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态:
(2)燃烧后温度低于100 ℃,即水为液态:ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,气体体积一定减小。
二、有机物分子中原子共线、共面的判断
1.常见分子构型
(1)甲烷型:
正四面体→凡是碳原子形成4个共价单键时,其空间结构都是四面体形,5个原子中最多有3个原子共平面。
(2)乙烯型:
平面结构→碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。
(3)乙炔型:—C≡C—
直线结构→碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。
(4)苯型:
平面结构→位于苯环上的12个原子共平面,位于对角线位置上的4个原子共直线。
2.连接不同基团后的原子共面分析
(1)直线与平面连接,则直线在这个平面上。
如苯乙炔:,所有原子共平面。
(2)平面与平面连接:如果两个平面结构通过单键相连,由于单键可以旋转,两个平面可以重合。
如苯乙烯:,分子中至少12个原子共平面,最多16个原子共平面。
(3)平面与立体结构连接:如甲基与平面结构通过单键相连,由于单键可以旋转,甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。
【例1】(23-24高一下·江苏苏州·阶段练习)某烃在氧气中完全燃烧,生成和.下列说法错误的是
A.该烃属于烷烃,其分子式为 B.该烃与互为同系物
C.该烃主链有5个碳原子的结构有5种 D.该烃可能是为2,3-二甲基丁烷
【答案】D
【解析】3.08CO2物质的量为0.07mol,则C的物质的量为0.07mol,1.44g H2O物质的量为0.08mol,则H的物质的量为0.16mol,分子式为C7H16。A.根据分析可知,分子式为C7H16,该有机物满足CnH2n+2(n≥1),为烷烃,A正确;B.根据分析可知,该烃与CH4互为同系物,B正确;C.该烃主链有5个碳原子的结构有5种,分别为2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3-乙基戊烷,C正确;D.该烃不可能是为2,3-二甲基丁烷,D错误;故选D。
【例2】(23-24高一下·四川遂宁·阶段练习)下列关于有机物的空间结构说法正确的是
A.正丁烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.甲苯()分子中的7个碳原子一定处在同一平面上
C.丙烯(CH2CHCH3)分子中的3个碳原子可能处在同一直线上
D.2-苯基丙烯()分子中所有原子一定在同一平面上
【答案】B
【解析】A.正丁烷中碳原子全部是饱和碳原子,每个碳原子均为四面体构型,分子中3个碳原子不在一条直线上,A错误;B.苯是平面结构,甲苯中甲基C原子处于苯中H原子的位置,甲苯分子中7个碳原子都在同一平面,B正确;C.乙烯为平面结构,结构式为,所以丙烯中只有2个碳原子在一条直线上,C错误;D.2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,D错误;故选B。
【例3】(23-24高一下·四川遂宁·阶段练习)一定质量的乙烯燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为116 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2质量增加36 g。则混合气体中CO的质量为
A.12.5 g B.14 g C.40 g D.66 g
【答案】B
【解析】CaCl2增重36g为水的质量,其物质的量为n(H2O)= =2mol,水中的H原子完全来自乙烯,则n(CH2=CH2)=1mol,根据C原子守恒,生成CO、CO2的总物质的量为2mol,质量为116 g-36g=80g,设生成CO2的物质的量为xmol,CO的物质的量为ymol,则有:x+y=2,44x+28y=80,解得y=0.5,则混合气体中CO的质量为0.5mol×28g/mol=14g,故选B。
1. (23-24高一下·河南洛阳·期中)下列分子中所有碳原子一定不共面的是
A. B.СH3СН=СH2 C.(CH3)3CH D.
【答案】C
【解析】A.苯为平面结构,单键可以旋转,则所有碳原子可能共面,A不符合题意;B.乙烯为平面结构,甲基的碳原子处于乙烯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,B不符合题意;C.饱和碳原子四面体结构,则(CH3)3CH中碳原子不共面,C符合题意;D.苯为平面结构,单键可以旋转,则苯环和乙基中所有碳原子可能共面,D不符合题意;故选C。
2.(23-24高一下·贵州毕节·阶段练习)下列说法正确的是
A.聚乙烯含有碳碳双键、可以与溴水发生加成反应
B.1mol 苯分子含有3NA碳碳双键
C.氯乙烯分子中所有原子共平面
D.Na2O2属于离子化合物、阴阳离子个数比为1:1
【答案】C
【解析】A.聚乙烯由乙烯加成聚合而成,无碳碳双键,A错误;B.苯中无碳碳双键,则不能计算苯中碳碳双键的数目,B错误;C.氯乙烯可看成乙烯分子中的氢原子被氯原子替代,故结构与乙烯相似,6原子共平面,C正确;D.Na2O2是由Na+和组成的离子化合物,阴、阳离子个数比为1:2,D错误; 故选C。
3.(24-25高一下·陕西西安·阶段练习)下列关于的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.该化合物的核磁共振氢谱中有6组峰
C.分子中共平面的原子数目最多为14
D.分子中的苯环由碳碳单、双键交替组成
【答案】B
【解析】A.由结构简式可知,分子中的甲基、碳碳三键均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其溶液褪色,A错误;B.由结构简式可知,分子中含有种化学环境不同的氢原子,位置如图:,则该化合物的核磁共振氢谱中有6组峰,B正确;C.分子中的苯环为平面结构,碳碳三键为直线形结构,且甲基中最多有2个原子与苯环共平面,则该分子中共平面的原子数目最多为,C错误;D.苯分子中含有介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的键,而不含碳碳单键和碳碳双键,则分子中的苯环不是由碳碳单、双键交替组成,D错误;故选B。
4.(23-24高一下·内蒙古包头·期中)桶烯键线式如图所示,下列有关说法正确的是
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.桶烯完全燃烧时,需要消耗氧气(标准状况)
C.桶烯和乙烯互为同系物;桶烯与立方烷苯乙烯互为同分异构体
D.桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物有3种
【答案】B
【解析】A.桶烯分子中存在饱和碳原子,所以桶烯分子中所有原子不可能在同一平面内,故A错误;B.根据桶烯的结构简式可知桶烯的分子式为C8H8,0.1 mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气的物质的量为0.1 mol×(8+)=1mol,在标准状况下的体积为22.4 L,故B正确;C.桶烯中含有3个碳碳双键,乙烯中含有1个碳碳双键,二者不互为同系物,桶烯、立方烷、苯乙烯的分子式均为C8H8,三者结构式不同,互为同分异构体,故C错误;D.桶烯是对称结构,只有两种不同化学环境的氢原子,所以桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有2种,故D错误;故选B。
5.(2024高二下·云南·学业考试)“结构决定性质”是认识有机化合物的重要观念。乙烷分子的球棍模型如图所示,关于乙烷的说法错误的是
A.是甲烷的同系物 B.分子中所有原子不共面
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.光照条件下能与发生取代反应
【答案】C
【解析】A.该物质分子中碳原子之间以单键结合形成链状,其余价电子全部与H原子结合,达到结合H原子的最大数目,因此属于烷烃,与甲烷属于同系物,A正确;B.饱和碳为四面体结构,则分子中所有原子不共面,B正确;C.该物质属于烷烃,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误; D.该物质属于烷烃,在光照时,能与Cl2发生取代反应生成氯代烃,D正确;故选C。
6.(22-23高一下·辽宁朝阳·阶段练习)下列分子中所有原子不可能共同处在同一平面上的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.中含有甲基,具有四面体结构,所有原子不可能处于同一平面,A正确;B.中碳碳双键和苯环都是平面结构,所有原子可以在同一个平面,B错误;C.乙烯是平面结构,CH2=CHCl可看作是1个氯原子取代乙烯中的1个氢原子,所有原子在同一个平面,C错误;D.乙炔具有直线结构,则HC≡C—C≡CH所有原子在同一个平面,D错误; 故选A。
7.(24-25高一下·广东江门·阶段练习)下列关于有机化合物的说法正确的是
A.甲烷中混有杂质乙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除杂
B.和互为同系物
C.丙烯(CH2=CH-CH3)中所有原子一定共面
D.因为二氯甲烷没有同分异构体,所以甲烷为正四面体结构
【答案】D
【解析】A.乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,甲烷中混有杂质乙烯,若用酸性高锰酸钾溶液除杂,则会引入新杂质二氧化碳,故A错误;B.中含有碳碳双键,中不含碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,故B错误;C.丙烯(CH2=CH-CH3)中含有甲基,甲基中C原子为sp3杂化,所有原子不可能都共面,故C错误;D.甲烷是正四面体结构,四个氢原子对称分布,当两个氢被两个氯取代时,无论取代哪两个位置的氢原子,通过旋转正四面体得到的结构均完全相同,因此二氯甲烷没有同分异构体,如果甲烷是正方形的平面结构,则CH2Cl2有两种结构,故D正确;故选D。
8.(22-23高一下·浙江舟山·阶段练习)乙炔分子间发生反应可以生成乙烯基乙炔(CHC-CH=CH2),下列说法正确的是
A.乙烯基乙炔是乙炔分子间通过加成反应生成的
B.1 mol乙烯基乙炔能与6 mol Br2发生加成反应
C.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
D.乙烯基乙炔分子中的所有碳原子都处于同一直线
【答案】A
【解析】A.2分子乙炔加成即生成乙烯基乙炔,故A正确;B.1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应,故B错误;C.乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同,均为CH,则等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧的耗氧量相同,故C错误;D.乙烯基乙炔中碳碳三键两端连接的原子在一条直线上,碳碳双键两端连接的原子在同一平面,分子中的所有碳原子都处于同一平面,故D错误;答案选A。
9.(22-23高一下·湖南衡阳·期末)若某单一气态烃与氧气按体积比1:4混合后,当烃完全燃烧时反应前后气体体积不变(水为气态),则该烃可能为
①CH4②C2H6③C2H4④C2H2⑤C3H4⑥C3H6
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①③⑤ D.②④⑥
【答案】C
【解析】某单一气态烃与氧气按体积比1:4混合后,当烃完全燃烧时反应前后气体体积不变(水为气态),则根据反应可知,,,解得y=4,x3,所以①③⑤满足要求,故选C。
10.(23-24高一下·山西大同·期末)曲酸主要用作美白剂、食品添加剂等,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.所有原子在同一平面上 B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.含有5种官能团 D.1mol曲酸与足量金属钠反应生成1mol
【答案】D
【解析】A.含有饱和碳原子,依据甲烷的结构特点可知所有原子不可能共平面,A项错误;B.含有羟基和碳碳双键,均能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项错误;C.曲酸中含有羟基、碳碳双键、醚键和酮羰基共4种官能团,C项错误;D.含有两个羟基,故1mol曲酸与足量金属钠反应生成1mol ,D项正确;答案选D。
11.(2025高一·全国·专题练习)下列有关有机化合物分子结构和性质的分析中正确的是
A.沸点:正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
B.、、、代表了4种不同的烷烃
C.质量相同,完全燃烧时的耗量:
D.甲烷与反应生成和
【答案】C
【解析】A.烷烃相对分子质量越大,则沸点越高,沸点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基烷>正戊烷>丙烷,A错误;B.和是同一种物质,和是同一种物质,B错误;C.等质量的烷烃,氢的含量越高则完全燃烧时的耗氧量越大,故质量相同,完全燃烧时的耗量:,C正确;D.甲烷与在光照条件下的4步取代反应是几乎同时进行的,与反应会有和生成,D错误; 故选C。
12.(23-24高一下·安徽合肥·期末)已知在足量的氧气中完全燃烧,生成了和,将燃烧产物通过过量的后,增加的质量是
A.8g B.16g C.10g D.无法计算
【答案】B
【解析】甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳,水和Na2O2反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,通过该反应可知,此时增加的质量为H的质量,CO2与Na2O2反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑,通过该反应可知,此时增加的质量为CO的质量,因此和与反应,固体实际增加的质量相当为和的总质量,根据元素守恒,可计算出,,,,CO和总质量为16g,增加的质量是16g,故答案选B。
13.(23-24高一下·四川广元·期末)关于有机物下列说法正确的是
A.橙花醇分子式为
B.苯乙炔()属于芳香烃,含有两种官能团
C.分子中至少14个原子共面
D.中存在7种不同化学环境的氢原子
【答案】C
【解析】A.根据结构可知其分子式为,故A错误;B.中只含有碳碳三键一种官能团,故B错误;C.苯环及其连接的原子共平面,碳碳三键及其连接的原子是直线形,处于苯环的平面结构上,碳碳双键及其连接的原子是平面形,通过单键旋转可以与苯环及碳碳三键共平面,分子中至少有14个原子共平面,故C正确;D.高度对称,只有4种不同化学环境的氢原子:,故D错误;答案选C。
14.(22-23高一下·广西·阶段练习)下列关于有机物的叙述错误的是
A.CH3CH=CHCH3分子中的4个碳原子不可能在同一直线上
B. 与 互为同系物
C.分子式为C4H10O且能和金属钠反应的有机物共有4种
D.等质量的C2H4和C3H6完全燃烧,消耗的氧气的量相等
【答案】B
【解析】A.CH3CH=CHCH3可由两个-CH3取代乙烯中的两个氢原子得到,4个碳原子不可能在同一直线上,A正确;B.两者羟基数目不一样,不互为同系物,B错误;C.C4H10O且能和金属钠反应,可由-C4H9与-OH相连得到,-C4H9有四种,分子式为C4H10O且能和金属钠反应的有机物共有4种,C正确;
D.C2H4和C3H6两者C、H质量分数相同,则等质量的两种物质含有等质量的碳和氢,消耗的氧气的量相等,D正确; 故选B。
15.(23-24高一下·河北沧州·阶段练习)在、下时,某烃与足量氧气反应,相同条件下测得反应前后气体体积没有变化,该烃不可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】温度大于时,水为气态,①可由书写方程式得出:反应前后体积没有变化,②中,当时,燃烧前后体积不变,选项中只有中y≠4,项符合题意。
16.(23-24高二下·北京·阶段练习)柠檬烯是一种食用香料,其结构如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是
A.它的分子中所有原子一定在同一平面上
B.相同质量的柠檬烯与甲烷完全燃烧,柠檬烯消耗的氧气更多
C.它和丁基苯()互为同分异构体
D.一定条件下,它可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应
【答案】D
【解析】A.分子中含有多个饱和碳原子即sp3杂化的碳原子,不可能所有原子在同一个平面上,A错误;
B.等质量的烃燃烧的耗氧量取决于烃中H的百分含量,H的百分含量越高耗氧量越多,甲烷是所有烃中含H量最高的,故相同质量的柠檬烯与甲烷完全燃烧,甲烷消耗的氧气更多,B错误;C.柠檬烯的分子式为:C10H16,而丁基苯的分子式为C10H14,二者分子式不同,不是同分异构体,C错误; D.柠檬烯中含有2个碳碳双键,一定条件下,可发生加成、加聚、氧化反应,属于烃,可发生取代反应,D正确;故答案为:D。
17.(23-24高二下·北京·阶段练习)三种气态烃(任意比)混合物与足量的氧气混合后点燃,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小了,则这三种烃可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设三种气态烃的平均分子式为 ,
则,y=4,即三种气态烃以任意比混合,平均分子式中H原子数都是4,所以三种气态烃的分子中都含有4个H,故选D。
18.(23-24高一下·江苏苏州·阶段练习)在时,将两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】120℃、1.01×105Pa时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,水为气态,设烃为CxHy,则该烃完全燃烧的化学方程式为CxHy+( x+)O2xCO2+H2O(g),相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,则1+x+=x+,解得y=4,即为。答案选A。
19.(23-24高一下·广东茂名·期中)某有机物在氧气中充分燃烧,生成的和的物质的量之比为,则下列说法中错误的是
A.该有机物可能为甲烷或甲醇
B.该有机物分子中C、H个数之比为
C.该有机物中可能含有C、H、O三种元素
D.若标准状况下两种气态烃组成的混合物完全燃烧生成的和,则混合烃中一定存在甲烷
【答案】B
【解析】A.有机物在氧气中充分燃烧,生成的和的物质的量之比为,即有机物中,该有机物可能是甲烷或甲醇,A正确;B.有机物在氧气中充分燃烧,生成的和的物质的量之比为,则该有机物中和的物质的量之比为,B错误;C.有机物在氧气中充分燃烧生成的中的和中的来自有机物,但有机物也有可能含元素,C正确;D.两种气态烃的混合物的物质的量为,完全燃烧生成的物质的量为,生成水的物质的量为,根据质量守恒,混合烃的平均原子数为,混合烃的平均原子数为,则混合烃的平均分子式为,碳原子数小于1.6的烃只有甲烷,所以混合烃中一定有甲烷,D正确;故答案为:B。
20.(23-24高一下·陕西西安·期末)布洛芬为解热镇痛及非甾体抗炎镇痛药,为糖衣或薄膜衣片,除去包衣后显白色。贮藏密闭保存。其结构和有关信息如下:
本品下列说法正确的是
A.布洛芬分子式为
B.布洛芬与互为同系物
C.布洛芬可以发生氧化反应,不能发生取代反应
D.布洛芬分子中最多有8个碳原子共平面
【答案】B
【解析】A.由布洛芬的结构简式可知,其分子式为:C13H18O2,A错误;B.布洛芬与中官能团的种类和个数相同,结构相似,分子式上相差了4个“CH2”,二者互为同系物,B正确;C.布洛芬中含羧基,可发生酯化反应(取代反应),C错误;D.苯环上原子以及与苯环直接相连原子共平面,甲基中最多有3个原子共平面,单键可旋转,则该分子中最多可有10个C原子共平面,D错误;故选B。
21.(24-25高一上·山东·阶段练习)25℃,101kPa时,乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、丁烯(C4H8)组成的混合气体24mL与过量氧气混合并充分燃烧,用P2O5充分吸收生成的气体,恢复原来的温度和压强,气体总体积缩小了54mL,则原混合气体中乙炔的体积分数为
A.20% B.25% C.33.3% D.50%
【答案】D
【解析】由反应方程式:2C2H2+5O24CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O,C4H8+6O24CO2+4H2O,用P2O5充分吸收生成的气体,恢复原来的温度和压强可知,2体积乙炔完全燃烧气体体积减小了3体积,而1体积丙烷和丁烯完全燃烧气体体积减小了3体积,设乙炔为xmL,则丙烷和丁烯的体积为:(24-x)mL,故乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、丁烯(C4H8)组成的混合气体24mL与过量氧气混合并充分燃烧,用P2O5充分吸收生成的气体,恢复原来的温度和压强,气体总体积缩小了54mL,即=54,解x=12,故原混合气体中乙炔的体积分数为×100%=50%,故答案为:D。
22.(23-24高一上·浙江台州·开学考试)某混合气体可能含有甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、丙烷(C3H8),取2.32g该气体完全燃烧生成3.60g水和7.04gCO2,则混合气体中
A.一定有甲烷 B.一定含有乙烯 C.一定有丙烷 D.一定无丙烷
【答案】B
【解析】3.60g水的物质的量为,7.04gCO2的物质的量为,则混合气体的平均化学式为,2.32g该气体的物质的量为;该混合气体可能含有甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)和丙烷(C3H8),其中丙烷可表示为,根据原子守恒及平均化学式可得,当氢原子数为4时,该混合气体中一定含有乙烯,可能含有甲烷和丙烷中的一种或两种,答案选B。
23.(23-24高一下·四川成都·期中)两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,下列有关混合气体的说法正确的是
A.该混合气体中一定含有乙烷
B.该混合气体一定含有甲烷和乙炔
C.若混合气体由和组成,则其体积比为
D.在条件下,混合气体与氧气混合,总混合气燃烧前后压强不变
【答案】D
【分析】由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,因是气体不超过4,据此判断。
【解析】A.混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,可能含有C2H4、C3H4等,A错误;B.乙炔的分子式为C2H=,其中氢原子数为2,氢原子数目小于4,不可能含有C2H2,B错误;C.相同条件下气体的体积之比等于气体的物质的量之比。若混合气体由CH4和C2H4组成,令甲烷物质的量为x mol、乙烯为y mol,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据平均C原子数目可知,=1.6,整理得x:y=2:3,,C错误;D.在110℃条件下,生成的水为气体,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,H原子数目为4,燃烧前后压强不变,D正确; 故选D。
24.(23-24高一下·山东烟台·期末)有机物丙具有抗菌、抗氧化作用,可采用如图所示路线合成。下列说法错误的是
A.甲中所有原子可能共平面 B.乙与互为同分异构体
C.丙可与乙醇发生取代反应 D.等物质的量的乙、丙完全燃烧消耗的量不同
【答案】A
【解析】A.甲中存在1个sp3杂化的碳原子,该碳原子连接的四个原子为四面体的四个顶点,不可能所有原子共平面,故A错误;B.乙的分子式为C8H6O4,的分子式为C8H6O4,分子式相同而结构不同,两者互为同分异构体,故B正确;C.丙中含有羧基、羟基均可以与乙醇发生取代反应,故C正确;D.乙、丙的分子式分别为:C8H6O4、C7H6O4,根据可知,1mol的乙、丙完全燃烧消耗的量分别为:、,比较可知消耗的量不同,故D正确;故答案选A。
25.(23-24高一下·浙江杭州·期末)关于乳酸()的说法不正确的是
A.乳酸分别与足量的和反应产生气体的物质的量相同
B.只要总的物质的量一定,乳酸与乙烯的混合物燃烧消耗氧气的量是定值
C.所有碳原子不可能在同一平面
D.两分子乳酸可反应生成环状化合物
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,乳酸分子中含有的羟基、羧基能与金属钠反应生成氢气,含有的羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,则1mol乳酸分别与足量的钠和碳酸氢钠反应生成氢气和二氧化碳的物质的量都为1mol,故A正确;B.乳酸在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,乳酸的分子式C3H6O3可以改写为C2H4·CO2·H2O,则1mol乳酸和1mol乙烯燃烧消耗氧气的物质的量都为3mol,所以只要总的物质的量一定,乳酸与乙烯的混合物燃烧消耗氧气的量是定值,故B正确;C.由结构简式可知,乳酸分子中羧基为平面结构,由三点成面可知,分子中所有碳原子可能在同一平面,故C错误;D.由结构简式可知,乳酸分子中含有的羟基、羧基,浓硫酸作用下两分子乳酸可共热发生酯化反应生成环酯,故D正确;故选C。
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