内容正文:
专题11 有机物的结构与性质
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
1.甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构与性质比较
物质
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
碳碳键类型
—C≡C—
特殊共
价键
球棍模型
结构简式
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
空间构型
正四面体形
平面结构
直线形
平面正
六边形
结构特点
单键,
饱和烃
碳碳双键,
不饱和烃
碳碳三键,
不饱和烃
碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
氧
化
反
应
燃烧
淡蓝色火焰
火焰明亮,
伴有黑烟
火焰明亮,
伴有浓烟
火焰明亮,
伴有浓烟
酸性
KMnO4
溶液
不反应,
不褪色
反应,褪色
反应,褪色
不反应,分
层,不褪色
特
征
反
应
取代
反应
Cl2,光照
如苯与浓硝酸在加热和浓硫酸作催化剂条件下反应
加成
反应
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应(X为卤族元素)
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应(X为卤族元素)
能与H2发生加成反应生成环己烷
2.乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
名称
乙酸
水
乙醇
碳酸
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
与羟基直接相连的原子或原子团
—H
C2H5—
遇石蕊溶液
变红
不变红
不变红
变红
与Na
反应
反应
反应
反应
与Na2CO3
反应
—
不反应
反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH
3.两类羟基氢反应的定量关系
Na~H2
NaOH
Na2CO3
~CO2
NaHCO3
~CO2
1 mol
—OH
1 mol~
0.5 mol
不反应
不反应
不反应
1 mol
—COOH
1 mol~
0.5 mol
1 mol
0.5 mol~
0.5 mol
1 mol~
1 mol
4.实验探究乙酸乙酯的制取
(1)长导管的作用:导出和冷凝乙酸乙酯;冷凝回流乙酸和乙醇。
(2)碎瓷片的作用:加热前,大试管中常要放入几粒碎瓷片,目的是为了防止加热过程中液体暴沸。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用:
①溶解挥发出来的乙醇;②与挥发出来的乙酸反应生成乙酸钠,除去乙酸;③降低酯的溶解度,使溶液分层,便于分离乙酸乙酯。
(4)导管末端位置:导管末端不能插入液面以下,其目的是为了防止液体发生倒吸。
(5)盛反应液的试管上倾45°,主要是为了增大液体受热面积。
5.分析推测有机物性质的基本方法
(1)观察有机物分子中所含的官能团,如、—C≡C—、醇羟基、羧基等。
(2)联想每种官能团的典型性质,根据官能团分析其性质和可能发生的反应。
(3)注意多官能团化合物自身的反应,如分子中—OH与—COOH自身能发生酯化反应。即分析有机物的结构推测性质的一般思路为:
【例1】(24-25高二上·江苏无锡·期末)实验室制备乙酸乙酯。下列相关原理、装置及操作均正确的是
A.制备乙酸乙酯
B.收集乙酸乙酯
C.分离乙酸乙酯
D.提纯乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【例2】(23-24高一上·江苏·阶段检测)异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A.X能发生加成、氧化和缩聚反应
B.Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C.1mol Z中含有4种官能团
D.相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的相等
【例3】(23-24高一下·河北沧州·期中)两种常见烃①②的球棍模型如图所示,下列叙述错误的是
A.①属于饱和烃,②属于不饱和烃 B.可以用酸性高锰酸钾溶液将二者区分开
C.可以用溴水除去①中混有的②杂质 D.等质量的①②充分燃烧时,②消耗的更多
1. (24-25高二上·上海浦东新·期中)下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照),反应过程中未发生的现象是
A.反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅
B.反应过程中量筒壁上有油状液体生成
C.反应完后向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D.反应完后饱和食盐水充满量筒
2.(24-25高一下·浙江杭州·阶段检测)下列说法正确的是
A.相同条件下,等质量的甲烷和丙烷完全燃烧,丙烷消耗氧气的量更多一点
B.SiO2可以与NaOH溶液和HF溶液反应,因此SiO2是两性氧化物
C.高纯度的硅可以用于生产光导纤维
D.石灰石、纯碱、石英可作为制备玻璃的主要原料
3.(23-24高一下·陕西渭南·期末)实验室中用下图装置模拟工业上用石蜡油分解制乙烯。下列说法错误的是
A.石蜡油是石油分馏的产物之一,石油分馏为化学变化
B.碎瓷片的作用是作催化剂和使石蜡油附着在高温的碎瓷片上发生分解
C.试管B和C中褪色原理不同
D.根据实验现象可推知石蜡油分解产生了与烷烃性质不同的烃
4.(24-25高二下·全国·课后作业)下列有关烷烃的说法错误的是
A.丙烷和丁烷互为同系物,常温常压下都呈气态,化学性质相似,特征反应均为取代反应
B.分子式为CH2Cl2、C2H4Cl2、C3H6Cl2的有机物结构分别为1种、2种、4种(不考虑立体异构)
C.符合通式CnH2n+2(n为正整数)的物质一定是烷烃
D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,后者耗氧量大
5.(24-25高一上·宁夏石嘴山·期末)我国科学家在苯炔不对称芳基化反应方面取得重要进展,一定条件下该反应转化如下:
下列说法不正确的是
A.箭头所示不如箭头所示活泼 B.有机物最多可与发生加成反应
C.苯炔中所有原子共平面 D.有机物中含有碳氧键
6.(23-24高一下·湖南株洲·期末)抗坏血酸(维生素C)能被氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用,常用作食品抗氧化剂,其抗氧化过程如图所示。下列说法正确的是
A.抗坏血酸与脱氢抗坏血酸互为同系物
B.脱氢抗坏血酸中所有原子共平面
C.抗坏血酸与发生加成反应,可消耗
D.抗坏血酸含有三种不同的官能团
7.(23-24高一下·四川眉山·期末)莽草酸具有抗炎、镇痛作用,还可作为抗病毒和抗癌药物中间体。其结构简式如图所示。下列有关莽草酸的说法不正确的是
A.其分子式为
B.分子中含有3种官能团
C.可以发生加聚反应和取代反应
D.莽草酸与溶液反应,最多消耗
8.(23-24高一上·江苏·阶段检测)国际奥委会在兴奋剂药检中检测出一种兴奋剂的结构简式如图,有关说法正确的是
A.该物质的分子式为
B.1mol该物质与溴水反应,最多消耗
C.该分子中至少有14个原子共平面
D.该物质在一定条件下可以发生取代反应、消去反应和加成反应
9.(23-24高一下·北京·期中)在光照条件下,与能发生取代反应。若将与反应,待反应完成后测得不存在甲烷,且四种有机取代物的物质的量之比为:,则消耗的为
A. B. C. D.
10.(24-25高一上·河北保定·期末)化学在人类生活中扮演着重要角色,下列说法正确的有几个
①糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
②将废铁屑加入溶液中,可用于除去工业废气中的
③向溶液中滴加溶液,溶液显红色
④将浓溶液滴加到饱和溶液中制备胶体
⑤在苯与液溴制备溴苯的实验中,溴苯提纯步骤:过滤、水洗、10%的氢氧化钠溶液洗涤、水洗、用干燥剂干燥、蒸馏
⑥煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
⑦酯在碱性条件下的水解是皂化反应
A.2 B.3 C.4 D.5
11.(23-24高一下·广西崇左·期末)有机物R(如图)是一种重要的中间体。下列叙述错误的是
已知:与四个互不相同的原子或基团连接的碳原子叫手性碳原子。
A.R含2种官能团 B.R与乙醇或乙酸均能发生酯化反应
C.1mol R能与6mol NaOH反应 D.R中含4个手性碳原子
12.(23-24高一下·江西宜春·期末)某有机化合物的结构简式如图所示,下列有关此有机化合物的说法中不正确的是
①该物质的分子式为C12H12O3
②能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
③1mol该有机物分别与Na、NaHCO3反应时,最多消耗Na与NaHCO3的物质的量之比1:1
④能发生取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
13.(23-24高一下·黑龙江·期末)酯在酸、碱或酶催化下可发生水解:RCOOR′+H2O→RCOOH+R′OH,利用该性质可制得一种长效、缓释阿司匹林(有机物L),其结构如图所示。下列分析不正确的是
A.有机物L可由加聚反应制得
B.1 mol有机物L含有2 mol酯基
C.有机物L能发生取代反应
D.有机物L在体内可缓慢水解,逐渐释放出
14.(23-24高一下·广东潮州·期末)阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图,下列说法正确的是
A.该反应是酯化反应
B.水杨酸的分子式是:C7H6O3
C.乙酰水杨酸中含有一种官能团酯基
D.1 mol水杨酸与足量的钠反应,产生氢气体积22.4 L
15.(23-24高一下·湖北·阶段检测)现有M、N、R三种有机物的结构简式如下。下列关于这三种有机物的说法不正确的是
A.有机物M、N、R均能使酸性KMnO4溶液褪色
B.完全燃烧时,等物质的量的有机物M和N消耗氧气的质量相同
C.有机物R在一定条件下能发生分子内酯化反应且生成六元环状的酯
D.等物质的量的有机物N、R分别与足量Na反应时,有机物R产生的气体多
16.(23-24高一下·广东东莞·期中)定量分析是研究物质常用的方法,下列有关说法正确的是
A.已知1mol有机物A完全燃烧时生成xmol CO2和ymol H2O,可推知其分子式为CxH2y
B.在标准状况下将充满NO2的试管倒扣在水中,假设溶质不扩散,则试管内溶液浓度为
C.等质量的甲烷与乙烯气体分别完全燃烧时,乙烯消耗氧气量较多
D.1mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使加成产物与氯气在光照条件下充分反应,假定氢原子全部被取代,两个过程消耗Cl2共3mol
17.(23-24高一下·河北沧州·阶段检测)在通常条件下,下列各组物质的比较排列不正确的是
A.相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗气的量:苯乙炔
B.沸点:新戊烷异戊烷正戊烷
C.密度:苯水硝基苯
D.点燃时火焰明亮程度:乙烯乙烷
18.(23-24高一下·黑龙江·期末)下列实验方案所得实验结论正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
乙醇与橙色的酸性重铬酸钾溶液混合,橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
B
在镁、铝为电极,氢氧化钠为电解质溶液的原电池装置中,镁片表面有气泡
金属活动性:Al>Mg
C
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中加入新制Cu(OH)2,加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
D
将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应更平缓
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
A.A B.B C.C D.D
19.(23-24高一下·辽宁·期末)下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A.①的反应类型为取代反应 B.②的反应类型为加成反应
C.产物分子中所有碳原子共平面 D.产物的化学名称是乙酸异丙酯
20.(23-24高一下·广东清远·期末)某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH3,关于该有机物,下列说法错误的是
A.能与Na发生置换反应 B.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.与乙醇是同系物 D.能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
21.(23-24高一下·陕西西安·期末)乙酸乙酯是无色透明、有香味的油状液体,制备的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A.实验原理为
B.浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C.中盛装的溶液为饱和溶液
D.先在试管中加入浓硫酸,然后边振荡试管边缓慢加入乙醇和乙酸
22.(23-24高一下·福建福州·期末)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.分子中存在两种官能团
B.该有机物可以使溴水褪色
C.该有机物可以与发生加成反应
D.该有机物可以发生氧化反应、加成反应、取代反应和水解反应
23.(23-24高一下·江西景德镇·期末)如下图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲中注入10 mL CH4,同温同压下乙中注入50 mL Cl2,将乙中气体推入甲中,用漫射光照射一段时间,气体在甲中反应。
(1)下列是某同学预测的实验现象:
①气体最终变为红色;②实验过程中,甲中活塞向内移动;③甲中内壁有油珠;④产生火花。其中正确的是 。
(2)甲管中发生反应的反应类型为 。
(3)反应后,若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 。
若再向其中滴入几滴石蕊溶液,又观察到 。
24.(24-25高一下·广东江门·阶段检测)I.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
(1)等物质的量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 (填对应字母)。
(2)①将B气体通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应类型是 ;
②一定条件下,B使溴的四氯化碳溶液褪色,该反应类型是 ,1-丁烯()也能发生类似的反应,请写出1-丁烯与Br2发生该反应的化学方程式 。
Ⅱ.如图所示,U形管的左端用橡胶塞封闭,充有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方让混合气体缓慢反应一段时间。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.一段时间后,可观察到U形管内壁出现油状液滴
B.此实验可制得纯净的一氯甲烷
C.若将U形管中的水换成饱和食盐水,则可看到有白色沉淀先产生后消失
D.反应一段时间后,U形管右端的液面会降低
(4)右端玻璃管的作用是 。
(5)丁烷与甲烷同属烷烃,其结构有两种,CH3CH2CH2CH3和 。
(6)环己烷()与Cl2在光照条件下能发生取代反应生成一氯环己烷,请写出相应化学方程式为 。
25.(23-24高一下·山东潍坊·期末)某实验小组为探究铜催化乙醇的反应,设计实验如图所示(夹持及加热装置略)。
已知:①乙醛沸点为21℃,遇希夫试剂显紫红色;
②乙醛与银氨溶液反应可生成醋酸铵和氨气。
回答下列问题:
i.有氧条件下铜的催化:组装仪器并操作如下:①检验装置气密性后,加入所需试剂;②关闭、,打开,通入;③加热B处玻璃管直到铜丝变黑;④……;⑤加热A,一段时间后,铜丝变亮。重复②~⑤步骤反应3min后,E试管中有光亮的银镜出现。
(1)仪器C的名称为 ,操作④是 。
(2)E中发生反应的方程式为 ;装置中存在的缺陷是 。
ii.无氧条件下铜的催化:改进缺陷后继续操作如下:⑥打开、,关闭;⑦……;⑧关闭,加热装置A和B;⑨在F装置的出口处收集气体。现象:铜丝持续保持亮红色,E试管中出现银镜,收集到的气体移近火焰能听到微弱的噗噗声。
(3)操作⑦的目的是 ;B中发生反应的方程式为 。
(4)有同学提出,在有氧条件下也可能发生无氧催化反应,更换F中试剂为希夫试剂,重复②~⑤的操作。测得生成银单质21.6g,C装置增重1.62g,F中无明显变化。则F的作用为 ,乙醇发生有氧催化和无氧催化的比例为 。
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专题11 有机物的结构与性质
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
1.甲烷、乙烯、乙炔、苯的结构与性质比较
物质
甲烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
CH4
C2H4
C2H2
C6H6
碳碳键类型
—C≡C—
特殊共
价键
球棍模型
结构简式
CH4
CH2===CH2
CH≡CH
空间构型
正四面体形
平面结构
直线形
平面正
六边形
结构特点
单键,
饱和烃
碳碳双键,
不饱和烃
碳碳三键,
不饱和烃
碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
氧
化
反
应
燃烧
淡蓝色火焰
火焰明亮,
伴有黑烟
火焰明亮,
伴有浓烟
火焰明亮,
伴有浓烟
酸性
KMnO4
溶液
不反应,
不褪色
反应,褪色
反应,褪色
不反应,分
层,不褪色
特
征
反
应
取代
反应
Cl2,光照
如苯与浓硝酸在加热和浓硫酸作催化剂条件下反应
加成
反应
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应(X为卤族元素)
能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应(X为卤族元素)
能与H2发生加成反应生成环己烷
2.乙酸、水、乙醇、碳酸的性质比较
名称
乙酸
水
乙醇
碳酸
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
与羟基直接相连的原子或原子团
—H
C2H5—
遇石蕊溶液
变红
不变红
不变红
变红
与Na
反应
反应
反应
反应
与Na2CO3
反应
—
不反应
反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH
3.两类羟基氢反应的定量关系
Na~H2
NaOH
Na2CO3
~CO2
NaHCO3
~CO2
1 mol
—OH
1 mol~
0.5 mol
不反应
不反应
不反应
1 mol
—COOH
1 mol~
0.5 mol
1 mol
0.5 mol~
0.5 mol
1 mol~
1 mol
4.实验探究乙酸乙酯的制取
(1)长导管的作用:导出和冷凝乙酸乙酯;冷凝回流乙酸和乙醇。
(2)碎瓷片的作用:加热前,大试管中常要放入几粒碎瓷片,目的是为了防止加热过程中液体暴沸。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用:
①溶解挥发出来的乙醇;②与挥发出来的乙酸反应生成乙酸钠,除去乙酸;③降低酯的溶解度,使溶液分层,便于分离乙酸乙酯。
(4)导管末端位置:导管末端不能插入液面以下,其目的是为了防止液体发生倒吸。
(5)盛反应液的试管上倾45°,主要是为了增大液体受热面积。
5.分析推测有机物性质的基本方法
(1)观察有机物分子中所含的官能团,如、—C≡C—、醇羟基、羧基等。
(2)联想每种官能团的典型性质,根据官能团分析其性质和可能发生的反应。
(3)注意多官能团化合物自身的反应,如分子中—OH与—COOH自身能发生酯化反应。即分析有机物的结构推测性质的一般思路为:
【例1】(24-25高二上·江苏无锡·期末)实验室制备乙酸乙酯。下列相关原理、装置及操作均正确的是
A.制备乙酸乙酯
B.收集乙酸乙酯
C.分离乙酸乙酯
D.提纯乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.制备乙酸乙酯的反应是固体+液体,加热类,图中装置符合要求,故A正确;B.装置B应用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,导管不能伸入溶液中的原因是防止倒吸,故B错误;C.乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层,可通过分液将其分离,过滤是分离液体和不溶于液体的固体的方法,故C错误;D.利用产品与杂质物质的沸点不同,将互溶的成分通过蒸馏后得到纯产品,D中温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误;故选A。
【例2】(23-24高一上·江苏·阶段检测)异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A.X能发生加成、氧化和缩聚反应
B.Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C.1mol Z中含有4种官能团
D.相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的相等
【答案】A
【解析】A.X中苯环上酚羟基的邻、对位能发生取代反应,含酚羟基可被氧化,含有两个羟基,能发生缩聚反应,故A正确;B.苯环为平面结构,与苯环相连的羰基也为平面结构,故Y分子中所有碳原子可能在同一平面上,故B错误;C.1个Z分子中含有1个酚羟基、1个酮羰基、2个醚键三种官能团,则1mol Z中含有3种官能团,共计4mol官能团,故C错误;D.苯环上酚羟基的邻、对位能和浓溴水发生取代反应,1molX与足量浓溴水反应消耗的Br2为3mol,1molY消耗的Br2为2mol,消耗的Br2不相等,故D错误;故选A。
【例3】(23-24高一下·河北沧州·期中)两种常见烃①②的球棍模型如图所示,下列叙述错误的是
A.①属于饱和烃,②属于不饱和烃 B.可以用酸性高锰酸钾溶液将二者区分开
C.可以用溴水除去①中混有的②杂质 D.等质量的①②充分燃烧时,②消耗的更多
【答案】D
【分析】由题中球棍模型可知,①为乙烷,②为乙烯,据此作答。
【解析】A.乙烷属于饱和烃,乙烯属于不饱和烃,A项正确;B.乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烯含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化断键,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;C.乙烷不能与溴水反应,但乙烯可以与溴水发生加成反应生成油状液体,因此可以用溴水除去乙烷中的乙烯,C项正确;D.烃(CxHy)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程为,假设质量都为1g,则乙烷的物质的量为,由以上可知,消耗消耗O2的量为=0.116mol,乙烯的物质的量为,消耗消耗O2的量为=0.107mol,所以消耗O2的量最多的是①乙烷,D项错误;故答案选D。
1. (24-25高二上·上海浦东新·期中)下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照),反应过程中未发生的现象是
A.反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅
B.反应过程中量筒壁上有油状液体生成
C.反应完后向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D.反应完后饱和食盐水充满量筒
【答案】D
【分析】甲烷与氯气发生取代反应,生成的产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl。
【解析】A.反应过程中氯气不断被消耗,量筒中混合气体的颜色变浅,A正确;B.生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体,B正确;C.生成的HCl溶于水后电离出氢离子,石蕊遇酸变红,C正确;D.反应完后有不溶于水的一氯甲烷,饱和食盐水不能充满量筒,D错误;答案选D。
2.(24-25高一下·浙江杭州·阶段检测)下列说法正确的是
A.相同条件下,等质量的甲烷和丙烷完全燃烧,丙烷消耗氧气的量更多一点
B.SiO2可以与NaOH溶液和HF溶液反应,因此SiO2是两性氧化物
C.高纯度的硅可以用于生产光导纤维
D.石灰石、纯碱、石英可作为制备玻璃的主要原料
【答案】D
【解析】A.等质量的烷烃燃烧,含氢百分率(或氢碳比)越大,耗氧量越多,甲烷的含氢百分率(或氢碳比)较大,因此相同条件下,等质量的甲烷和丙烷完全燃烧,甲烷消耗氧气的量更多一点,A错误;B.SiO2可以与NaOH溶液反应生成和,属于酸性氧化物;SiO2能与HF溶液反应和,但不是盐,所以SiO2不是两性氧化物,B错误;C.高纯度的二氧化硅可以用于生产光导纤维,而不是高纯度的硅,C错误;D.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,则石灰石、纯碱、石英可作为制备玻璃的主要原料,D正确;故选D。
3.(23-24高一下·陕西渭南·期末)实验室中用下图装置模拟工业上用石蜡油分解制乙烯。下列说法错误的是
A.石蜡油是石油分馏的产物之一,石油分馏为化学变化
B.碎瓷片的作用是作催化剂和使石蜡油附着在高温的碎瓷片上发生分解
C.试管B和C中褪色原理不同
D.根据实验现象可推知石蜡油分解产生了与烷烃性质不同的烃
【答案】A
【解析】A.石油分馏为物理变化,故A错误;B.碎瓷片加热,温度高,其作用是作催化剂,还可使石蜡油附着在高温的碎瓷片上发生分解,故B正确C.试管B褪色原理是发生氧化反应,试管C中褪色原理是发生加成反应,两者原理不同,故C正确;D.烷烃不能使酸性高锰酸钾、溴的四氯化碳溶液褪色,根据实验现象可推知石蜡油分解产生了与烷烃性质不同的烃,故D正确。综上所述,答案为A。
4.(24-25高二下·全国·课后作业)下列有关烷烃的说法错误的是
A.丙烷和丁烷互为同系物,常温常压下都呈气态,化学性质相似,特征反应均为取代反应
B.分子式为CH2Cl2、C2H4Cl2、C3H6Cl2的有机物结构分别为1种、2种、4种(不考虑立体异构)
C.符合通式CnH2n+2(n为正整数)的物质一定是烷烃
D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,后者耗氧量大
【答案】D
【解析】A.结构相似,组成上相差一个或若干个CH2基团的物质互为同系物,同系物性质相似;则丙烷和丁烷互为同系物,常温常压都呈气态,化学性质相似,氢原子能被卤素原子取代,特征反应均为取代反应,A正确;B.分子式为CH2Cl2的结构只有1种,C2H4Cl2的同分异构体为CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl共2种、C3H6Cl2的同分异构体为CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、CH2ClCH2CH2Cl和CH3CCl2CH3共4种、C4H8Cl2的同分异构体为CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3、CH3CHClCHClCH3、CHCl2CH(CH3)2、CH2ClCCl(CH3)2和CH2ClCH(CH2Cl)CH3共9种(不考虑立体异构),B正确;C.烷烃的通式为CnH2n+2,C、H原子都饱和,则符合此通式的烃必为链状烷烃,C正确;D.丙烷在H的百分含量高于丁烷的,故等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,前者耗氧量大,D错误;故选D。
5.(24-25高一上·宁夏石嘴山·期末)我国科学家在苯炔不对称芳基化反应方面取得重要进展,一定条件下该反应转化如下:
下列说法不正确的是
A.箭头所示不如箭头所示活泼 B.有机物最多可与发生加成反应
C.苯炔中所有原子共平面 D.有机物中含有碳氧键
【答案】B
【解析】A.由转化关系可知,X中箭头b处的H原子与苯炔发生加成反应,说明箭头a所示C—H不如箭头b所示C—H活泼,A正确;B.没有给出有机物X的物质的量,不能确定与多少氢气加成反应,B错误;C.苯是平面形结构,苯炔中所有原子也是共平面,C正确;D.有机物Y中有1个C=O双键,一个,C=O有一个键一个π键,1个Y有4个碳氧键,1mol有机物Y中含有4mol碳氧键,D正确;故选B。
6.(23-24高一下·湖南株洲·期末)抗坏血酸(维生素C)能被氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用,常用作食品抗氧化剂,其抗氧化过程如图所示。下列说法正确的是
A.抗坏血酸与脱氢抗坏血酸互为同系物
B.脱氢抗坏血酸中所有原子共平面
C.抗坏血酸与发生加成反应,可消耗
D.抗坏血酸含有三种不同的官能团
【答案】D
【解析】A.抗坏血酸不含有羰基,脱氢抗坏血酸含有羰基,物质种类不同,不能互为同系物,故A错误;B.脱氢抗坏血酸中含有饱和碳原子,所有原子不能共平面,故B错误;C.酯基不能与H2发生加成反应,抗坏血酸中只有碳碳双键与H2反应,抗坏血酸与发生加成反应,可消耗,故C错误;D.抗坏血酸含有羟基、碳碳双键、酯基三种不同的官能团,故D正确;答案选D。
7.(23-24高一下·四川眉山·期末)莽草酸具有抗炎、镇痛作用,还可作为抗病毒和抗癌药物中间体。其结构简式如图所示。下列有关莽草酸的说法不正确的是
A.其分子式为
B.分子中含有3种官能团
C.可以发生加聚反应和取代反应
D.莽草酸与溶液反应,最多消耗
【答案】D
【解析】A.根据莽草酸结构简式得到其分子式为,故A正确;B.分子中含有羟基、羧基、碳碳双键共3种官能团,故B正确;C.分子含有碳碳双键,能发生加聚反应,含有羟基和羧基,能发生取代(酯化)反应,故C正确;D.莽草酸含有1mol羧基,则1mol莽草酸与溶液反应,最多消耗,故D错误。综上所述,答案为D。
8.(23-24高一上·江苏·阶段检测)国际奥委会在兴奋剂药检中检测出一种兴奋剂的结构简式如图,有关说法正确的是
A.该物质的分子式为
B.1mol该物质与溴水反应,最多消耗
C.该分子中至少有14个原子共平面
D.该物质在一定条件下可以发生取代反应、消去反应和加成反应
【答案】C
【解析】A.根据该物质的结构简式可知,其分子式为,故A错误;B.溴与苯酚发生邻、对位的取代反应,碳碳双键与溴发生加成反应;1mol该物质与溴水反应,最多消耗4mol,故B错误;C.苯环上的所有原子处于同一平面,则右侧苯环上两个酚羟基以及Cl原子以及与苯环相连的另一个苯环的C原子一定共面,单键可以旋转,则有可能与另外的苯环也共面,即最少14个原子共面,故C正确;D.该分子中含有碳碳双键,能够发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位可发生取代反应,但不能发生消去反应,故D错误;故答案选C。
9.(23-24高一下·北京·期中)在光照条件下,与能发生取代反应。若将与反应,待反应完成后测得不存在甲烷,且四种有机取代物的物质的量之比为:,则消耗的为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题目可知,将与反应,待反应完成后测得不存在甲烷时,四种有机取代物的物质的量之比为:,根据C原子守恒,得到的,同理得到、、,在烷烃的取代中,只能取代原子换上原子,所以根据取代后的Cl原子守恒,要得到以上物质的量的产物需要消耗的;所以四个选项中B符合题意。
故答案为:B。
10.(24-25高一上·河北保定·期末)化学在人类生活中扮演着重要角色,下列说法正确的有几个
①糖类、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
②将废铁屑加入溶液中,可用于除去工业废气中的
③向溶液中滴加溶液,溶液显红色
④将浓溶液滴加到饱和溶液中制备胶体
⑤在苯与液溴制备溴苯的实验中,溴苯提纯步骤:过滤、水洗、10%的氢氧化钠溶液洗涤、水洗、用干燥剂干燥、蒸馏
⑥煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
⑦酯在碱性条件下的水解是皂化反应
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】①糖类中单糖、二糖,油脂相对分子质量小,不属于高分子化合物,①错误;②氯气具有强氧化性,能氧化Fe2+生成Fe3+,Fe3+能氧化Fe生成亚铁离子,涉及的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+,从而除去氯气,②正确;③FeCl2溶液中不存在Fe3+,加入NH4SCN溶液不变红,③错误;④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中会得到氢氧化铁沉淀,无法得到氢氧化铁胶体,④错误;⑤在苯与液溴制备溴苯的实验中,粗溴苯中含有溴、苯及溶于水的HBr和FeBr3,选用水洗可除去水溶性杂质,如HBr和FeBr3,然后用10%的氢氧化钠溶液洗涤,可将溴转化为NaBrO和NaBr,再用水洗一次可除去残留的NaOH和钠盐,接着用干燥剂除去水,最后蒸馏得到纯溴苯,故溴苯提纯步骤:过滤、水洗、10%的氢氧化钠溶液洗涤、水洗、用干燥剂干燥、蒸馏,⑤正确;⑥煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态燃料的化学变化过程,⑥错误;⑦油脂在碱性条件下的水解是皂化反应,⑦错误;②⑤正确,故选A。
11.(23-24高一下·广西崇左·期末)有机物R(如图)是一种重要的中间体。下列叙述错误的是
已知:与四个互不相同的原子或基团连接的碳原子叫手性碳原子。
A.R含2种官能团 B.R与乙醇或乙酸均能发生酯化反应
C.1mol R能与6mol NaOH反应 D.R中含4个手性碳原子
【答案】C
【解析】A.R含羟基、羧基2种官能团,故A正确; B.R含羟基、羧基,能与乙醇或乙酸发生酯化反应,故B正确;C.R中只有羧基能与氢氧化钠反应,1mol R能与1mol NaOH反应,故C错误;D.中含4个手性碳原子(*标出),故D正确;选C。
12.(23-24高一下·江西宜春·期末)某有机化合物的结构简式如图所示,下列有关此有机化合物的说法中不正确的是
①该物质的分子式为C12H12O3
②能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
③1mol该有机物分别与Na、NaHCO3反应时,最多消耗Na与NaHCO3的物质的量之比1:1
④能发生取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】C
【解析】①该物质的分子式为C12H14O3,①错误;②含有碳碳双键,能使溴水褪色;含有碳碳双键和醇羟基,能使酸性KMnO4溶液褪色,②正确;③1mol该有机物分别与Na、NaHCO3反应时,最多消耗2molNa,最多消耗1molNaHCO3,则最多消耗Na与NaHCO3的物质的量之比2∶1,③错误;④含有羟基和羧基,能发生取代反应;含有碳碳双键和苯环,能发生加成反应;含有碳碳双键和羟基,能发生氧化反应;但是不能发生水解反应,④错误;则有机化合物的说法中不正确的是①③④,故选C。
13.(23-24高一下·黑龙江·期末)酯在酸、碱或酶催化下可发生水解:RCOOR′+H2O→RCOOH+R′OH,利用该性质可制得一种长效、缓释阿司匹林(有机物L),其结构如图所示。下列分析不正确的是
A.有机物L可由加聚反应制得
B.1 mol有机物L含有2 mol酯基
C.有机物L能发生取代反应
D.有机物L在体内可缓慢水解,逐渐释放出
【答案】B
【解析】A.高分子的主链只有碳碳单键,可知有机物L可由加聚反应制得,A正确;B.单体中含2个酯基,则1 mol有机物L含有2n mol酯基,B错误;C.L分子中含酯基可发生取代反应,C正确;D.酯基可发生水解反应,则有机物L在体内可缓慢水解,逐渐释放出,同时生成聚乙烯醇、乙酸,D正确;故合理选项是B。
14.(23-24高一下·广东潮州·期末)阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图,下列说法正确的是
A.该反应是酯化反应
B.水杨酸的分子式是:C7H6O3
C.乙酰水杨酸中含有一种官能团酯基
D.1 mol水杨酸与足量的钠反应,产生氢气体积22.4 L
【答案】B
【解析】A.酯化反应生成酯和水,该反应不生成水,因此反应类型不属于酯化反应,但属于取代反应,A错误;B.由结构可知水杨酸的分子式为C7H6O3,B正确;C.乙酰水杨酸含羧基、酯基两种官能团,C错误;D.水杨酸中羟基、羧基均与Na反应生成氢气,则l mol水杨酸与足量的钠反应,产生氢气为l mol,但状况未知,不能计算其体积,D错误;故合理选项是B。
15.(23-24高一下·湖北·阶段检测)现有M、N、R三种有机物的结构简式如下。下列关于这三种有机物的说法不正确的是
A.有机物M、N、R均能使酸性KMnO4溶液褪色
B.完全燃烧时,等物质的量的有机物M和N消耗氧气的质量相同
C.有机物R在一定条件下能发生分子内酯化反应且生成六元环状的酯
D.等物质的量的有机物N、R分别与足量Na反应时,有机物R产生的气体多
【答案】C
【解析】A.三者均含有碳碳双键,均能使酸性溶液褪色,故A正确;B.M的分子式为,的分子式为,完全燃烧时,等物质的量的有机物M和N消耗氧气的质量相同,故B正确;C.R含有羧基和羟基,在一定条件下能发生分子内酯化反应且生成五元环状的酯,故C错误;D.羟基和羧基均能与反应产生氢气,中有羧基,中有羧基和羟基,等物质的量的有机物、分别与足量反应时,有机物产生的气体多,故D正确;综上所述,答案为C。
16.(23-24高一下·广东东莞·期中)定量分析是研究物质常用的方法,下列有关说法正确的是
A.已知1mol有机物A完全燃烧时生成xmol CO2和ymol H2O,可推知其分子式为CxH2y
B.在标准状况下将充满NO2的试管倒扣在水中,假设溶质不扩散,则试管内溶液浓度为
C.等质量的甲烷与乙烯气体分别完全燃烧时,乙烯消耗氧气量较多
D.1mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使加成产物与氯气在光照条件下充分反应,假定氢原子全部被取代,两个过程消耗Cl2共3mol
【答案】B
【解析】A.有机物A完全燃烧时生成 CO2和 H2O,不能确定是否含有氧元素,无法得出分子式,故A错误;B.二氧化氮和水反应方程式为3NO2+2H2O=2HNO3+NO,根据方程式知,反应过程中生成NO体积是二氧化氮体积的,所以溶液体积是二氧化氮体积的,生成硝酸的物质的量是二氧化氮物质的量的,设二氧化氮体积为VL,则n(NO2)=mol,n(HNO3)=mol,溶液体积为L,则c(HNO3)= =,故B正确;C.甲烷中氢元素质量分数比乙烯大,故等质量的甲烷、乙烯完全燃烧,甲烷消耗氧气的量较多,故C错误;D.乙烯与氯气发生反应CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl,1mol乙烯消耗1molCl2,生成1molClCH2CH2Cl,然后完全取代,反应方程式为ClCH2CH2Cl+4Cl2CCl3CCl3+4HCl,反应又消耗4molCl2,故两个过程消耗Cl2共5mol,故D错误;答案选B。
17.(23-24高一下·河北沧州·阶段检测)在通常条件下,下列各组物质的比较排列不正确的是
A.相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗气的量:苯乙炔
B.沸点:新戊烷异戊烷正戊烷
C.密度:苯水硝基苯
D.点燃时火焰明亮程度:乙烯乙烷
【答案】B
【解析】A.1mol乙炔燃烧消耗2.5mol氧气;而1mol苯燃烧消耗7.5mol氧气,故等物质的量的乙炔和苯燃烧的耗氧量:苯乙炔,A正确;B.互为同分异构体的烷烃,支链越多,沸点越低,即沸点:新戊烷<异戊烷<正戊烷,B错误;C.苯的密度小于1g/mL、水的密度是1g/mL、硝基苯的密度大于1g/mL,则密度:苯<水<硝基苯,C正确;D.含碳量越高,燃烧时火焰越明亮,含碳量:乙烯大于乙烷,所以点燃时火焰明亮程度:乙烯>乙烷,D正确; 故答案为:B。
18.(23-24高一下·黑龙江·期末)下列实验方案所得实验结论正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
乙醇与橙色的酸性重铬酸钾溶液混合,橙色溶液变为绿色
乙醇具有氧化性
B
在镁、铝为电极,氢氧化钠为电解质溶液的原电池装置中,镁片表面有气泡
金属活动性:Al>Mg
C
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中加入新制Cu(OH)2,加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
D
将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应更平缓
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.乙醇能够与具有强氧化性的橙色的酸性重铬酸钾溶液氧化,重铬酸钾橙色溶液被还原变为Cr3+的绿色,说明乙醇具有还原性,A错误;B.由于Al能够与NaOH溶液反应,而Mg不能与NaOH溶液反应,因此在镁、铝为电极,氢氧化钠为电解质溶液的原电池装置中,镁片表面有气泡,说明Al为负极,Mg为正极,而不能证明金属活动性:Al>Mg,B错误;C.在淀粉的水解反应中稀硫酸为催化剂,向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中应该先加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,然后再加入新制Cu(OH)2,加热,根据是否产生砖红色沉淀,来判断淀粉是否发生水解反应,题目中未中和硫酸,因此不能由此证明淀粉未发生水解反应,C错误;D.将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应更平缓,说明钠与水、乙醇都能够发生反应,但乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,D正确;故合理选项是D。
19.(23-24高一下·辽宁·期末)下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A.①的反应类型为取代反应 B.②的反应类型为加成反应
C.产物分子中所有碳原子共平面 D.产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】C
【解析】A.反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,因此,①的反应类型为取代反应,故A项正确;B.反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯,故B项正确;C.乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子,其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,故C项错误;
D.两个反应的产物是相同的,从结构上看,该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯,故其化学名称是乙酸异丙酯,故D项正确;故本题选C。
20.(23-24高一下·广东清远·期末)某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH3,关于该有机物,下列说法错误的是
A.能与Na发生置换反应 B.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.与乙醇是同系物 D.能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
【答案】C
【解析】A.有机物中含有-OH,能与Na发生置换反应,故A正确;B.有机物中含有碳碳双键,能与溴水的四氯化碳溶液发生加成反应,故B正确;C.分子中含有碳碳双键和羟基,乙醇中无碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,故C错误;D.有机物中含有碳碳双键和羟基,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故D正确;故选C。
21.(23-24高一下·陕西西安·期末)乙酸乙酯是无色透明、有香味的油状液体,制备的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A.实验原理为
B.浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C.中盛装的溶液为饱和溶液
D.先在试管中加入浓硫酸,然后边振荡试管边缓慢加入乙醇和乙酸
【答案】D
【分析】乙酸与乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生反应产生乙酸乙酯,乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解反应。
【解析】A.乙酸与乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生反应,反应为:,故A正确;B.在反应中,浓硫酸为催化剂,该反应为可逆反应,利用浓硫酸的吸水性,促使平衡向正反应方向进行,故B正确;C.中盛装的溶液为饱和溶液,可以中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,故C正确;D.浓硫酸密度大,并且吸水会放热,所以制备乙酸乙酯时试剂的加入顺序为:先加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸,故D错误;故答案选D。
22.(23-24高一下·福建福州·期末)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.分子中存在两种官能团
B.该有机物可以使溴水褪色
C.该有机物可以与发生加成反应
D.该有机物可以发生氧化反应、加成反应、取代反应和水解反应
【答案】B
【解析】A.该分子中含官能团有羟基和羧基、醚键、碳碳双键,共4种,故A错误;B.含有的碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴水褪色,故B正确C.碳碳双键能和氢气发生加成反应,1mol该有机物能与3mol氢气发生加成反应,故C错误;D.该有机物中不含酯基、肽键或卤原子,所以不能发生水解反应,故D错误;答案选B。
23.(23-24高一下·江西景德镇·期末)如下图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲中注入10 mL CH4,同温同压下乙中注入50 mL Cl2,将乙中气体推入甲中,用漫射光照射一段时间,气体在甲中反应。
(1)下列是某同学预测的实验现象:
①气体最终变为红色;②实验过程中,甲中活塞向内移动;③甲中内壁有油珠;④产生火花。其中正确的是 。
(2)甲管中发生反应的反应类型为 。
(3)反应后,若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 。
若再向其中滴入几滴石蕊溶液,又观察到 。
【答案】(1)②③
(2)取代反应
(3) 液体分为两层,产生白色沉淀 溶液先变红后褪色
【解析】(1)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,氯气逐渐减少,但不消失,因为氯气过量,所以氯气的颜色逐渐变浅,不会变成无色;反应后有油状液滴(二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷)出现;反应过程中气体的体积减小,导致试管内的压强低于外界大气压,甲管活塞向内移动,故选②③;
(2)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl;
(3)甲管中的氯气、氯化氢溶于水,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,氯离子能与AgNO3溶液产生氯化银白色沉淀;其余有机物不溶于水,溶液分层,所以将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到液体分为两层,产生白色沉淀;通入紫色石蕊试液,又观察到溶液变红色。
24.(24-25高一下·广东江门·阶段检测)I.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
(1)等物质的量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 (填对应字母)。
(2)①将B气体通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应类型是 ;
②一定条件下,B使溴的四氯化碳溶液褪色,该反应类型是 ,1-丁烯()也能发生类似的反应,请写出1-丁烯与Br2发生该反应的化学方程式 。
Ⅱ.如图所示,U形管的左端用橡胶塞封闭,充有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方让混合气体缓慢反应一段时间。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.一段时间后,可观察到U形管内壁出现油状液滴
B.此实验可制得纯净的一氯甲烷
C.若将U形管中的水换成饱和食盐水,则可看到有白色沉淀先产生后消失
D.反应一段时间后,U形管右端的液面会降低
(4)右端玻璃管的作用是 。
(5)丁烷与甲烷同属烷烃,其结构有两种,CH3CH2CH2CH3和 。
(6)环己烷()与Cl2在光照条件下能发生取代反应生成一氯环己烷,请写出相应化学方程式为 。
【答案】(1)C
(2) 氧化反应 加成反应
(3)BC
(4)平衡压强
(5)
(6)+HCl
【解析】(1)A为甲烷、B为乙烯、C为乙烷,等物质的量时,根据反应的关系式:CH4~2O2,C2H4~3O2,C2H6~3.5O2,则耗氧量最大的为C2H6,故选C;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯被氧化为二氧化碳,该反应类型是氧化反应,乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,从而使溴水褪色,反应类型是加成反应,1-丁烯与Br2发生该反应的化学方程式;
(3)A. 一段时间后,甲烷和氯气发生一系列取代反应,可观察到U形管内壁出现油状液滴,正确;B. 甲烷和氯气发生一系列取代反应,此实验不可制得纯净的一氯甲烷,错误;C. 甲烷和氯气发生一系列取代反应,同时生成氯化氢,将U形管中的水换成饱和食盐水,氯化钠析出,则可看到有白色沉淀产生,错误;D.反应一段时间后,消耗氯气,反应混合物的物质的量减少,且生成的氯化氢易溶于水,所以压强减少,U形管右端的玻璃管中水柱降低,正确;
(4)左端是封闭体系,有气体存在,故右端玻璃管的作用是平衡压强;
(5)
丁烷与甲烷同属烷烃,其结构有两种,正丁烷CH3CH2CH2CH3和异丁烷;
(6)
环己烷()与Cl2在光照条件下能发生取代反应生成一氯环己烷,请写出相应化学方程式为+HCl。
25.(23-24高一下·山东潍坊·期末)某实验小组为探究铜催化乙醇的反应,设计实验如图所示(夹持及加热装置略)。
已知:①乙醛沸点为21℃,遇希夫试剂显紫红色;
②乙醛与银氨溶液反应可生成醋酸铵和氨气。
回答下列问题:
i.有氧条件下铜的催化:组装仪器并操作如下:①检验装置气密性后,加入所需试剂;②关闭、,打开,通入;③加热B处玻璃管直到铜丝变黑;④……;⑤加热A,一段时间后,铜丝变亮。重复②~⑤步骤反应3min后,E试管中有光亮的银镜出现。
(1)仪器C的名称为 ,操作④是 。
(2)E中发生反应的方程式为 ;装置中存在的缺陷是 。
ii.无氧条件下铜的催化:改进缺陷后继续操作如下:⑥打开、,关闭;⑦……;⑧关闭,加热装置A和B;⑨在F装置的出口处收集气体。现象:铜丝持续保持亮红色,E试管中出现银镜,收集到的气体移近火焰能听到微弱的噗噗声。
(3)操作⑦的目的是 ;B中发生反应的方程式为 。
(4)有同学提出,在有氧条件下也可能发生无氧催化反应,更换F中试剂为希夫试剂,重复②~⑤的操作。测得生成银单质21.6g,C装置增重1.62g,F中无明显变化。则F的作用为 ,乙醇发生有氧催化和无氧催化的比例为 。
【答案】(1) 球形干燥管 关闭、,打开
(2) 缺少尾气处理装置
(3) 排出装置内的空气
(4) 检验乙醛是否与银氨溶液完全反应 9:1
【分析】探究有氧条件下铜的催化。装置内线通入空气,把铜氧化为黑色氧化铜,通入乙醇,乙醇和氧化铜反应生成乙醛、水、铜;C吸收反应生成的水,E中发生银镜反应,证明有乙醛生成;
探究无氧条件下铜的催化:通入氮气排出装置内的空气,E检验有乙醛生成,F装置的出口处收集气体,检验有氢气生成,则B中乙醇在铜催化作用下生成乙醛和氢气。
【解析】(1)根据装置图,仪器C的名称为球形干燥管;操作④是关闭,打开、;
(2)E中乙醛与银氨溶液反应生成醋酸铵、氨气、银、水,反应方程式为;乙醛有毒,不能任意排放到空气中,装置中存在的缺陷是缺少尾气处理装置;
(3)实验目的是探究无氧条件下铜的催化,所以操作⑦是通入氮气,操作⑦的目的是排出装置内的空气;B中乙醇在铜的催化作用下生成乙醛和氢气,发生反应的方程式为 。
(4)乙醛遇希夫试剂显紫红色,F中试剂为希夫试剂,则F中试剂的作用是检验乙醛是否与银氨溶液完全反应;测得生成银单质21.6g,银的物质的量为0.2mol,则F中无明显变化,说明乙醛完全被银氨溶液吸收,根据,可知乙醛的物质的量为0.1mol;C装置增重1.62g,说明反应生成水的物质的量为0.09mol。可知发生有氧催化的乙醇为0.09mol,发生无氧催化的乙醇为0.1-0.09=0.01mol;乙醇发生有氧催化和无氧催化的比例为9:1。
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