内容正文:
化学周末作业7(4.25)
一、选择题
1.(2024·长沙高一期中)关于化学与生活、生产,下列说法正确的是 ( )
A.N95型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜
C.合成纤维和光导纤维都是有机高分子
D.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,属于烯烃
2.下列关于烷烃和烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是 ( )
A.烷烃分子中只含有饱和键,烯烃分子中只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应
C.通式是CnH2n+2的烃一定为烷烃,通式是CnH2n的烃一定为烯烃
D.烷烃和烯烃相比,发生加成反应的一定是烯烃
3.(2024·福州高一期中)根据乙烯的性质推测丙烯(H2CCH—CH3)的性质,下列说法不正确的是 ( )
A.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.丙烯燃烧现象:火焰明亮,伴有黑烟
C.丙烯与Br2的加成产物是CH2Br—CH2—CH2Br
D.丙烯与HCl加成的产物可能有2种
4.(2024·浙江大学附属中学高一期中)下列有关甲烷及其氯代物的叙述正确的是 ( )
A.甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合光照时有机产物只有CH3Cl
B.由CH2Cl2的结构式可知,CH2Cl2的空间结构有两种
C.CH3Cl与氯气混合光照生成CCl4发生取代反应
D.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气
5.相同条件下,1体积某气态烃只能与1体积氯化氢发生加成反应生成氯代烃,1 mol该氯代烃可与7 mol氯气发生完全取代反应,则该气态烃的结构简式为 ( )
A.CH3CH2CH3 B.CH3CHCHCH3 C.CH2CHCH3 D.CH2CHCHCH2
6.合成腈纶的单体是丙烯腈(CH2CH—CN),它可由以下两种方法制备:
方法一:CaCO3→CaOCaC2CH2CH—CN
方法二:CH2CH—CH3+NH3+O2CH2CH—CN+3H2O
对以上两种途径有如下分析:①方法二比方法一能源消耗低,成本低;②方法二比方法一工艺简单;③方法二比方法一降低了使用气体的毒性,减少了污染。其中分析正确的有 ( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
7.(2023·深圳高一期中)2022年诺贝尔化学奖授予Carolyn R.Bertozzi等三位在“点击化学和生物正交化学”方面做出突出贡献的科学家。叠氮⁃炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示:
下列说法错误的是 ( )
A.化合物A的分子式为C2H5N3
B.化合物B的所有原子不在同一条直线上
C.化合物B和化合物C均可使溴水褪色
D.化合物C和化合物D均属于不饱和烃
8.以乙烯为主要原料合成某些有机物的路线如图所示: 下列有关说法正确的是 ( )
A.X的结构简式为CH3OCH3 B.反应①是加聚反应,反应②为加成反应
C.聚乙烯的结构简式为 D.乙烯、聚乙烯均能使溴水褪色
9.(2023·湖北荆州沙市中学高一期末)2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List和David MacMillan,以表彰他们对不对称有机催化的发展所作出的贡献。如图所示,用催化剂Fe3(CO)12和ZSM⁃5催化CO2加氢合成乙烯,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物。下列说法正确的是 ( )
A.乙烯与副产物C3H6、C4H8互为同系物
B.CO2加氢合成乙烯的反应为化合反应
C.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
D.乙烯分子中所有原子共面
10.(2023·江西赣州上犹中学高一期末)高分子的单体是 ( )
A.CH2CH—CH2—CH3 B.CH2CH2 C.CH3—CH2—CH2—CH3 D.CH3—CHCH—CH3
11.已知一种生产聚苯乙烯的工业流程如图所示:
则下列有关叙述正确的是 ( )
A.反应①属于取代反应
B.1 mol苯乙烯最多可与5 mol Br2发生加成反应
C.鉴别苯与苯乙烯可采用酸性KMnO4溶液或溴水
D.聚苯乙烯分子中所有原子可能都处于同一平面内
12.C6H14的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列叙述不相符的是
A.4个甲基,能生成4种一氯代物 B.3个甲基,能生成4种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物 D.2个甲基,能生成3种一氯代物
13.键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物,“”这种键线式表示的物质是
A.丁烷 B.异丁烷 C.异戊烷 D.新戊烷
14.(23-24高一下·浙江嘉兴·阶段练习)等物质的量的CH4、C2H4、C2H6、C2H6O在足量氧气中充分燃烧,消耗氧气最多的是
A.CH4 B.C2H4 C.C2H6 D.C2H6O
15.(23-24高一下·黑龙江鹤岗·阶段练习)下列说法正确的是
A.与互为同分异构体 B.与为同一种物质
C.甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.光照下,甲烷与氯气发生加成反应
16.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A.操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
B.溶液b中阳离子只有Fe2+
C.溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被还原
D.加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
17.某气态混合物由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯中的两种组成,取其2.24L(标准状况下)充分燃烧,得到0.16mol二氧化碳气体和3.6g液态水。据此判断下列分析中不正确的是
A.此混合气体中一定含有甲烷
B.此混合气体中可能含有乙烷
C.此混合气体中一定不含有丙烷
D.此气体若是乙烯与甲烷的混合气体,则乙烯与甲烷的体积比为3∶
18.立方烷(C8H8)其八个碳原子对称地排列在立方体的八个角上。以下相关说法错误的是
A.立方烷是苯(C6H6)的同系物
B.立方烷一氯代物1种、二氯代物有3种
C.立方烷在空气中可燃,燃烧有黑烟产生
D.立方烷三氯代物和五氯代物种类相同
19.下列各组物质之间不可能实现如图所示转化的是
选项
X
Y
Z
M
A
B
C
S
SO2
SO3
O2
D
NH3
NO
NO2
O2
二、非选择题
20.(23-24高一下·贵州·阶段练习)有下列各组物质(在横线上填相应的序号):
①O2和O3②H2、D2、T2③12C和l4C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤癸烷和十六烷⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5⑦和
(1)互为同位素的是 。
(2)互为同分异构体的是 。
(3)互为同素异形体的是 。
(4)为同一种物质的是 。
(5)甲烷的电子式为 ,
(6)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成 种产物。
(7)等质量的甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)完全燃烧消耗O2多的是 。
21.①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 。
22.(23-24高一下·福建福州·期末)Ⅰ.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图:
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式: 。
(2)B装置有三种功能:①、混匀混合气体;②、 ;③、 。
(3)E装置中除盐酸外,还含有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为 (填字母)。
a.分液法 b.蒸馏法 c.结晶法
(4)将1molCH4与Cl2发生取代反应,充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol,则参加反应的Cl2的物质的量为 mol。
23.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。0.1mol某烃完全燃烧后,测得生成的二氧化碳为8.96L(STP)、生成的水为9.0g。请通过计算推导该烃的分子式,并写出它可能的结构简式 。
24.如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。现称取一定质量某液态烃(摩尔质量为84 g·mol-1)样品放入电炉中,经燃烧后测得生成二氧化碳8.8 g,生成水3.6 g。
回答下列问题:
(1)装置的连接顺序应是 →A(上述装置可以重复使用)。
(2)装置C中浓硫酸的作用是 。
(3)燃烧管中CuO的作用是 。
(4)(4分)若该有机物是含有四个甲基(—CH3)的烯烃,则其在催化剂、加热、加压的条件下与H2O发生加成反应的化学方程式为 (有机物用结构简式表示)。
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化学周末作业7答案(4.25)
一、选择题
1.答案 B解析 聚丙烯不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;乙烯是水果的催熟剂,水果成熟会释放出乙烯,用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜,B正确;光导纤维的主要成分为二氧化硅,为无机非金属材料,C错误;石墨烯是碳的单质,不含氢元素,不属于烯烃,D错误。
2答案 D
3.答案 C解析 丙烯中含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使之褪色,A正确;乙烯燃烧时火焰明亮,并伴随着黑烟,乙烯和丙烯的最简式相同,含碳量相同,则丙烯燃烧时火焰明亮,并伴随着黑烟,B正确;丙烯与Br2的加成产物为CH2Br—CHBr—CH3,C错误;丙烯与氯化氢发生加成反应,其产物有Cl—CH2—CH2—CH3和两种,它们互为同分异构体,D正确。
4.答案 C解析 甲烷与氯气发生取代反应属于连锁反应,所以生成的有机产物不止是CH3Cl,还有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,A错误;根据甲烷是正四面体结构可知,甲烷的二氯代物只有一种结构,B错误;CH3Cl与氯气混合光照生成CCl4和HCl,属于取代反应,C正确;甲烷和氯气发生取代时,每取代1 mol H原子,需要消耗1 mol氯气,则1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气,D错误。
5.答案 C解析 相同条件下,1体积某气态烃只能与1体积HCl发生加成反应生成氯代烃,说明一个该烃分子中只含有一个碳碳双键;1 mol该氯代烃可与7 mol Cl2发生完全取代反应,说明一个该烃分子中只含有6个氢原子,故选C。
6.答案 D解析 根据反应原理可知,方法二比方法一反应步骤少,能源消耗低,成本低,故①正确;根据反应原理可知,方法二比方法一生产工艺简单,故②正确;方法一中使用了有毒的HCN,故方法二比方法一降低了使用气体的毒性,减少了污染,故③正确。
7.答案 D解析 由A的结构简式可知,化合物A的分子式为C2H5N3,故A正确;B为丙炔,其中存在一个甲基,所有原子不可能在同一条直线上,故B正确;化合物B、C均存在碳碳双键,能够使溴水褪色,故C正确;化合物C和化合物D中均含N原子,不属于烃类,故D错误。
8.答案 B解析 X为乙醇,结构简式为CH3CH2OH,故A错误;乙烯加聚得到聚乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,故B正确;聚乙烯不含碳碳双键,不能使溴水褪色,故D错误。
9.答案 D解析 C3H6可能是丙烯,也可能是环丙烷,C4H8可能是丁烯,也可能是环丁烷,所以C3H6和C4H8不一定与乙烯互为同系物,故A错误;CO2中有氧元素,加氢后除了生成乙烯,还需要生成一种含氧元素的物质,不可能是化合反应,故B错误;乙烯使溴水褪色是由于碳碳双键与Br2发生加成反应,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是由于发生氧化反应,故C错误。
10.答案 D
11.答案 C解析 由题干信息可知,反应①即和CH2CH2反应生成,属于加成反应,A错误;苯乙烯分子中只有碳碳双键能和Br2加成,1 mol 苯乙烯最多与1 mol Br2发生加成反应,B错误;苯乙烯含有碳碳双键,可以使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,而苯不能,故鉴别苯与苯乙烯可采用酸性KMnO4溶液或溴水,C正确;聚苯乙烯分子中存在饱和碳原子,故聚苯乙烯分子中不可能所有原子都处于同一平面内,D错误。
12.【答案】A【解析】A.含4个甲基,则有(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)3CCH2CH3两种结构,前一种有2种一氯代物,后一种有3种一氯代物,即不可能生成4种一氯代物,A错误;
B.3个甲基,结构为(CH3CH2)2CHCH3,能生成4种一氯代物,B正确;C.含3个甲基,结构为(CH3)2CHCH2CH2CH3有5种一氯代物,C正确;D.含2个甲基,为CH3CH2CH2CH2CH2CH3,有3种H原子,则有3种一氯代物,D正确;故答案为:A。
13【答案】C【解析】键线式中顶端和拐点是碳原子,每个碳原子形成四个共价键,依据所给键线式得到物质的结构简式为CH3−CH2−CH(CH3)2;名称依据习惯命名该物质的名称为异戊烷,C项正确;答案选C。
14.【答案】C【详解】A.CH4燃烧的化学方程式为;
B.C2H4燃烧的化学方程式为;
C.C2H6燃烧的化学方程式为;
D.C2H6O燃烧的化学方程式为
根据燃烧的化学方程式可知,等物质的量的CH4、C2H4、C2H6、C2H6O在足量氧气中充分燃烧,消耗氧气最多的是C2H6,故选C。
15.【答案】B【详解】
A.与均为2-甲基丁烷,为同种物质,故A错误;
B.甲烷为正四面体结构,因此与为同一种物质,故B正确;
C.甲烷性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应,故D错误;
故答案选B。
16.【答案】A【分析】溶液a中通入SO2,转化为溶液b,化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4;溶液b中通入空气,转化为溶液c,化学方程式为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O。
【解析】A.由分析可知,操作Ⅱ中,FeSO4被O2氧化,生成Fe2(SO4)3等,反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,A正确;
B.溶液b中,阳离子有Fe2+、H+,可能含有Fe3+,B错误;
C.溶液a转化为溶液b的过程中,SO2转化为H2SO4,SO2失电子被氧化,C错误;
D.由分析可以看出,溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4,加入FeO后,FeO和H2SO4反应会生成FeSO4,D错误;
故答案为:A。
17.B【分析】标况下,2.24L两种气态烃组成的混合物,其物质的量为0.1mol,完全燃烧得到0.16mol二氧化碳和3.6g水,水的物质的量为0.2mol,则混合气体平均分子式为C1.6H4,肯定含有C原子数小于1.6的烃,即一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,不能为乙烷、丙烷,可能为乙烯、丙炔。
【详解】A.由分析可知,此混合气体中一定含有甲烷,A项正确;
B.由分析可知,此混合气体中一定不含乙烷、丙烷,B项错误;
C.由分析可知,此混合气体中一定不含乙烷、丙烷,C项正确;
D.此气体若是乙烯与甲烷的混合气体,令其物质的量分别为xmol、ymol,根据平均C原子数,则:=1.6,整理得x:y=3:2,同温同压下,其体积比等于物质的量之比,则乙烯与甲烷的体积比为3∶2,D项正确;
答案选B。
18.A【详解】A.立方烷和苯的结构不相似,分子组成上相差-C2H2,不符合同系物的定义,立方烷不是苯的同系物,A项错误;
B.立方烷的结构中只有1种化学环境的氢原子,故其一氯代物有1种;立方烷的结构中可以有棱上两个氢原子、面对角线上的两个氢原子以及体对角线上的两个氢原子被氯原子取代,共3种取代方式,则立方烷的二氯代物有3种,B项正确;
C.立方烷的含碳量较高,故其燃烧有黑烟产生,C项正确;
D.可用替代法进行判断,立方烷三氯代物的分子式为C8H5Cl3,立方烷的五氯代物(C8H3Cl5)可视为将三氯代物中的H和Cl互换,由此可知,立方烷三氯代物和五氯代物种类相同,D项正确;
19.A【详解】A.氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠和二氧化碳不能生成碳酸钠,A符合题意;
B.氯气和铁反应生成氯化铁,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,能实现转化,B不符合题意;
C.硫和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,C不符合题意;
D.氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,D不符合题意;
故选A。
20.
【答案】(1)③
(2)④
(3)①
(4)②⑦
(5)
(6)5
(7)甲烷
【详解】(1)质子数相同、中子数不同的原子互为同位素,互为同位素的是12C和l4C,选③;
(2)分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,互为同分异构体的是CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3,选④;
(3)同种元素组成的不同单质互为同素异形体,互为同素异形体的是O2和O3,选①;
(4)
H2、D2、T2都是H元素组成的同种单质,是同一种物质;和分子式相同、结构相同,是同种物质,属于同种物质的是②⑦;
(5)
甲烷的分子式为CH4,电子式为;
(6)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氢,共5种产物。
(7)等质量烃,氢元素质量分数越大完全燃烧耗氧量越大,甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)完全燃烧消耗O2多的是甲烷。
21. 氧化反应 加成反应
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;
22.
【答案】(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(2) 干燥气体 通过观察气泡速度,控制气体流速
(3)a
(4)3
【分析】Ⅰ.A装置为制取氯气的发生装置,B装置可以除去水蒸气,可以混合甲烷和氯气,同时还可以通过产生气泡的快慢调节气体的流速;由于上述过程中产生的氯气和HCl均易导致大气污染,所以E的作用是吸收尾气;
【详解】(1)C装置中生成CH3Cl发生取代反应,反应方程式为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl;
(2)B装置可以均匀混合气、干燥混合气体和控制气流速度(或调整混合气的比例);
(3)氯代烃不易溶于水,而HCl极易溶于水,可以采用分液方法分离提纯,用于分液的仪器是分液漏斗,故选a;
(4)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol,可以设其物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol,四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=1:2:3:4,发生取代反应时,消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol;
23.
0.1mol某烃完全燃烧后,生成的二氧化碳为8.96L(STP)、生成的水为9.0g,则碳元素的物质的量为,氢元素的物质的量为,n(烃):n(C):n(H)=0.1mol:0.4mol:1.0mol=1:4:10,该烃的分子式为C4H10;它有三种结构,分别为正丁烷:CH3CH2CH2CH3,异丁烷CH3CH(CH3)2。
【分析】通过质量守恒定律,可以求出该烃中烃、碳、氢的物质的量之比,进而求出其化学式。
【详解】0.1mol某烃完全燃烧后,生成的二氧化碳为8.96L(STP)、生成的水为9.0g,则碳元素的物质的量为,氢元素的物质的量为,n(烃):n(C):n(H)=0.1mol:0.4mol:1.0mol=1:4:10,该烃的分子式为C4H10;它有三种结构,分别为正丁烷:CH3CH2CH2CH3,异丁烷CH3CH(CH3)2。
24.(1)D→C→E→B→A
(2)吸收O2中的水蒸气
(3)将有机物未完全燃烧产生的CO或C转化为CO2
(4)(CH3)2C C(CH3)2+H2O
解析 Ⅱ.(1)装置D中H2O2在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,用浓硫酸干燥氧气后通入装置E中反应,先用无水氯化钙吸收生成的水,再用碱石灰吸收生成的二氧化碳,为防止空气中的二氧化碳和水进入装置中,干扰实验,最后应连接装置A,因此装置的连接顺序是D→C→E→B→A→A。(4)生成的n(CO2)==0.2 mol,生成的n(H2O)= =0.2 mol,n(C)∶n(H)=1∶2,该液态烃的最简式为CH2,该液态烃的摩尔质量为84 g·mol-1,则该烃的分子式为C6H12 。若该烃是含有四个甲基(—CH3)的烯烃,则碳碳双键的两个碳原子上都连接两个甲基,其结构简式为(CH3)2CC(CH3)2,在催化剂、加热、加压的条件下与H2O发生加成反应的化学方程式为(CH3)2C C(CH3)2+H2O 。
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