内容正文:
第二章 烃
测试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第I卷 选择题(共40分)
一、选择题:本题共15个小题,共40分。第1~10小题,每小题2分;第11~15小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有机化合物分子中,所有原子不可能位于同一平面的是
A.乙烯 B.乙炔 C.苯 D.甲苯
2.下列有机物的系统命名不正确的是
A.1,3-丁二烯
B.二溴乙烷
C.顺-2-戊烯
D.4-甲基-1-戊炔
3.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.乙炔的实验式:C2H2 B.2,3-二甲基丁烷的键线式:
C.羟基的电子式: D.顺-2-丁烯的分子结构模型:
4.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可生成的氯代物种数最多为
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
5.1,2-二氯乙烷是重要的有机溶剂和油脂的萃取剂。下列各组物质在一定条件下反应,能合成1,2-二氯乙烷且最合理的是
A.乙烷与氯气混合 B.乙烯与氯化氢混合
C.将乙烯通入氯的四氯化碳溶液中 D.将乙炔通入氯的四氯化碳溶液中
6.环丙基乙烯(VCP)结构如图所示: ,关于VCP的说法正确的是
A.与乙烯互为同系物
B.与环戊二烯( )互为同分异构体
C.一溴代物有4种
D.VCP与水加成反应的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7.有机物X、Y、Z的分子式均为,键线式如图所示。下列说法正确的是
A.X、Y、Z均能与溴水发生加成反应
B.X、Y、Z分子中碳原子均处在同一平面上
C.X、Y、Z三种分子中π键电子数目都一样
D.X、Y、Z三种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.关于有机物 的下列叙述中,正确的是
A.它的系统名称是 2,4-二甲基-4-戊烯
B.它的分子中最多有 4 个碳原子在同一平面上
C.它与甲基环己烷互为同分异构体
D.该有机物存在顺反异构体
9.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚1,丁二烯;⑤丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是
A.①⑤⑦⑧ B.②④⑥⑧ C.④⑤⑧ D.③④⑤
10.下列物质中一氯取代物种类最多的是
A. B. C. D.
11.工业上可由乙苯生产苯乙烯,反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.上述反应类型属于氧化反应
B.乙苯、苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应、氧化反应
C.1 mol苯乙烯最多可以与4 mol氢气加成,所得产物最多有8个碳原子共面
D.用酸性高锰酸钾溶液可区分乙苯和苯乙烯
12.乙苯、苯乙烯是重要的工业原料,可发生反应:。下列相关分析正确的是
A.I→Ⅱ属于取代反应 B.可以用溴水鉴别I和Ⅱ
C.I和Ⅱ都属于苯的同系物 D.I和Ⅱ中所有碳原子都不可能共平面
13.实验室一般用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯。某兴趣小组设计了如下流程提纯制得的粗溴苯。下列说法错误的是
已知:液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。
A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是分液漏斗
B.操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏
C.加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴
D.水层①中加入KSCN溶液后显红色,说明溴化铁已完全被除尽
14.异戊二烯是天然橡胶的单体。下列说法错误的是
A.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-二丁烯
B.等物质的量的异戊二烯和加成,产物有3种
C.异戊二烯和加成,产物中有手性碳原子
D.聚异戊二烯存在顺反异构
15.以a(环戊二烯)为原料制备d(金刚烷)的路线如图所示。下列说法正确的是
A.a分子中最多有5个原子共平面 B.a与b互为同系物
C.c的分子式为 D.d的一氯代物有2种
第II卷 非选择题(共60分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共60分)
16.(14分)根据题目要求回答有关问题。
Ⅰ.某烷烃的结构简式为:
(1)用系统命名法命名该有机物,其名称为 。
(2)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有 种结构。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有 种结构。
Ⅱ.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(5)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式: 。
17.(15分)“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。
回答下列问题:
(1)上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是: 。
(2)写出C的一种含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃的结构简式: 。
(3)鉴别A和F可以使用的试剂是 。
(4)下列关于烃说法正确的是_______。
A.沸点:2,2-二甲基戊烷 > 正戊烷 > 新戊烷 > 2,3-二甲基丁烷 > 丙烷
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要有:、
C.同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷 > 乙烷 > 乙烯 > 丙炔 > 甲苯 > 乙炔
D.分子的同分异构体中属于烯烃的有5种(包含立体异构)
(5)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,如图结构简式所示的烃,下列说法中错误的是_______。
A.分子中处于同一直线上碳原子有6个
B.分子中最多有14个碳原子处于同一平面
C.该烃苯环上的一氯代物共有4种
D.该烃能发生加成反应和氧化反应
18.(15分)乙烯是重要的化工原料,为验证乙醇在浓硫酸的作用下能发生消去反应,甲同学设计如下实验(部分夹持装置已略去)。
已知:乙烯和溴水存在反应:Br2+H2O+CH2=CH2→HBr+CH2BrCH2OH
I.
(1)写出乙烯在生产或生活中的一种应用: 。
(2)制备乙烯的化学方程式为 。
(3)混合浓硫酸和乙醇时,先加入 。
(4)NaOH溶液的作用为 。
Ⅱ.甲同学对丙中的反应进行了探究:
(5)提出猜想:乙烯除了与Br2发生加成反应生成 (填名称)外,与Br2还发生取代反应生成1-溴乙烯(不溶于水的无色气体)和HBr。
验证猜想:
实验操作
实验现象
向一定浓度的溴水中匀速通入足量纯净的乙烯气体,并用pH传感器检测溶液pH的变化。
溴水褪色,溶液的pH变小
结论:根据实验现象,乙烯与Br2发生了取代反应。
(6)乙同学对甲同学的结论提出异议,认为不一定,其理由是 。
(7)乙同学另外设计实验如下:
实验装置
实验操作
向U型管中加入足量的溴水,缓慢通入适量乙烯后关闭活塞。静置一段时间
如果出现 的现象,则乙烯与Br2发生了取代反应,但没有如此现象。
结论:乙烯与Br2没有发生了取代反应。
19.(16分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)D的化学名称为 ;D中所含官能团的名称为 。
(2)①的反应类型为 ,反应的条件为 。
(3)E的结构简式为 。1molE最多能与 mol氢气发生反应。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的C的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物
②分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为
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第二章 烃
测试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第I卷 选择题(共40分)
一、选择题:本题共15个小题,共40分。第1~10小题,每小题2分;第11~15小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有机化合物分子中,所有原子不可能位于同一平面的是
A.乙烯 B.乙炔 C.苯 D.甲苯
【答案】D
【解析】A.碳碳双键为平面结构,所以乙烯分子中所有原子位于同一平面,故A不符合题意;
B.碳碳三键为直线结构,所以乙炔分子中所有原子位于同一平面,故B不符合题意;
C.苯环为平面结构,所以苯分子中所有原子位于同一平面,故C不符合题意;
D.苯环为平面结构,甲苯分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以甲苯分子中所有原子不可能位于同一平面,故D符合题意;
故选D。
2.下列有机物的系统命名不正确的是
A.1,3-丁二烯
B.二溴乙烷
C.顺-2-戊烯
D.4-甲基-1-戊炔
【答案】B
【解析】A.属于二烯烃,其名称为1,3-丁二烯,A正确;
B.CH2BrCH2Br的名称为1,2-二溴乙烷,B错误;
C.的名称顺-2-戊烯,C正确;
D.的名称为4-甲基-1-戊炔,D正确;
故选B。
3.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.乙炔的实验式:C2H2 B.2,3-二甲基丁烷的键线式:
C.羟基的电子式: D.顺-2-丁烯的分子结构模型:
【答案】A
【解析】A.实验式是最简式,故乙炔的实验式:CH,A错误;
B.2,3-二甲基丁烷的键线式: ,B正确;
C.羟基是电中性的基团,其电子式: ,C正确;
D.顺-2-丁烯中碳碳双键两端的甲基在同一侧,分子结构模型为 ,D正确;
故选A。
4.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可生成的氯代物种数最多为
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
【答案】D
【解析】乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,氯代物有6种,其中一氯乙烷、五氯乙烷和六氯乙烷各一种;二氯乙烷和四氯乙烷中,两个氯原子(氢原子)在同一碳原子或不同碳原子上,各两种;三氯乙烷有三个氯原子在同一碳原子一种,两个氯原子在同一碳原子上,另一氯原子在另一碳原子上2种,合计9种,答案为D。
5.1,2-二氯乙烷是重要的有机溶剂和油脂的萃取剂。下列各组物质在一定条件下反应,能合成1,2-二氯乙烷且最合理的是
A.乙烷与氯气混合 B.乙烯与氯化氢混合
C.将乙烯通入氯的四氯化碳溶液中 D.将乙炔通入氯的四氯化碳溶液中
【答案】C
【解析】A.乙烷和氯气发生取代反应除了生成1,2-二氯乙烷外,还有氯化氢和其它氯代烃生成,产率低,选项A错误;
B.乙烯和氯化氢加成生成氯乙烷,不是1,2-二氯乙烷,选项B错误;
C.乙烯和氯气加成只生成1,2-二氯乙烷,产率高,选项C正确;
D.乙炔和氯气加成除了生成1,2-二氯乙烷外,还有其它氯代烃生成,产率低,选项D错误;
答案选C。
6.环丙基乙烯(VCP)结构如图所示: ,关于VCP的说法正确的是
A.与乙烯互为同系物
B.与环戊二烯( )互为同分异构体
C.一溴代物有4种
D.VCP与水加成反应的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A.环丙基乙烯有三环碳环,结构与乙烯不一样,故不是同系物,A错误;
B.两者不饱和度不同,即分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.环丙基乙烯有4种环境的氢,故一溴代物有4种,C正确;
D.VCP与水加成后生成醇,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
7.有机物X、Y、Z的分子式均为,键线式如图所示。下列说法正确的是
A.X、Y、Z均能与溴水发生加成反应
B.X、Y、Z分子中碳原子均处在同一平面上
C.X、Y、Z三种分子中π键电子数目都一样
D.X、Y、Z三种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知,X分子中含有的苯环不能与溴水发生加成反应,故A错误;
B.由结构简式可知,Y分子中含有3个相连的饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以分子中碳原子不可能处在同一平面上,故B错误;
C.由结构简式可知,X分子中含有1个大π键,Y分子中含有2个π键,Z分子中含有3个π键,所以这三种分子中π键个数不同,故C错误;
D.由结构简式可知,X分子中苯环上的甲基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,Y分子和Z分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故D正确;
故选D。
8.关于有机物 的下列叙述中,正确的是
A.它的系统名称是 2,4-二甲基-4-戊烯
B.它的分子中最多有 4 个碳原子在同一平面上
C.它与甲基环己烷互为同分异构体
D.该有机物存在顺反异构体
【答案】C
【分析】有机物系统命名法步骤:1、选主链:找出最长的①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面;⑥含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
【解析】A.它的系统名称应该是是2,4-二甲基-1-戊烯,A错误;
B.由于碳碳双键是平面形结构,因此至少有4个碳原子共平面,B错误;
C.该分子与甲基环己烷分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.碳碳双键一端存在2个氢原子,故不存在顺反异构体,D错误;
故选C。
9.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚1,丁二烯;⑤丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是
A.①⑤⑦⑧ B.②④⑥⑧ C.④⑤⑧ D.③④⑤
【答案】C
【解析】①甲烷与溴水、高锰酸钾均不反应,①不合题意,②苯与溴水、高锰酸钾均不反应,②不合题意,③聚乙烯与溴水、高锰酸钾均不反应,③不合题意,④聚1,丁二烯中含碳碳双键,与溴水、高锰酸钾均反应,④符合题意,⑤丁炔中含碳碳三键,与溴水、高锰酸钾均反应,⑤符合题意,⑥环己烷与溴水、高锰酸钾均不反应,⑥不合题意,⑦邻二甲苯与溴水不反应,⑦不合题意,⑧环己烯中含碳碳双键,与溴水、高锰酸钾均反应,⑧符合题意,综上分析可知,④⑤⑧,故答案为:C。
10.下列物质中一氯取代物种类最多的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】正戊烷的一氯取代物有3种、萘的一氯取代物有2种、苯和棱晶烷的一氯取代物都只有1种,则正戊烷的一氯取代物种类最多,故选A。
11.工业上可由乙苯生产苯乙烯,反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.上述反应类型属于氧化反应
B.乙苯、苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应、氧化反应
C.1 mol苯乙烯最多可以与4 mol氢气加成,所得产物最多有8个碳原子共面
D.用酸性高锰酸钾溶液可区分乙苯和苯乙烯
【答案】A
【解析】A.有机化学反应中,加O或去H是氧化反应,故该反应为去H的氧化反应,A正确;
B.乙苯中没有碳碳双键或碳碳三键,无法发生加聚反应,B错误;
C.苯乙烯中最多8个碳原子共平面,1 mol苯乙烯最多可以与4 mol氢气加成,但加成产物中碳环不再是平面结构,C错误;
D.乙苯和苯乙烯都会被酸性高锰酸钾溶液氧化,故无法用酸性高锰酸钾溶液区分两者,D错误;
故选A。
12.乙苯、苯乙烯是重要的工业原料,可发生反应:。下列相关分析正确的是
A.I→Ⅱ属于取代反应 B.可以用溴水鉴别I和Ⅱ
C.I和Ⅱ都属于苯的同系物 D.I和Ⅱ中所有碳原子都不可能共平面
【答案】B
【解析】A.由方程式可知,I→Ⅱ的反应为一定条件下苯乙烯与氢气发生加成反应生成乙苯,故A错误;
B.苯乙烯分子中含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应使溶液褪色,乙苯不能与溴水发生加成反应,但可以萃取溴水中的溴,加入溴水,溶液分层,上层溶液呈橙色,则用溴水可以鉴别I和Ⅱ,故B正确;
C.苯的同系物中含有1个苯环,侧链为烷烃基,苯乙烯分子的侧链为乙烯基,所以苯乙烯不属于苯的同系物,故C错误;
D.乙苯分子中苯环为平面结构,由三点成面可知,分子中所有碳原子可能共平面;乙烯苯分子中苯环、乙烯基两个平面可以通过单键寻转达成共面,故D错误;
故选B。
13.实验室一般用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制备溴苯。某兴趣小组设计了如下流程提纯制得的粗溴苯。下列说法错误的是
已知:液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。
A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是分液漏斗
B.操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏
C.加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴
D.水层①中加入KSCN溶液后显红色,说明溴化铁已完全被除尽
【答案】D
【分析】粗溴苯中含有溴苯、苯、Br2、FeBr3等。粗溴苯水洗后,液体分层,FeBr3易溶于水进入水层,溴易溶于有机物,和苯、溴苯一起进入有机层,分液得水层①和有机层①,操作I为分液,再加入NaOH溶液除去Br2,再次分液,操作II也为分液,水层②中主要含有NaBr、NaBrO等,有机层②中含有苯、溴苯等。第二次水洗除去有机层②中可能含有的少量,分液后得水层③和有机层③。加入无水氯化钙吸水,操作Ⅳ为过滤,得有机层④,其中含有苯和溴苯,最后根据二者沸点不同,利用操作Ⅴ为蒸馏实现分离。水层①中加入KSCN溶液后显红色,只能说明水层①中含有铁离子,但不能说明溴化铁已完全被除尽,以此解答该题。
【解析】A.根据分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是分液漏斗,A正确;
B.根据分析可知,操作Ⅳ、操作Ⅴ分别是过滤和蒸馏,B正确;
C.根据分析可知,加入NaOH溶液的目的是除去有机层①中的单质溴,C正确;
D.水层①中加入KSCN溶液后显红色,只能说明水层①中含有铁离子,但不能说明溴化铁已完全被除尽,D错误;
答案选D。
14.异戊二烯是天然橡胶的单体。下列说法错误的是
A.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-二丁烯
B.等物质的量的异戊二烯和加成,产物有3种
C.异戊二烯和加成,产物中有手性碳原子
D.聚异戊二烯存在顺反异构
【答案】A
【解析】A.异戊二烯的系统命名为2-甲基-1,3-丁二烯,A错误;
B.等物质的量的 和加成,可发生1,2-加成,3,4-加成,1,4-加成,产物有3种,B正确;
C. 和加成后2号、3号碳上分别连接了四个不同的基团,为手性碳原子,C正确;
D.聚异戊二烯的结构简式为 ,双键两侧的碳原子各连了两个不同的基团,故存在顺反异构,D正确;
故选A。
15.以a(环戊二烯)为原料制备d(金刚烷)的路线如图所示。下列说法正确的是
A.a分子中最多有5个原子共平面 B.a与b互为同系物
C.c的分子式为 D.d的一氯代物有2种
【答案】D
【解析】A. a中2个碳碳双键可共面时,共面原子最多,则5个碳原子及部分H原子可共面,可知最多共面原子数大于5,故A错误;
B. a、b的结构不相似,二者不属于同系物,故B错误;
C. c的分子式为C10H16,故C错误;
D. d只有亚甲基、次甲基上的H原子,如图 ,故一氯代物有2种,故D正确;
故选:D。
第II卷 非选择题(共60分)
二、非选择题(本大题共4个小题,共60分)
16.(14分)根据题目要求回答有关问题。
Ⅰ.某烷烃的结构简式为:
(1)用系统命名法命名该有机物,其名称为 。
(2)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有 种结构。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有 种结构。
Ⅱ.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(5)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式: 。
【答案】(1)2,2,3,4-四甲基己烷
(2)5
(3)1
(4)5
(5) 9
(6)、、、
【解析】(1)主链应该为6个C原子,离取代基较近的一端开始编号,则2号位有两个甲基,3号、4号位各有一个甲基,用系统命名法命名该有机物,其名称为2,2,3,4-四甲基己烷。
(2)
若该烷烃由某单烯烃与氢气加成后得到,按单烯烃催化加氢的原理可知,只要在烷烃中相邻碳原子上各去掉一个氢原子即可把碳碳单键恢复为原来碳碳双键,则单烯烃的双键位置有5种,如图所示:。
(3)
若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,按单炔烃催化加氢的原理可知,只要在相邻碳原子上各去掉两个氢原子即可把碳碳单键恢复为原来碳碳三键,则该炔烃可能有1种结构,如图所示。
(4)
若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则碳碳双键不能相连,该二烯烃可能有:、和,共3+1+1=5种结构。
(5)
根据给出的信息可知,和苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则此烃基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为一个羧基。现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,则甲分子中和苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,则甲的结构简式是;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,说明乙的苯环上有两个取代基,而且和苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则乙分子中苯环上的两个取代基可能是两个乙基,或一个甲基和一个丙基,或一个甲基和一个异丙基,都有邻、间、对三种不同位置,所以乙的可能的结构有9种。
(6)
有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,若苯环上有两个取代基,只可能在对位上各有一个乙基,即;若有三个取代基,苯环上的一溴代物不可能只有一种;若有四个取代基,即四个甲基,连在苯环上的位置有三种,即、、。
17.(15分)“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。
回答下列问题:
(1)上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是: 。
(2)写出C的一种含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃的结构简式: 。
(3)鉴别A和F可以使用的试剂是 。
(4)下列关于烃说法正确的是_______。
A.沸点:2,2-二甲基戊烷 > 正戊烷 > 新戊烷 > 2,3-二甲基丁烷 > 丙烷
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要有:、
C.同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷 > 乙烷 > 乙烯 > 丙炔 > 甲苯 > 乙炔
D.分子的同分异构体中属于烯烃的有5种(包含立体异构)
(5)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,如图结构简式所示的烃,下列说法中错误的是_______。
A.分子中处于同一直线上碳原子有6个
B.分子中最多有14个碳原子处于同一平面
C.该烃苯环上的一氯代物共有4种
D.该烃能发生加成反应和氧化反应
【答案】(1)AD
(2)
(3)溴水或溴的四氯化碳溶液
(4)BC
(5)C
【解析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是:AD;
(2)苯不饱和度为4,该分子的一种含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃,则其结构简式:;
(3)A中无碳碳双键、F中含有碳碳双键,则鉴别A和F可以使用的试剂是溴水或溴的四氯化碳溶液;
(4)A.烷烃相对分子质量越大沸点越高,相同碳原子数烷烃支链越多沸点越低,故沸点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>新戊烷>丙烷,A错误;
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要为邻对位的氢被取代产物:、,B正确;
C.等质量的烃完全燃烧时,H的质量分数越大,耗去O2的量越多;则同质量的物质燃烧耗量:甲烷>乙烷>乙烯>丙炔>甲苯>乙炔,C正确;
D.分子的同分异构体中属于烯烃的有6种,D错误;
(5)A.苯环对位的原子共线,则分子中处于同一直线上碳原子有6个,A正确;
B.苯环直接相连的原子共面,单键可以旋转,则分子中最多有14个碳原子处于同一平面,B正确;
C.该烃苯环上有2种氢,则苯环上一氯代物共有2种,C错误;
D.该烃能燃烧发生氧化反应,含苯环能发生加成反应,D正确;
故选C。
18.(15分)乙烯是重要的化工原料,为验证乙醇在浓硫酸的作用下能发生消去反应,甲同学设计如下实验(部分夹持装置已略去)。
已知:乙烯和溴水存在反应:Br2+H2O+CH2=CH2→HBr+CH2BrCH2OH
I.
(1)写出乙烯在生产或生活中的一种应用: 。
(2)制备乙烯的化学方程式为 。
(3)混合浓硫酸和乙醇时,先加入 。
(4)NaOH溶液的作用为 。
Ⅱ.甲同学对丙中的反应进行了探究:
(5)提出猜想:乙烯除了与Br2发生加成反应生成 (填名称)外,与Br2还发生取代反应生成1-溴乙烯(不溶于水的无色气体)和HBr。
验证猜想:
实验操作
实验现象
向一定浓度的溴水中匀速通入足量纯净的乙烯气体,并用pH传感器检测溶液pH的变化。
溴水褪色,溶液的pH变小
结论:根据实验现象,乙烯与Br2发生了取代反应。
(6)乙同学对甲同学的结论提出异议,认为不一定,其理由是 。
(7)乙同学另外设计实验如下:
实验装置
实验操作
向U型管中加入足量的溴水,缓慢通入适量乙烯后关闭活塞。静置一段时间
如果出现 的现象,则乙烯与Br2发生了取代反应,但没有如此现象。
结论:乙烯与Br2没有发生了取代反应。
【答案】(1)催熟剂
(2)
(3)乙醇
(4)除去SO2
(5)1,2-二溴乙烷
(6)乙烯和溴水存在反应:Br2+H2O+CH2=CH2→HBr+CH2BrCH2OH,反应生成强酸HBr,也会导致酸性逐渐增强
(7)溴水褪色、溶液酸性变强且有分层
【分析】实验室制备乙烯所用的原料为乙醇,浓硫酸作催化剂、脱水剂,反应条件是加热到170℃,反应生成乙烯,反应可能生成二氧化硫,氢氧化钠溶液除去可能生成的二氧化硫,乙烯进入丙装置和溴水加成使得溴水褪色;
【解析】(1)乙烯能使得果实加速成熟,可用作催熟剂;
(2)乙醇在浓硫酸的催化作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应:;
(3)浓硫酸溶解放出大量的热,混合浓硫酸和乙醇时,应首先加入乙醇;
(4)NaOH溶液与SO2能发生反应生成亚硫酸钠,NaOH溶液与乙烯不反应,所以NaOH溶液能除去SO2;
(5)乙烯与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br,为1,2-二溴乙烷;
(6)已知:乙烯和溴水存在反应:Br2+H2O+CH2=CH2→HBr+CH2BrCH2OH,反应生成强酸HBr,也会导致酸性逐渐增强,故酸性增强不一定是乙烯与Br2发生了取代反应;
(7)HBr、CH2BrCH2OH均易溶于水,则1-溴乙烯不溶于水为有机层,故如果出现溴水褪色、溶液酸性变强且有分层的现象,则乙烯与Br2发生了取代反应。
19.(16分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)D的化学名称为 ;D中所含官能团的名称为 。
(2)①的反应类型为 ,反应的条件为 。
(3)E的结构简式为 。1molE最多能与 mol氢气发生反应。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。
(5)符合下列条件的C的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物
②分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为
【答案】(1)苯乙炔 碳碳三键
(2)取代反应 光照
(3) 10
(4)
(5)5
【分析】由B的分子式、C的结构简式,B→C发生取代反应,可知B为,则A与氯乙烷发生取代反应生成B,则A为,对比C、D的结构可知,C脱去2分子HCl同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应,D发生信息中的偶联反应生成E为。
【解析】(1)D的化学名称为苯乙炔;D中官能团名称是碳碳三键,故答案为:苯乙炔;碳碳三键;
(2)反应①是与CH3CH2Cl反应生成与HCl,该反应类型为取代反应;反应②发生苯环侧链乙基上的氯代反应,需要的条件为光照,故答案为:取代反应;光照;
(3)D发生信息中的偶联反应生成E,故E的结构简式为,E中2个苯环、2个碳碳三键能与氢气发生加成反应,1mol E最多能与10mol氢气反应,故答案为:;10;
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为;
(5)C的同分异构体属于芳香族化合物,说明含有苯环,分子中只有两种不同化学环境的氢且数目比为3:1,符合条件的同分异构体有、、、、共5种,故答案为:5。
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