内容正文:
专题08 不饱和烃
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
1.乙烯分子的结构特点
(1)乙烯分子是平面结构,2个C原子和4个H原子共平面。
(2)键角约为120°。
(3)双键不能转动,其中一个键易断裂。
2.分子中含有碳碳双键和碳氢键,性质较为活泼。
①可燃性:CH2===CH2+3O22CO2+2H2O。(火焰明亮且伴有黑烟)
③加聚反应:nCH2===CH2。
3.乙烯和乙烷的对比
反应物
乙烯与溴单质
乙烷与溴单质
反应类型
加成反应
取代反应
反应条件
常温常压
光照,溴蒸气
化学键的变化
C=C中一个键断裂
断C-H键
反应特点
只上不下
有上有下
生成物特点
一种产物,加成1mol双键,耗1molBr2
产物为混合物,取代1mol H,耗1mol Br2
4.加成反应与取代反应的比较
类型
取代反应
加成反应
反应物的结构特征
含有易被取代的原子或原子团
含有不饱和键(如碳碳双键等)
生成物
两种(一般是一种有机物和一种无机物)
一种(有机物)
碳碳键变化情况
无变化
不饱和键断裂
结构变化形式举例
等量替换式,如CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
开键加合式,如CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
5.常见烃分子结构及性质比较
类别
链状烷烃
链状单烯烃
链状单炔烃
代表物
结构简式
CH4
CH2=CH2
CH≡CH
电子式
结构式
H—C≡C—H
分子空间结构特点
正四面体
6个原子共平面
4个原子共直线
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
结构特点
含碳碳双键
含碳碳三键
化学性质
取代反应
光照卤代
—
—
加成反应
—
与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
氧化反应
燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,伴有黑烟
燃烧火焰明亮,伴有浓烈黑烟
与KMnO4溶液不反应
使KMnO4溶液褪色
使KMnO4溶液褪色
加聚反应
—
能发生
能发生
鉴别
KMnO4溶液和溴水均不褪色
KMnO4溶液和溴水均褪色
6.乙炔——最简单的炔烃
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
C2H2
H—C≡C—H
HC≡CH
结构特点
4个原子均在同一直线上,属于直线形分子,键角为180°
注意:乙炔的不饱和程度比乙烯更高,分子中存在碳碳三键,三键中有两个键不稳定,在化学反应中容易断裂,因此具有类似乙烯的化学性质,易于发生氧化和加成反应。
7.苯——最简单的芳香烃,是芳香烃的母体
分子式
结构式
结构简式
分子模型
结构特点
C6H6
苯分子为平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,处于对位的4个原子在同一条直线上
注意:苯是芳香烃的母体,是一种具有环状结构的不饱和烃,其结构简式习惯上写为,但实际上分子内相邻的碳原子间化学键完全相同,是一种介于单双键之间的特殊化学键,所以也用来表示。
8.由加聚产物推单体的方法
①由加聚高聚物推单体是聚合反应的逆过程,方法是:高聚物链节半键还原→双键重现→正推验证。
②在上述过程中,若半键还原无法形成完整双键,可考虑再断裂单键构成完整双键(不是一种单体)或断裂双键构成完整双键(二烯烃)。
例如:a.凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
如: ,其单体是。
b.凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。
如:的单体为和两种。
c.凡链节主键中只有碳原子,并存在结构的高聚物,其规律是:“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合即单双键互换。
如:的单体是:,
的单体是:和。
9.分子共线、共面问题
类型
结构式
结构特点
共线、共面情况
甲烷型
正四面体结构
5个原子最多有3个原子共平面,中的原子不可能共平面
规律:凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时,与碳原子相连的4个原子组成四面体结构。有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子,则分子中的所有原子不可能共面。
乙烯型
平面形结构
所有原子共平面,与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面
规律:有机物分子结构中每出现1个碳碳双键,则整个分子中至少有6个原子共面
分析丙烯(CH3CH=CH2)原子共面情况
情况
分析
三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C,⑥C,⑦H构成三角形),⑦H也可能在这个平面上
即:丙烯分子最多7个原子共平面,至少有6个原子共平面
【例1】下列关于乙烯和乙烷比较的说法中,不正确的是
A.乙烯的结构简式为CH2CH2,乙烷的结构简式为CH3CH3
B.乙烯无同分异构体,乙烷也无同分异构体
C.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烷分子中含有碳碳单键,双键不如单键稳定,导致乙烯的性质比乙烷活泼
D.乙烯分子中因含有不饱和键,导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
【例2】丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A.丙烯分子中3个碳原子共平面 B.丙烯→X的反应属于取代反应
C.Y的结构简式为 D.聚合物Z的链节为
【例3】乙烯、丙烯和1,3—丁二烯是常见的合成高分子化合物的基础原料,由此三种有机物合成的高分子化合物可能为
A.
B.
C.
D.
【例4】已知有机物a:,有机物b:,下列说法中正确的是
A.苯是a的同分异构体
B.a中6个碳原子都在同一平面内
C.b可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
D.b和氢气完全加成后产物的一氯代物有3种
1.根据乙烯的性质推测丁烯的性质,下列说法不正确的是
A.丁烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.丁烯能在空气中燃烧
C.丁烯与溴发生加成反应的产物是
D.聚丁烯的结构可以表示
2.下列反应中,属于加成反应的是
A.乙烯使酸性溶液褪色
B.苯燃烧
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷
3.下列物质不可能是乙烯加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
4.下列反应不属于加成反应的是( )
A.CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
B.2CH3CH3+7O24CO2+6H2O
C. +H2
D. D.CH2==CH2+Br2 → CH2BrCH2Br
5.EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为
A. B.
C.和 D.和
6.以a.、b.、c.为原料可合成有机物M(如图)。下列说法错误的是
A.a、b、c为有机物M的单体
B.有机物M为高分子化合物
C.a、b、c合成有机物M的反应类型为加聚反应
D.有机物M的链节为、、
7.某气态烃1 mol最多可与2 mol HCl加成,所得产物与Cl2发生取代反应时,若将氢原子全部取代,需要8 mol Cl2,由此可知该烃结构简式可能为( )
A.CH≡CH B.CH3—C≡CH
C.CH3—C≡C—CH3 D.CH—CH3== CH—CH3
8.下列说法不正确的是
A.所有原子可能在同一平面上
B.C4H9Cl有4种同分异构体
C.1 mol乙烯与氯气完全加成后,产物再与氯气彻底取代,两个过程共消耗氯气5 mol
D.高分子的单体是CH2=CH-CH=CH2
9.柠檬烯制备生物可降解塑料(Y)的过程如下。其中X→Y原子利用率为100%。下列说法不正确的是
A.柠檬烯的分子式为
B.柠檬烯→X过程中作氧化剂
C.试剂a为
D.上述三种有机物均能与酸性高锰酸钾溶液反应
10.乙烯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)乙烯的电子式 ,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.CH3CH2Br C.CH3CH2OH D.ClCH2CH2Cl
(4)聚氯乙烯(简称PVC),如果用于食品包装,会对食品的安全性有一定的影响。PVC可由氯乙烯(CH2=CH-Cl)在一定条件下发生加聚反应制得,PVC的结构可表示为 。
11.有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是 。
①氯气和液氯;②D和T;③和 ;④和;⑤和; ⑥和。
(2)按系统命名法,的名称为 。
(3)有机物的结构简式为,分子中最多有 个碳原子共平面。
(4)将铜丝加热后,快速伸入乙醇中,写出化学方程式 。
(5)的单体是 。
12.乙烯是石油化学工业重要的基本原料,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。例如可以合成聚氯乙烯(PVC)和用作汽油抗震剂的CH3CH2Cl。
(1)A有两种同分异构体,结构简式分别是 。
(2)B→D的反应类型是 。
(3)E的结构简式是 。
(4)M→的反应方程式是 。
13.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,还是一种植物生长调节剂,A可发生如下所示的一系列化学反应:
E←AB→C(C2H5Cl)。
根据图回答下列问题:
(1)由B生成C的反应类型是 。
(2)E是一种高分子化合物,A生成E的化学反应方程式是 。
(3)F是B的一种同系物,其相对分子质量为72,则F的同分异构体有 种,若F的碳骨架为直链,则其与氯气光照后得到的一氯代物有 种。
(4)如图显示的是烃中的碳原子相互结合的几种方式。图中,互为同分异构的是 ,互为同系物的是 。
(5)用系统命名法命名下面的烃A: 。
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专题08 不饱和烃
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
1.乙烯分子的结构特点
(1)乙烯分子是平面结构,2个C原子和4个H原子共平面。
(2)键角约为120°。
(3)双键不能转动,其中一个键易断裂。
2.分子中含有碳碳双键和碳氢键,性质较为活泼。
①可燃性:CH2===CH2+3O22CO2+2H2O。(火焰明亮且伴有黑烟)
③加聚反应:nCH2===CH2。
3.乙烯和乙烷的对比
反应物
乙烯与溴单质
乙烷与溴单质
反应类型
加成反应
取代反应
反应条件
常温常压
光照,溴蒸气
化学键的变化
C=C中一个键断裂
断C-H键
反应特点
只上不下
有上有下
生成物特点
一种产物,加成1mol双键,耗1molBr2
产物为混合物,取代1mol H,耗1mol Br2
4.加成反应与取代反应的比较
类型
取代反应
加成反应
反应物的结构特征
含有易被取代的原子或原子团
含有不饱和键(如碳碳双键等)
生成物
两种(一般是一种有机物和一种无机物)
一种(有机物)
碳碳键变化情况
无变化
不饱和键断裂
结构变化形式举例
等量替换式,如CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
开键加合式,如CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
5.常见烃分子结构及性质比较
类别
链状烷烃
链状单烯烃
链状单炔烃
代表物
结构简式
CH4
CH2=CH2
CH≡CH
电子式
结构式
H—C≡C—H
分子空间结构特点
正四面体
6个原子共平面
4个原子共直线
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
结构特点
含碳碳双键
含碳碳三键
化学性质
取代反应
光照卤代
—
—
加成反应
—
与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
氧化反应
燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,伴有黑烟
燃烧火焰明亮,伴有浓烈黑烟
与KMnO4溶液不反应
使KMnO4溶液褪色
使KMnO4溶液褪色
加聚反应
—
能发生
能发生
鉴别
KMnO4溶液和溴水均不褪色
KMnO4溶液和溴水均褪色
6.乙炔——最简单的炔烃
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间充填模型
C2H2
H—C≡C—H
HC≡CH
结构特点
4个原子均在同一直线上,属于直线形分子,键角为180°
注意:乙炔的不饱和程度比乙烯更高,分子中存在碳碳三键,三键中有两个键不稳定,在化学反应中容易断裂,因此具有类似乙烯的化学性质,易于发生氧化和加成反应。
7.苯——最简单的芳香烃,是芳香烃的母体
分子式
结构式
结构简式
分子模型
结构特点
C6H6
苯分子为平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,处于对位的4个原子在同一条直线上
注意:苯是芳香烃的母体,是一种具有环状结构的不饱和烃,其结构简式习惯上写为,但实际上分子内相邻的碳原子间化学键完全相同,是一种介于单双键之间的特殊化学键,所以也用来表示。
8.由加聚产物推单体的方法
①由加聚高聚物推单体是聚合反应的逆过程,方法是:高聚物链节半键还原→双键重现→正推验证。
②在上述过程中,若半键还原无法形成完整双键,可考虑再断裂单键构成完整双键(不是一种单体)或断裂双键构成完整双键(二烯烃)。
例如:a.凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
如: ,其单体是。
b.凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。
如:的单体为和两种。
c.凡链节主键中只有碳原子,并存在结构的高聚物,其规律是:“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合即单双键互换。
如:的单体是:,
的单体是:和。
9.分子共线、共面问题
类型
结构式
结构特点
共线、共面情况
甲烷型
正四面体结构
5个原子最多有3个原子共平面,中的原子不可能共平面
规律:凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时,与碳原子相连的4个原子组成四面体结构。有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子,则分子中的所有原子不可能共面。
乙烯型
平面形结构
所有原子共平面,与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面
规律:有机物分子结构中每出现1个碳碳双键,则整个分子中至少有6个原子共面
分析丙烯(CH3CH=CH2)原子共面情况
情况
分析
三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C,⑥C,⑦H构成三角形),⑦H也可能在这个平面上
即:丙烯分子最多7个原子共平面,至少有6个原子共平面
【例1】下列关于乙烯和乙烷比较的说法中,不正确的是
A.乙烯的结构简式为CH2CH2,乙烷的结构简式为CH3CH3
B.乙烯无同分异构体,乙烷也无同分异构体
C.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烷分子中含有碳碳单键,双键不如单键稳定,导致乙烯的性质比乙烷活泼
D.乙烯分子中因含有不饱和键,导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】A
【解析】A.乙烯中碳碳双键官能团不能省略,结构简式应该为:CH2=CH2,故A错误;B.乙烯是最简单的烯烃,只有一种结构,无同分异构体,乙烷结构简式为CH3CH3,无同分异构体,故B正确;C.乙烯分子中碳碳双键比乙烷分子中碳碳单键容易断裂,导致乙烯更加不稳定,化学性质比乙烷活泼,故C正确;D.乙烯中的碳碳双键不稳定,能被高锰酸钾氧化,故能使高锰酸钾溶液褪色;也能和溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确。故选:A。
【例2】丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A.丙烯分子中3个碳原子共平面 B.丙烯→X的反应属于取代反应
C.Y的结构简式为 D.聚合物Z的链节为
【答案】C
【分析】丙烯和溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成X为BrCH2-CH=CH2,丙烯与溴单质发生加成反应生成Y为CH3-CHBr-CH2Br,丙烯发生加聚反应生成Z为聚丙烯;
【解析】A.丙烯结构简式为CH3-CH=CH2,与碳碳双键直接相连的原子共平面,分子中3个碳原子共平面,A正确;B.丙烯和溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成X为BrCH2-CH=CH2,丙烯→X属于取代反应, B正确;C.丙烯与溴单质发生加成反应生成Y为CH3-CHBr-CH2Br,C错误;D.丙烯发生加聚反应生成Z为聚丙烯,聚合物Z的链节为,D正确;故选C。
【例3】乙烯、丙烯和1,3—丁二烯是常见的合成高分子化合物的基础原料,由此三种有机物合成的高分子化合物可能为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】乙烯、丙烯和1,3—丁二烯按照如下顺序发生加聚反应可能得到,
nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2+ n;
【解析】A.1,3—丁二烯参与加聚反应以1,4加成为基础,故链接中有双键存在,并且不可能在链端,A错误;B.1,3—丁二烯参与加聚反应以1,4加成为基础,故链接中有双键存在,B错误;C.根据分析由此三种有机物合成的高分子化合物可能为,C正确;D.丙烯参与加聚反应,甲基应作为支链写出,D错误;故选C。
【例4】已知有机物a:,有机物b:,下列说法中正确的是
A.苯是a的同分异构体
B.a中6个碳原子都在同一平面内
C.b可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
D.b和氢气完全加成后产物的一氯代物有3种
【答案】B
【解析】A.苯的分子式为,a的分子式为,分子式不同,二者不是同分异构体,A错误;B.乙烯中两个C原子和4个H原子在同一平面内,与碳碳双键直接相连的2个C原子也全部在同一平面内,所以a中6个碳原子都在同一平面内,B正确;C.b的碳碳双键与Br2发生加成反应导致溴水褪色,与酸性KMnO4溶液发生氧化反应导致其褪色,二者反应类型不同,C错误;D.b和氢气完全加成后产物为,有4种不同的氢,一氯代物有4种,D错误;故选B。
1.根据乙烯的性质推测丁烯的性质,下列说法不正确的是
A.丁烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.丁烯能在空气中燃烧
C.丁烯与溴发生加成反应的产物是
D.聚丁烯的结构可以表示
【答案】D
【解析】A.丁烯含有碳碳双键,具有还原性,能够还原酸性高锰酸钾,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;B.丁烯只含碳、氢元素,可以燃烧生成二氧化碳和水,故B正确;C.CH2=CHCH2CH3与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,结构简式为:,故C正确;D.丁烯加成聚合生成聚丁烯,聚丁烯结构式为:,故D错误;答案选D。
2.下列反应中,属于加成反应的是
A.乙烯使酸性溶液褪色
B.苯燃烧
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷
【答案】C
【解析】A.乙烯中含有碳碳双键,能被高锰酸钾氧化使其褪色,属于氧化反应,故A不符合题意;
B.苯燃烧属于氧化反应,故B不符合题意;
C.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷,乙烯中碳碳双键打开分别连接溴原子,属于加成反应,故C符合题意;
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷属于取代反应,故D不符合题意;
故选:C。
3.下列物质不可能是乙烯加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
【答案】B
【解析】
做这种类型的题时,一定要抓住加成反应的特点:“断一加二,从哪里断,从哪里加”,所以CH2===CH2加成应该是每个碳原子上加一个原子或原子团,所以加成后每个碳原子上至少有两个氢原子,B选项不符合。
4.下列反应不属于加成反应的是( )
A.CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
B.2CH3CH3+7O24CO2+6H2O
C. +H2
D. D.CH2==CH2+Br2 → CH2BrCH2Br
【答案】B
【解析】
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子或原子团直接结合形成心动的化合物的反应叫做加成反应,根据定义可知只有B不是加成反应。
5.EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为
A. B.
C.和 D.和
【答案】C
【解析】此聚合物链节中无双键,则两个碳原子为一组,取链节断开中间的单键后加双键即得高聚物的单体,故C项正确。
6.以a.、b.、c.为原料可合成有机物M(如图)。下列说法错误的是
A.a、b、c为有机物M的单体
B.有机物M为高分子化合物
C.a、b、c合成有机物M的反应类型为加聚反应
D.有机物M的链节为、、
【答案】D
【解析】A.不同种不饱和烃(或含双键有机物)发生加聚反应一般称为混聚,根据题目描述,三种不饱和卤代烃混聚得到高聚物M,所以三种不饱和卤代烃是该高聚物单体,描述正确,不符题意;B.有机物M是三种不饱和卤代烃加聚生成,生成的聚合分子一般分子量都会超过一万,所以是高分子化合物,描述正确,不符题意;C.不饱和卤代烃拆双键,相互连接形成长链,属于加聚反应,描述正确,不符题意;D.链节表达不当,中间一个链节应是—CHF—CF2—,描述错误,符合题意;综上,本题选D。
7.某气态烃1 mol最多可与2 mol HCl加成,所得产物与Cl2发生取代反应时,若将氢原子全部取代,需要8 mol Cl2,由此可知该烃结构简式可能为( )
A.CH≡CH B.CH3—C≡CH
C.CH3—C≡C—CH3 D.CH—CH3== CH—CH3
【答案】C
【解析】
可以与2mol氯化氢加成说明分子中有两个双键或者一个三键,加成产物中氢全部被取代为Cl,需要8 mol Cl2说明产物中有8个H(其中两个是加成生成的)由此判断,答案为C。
8.下列说法不正确的是
A.所有原子可能在同一平面上
B.C4H9Cl有4种同分异构体
C.1 mol乙烯与氯气完全加成后,产物再与氯气彻底取代,两个过程共消耗氯气5 mol
D.高分子的单体是CH2=CH-CH=CH2
【答案】D
【解析】A.苯分子是平面分子,乙烯分子是平面分子,在苯乙烯分子中含有的苯基及乙烯基两个平面结构结构,两个平面通过C-C单键结合,由于碳碳单键可以旋转,因此两个平面可能共平面,故苯乙烯分子中所有原子可能在同一平面上,A正确;B.C4H9Cl可看作是C4H10分子中的一个H原子被Cl原子取代产生的物质。C4H10有正丁烷、异丁烷两种不同结构,每种结构中都含有两种不同位置的H原子,故C4H9Cl有4种同分异构体,B正确;C.乙烯分子结构简式是CH2=CH2,1个分子中含有一个不饱和的碳碳双键,能够与1个氯气分子发生加成反应产生CH2ClCH2Cl,该物质分子中含有4个H原子,可以再与4个Cl2分子发生完全取代反应产生CCl3CCl3,因此1 mol乙烯与氯气完全加成后,产物再与氯气彻底取代,两个过程共消耗氯气的物质的量为(1+4)mol=5 mol,C正确;D.该高分子链节上含有不饱和的碳碳双键,在双键两侧各一个C原子处断裂碳碳单键,然后单键变双键,双键变单键,分别形成1个碳碳双键,则说明原单体分子中含有2个不饱和的碳碳双键,其单体为CH2=CH-CH=CH2、CH2=CH-CH3,D错误;故合理选项是D。
9.柠檬烯制备生物可降解塑料(Y)的过程如下。其中X→Y原子利用率为100%。下列说法不正确的是
A.柠檬烯的分子式为
B.柠檬烯→X过程中作氧化剂
C.试剂a为
D.上述三种有机物均能与酸性高锰酸钾溶液反应
【答案】A
【分析】柠檬烯的分子式为C10H16,分析X与Y可知,原子利用率为100%,a为CO2,柠檬烯→X过程中H2O2作氧化剂,将碳碳双键氧化,据此回答
【解析】A.根据分析可知,柠檬烯的分子式为C10H16,A符合题意;
B.根据分析可知,柠檬烯→X过程中H2O2作氧化剂,B不符合题意;
C.根据分析可知,试剂a为CO2,C不符合题意;
D.上述三种有机物均含有碳碳双键,所以均可以和酸性高锰酸钾溶液反应,D不符合题意;
故选A.
10.乙烯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)乙烯的电子式 ,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.CH3CH2Br C.CH3CH2OH D.ClCH2CH2Cl
(4)聚氯乙烯(简称PVC),如果用于食品包装,会对食品的安全性有一定的影响。PVC可由氯乙烯(CH2=CH-Cl)在一定条件下发生加聚反应制得,PVC的结构可表示为 。
【答案】(1) CH2=CH2 (2)BD (3)ABCD (4)
【解析】(1)乙烯分子中含有碳碳双键,电子式为 ,结构简式CH2=CH2;
(2)A.稀硫酸和甲烷、乙烯均不反应,不能鉴别;B.溴的四氯化碳溶液能乙烯发生加成反应褪色、和甲烷不反应,能鉴别;C.水和甲烷、乙烯均不反应,不能鉴别;D.酸性高锰酸钾溶液和乙烯发生氧化反应褪色、和甲烷不反应,能鉴别;故选BD;
(3)A.乙烯和氢气加成得到乙烷,符合题意;B.乙烯和HBr加成得到溴乙烷,符合题意;C.乙烯和水加成得到乙醇,符合题意;D.乙烯和氯气加成得到ClCH2CH2Cl,符合题意;故选ABCD;
(4)氯乙烯(CH2=CH-Cl)含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应制得聚氯乙烯PVC,结构可表示为。
11.有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是 。
①氯气和液氯;②D和T;③和 ;④和;⑤和; ⑥和。
(2)按系统命名法,的名称为 。
(3)有机物的结构简式为,分子中最多有 个碳原子共平面。
(4)将铜丝加热后,快速伸入乙醇中,写出化学方程式 。
(5)的单体是 。
【答案】(1)③ ⑤⑥ (2)2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷 (3)14
(4) (5)和
【解析】(1)①氯气和液氯表示氯气的两种状态,属于同一种物质;②D和T表示H元素的不同原子,二者互为同位素;③和结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,二者互为同系物;④和均为CO,属于同一种物质;⑤和的分子式均为C8H8,结构不同,互为同分异构体;⑥和的分子式均为C4H8,结构不同,互为同分异构体;因此互为同系物的是③,互为同分异构体的是⑤⑥。
(2) 中最长碳链含有8个碳原子,2号碳原子上连有2个甲基,7号碳原子上连有1个甲基,6号碳原子上连有1个乙基,因此按系统命名法可命名为2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷。
(3)分子中,与苯环和碳碳双键相连接的碳原子共平面,碳碳三键两端的所有原子共平面,单键可以旋转,因此该分子中最多有14个碳原子共平面。
(4)将铜丝加热后,快速伸入乙醇中,乙醇催化氧化生成乙醛和水,化学方程式为。
(5)根据加聚反应的原理可知,聚合物可由和共聚生成,因此单体为和。
12.乙烯是石油化学工业重要的基本原料,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。例如可以合成聚氯乙烯(PVC)和用作汽油抗震剂的CH3CH2Cl。
(1)A有两种同分异构体,结构简式分别是 。
(2)B→D的反应类型是 。
(3)E的结构简式是 。
(4)M→的反应方程式是 。
【答案】(1)CH3CH2CH2CH3、(CH3)3CH
(2)加成反应
(3)CH2=CHCl
(4)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
【分析】A裂解生成B和M,B为CH2=CH2,M为CH3CH3,则A为CH3CH2CH2CH3或(CH3)3CH,B和氯气发生加成反应生成D为ClCH2CH2Cl2,D在高温条件下反应生成E和W,E发生加聚反应生成PVC,则E为CH2=CHCl,M和氯气反应生成CH3CH2Cl和W,W和氧气反应生成Cl2,W为HCl,据此分析解题。
【解析】(1)A有两种同分异构体、结构简式分别是CH3CH2CH2CH3、(CH3)3CH,故答案为:CH3CH2CH2CH3、(CH3)3CH;
(2)由分析可知,B→D的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;
(3)由分析可知,E的结构简式是CH2=CHCl,故答案为:CH2=CHCl;
(4)由题干转化关系图可知,M→CH3CH2Cl的反应方程式是CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,故答案为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
13.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,还是一种植物生长调节剂,A可发生如下所示的一系列化学反应:
E←AB→C(C2H5Cl)。
根据图回答下列问题:
(1)由B生成C的反应类型是 。
(2)E是一种高分子化合物,A生成E的化学反应方程式是 。
(3)F是B的一种同系物,其相对分子质量为72,则F的同分异构体有 种,若F的碳骨架为直链,则其与氯气光照后得到的一氯代物有 种。
(4)如图显示的是烃中的碳原子相互结合的几种方式。图中,互为同分异构的是 ,互为同系物的是 。
(5)用系统命名法命名下面的烃A: 。
【答案】(1)取代反应
(2)nCH2=CH2
(3)3 3
(4)B与E A与F、B与D、E与G
(5)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷
【分析】某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,则A为CH2=CH2,E是一种高分子化合物,则E为,A和氢气发生加成反应生成B为CH3CH3,B发生取代反应生成C为CH3CH2Cl,以此分析;
【解析】(1)B和氯气发生取代反应生成C,B生成C的反应类型是取代反应;
(2)E为聚乙烯,A发生加聚反应生成E,则A生成E的化学反应方程式是nCH2=CH2;
(3)B为乙烷,F是B的一种同系物,F的分子式为CXH2X+2,其相对分子质量为72,则F中碳原子个数为,则F为戊烷,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,故同分异构体有3种;正戊烷中含有3种氢原子,其一氯代物有3种;
(4)图中A为CH3CH2CH(CH3)2、B为(CH3)2C=CHCH2CH3、C为、D为CH2=CHCH(CH3)2、E为、F为CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、G为,B、E互为同分异构体,互为同系物的有A和F、B和D、E和G;
(5)A中最长碳链有8个碳,第二个碳上有2个甲基,第六个碳上。
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