内容正文:
假期作业8 从化石燃料中获取有机化合物
1.从天然气、石油和煤中获取燃料
2.石油裂解与乙烯
苯
用途
来源
化学性质
取代反应
科学态度与社会责任
加成反应
氧化反应
空间结构
宏观辨识与微观探析
环状
平面正六边形
3.煤的干馏与苯、有机高分子化合物
塑料、
橡胶、
纤维
有机高分
子化合物
有机高分子化合物
的定义和分子组成
宏观辨识与微观探析
有机高分子化合物
的性质
合成有机高分子化
合物的反应 — 加聚
反应
三大合
成材料
塑料的成分和聚乙烯
塑料的应用及塑料对
环境的影响
橡胶的特性及常见橡
胶的性能和用途
纤维的分类和常见纤
维的性能和用途
科学态度与社会责任
◆[知识点1] 烯烃空间结构
1.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的
事实是 ( )
A.乙烯分子里碳氢个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2 和 H2O的
物质的量相等
C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加
成反应,且1mol乙烯完全加成需要消
耗1mol溴
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
◆[知识点2] 烯烃的性质
2.从柑橘中炼制萜二烯( ),下
列有关它的推测,不正确的是 ( )
A.分子式为C10H16
B.它能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该分子所有的碳原子可能在一个平面
D.与 过 量 的 溴 的 CCl4 溶 液 反 应 后 产
物为
CH2Br CBr
CH3
Br
Br
CH3
3.将CH4 和C2H4 的混合气体15g通入盛有
足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7g,
则混合气体中CH4 和C2H4 的体积比为
( )
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
4.(备选双选)环之间共用一个碳原子的化
合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷(碳
骨架为 C
C
C
C
C
)是最简单的一种.下
列关于该化合物的说法错误的是 ( )
22
A.与 互为同分异构体
B.一氯代物只有一种
C.所有碳原子均处同一平面
D.该物质属于烷烃
5.苯是重要的化工原料,其分子结构具有
对称美,下列说法正确的是 ( )
A.苯分子中只含有碳碳单键
B.苯能与溴水发生加成反应
C.苯分子中所有原子位于同一平面
D.苯能使KMnO4 溶液褪色
6.已知1mol链烃CxHy,可以发生如下系
列转化:CxHy
1molHCl
催化剂→Q
n(Cl2)
光照→CxCl12
(无机试剂是足量的)下列说法错误的是
( )
A.x=5、n=11
B.用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy
和Q
C.上述转化过程中依次发生了加成反应
和取代反应
D.CxCl12可能的结构有三种
7.(备 选 双 选)关 于 化 合 物 2G苯 基 丙 烯
(
C
CH3
CH2
),下列说法错误的是
( )
A.分子中共平面的碳原子最多有7个
B.该有机物能发生加成、取代、氧化、聚
合反应
C.该有机物与足量氢气加成后产物的一
氯代物有5种
D.该有机物与苯乙烯互为同系物
◆[知识点3] 有机高分子材料
8.2023年中国航天将继续以奋进的姿态向
前进发,航天技术的进步,离不开新技术
和新材料的发现和应用.下列说法正确
的是 ( )
A.新一代运载火箭成功应用液氧煤油发
动机,煤油是石油分馏所得混合物
B.飞船建造通常用镁、铝、钛等合金,合
金的熔点一定比各成分金属低
C.“天和”核心舱用到的镁合金涂层中的
自 愈 缓 蚀 剂 2巯 基 苯 并 噻 唑
(C7H5NS2)属于有机高分子
D.核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核
心材料是二氧化硅
9.2023年第19届杭州亚运会上出现了很
多新材料,其中用到天然有机高分子材
料的是 ( )
A.竞赛自行车整体车架采用高模量碳
纤维
B.运动员房间的漱口杯、衣架采用麦秸
秆材质
C.白色棚罩“云之翼”的顶部覆盖了带二
氧化钛涂层的PTFE(聚四氟乙烯)膜
D.亚运火炬“薪火”的金属部分采用1070
铝合金旋压成型
10.橡胶树是热带植物,在我国海南有大面
积种植.从橡胶树的胶乳中可提取天然
橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,其结
构简式为 CH2 C
CH3
CH CH2 .
天然橡胶经过硫化后变为硫化橡胶,如
下图所示.下列叙述中不正确的是
( )
A.硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构
型式都属于体型结构
B.天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学
变化
C.硫化 橡 胶 比 天 然 橡 胶 相 对 分 子 质
量大
D.硫化橡胶比天然橡胶强度大
11.某种塑料分解产物为烃,对这种烃进行
以下实验:
①取一定量的该烃,使其燃烧后的气体通
过干燥管,干燥管增重7.2g;再通过石灰
水,石灰水增重17.6g.
32
②经测定,该烃(气体)的密度是相同状
况下氢气密度的14倍.
请回答:
(1)该烃的电子式为 ,
该烃的名称是 .
(2)0.1mol该烃能与 g溴起
加成反应;加成产物需 mol溴
蒸气完全取代.
(3)该塑料的结构简式是 ,名
称是 .
12.现有 A、B、C 三 种 烃,其 球 棍 模 型 如
下图:
(1)等质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,下同);
(2)同状况、同体积的以上三种物质完
全燃烧时耗去 O2 的量最多的是
;
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生
成二氧化碳最多的是 ,生成水
最多的是 ;
(4)在120℃、1.01×105Pa条件下时,
有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
.
13.已知:①R—NO2
Fe
HClR
—NH2;
②
+HO—SO3H
70℃~80℃
SO3H +H2O;③苯环上原
有的取代基对新导入的取代基进入苯
环的位置有显著影响.
以下是用苯作原料制备某些化合物的
转化关系图:
(1)A转化为B的化学方程式是
.
(2)在“
a
→C
b
→D
c
→ Br SO3H”
的所有反应中属于取代反应的是
(填字母),属于加成反应的是
(填字母).
(3)B中苯环上的二氯代物有
种同分异构体;CH3NH2 的所有原子
(填“可能”或“不可能”)
在同一平面上.
凯库勒与苯环
凯库 勒(1829~1896
年),德国化学家.1829年
9月7日生于达姆施塔特.
原先 学 建 筑,在 聆 听 了 化
学大师李比希的讲演后深
受吸引,遂改攻化学,并在李比希的实验室
里积极、严谨地进行研究工作.1875年当
选为英国皇家学会会员.1877年任波恩大
学校长.1867~1869年,凯库勒在演讲“关
于盐类的结构”和«关于苯(1,3,5G三甲苯)
的结构»一文中,发表了有关原子立体排列
的思想,首次把原子价的概念从平面推向
了三维空间.
凯库勒关于苯环结构的假说,为有机
化学的发展作出了 卓 越 贡 献.1864年 冬
天,他曾记载道:“我的思想开小差了,打起
瞌睡来了.原子又在我眼前跳跃起来,这
时较小的基团谦逊地退到后面.它围绕、
旋转,像 蛇 一 样 地 动 着.看! 那 是 什 么?
有一条蛇咬住了自己的尾巴,这个形状虚
幻地在我的眼前旋转着.像是电光一闪,
我醒了.我花了这一夜的剩余时间,实现
了这个假想.”
42
态的CH3Cl和 HCl,液态的CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4,
共5种,故C错误;D.甲烷可以和氯气发生取代反应,
生成的产物均无色,所以试管中气体颜色会变浅,生
成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,
一氯甲烷和 HCl是气体,氯化氢极易溶于水,所以量
筒内液面上升并产生白雾,故 D正确.]
10.AD [A.根据其结构简式,其中包括7个 C、10个
H、5个 O,其分子式为 C7H10O5,则 A 错误;B.其官
能为羟基、羧基、碳碳双键,B正确;C.双键可加成,
羟基可取代,C正确;D.使溴的四氯化碳溶液褪色是
因为双键与溴发生了加成,使酸性高锰酸钾溶液褪
色是因为发生了氧化反应,原理并不相同,D错误.]
11.解析:(1)烷烃的燃烧通式为
CnH2n+2+
3n+1
2 O2
点燃
→nCO2+(n+1)H2O.
(2)1mol上述气态烃消耗氧气的物质的量为3n+12 mol
,
故丁烷消耗 O2 的量最多.(3)由反应前后气体体积
不变可知:1+3n+12 =n+n+1
,n=1,即为甲烷.
答案:(1)CnH2n+2+
3n+1
2 O2
点燃
→nCO2+(n+1)H2O
(2)④ (3)①
12.解 析:(1)乙 烷 的 分 子 式 为 C2H6,其 结 构 式
为 CH
H
H
C
H
H
H .
(2)由烷烃的分子通式可知,2n+2=30,n=14,其分
子式为C14H30.
(3)由烷烃的分子通式可知,14n+2=58,n=4,C4H10的结构
有2种,分别为CH3CH2CH2CH3、 CHCH3 CH3
CH3
.
(4)C5H12的直链烷烃为正戊烷,C5H12一氯代物只
有一种的是新戊烷( C
CH3
CH3
CH3 CH3 ).
答案:(1) CH
H
H
C
H
H
H (2)C14H30
(3)2 CH3CH2CH2CH3、 CHCH3
CH3
CH3
(4)正戊烷 C
CH3
CH3
CH3 CH3
13.解析:(1)7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互
为同系物;若碳原子数相同,而结构不同,则互为同
分异构体;若碳原子数相同,且结构也相同,则为同
一种物质.7 种 物 质 的 分 子 式 分 别 为 ①C5H12
②C5H12 ③C6H14 ④ C6H14 ⑤ C6H14
⑥C6H14 ⑦C6H14.所以①②中任一物质与③④
⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物;①②结构相同,属
于同种物质,④⑥结构相同,属于同种物质;③④⑤⑦或
③⑤⑥⑦互为同分异构体.(2)C5H12的烷烃共有3种:
CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3 CH
CH3
CH2 CH3 、
CCH3
CH3
CH3
CH3
,在 CH3CH2CH2CH2CH3 中,位
置等同的氢原子(即等效氢原子)有3种,对应的烃
基有3种;在 CH3CH2C
CH3
HCH3 中,位置等同的氢原
子有4种,对应的烃基有4种;在 CCH3
CH3
CH3
CH3
中,所有氢原子位置相同,对应的烃基有1种.把烃
基中氢的位置换上F,即为C5H11F.
答案:(1)BD E AF (2)8 8
假期作业8
1.C [A.碳、氢原子个数比为1∶2,是对乙烯的组成分
析,而不能证明碳碳双键存在的事实,A 不选;B.根据
生成的CO2 和水的物质的量相等,也只能推断出碳、
氢原子个数比为1∶2,B不选;C.加成反应是不饱和
烃的特征性质,1mol乙烯完全加成需要消耗1mol
Br2,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C符合题意;
D.能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征,
并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定量地说明乙
烯分子的结构中只含有一个碳碳双键,D不选.]
2.C [该 有 机 物 含 有 10 个 C、16 个 H,则 分 子 式 为
C10H16,故 A正确;该有机物中含有 CC,能被酸性
高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 B正确;
该分子中含有甲基,甲烷为正四面体结构,所以该分
45
子所有的碳原子不可能在一个平面上,故C错误;该有机
物中含有CC,可发生加成反应,与过量溴的CCl4 溶液
可完全发生加成反应生成 CH2Br CBr
CH3
Br
Br
CH3
,
故 D正确.]
3.B [CH4 不与溴水反应,与溴水反应的是C2H4,因此
溴水增加的7g即为混合气体中 C2H4 的质量.混合
气体中:n(C2H4)=
7g
28gmol-1
=0.25mol,n(CH4)
= 15g-7g
16gmol-1
=0.5 mol,V(CH4)∶V(C2H4)=
n(CH4)∶n(C2H4)=2∶1.]
4.CD [由题给螺[2.2]戊烷的碳骨架,补全氢原子,可
得其分子式为C5H8, 的分子式也是 C5H8,二者
结构不同,故互为同分异构体,A 项正确;螺[2.2]戊
烷分子中的8个氢原子完全相同(不考虑立体异构),
故其一氯代物只有一种,B项正确;螺[2.2]戊烷中每
个碳原子形成4个单键,而每个碳原子与4个原子构
成四面体形,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一
平面上,C项错误;螺[2.2]戊烷的分子式不符合烷烃的
通式,不属于烷烃,D项错误.]
5.C [A.苯分子中的6个碳碳键完全相同,是介于碳碳
单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键,既不是碳
碳单键也不是碳碳双键,A 项错误;B.苯能与溴水发
生萃取,属于物理变化,苯中不含碳碳双键,不能与溴
水发生加成反应,B项错误;C.苯分子是平面型分子,
分子中所有原子在同一平面上,C项正确;D.苯分子
中不含 碳 碳 双 键,不 能 使 KMnO4 溶 液 褪 色,D 项
错误.]
6.D [由转化关系可知,链烃CxHy 与 HCl发生加成反
应生成 Q,CxHy 可能为烯烃,Q 可能为一氯代物,Q
与氯气光照下发生取代反应生成 CxCl12,由 CxCl12中
Cl原子个数可知n可能为11,再由2x+2=12可知x
为5,A项正确;Q 为饱和结构,CxHy 含碳碳双键能
使酸性高锰酸钾溶液褪色,则用酸性高锰酸钾溶液可
以区分CxHy 和 Q,B项正确;由以上分析可知题述转
化过程中依次发生了加成反应和取代反应,C 项正
确;新戊烷不存在对应烯烃,不可能通过题述转化生
成新戊烷结构相似的 C5Cl12,C5Cl12可能的结构只有
两种,D项错误.]
7.AC [A.苯环和碳碳双键均为平面结构,由于单键可
以旋转,所以2G苯基丙烯分子中一定共平面的碳原子
有7个,最多有9个,A错误;B.由结构简式可知,2G苯
基丙烯分子中含有的苯环能发生加成反应和取代反
应,含有的碳碳双键能发生加成反应、氧化反应和加
聚反应,B正确;C.由结构简式可知,2G苯基丙烯分子
与足量 氢 气 加 成 后 产 物 的 结 构 简 式 为 ,
分子中含有6类氢原子,一氯代物有6种,
C错误;D.2G苯基丙烯与苯乙烯结构相似,相差1个
CH2 原子团,互为同系物,D正确.]
8.A [A.煤油的主要成分是烃,是石油分馏所得多种
碳氢化合物组成的混合物,故 A 正确;B.合金的熔点
一般比各成分金属低,但是汞与其它金属形成合金
时,合金的熔点大于汞,故B错误;C.2巯基苯并噻唑
(C7H5NS2)不是聚合物,不属于有机高分子化合物,
故C错误;D.太阳能电池板的核心材料是单质硅,D
错误.]
9.B [A.竞赛自行车整体车架采用高模量碳纤维,高
模量碳纤维属于新型无机非金属材料,A 错误;B.运
动员房间的漱口杯、衣架采用麦秸秆材质,麦秸秆的
化学成分为纤维素,属于天然有机高分子材料,B 正
确;C.白色棚罩“云之翼”的顶部覆盖了带二氧化钛涂
层的PTFE膜,PTFE膜的主要化学成分是聚四氟乙
烯,属于合成有机高分子材料,C 错误;D.亚运火炬
“薪火”的金属部分采用1070铝合金旋压成型,铝合
金属于金属材料,D错误.]
10.A [由天然橡胶分子结构简式可知,天然橡胶的高
分子结构型式为线型结构;由图可知,硫化橡胶的高
分子结构型式为体型结构.高分子由线型结构变为
体型结构的过程有化学键变化,故这种变化是化学
变化.天然橡胶变为硫化橡胶,即若干条线型结构
的高分子长链通过化学键的连接形成体型结构的高
分子,所以硫化橡胶比天然橡胶相对分子质量大,强
度也大.]
11.解析:由条件①知,该烃燃烧产物中 CO2 为17.6g,
H2O为7.2g,碳、氢原子个数比为:
17.6g
44gmol-1
∶ 7.2g18gmol-1
×2( )=1∶2,
该烃的最简式为 CH2.由条件②知:该烃的相对分
子质量 Mr=2×14=28,该 烃 分 子 式 为 C2H4,即
乙烯.
答案:(1)H︰C
‥
H
︰︰C
‥
H
︰H 乙烯
55
(2)16 0.4
(3)CH2-CH2 聚乙烯
12.解析:由题中模型可知,A、B、C分别为甲烷、乙烯、乙
烷,其中甲烷中含碳的质量分数最低、乙烯中碳的质
量分数最高.
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去 O2 的量最多
的是 A;(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃
烧时耗去 O2 的量最多的是 C;(3)等质量的以上三
种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是 B,生成水最
多的是 A.
(4)在120℃、1.01×105Pa下时,水是气体.由烃的
燃烧通式 CxHy+ x+
y
4( )O2→xCO2+
y
2H2O
可
知,若燃烧前后气体体积不变,则1+x+y4 =x+
y
2
,解之得y=4.所以在该条件下,分子中氢原子数
为4的烃完全燃烧后,气体体积不变,符合这个条件
的有甲烷和乙烯.所以这两种气体是 A、B.
答案:(1)A (2)C (3)B A (4)A、B
13.解析:(1)A转化为 B的化学方程式是
NO2
+CH3Cl
催化剂
→
CH3
NO2 + HCl;(2)在
“
a→C
b
→D
c
→ Br SO3H ”的所
有反应中,苯变溴苯为取代,溴苯变
Br SO3H
为 属 于 取 代 反 应,
Br SO3H 生 成
Br SO3H 属于加成反应;
(3)B 中 苯 环 上 的 二 氯 代 物 有
1
CH3Cl
NO2
32
,
Cl
CH3
NO2
45
,
CH3
NO2
6
Cl
共6种同分异构
体;CH3NH2 中含有甲基,是立体结构,所以所有原
子不可能在同一平面上.
答案:(1)
NO2 +CH3Cl
催化剂
→
CH3
NO2 +HCl (2)a、b c (3)6 不可能
假期作业9
1.C [乙醇与金属钠反应生成 CH3CH2ONa和 H2,乙
醇断裂①键,A正确;乙醇在铜或银作催化剂、加热条
件下与 O2 反应生成乙醛(CH3CHO),乙醇断裂作①
和③键,B正确,C错误;乙醇在空气中燃烧生成 CO2
和 H2O,乙醇分子中所有共价键均断裂,D正确.]
2.B [向圆底烧瓶中滴入 H2O2 溶液前需打开 K,避免
生成氧气而导致压强过大,故 A 正确;实验时应先加
热③,以起到预热的作用,使乙醇充分反应,故 B 错
误;催 化 条 件 下,乙 醇 可 被 氧 化 生 成 乙 醛,发 生
2CH3CH2OH+O2
Cu
△
→2CH3CHO+2H2O,故 C 正
确;实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热,
以避免倒吸,故 D正确.]
3.AB [M、N 含有的 H 原子数目不同,二者的分子式
不同,不是同分异构体,故 A 错误;P含有碳碳双键,
与碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上,则可能
具有平面形结构,故B错误;均含有碳碳双键和羟基,
可发生加成、取代反应,故 C正确;M 含有碳碳双键,
可发生氧化反应,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 D
正确.]
4.C [乙酸俗称醋酸,是具有强烈刺激性气味的无色液
体,易溶于水,具有酸的通性,故选C.]
5.D [A.该有机物分子中有羧基,能跟 NaOH 溶液反
应,故 A不符合题意;B.该有机物分子中有碳碳双键
和羟基,且与苯环相连的碳原子上有氢原子,故其能
使酸性KMnO4溶液褪色,故B不符合题意;C.该有机
物分子中有羧基和羟基,故其能发生酯化反应,故 C
不符合题意;D.该有机物分子中没有能发生水解反应
的官能团,不能发生水解反应,故 D符合题意.]
6.CD [A.二羟甲戊酸结构中含1个-COOH,与乙醇
发生酯化反应得到的有机物的分子式为C8H16O4,A错
误;B.二羟甲戊酸不能发生加成反应,B错误;C.二羟
甲戊酸结构中含-CH2OH,在铜催化下能与氧气发
生反应,C正确;D.1mol该有机物与足量金属钠反应
可生成1.5molH2,D正确.]
7.C [A.乙酸分子中含有羧基官能团,故 A 正确;B.由
题意知,C6H14O一定是醇,因此 C6H14O可与金属钠
发生反应,故 B正确;C.根据酯能在酸性条件下水解
生成相应的酸和醇,可知用乙酸与 C6H14O 反应脱去
一分子的水即可得到酯 CH3COOC6H13,故 C 错误;
D.酯水解时需要酸或碱作催化剂,稀硫酸是该反应的
催化剂,故 D正确.]
65