内容正文:
假期作业17 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 ( )
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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
25
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.
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.”
35
⑥C6H14 ⑦C6H14.所以①②中任一物质与③
④⑤⑥⑦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;③
④⑤⑦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17
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1molBr2,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
=0.25 mol,
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、
201
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
×2æ
è
ç
ö
ø
÷=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
(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+y4
æ
è
ç
ö
ø
÷O2→xCO2+y2H2O
可知,若燃烧前后气体体积不变,则1+x+y4=x
+y2
,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
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