内容正文:
暑假作业七 认识有机化合物
1.CH2CHCH3和 CH2
CH2
CH2 的组成相同,
二者中哪一个与CH2 CH2 互为同系物?
由此判断:分子组成上相差一个或若干个
CH2原子团的有机物一定是同系物吗?
2.CH3CH2CH2CH3 与 CH3CHCH3
CH3
是否属
于同系物? 为什么?
3.由同分异构体的概念总结如何判断同分异
构体?
4.同分异构体的分子中各元素的质量分数分别
相等,分子中各元素的质量分数分别相等的
物质一定是同分异构体吗?
【例】 下列各组有机物中,互称为同分异构体
的是 ( )
A.CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3
B.CH4和CH3CH2CH2CH3
C.CH3CH3和CH2CH2
D.CH3CH2OH和CH3COOH
【解析】 互为同分异构体的化合物具有相同
的分子式和不同的分子结构。CH3CH2CH2Cl
和CH3CHClCH3的分子式均为C3H7Cl,Cl
原子的位置不同,互为同分异构体,A正确;
CH4和CH3CH2CH2CH3都属于链状烷烃,
互为同系物,B错误;CH3CH3和CH2CH2
的分子式不同,不互为同分异构体,C错误;
CH3CH2OH和CH3COOH 的分子式不同,
不是同分异构体,D错误。
【答案】 A
【方法指导】 判断同分异构体的两个关键点
(1)分子式必须相同。注意是分子式相同,不
是相对分子质量相同。相对分子质量相同、
结构不同的化合物不一定是同分异构体,如
C2H4O 和 CO2、C2H4 和 CO、C8H18 和
C7H14O等。
(2)结构不同。注意从两个方面考虑,一是原
子或原子团的连接顺序不同,二是原子的空
间排列不同。
一、选择题
1.下列关于甲烷的叙述中不正确的是 ( )
A.甲烷是一种无色、难溶于水的气体
B.将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
C.甲烷只有1种二氯代物,证明它是正四面
体结构
D.CH4和Cl2在光照条件下能发生反应,得
到多种产物
2.液化石油气中含有丙烷,且丙烷中碳原子成
键特点与CH4中碳原子相似,性质相似。下
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列有关丙烷的叙述中不正确的是 ( )
A.分子中碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.丙烷与甲烷不是同系物
D.丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色
3.下图为烃分子的球棍模型,大球表示碳原子,
小球表示氢原子。下列说法正确的是( )
A.图1表示的烃叫丙烷
B.图2烃分子的结构简式为CH3CH2CH2CH3
C.图1和图2表示的是同一物质
D.图1与图2表示的物质互为同分异构体
4.在光照条件下,CH4与Cl2能发生取代反应。
若1molCH4 与 Cl2 反应,待反应完成后
测得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,则消耗Cl2的物质的
量为 ( )
A.1.0mol B.2.0mol
C.3.0mol D.4.0mol
5.已知化合物的分子式为C5H12,下列有关该
化合物判断不正确的是 ( )
A.如果一元氯代产物只有一种,其结构简式
必定是(CH3)4C
B.如果一元氯代产物有四种,其结构简式必
定是(CH3)2CHCH2CH3
C.如果二元氯代产物有两种,其结构简式必
定是(CH3)4C
D.分子式为C5H10的所有烯烃类同分异构
体加氢的产物正好是C5H12的所有同分
异构体
6.下图是由4个碳原子结合成的5种有机物(氢
原子没有画出),下列说法正确的是 ( )
A.有机物(a)的名称为异甲烷
B.有机物(a)中四个碳原子共平面
C.上述有机物中与(c)互为同分异构体的
只有(b)
D.上述有机物中,属于链状烷烃的是(a)
二、非选择题
7.某研究小组为了探究
甲烷和氯气反应的情
况,设计了几个实验。
请填写下列空白:
[实验一]用如图所示
装置,收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光
照后观察到量筒内形成一段水柱,认为有氯
化氢生成。
(1)该反应的反应类型为
。
(2)该反应的化学方程式为(只写第一步)
。
(3)水槽中盛放的液体应为 (填字
母)。
A.水
B.饱和石灰水
C.饱和食盐水
D.饱和NaHCO3溶液
(4)该实验的实验现象为 、
、试管壁上出现油状液滴。
(5)该油状液滴中含有的有机产物共有
种。
[实验二]收集一试管甲烷和氯气的混合气
体,光照反应后,滴加 AgNO3 溶液,看到有
02
白色沉淀生成,认为甲烷与氯气反应有氯化
氢生成。
(6)你认为该实验设计得出的结论是否正确:
;
若不正确,理由是
。
[实验 三]步 骤 一:收 集 半 试 管 氯 气,加 入
10mL蒸馏水,充分振荡,采用 DIS系统的
pH传感器测溶液的pH(下同),测得pH=
3.26;
步骤二:收集一试管甲烷和氯气的混合气体
(各占50%),在40W的日光灯下光照6min
后,加 入 10 mL 蒸 馏 水,充 分 振 荡,测
得pH=1.00。
(7)判断该反应中有氯化氢生成的依据是
。
香袋在日常生活中颇受欢迎,如玫瑰香袋
使用干玫瑰花制成,能够散发出玫瑰花的香气。
但是不法商贩通常在香袋中添加玫瑰香精来增
添香气,玫瑰香精的主要成分是“结晶玫瑰”(化
学式为C10H9O2Cl3),是一种具有强烈玫瑰香
气的结晶型固体香料,其化学名称为“乙酸三氯
甲基苯甲酯”,目前国内工业上主要使用以下路
径来合成“结晶玫瑰”:
问题探究:
(1)上述制备流程中共涉及6种物质,哪些是
有机物?
(2)指出甲、乙、丙三种有机物中含氧官能团。
12
种表示化 学 反 应 速 率 的 方 法 不 适 合 固 态 物 质 和 纯 液 态
物质。
2.提示:同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学
反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数
之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
3.提示:反应一定处于平衡状态。
4.提示:不能;原因是该反应是反应前后气体物质的量不变
的反应,容器中气体的压强始终保持不变。
厚积薄发·勤演练
1.B 由化学反应速率与化学计量数关系得:v A v B =
2
1
,得
10s内v(B)=v A 2 =0.06mol
/(L·s),则10s内△c(B)
=0.06mol/(L·s)×10s=0.6mol/L,则10s时B的浓
度=4mol2L -0.6mol
/L=1.4mol/L。
2.D ①通过减小容器体积增大压强,气体的浓度增大,反应
速率加快,故正确;②升高温度,反应的活化分子百分数增
大,反应速率加快,故正确;③将炭粉碎,增大反应物的接
触面积,能加 快 反 应 速 率,故 正 确;④恒 压 条 件 下 通 入 氮
气,使容器体积变大,气体浓度减小,反应速率变慢,故错
误;⑤增加炭的量,固体的浓度保持不变,反应速率不变,
故错误;⑥恒容条件下通入N2,气体浓度不变,反应速率不
变,故错误。
3.A 前5s内,A的平均反应速率为0.12mol/(L·s),则B
的反应速率为0.06mol/(L·s),故5s时容器中B的物质
的量为4mol-0.06mol/(L·s)×5s×2L=3.4mol。
4.C 由图可知,在8~10min内,H2 的物质的量都是2mol,
因此v(H2)=
2mol-2mol
2L×2min =0mol
·L-1·min-1,根据
化 学 反 应 速 率 之 比 等 于 化 学 计 量 数 之 比,v(CO2)=
1
3v
(H2)=0mol·L-1·min-1,故C项正确。
5.B
6.A 氨和二氧化碳的物质的量之比一直是2∶1,密闭容器
中氨的体积分数一直不变,故A正确;密闭容器中c(NH3)
∶c(CO2)恒等于2∶1,平衡时的NH3 的浓度是CO2 浓度
的两倍,故B错误;不能判断 正 逆 反 应 速 率 关 系,故C错
误;当混合物的物质的量之比为定值时平均相对分子质量
为定值,故D错误。
7.【解析】 (1)由图像可以看出,反应中X、Y的物质的量减
少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进
行到2min时,Δn(Y)=0.1mol,Δn(Z)=0.2mol,Δn(X)
=0.3mol,则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)=1∶2∶3,参加反
应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的
化学方程式为3X+Y 2Z。(2)反应开始至2min末,Z
的反应速 率 为v=ΔcΔt=
0.2mol
2L
2min =0.05mol
/(L·min)。
(3)由图像分析可知,反应到2min后,物质的量不再发生
变化,说明反应达到平衡状态,所以5min时Z的生成速率
和6min时Z的生成速率相同。(4)根据影响反应速率的
因素,降低温度反应速率减小,如果使用合适的催化剂,则
其反应速率增大。(5)气体质量和体积不变,无论该反应
是否达到平衡状态,容器内密度始终不变,所以混合气体
的密度不再变化不能判断平衡状态,故a错误;该反应是一
个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器内压强保持
不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,混合气体
的压强不再变化说明反应达到平衡状态,故b正确;同一
物质的正反应速率等于逆反应速率说明达到化学平衡状
态,故c正确;各组分浓度不变时达到化学平衡状态,所以
X的浓度保持不变说明达到化学平衡状态,故d正确;生成
1molZ和同时生成1.5molX,说明正逆反应速率相等,即
达到化学平衡状态,故e正确;各组分反应速率之比等于其
化学计量数之比,故X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2,
但不能说明反应达到平衡,故f错误。
【答案】 (1)3X+Y 2Z (2)0.05mol/(L·min)
(3)等于 (4)减小 增大 (5)af
个性飞扬·培素养
(1)提示:0.003mol·L-1·min-1,0.03mol·L-1。由图可
知从第10min时反应达到平衡状态,则v(CO)=v(CO2)=
Δc(CO2)
Δt =
0.03mol·L-1
10min =0.003mol
·L-1·min-1;
反应时转化的浓度之比=化学方程式中化学计量数之比,
所以c(H2)=Δc(H2)=Δc(CO2)=0.03mol·L-1。
(2)提示:AC 达到化学平衡状态的标志是各物质的百分
含量保持一 定,浓 度 保 持 不 变,正、逆 反 应 速 率 相 等 且 不
为0。
暑假作业七
有问必答·固双基
1.提示:与CH2CH2 互为同系物的是CH2 CHCH3,因
为CH2CH2 和 CH2 CHCH3 分 子 中 都 含 有 碳 碳 双
键,结 构 相 似,且 分 子 组 成 上 相 差 一 个 CH2 原 子 团。
CH2
CH2
CH2 分 子 中 含 碳 碳 单 键 而 不 含 碳 碳 双 键,与
CH2CH2化学键类型不同,结构不相似。由此可知分子
组成上相差一个或若干个CH2 原子团的有机物结构不一
定相似,故不一定是同系物。
2.提示:不属于。因为同系物在分子组成上必须相差一个或
若干 个 CH2 原 子 团,一 定 具 有 不 同 的 分 子 式。而
CH3CH2CH2CH3 与 CH3CHCH3
CH3
分子式相同,属于同分
异构体。
3.提示:同分异构体的判断标准为:分子式相同,结构不同。
4.提示:不一定。各元素的质量分数相同的物质,分子式不
一定相同,如CH2CH2 和 CH2
CH2
CH2 分子中碳元素和
氢元素的质量分数均相等,但它们不是同分异构体。
厚积薄发·勤演练
1.B 常温下,甲烷是一种无色无味的气体,难溶于水,A正
确;甲烷不能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,B错
误;甲烷的取代产物二氯甲烷没有同分异构体,即可说明
甲烷是正四面体结构,C正确;甲烷与氯气在光照条件下
发生反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲
烷四种有机产物,另外还有 HCl气体生成,D正确。
2.C A项,结合CH4 中碳原子成键特点知丙烷分子中碳原
子不在同一条直线上;B项,光照下与卤素发生取代反应是
烷烃的主要性质;C项,丙烷与甲烷均为烷烃,互为同系物;
D项,丙烷性质稳定,不能被酸性KMnO4 溶液氧化而使其
褪色。
3.D 由图可知,图1的烃含有4个碳原子,应为丁烷,A错
误;图2烃分子的结构简式为CH3CH(CH3)2,B错误;图
1表示正丁烷,图2表示异丁烷,二者互为同分异构体,不
是同一物质,则C错误,D正确。
4.C 在 光 照 条 件 下,CH4 与 Cl2 发 生 取 代 反 应 时,生 成
1molCH3Cl消 耗1mol氯 气;生 成1molCH2Cl2 消 耗
2mol氯气;生成1molCHCl3 消耗3mol氯气;生成1mol
CCl4 消耗4mol氯气。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,根据碳元素守恒,生成四种有机取代物的物
质的量n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)分别是
0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol,消耗的Cl2 为0.1mol
+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3.0mol。
5.D C5H12的一元氯代产物只有一种,则C5H12分子中只有
一种化学环境氢原子,其结构简式必定是(CH3)4C,A正
确;C5H12的一元氯代产物有四种,则C5H12分子中有四种
化学环境氢原子,其结构简式必定是(CH3)2CHCH2CH3,
04
B正确;(CH3)4C的一氯代物只有一种,则要形成二氯代
物,有两种可能:两个氯原子取代相同碳原子上的氢原子,
两个氯原子取代不同碳原子上的氢原子,C正确;C5H12的
同分异构体中有(CH3)4C,而(CH3)4C无法通过分子式为
C5H10的烯烃类加氢获得,D错误。
6.D
7.【解析】 (1)甲 烷 与 氯 气 在 光 照 条 件 下 发 生 取 代 反 应。
(2)甲烷和氯气发生取代反应的第一步化学方程式为CH4
+Cl2
光照
→CH3Cl+HCl。(3)因为氯气可溶于水,且能与
水发生反应,因此水槽中不能盛放 H2O,A错误;氯气与饱
和石灰水发生反应,水槽中不能盛放饱和石灰水,B错误;
饱和食盐水可抑制氯气的溶解,且饱和食盐水能吸收甲烷
与氯气反应生成的HCl,使量筒中气体压强减小,量筒中的
液面上升,C正确;氯气与饱和NaHCO3 溶液发生反应,且
有杂质气体CO2 产生,D错误。(4)甲烷与氯气发生反应
消耗氯气,故量筒内黄绿色变浅,因为生成物中CH2Cl2、
CHCl3、CCl4 为液体,量筒内壁上出现油状液滴,且 HCl溶
于饱和食盐水,造成量筒中气体压强减小,即量筒中液面
上升。(5)甲烷与氯气反应的有机产物为CH3Cl、CH2Cl2、
CHCl3、CCl4,其中CH3Cl为气态,另外3种为液态,因此
油状液 滴 中 含 有 的 有 机 物 为 CH2Cl2、CHCl3、CCl4,共3
种。(6)氯气能与 AgNO3 溶液中的水反应,产生Cl-,与
Ag+结合产 生 白 色 沉 淀,因 此 该 实 验 得 出 的 结 论 错 误。
(7)根据实验,步骤二测得的pH小于步骤一测得的pH,说
明c(H+)增大,即甲烷与氯气反应产生了 HCl。
【答案】 (1)取代反应 (2)CH4+Cl2
光照
→CH3Cl+HCl
(3)C (4)量筒内黄绿色气体颜色变浅,量筒内液面上
升 饱和食盐水中有少量固体析出 (5)3 (6)不正确
氯水中加入AgNO3 溶液也会产生白色沉淀 (7)步骤二
测得的pH比步骤一测得的pH低
个性飞扬·培素养
提示:(1)流程中涉及的6种物质除 KOH 为无机物外,其
余的5种物质均为有机化合物,且均为烃的衍生物。
(2)根据甲、乙、丙三种有机物的结构简式,可以判断三种
物质中含氧官能团分别为醛基、羟基和酯基。
暑假作业八
有问必答·固双基
1.提示:不能用酸性KMnO4 溶液,因为酸性KMnO4 将乙烯
最终氧化为CO2,引入新杂质CO2。
2.提示:果实或花朵会释放乙烯,乙烯具有催熟的效果,酸性
高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳气体,减缓果实或
花朵成熟,达到保鲜目的。
3.提示:不同。SO2 使溴水褪色是因为SO2 将溴单质还原生
成了无色的 HBr,乙烯使溴水褪色是因为乙烯与溴单质发
生了加成反应生成了无色的1,2-二溴乙烷。
4.提示: CCH2
CH3
CH CH2 。
厚积薄发·勤演练
1.B 乙烯分子为平面形分子,分子结构中含有一个碳碳双
键,A项正确;乙烯与酸性 KMnO4 溶 液 反 应 属 于 氧 化 反
应,B项错误。
2.A CH3CHCH2 是乙烯的同系物。
3.D 甲烷与氯气的混合气体在光照条件下发生的是取代反
应,A错误;对 比 反 应 物 与 生 成 物 的 分 子 结 构 可 以 看 出,
CH3CHCH2 与氯气在一定条件下发生取代反应,B错
误;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应,C
错误;乙烯与 HCl气体反应生成一氯乙烷,发生的是加成
反应,D正确。
4.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 C C ,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
多个饱和碳原子,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 C C ,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 CBrCH2Br
CH3
Br
Br
CH3
,故
D正确。
5.C 6.C
7.【解析】 (1)根据降冰片烯的键线式可知,分子中含碳碳
双键和环,没有苯环,所以不属于环烷烃、烷烃和芳香烃,
属于不饱和烃,故选b。(2)根据图示键线式可知,降冰片
烯的不 饱 和 度 为 3,含 碳 碳 双 键,其 分 子 式 为 C7H10。
(3)降冰片烯分子中含碳碳双键和环,属于烃类,所以难溶
于水,具有碳碳双键的化学性质,能发生氧化反应和加成
反应,碳 原 子 数 大 于4,常 温 下 不 是 气 体,所 以ad错 误。
(4)降冰片烯的分子结构为: ,根据分子结构
的对称性可知,分子中有4种不同环境的氢原子,所以一氯
代物有4种;二氯代物可以采用定一移一的方式分析如下:
在双键 上 取 代1个 H 后 再 取 代1个 H 的 情 况 如 图:
,故二氯代物有6种;如图: ,若
在1号碳上取代1个H,再取代剩余4个C上的1个H,所
以有4种情况;如图: ,取代1号C上1个 H
后,再 取 代 1、2 号 C 上 1 个 H,共 2 种 情 况;如 图:
,取代1号C上1个 H 后,再取代1、2号C
上1个 H,共2种;综上分析,总共6+4+2+2=14(种)。
【答案】 (1)b (2)C7H10 碳碳双键 (3)ad (4)4 14
个性飞扬·培素养
提示:(1)特氟龙属于有机高分子材料,而陶瓷属于无机非
金属材料。
(2)合成特氟龙的单体是四氟乙烯,该反应属于加聚反应。
暑假作业九
有问必答·固双基
1.提示:俗语中体现了乙醇是一种易挥发的有香味的液体。
2.提示:因为乙醇催化氧化的实质是
C2CH3
H
O H
H+O O
Cu或Ag
△
→ C2CH3
O
H +2H2O,
14