摘要:
**基本信息**
聚焦烃的结构与性质,通过基础选择-提升填空-综合推断三层设计,实现从单一知识点到复杂情境应用的进阶,强化化学观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|烷烃/烯烃/炔烃的结构、命名、同分异构体|选择题(1-7题)考查键线式分析、一氯代物判断等,夯实物质结构决定性质的化学观念|
|提升层|高聚物单体判断、烃的性质综合应用|填空题(8-10题)涉及ABS树脂单体推断、伯仲叔季碳分析,培养科学思维中的模型建构能力|
|综合层|反应机理与工业流程分析|综合题(11-14题)结合狄尔斯-阿尔德反应、聚氯乙烯失火情境,提升科学探究与实践及科学态度与责任素养|
内容正文:
烃
1. 丙烷的分子结构可简写成键线式结构,有机物A的键线式结构为,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是( )
A. 有机物A的一氯取代物只有4种
B. 用系统命名法命名有机物A,名称为2,2,3-三甲基戊烷
C. 有机物A的分子式为C8H18
D. B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯
2. 某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A. C3H8 B. C4H10
C. C5H12 D. C6H14
3. 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()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法中,错误的是( )
A. 与环戊烯互为同分异构体 B. 二氯代物超过2种
C. 所有碳原子均处在同一平面上 D. 生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
4. 聚氯乙烯是制作装修材料的最常用原料,失火时聚氯乙烯在不同的温度下,发生一系列复杂的化学变化,产生大量有害气体,其过程大体如下:
下列说法不正确的是( )
A. 聚氯乙烯的单体可由乙炔与HCl加成而得
B. 上述反应中①属于取代反应,④属于(脱氢)氧化反应
C. 火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体中含HCl、CO、C6H6等
D. 在火灾现场,可以用湿毛巾捂住口鼻,并弯下腰尽快远离现场
5.将乙炔通入银氨溶液,产生白色沉淀,反应的化学方程式为HC≡CH+2[Ag(NH3)2]+―→AgC≡CAg↓+2NH+2NH3。该实验可以区分乙炔和乙烯。已知乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测正确的是( )
A.乙炔与银氨溶液的反应属于氧化还原反应
B.乙炔中C—H键的活性比乙烯中C—H键的活性强
C.2-丁炔与银氨溶液能发生类似反应
D.乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
6.乙炔的二聚体CH≡C—CH=CH2(乙烯基乙炔)是一种重要的化工原料。下列关于CH≡C—CH=CH2的说法错误的是( )
A.其加聚产物可以使溴水褪色
B.与互为同分异构体
C.催化加氢后所得烷烃的一氯代物有2种
D.完全燃烧的耗氧量与等质量乙炔耗氧量相同
7.乙烯与溴单质的反应机理分为如下图两步。将乙烯通入含NaCl、NaI、Br2的水溶液中充分反应,产物中不含( )
A.ClCH2CH2I B.BrCH2CH2Br
C.BrCH2CH2I D.BrCH2CH2Cl
8. 工程塑料ABS树脂的结构简式如下,其合成时用了三种单体。
式中—C6H5是苯基。这三种单体的结构简式分别是______________、______________、______________。
9. 有A、B、C三种烃,已知:
① B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3。
② C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有3种。
③ A是B分子中的氢原子全部被C分子中的最简单的烃基取代的产物;A不能使Br2的CCl4溶液褪色,其一氯代物只有1种。
试回答下列问题。
(1) B的最简式为____________,分子式为_______,其二溴代物有______种。
(2) C的3种二氯代物的结构简式分别为________________、________________、________________。
(3) A的结构简式为__________________________。
10. 在烷烃分子中的基团,CH3—、—CH2—、、中的碳原子,分别称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如: 分子中,n1=6,n2=0,n3=2,n4=1。
(1) 若某烷烃分子中n2=n3=n4=1,写出3种该分子可能的键线式,并对其命名:_________________________________________________________________ _______。
(2) 用8个叔碳原子(其余为氢原子)构造一个只含碳碳单键的烃的键线式: ____________。
11.狄尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如右图的反应,回答下列问题。
(1) 狄尔斯-阿尔德反应属于____________(填反应类型)。
(2) 下列不能发生狄尔斯-阿尔德反应的有机物是________(填字母)。
a. b.
c. d.
(3) 已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸和酮,例如:CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3(丙酮)。现有分子式为C8H16的某烯烃,被酸性高锰酸钾溶液氧化后生成正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和2-丁酮(CH3COCH2CH3),则该烯烃的结构简式为_____________________________。
(4) 工业上通常以甲醛、乙炔为原料制取1,3-丁二烯,生产流程如下:
已知: 一定条件下,醇可以发生脱水反应,如CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O。
① X的结构简式为________________。
② X转化成1,3-丁二烯的化学方程式为__________________________。
12. 某不饱和烃与氢气加成后的生成物为。
已知:+R3COOH。
请按要求回答下列问题。
(1) 请用系统命名法对该物质进行命名: ________________________。
(2) 若该不饱和烃为炔烃,则该炔烃的结构简式为_________________。
(3) 若该不饱和烃为烯烃,又知该烯烃被热的酸性KMnO4溶液氧化后的生成物为和,则该烯烃的结构简式为_________________________________________________________________。
13.环烃是有机物中重要的一个系列,包括环烷烃、环烯烃、环炔烃等,一定条件下,可以发生以下反应。
(1)已知:,B是A的一种同分异构体,B中所有的氢原子处于相同的化学环境,则B的结构简式为 ,根据系统命名法,B的名称为 。
(2)已知环烷烃可以与卤化氢发生反应,如:
①C的一氯代物有 种。
②该反应可能会得到一种副产物E,E与D互为同分异构体,写出E的结构简式: 。
14.以下是某环状烃(X)开环反应生成更稳定的烷烃过程:
(1)X的分子式为_________,其一氯代物有________种;
(2)Y_____(填“能”或“不能”)使酸性KMnO4溶液褪色;
(3)用系统命名法给Y命名___________________________________;
(4)反应有副产物______________________________(填结构简式)生成。
练习本参考答案
1. A [解析] 根据信息提示,A的结构简式为,有5种不同化学环境的氢原子,则A的一氯取代物有5种,其名称为2,2,3-三甲基戊烷。A是B和H2等物质的量加成后的产物,故A中相邻碳原子上有氢原子的位置都可以是双键,则B可能的结构简式有3种:、、,依次命名为3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3,4,4-三甲基-2-戊烯、3,4,4-三甲基-1-戊烯。
2. C [解析] C5H12有3种同分异构体,其中新戊烷只有1种氢原子,所以只能生成1种一氯代物。
3. C [解析] 螺戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A项正确;二氯代物超过2种,B项正确;螺戊烷中所有碳原子均形成4条单键,故分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C项错误;戊烷比螺戊烷多4个氢原子,所以生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2,D项正确。
4. B [解析] 聚氯乙烯的单体可由乙炔与HCl加成而得,A项正确;上述反应中①不属于取代反应,④属于(脱氢)氧化反应,B项不正确;由题中信息可知,火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体中含HCl、CO、C6H6等,C项正确;在火灾现场,可以用湿毛巾捂住口鼻,并弯下腰尽快远离现场,D项正确。
5.B [解析] 乙炔与银氨溶液的反应过程中,没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,A项错误;乙炔能与银氨溶液反应生成乙炔银,乙烯不与银氨溶液反应,说明乙炔中C—H键的活性比乙烯中C—H键的活性强,B项正确;碳碳三键的碳上都有氢原子才能与银氨溶液发生该反应,2-丁炔碳碳三键的碳上没有氢原子,不能与银氨溶液发生类似反应,C项错误;乙炔通入硝酸银溶液中不反应,D项错误。
6.B [解析] 碳碳三键发生加聚反应后还存在碳碳双键,能使溴水褪色,A项正确;CH≡C—CH=CH2的分子式为C4H4,的分子式为C4H6,两者不互为同分异构体,B项错误;CH≡C—CH=CH2催化加氢后所得烷烃为正丁烷,分子中有2种不同化学环境的氢,其一氯代物有2种,C项正确;CH≡C—CH=CH2和乙炔的最简式均为CH,等质量的两者完全燃烧的耗氧量相同,D项正确。
7.A [解析] 由反应机理可知,先生成结合溶液中的阴离子生成BrCH2CH2Br。NaCl、NaI、Br2的水溶液中含有Cl-、I-、Br-,故可以生成BrCH2CH2Cl、BrCH2CH2I、BrCH2CH2Br,不会生成ClCH2CH2I。
8. CH2=CH—CN CH2=CH—CH=CH2 [解析] 依据单体加聚生成高聚物的特点可知,单烯加聚时高聚物的长链中没有双键,双烯加聚时长链中含有一个双键,依据单变双、双变单的特征,将其分割成三个部分。
9. (1) CH3 C2H6 2 (2) (3) [解析] (1) 由B的燃烧产物可推出B分子中n(C)∶n(H)=1∶3,B的最简式为CH3,故B的分子式只能是C2H6,为乙烷,其二溴代物有2种。(2) 气态烷烃中只有异丁烷的二氯代物有3种,可推断C应为异丁烷。(3) 异丁烷中最简单的烃基为甲基,甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2,2,3,3-四甲基丁烷,其分子式为C8H18。
10. (1) 2,2,3-三甲基戊烷; 2,3,3-三甲基戊烷; 2,2,4-三甲基戊烷 (2) [解析] (2) 由8个叔碳原子(—CH)构造的烃的分子式为C8H8。
11. (1) 加成反应 (2) c (3) (4) ① HOCH2CH2CH2CH2OH ② HOCH2CH2CH2CH2OHCH2=CH—CH=CH2↑+2H2O [解析] (1) 此反应的特点是两种物质生成一种物质,反应类型为加成反应。(4) ① 碳碳三键和氢气发生加成反应,1 mol碳碳三键可与2 mol氢气发生加成反应,即X的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH。② 根据题中所给信息,发生的反应是HOCH2CH2CH2CH2OHCH2=CH—CH=CH2↑+2H2O。
12. (1) 2,2,5-三甲基己烷 (2) (3) [解析] (2) 将该烃相邻两个碳原子上各去掉两个氢原子,同时将碳碳单键改为碳碳三键就得到炔烃的结构简式。(3) 将氧化得到的产物的结构简式按题中所给的提示信息去掉氧原子,然后通过双键相连接即得到烯烃的结构简式。
13.(1) 2,2—二甲基丙烷
(2) 4
14.(1)C6H12 5 (2)不能 (3)3—甲基戊烷 (4)CH3CH2CH2CH2CH2CH3
2
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