第二章 (90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分) 1. 下列关于有机物的说法错误的是( )
A.CH 4和Cl 2在光照条件下反应的产物最多可能有四种 B.CH 3CH 2OH 是一种可再生的能源 C. 乙烯的结构简式为CH 2=CH 2
D. 从乙烯出发可经先加成后氧化制得乙醛
2.(双选)(2012·宿州高二检测) 下列有机实验操作或叙述正确的是( ) A. 将乙烯和乙炔气体分别通入溴的四氯化碳溶液中,两者都褪色 B. 甲烷和氯气在室温下的黑暗环境中可以稳定存在 C. 苯能使溴水褪色是因为二者反应生成了溴苯
D. 要除去乙烷中的乙烯制得纯净的乙烷,可将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液中
3. 下列物质中苯环上的氢原子被氯原子取代后,一氯代物有三种、二氯代物有四种同分异构体的是( ) A. 邻二甲苯 C. 间二甲苯
B. 对二甲苯 D. 乙苯
4. 在CH 3CH 3→CH 3CH 2Cl →CH 2=CH 2→CH 3CH 2OH 的转化过程中,经过的反应是( ) A. 取代→消去→加成 C. 取代→加成→氧化
B. 裂解→取代→消去 D. 取代→消去→水解
5.(2012·盐城高二检测) 某两种气态烃的1 L混合气体,完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸气(体积均在相同状况下测得) ,该混合物可能是( ) A. 乙烷,乙烯 C. 甲烷,丙烯
B. 甲烷,乙烯 D. 乙烷,丙烯
6. 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,有结构简式为如图所示的烃:
下列说法中正确的是( )
A. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 B. 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C. 分子中至少有11个碳原子处于同一平面上 D. 该烃属于苯的同系物
7. 有机物CH 3—CH =CH —Cl 能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴的四氯化碳溶液褪色 使酸性高锰酸钾溶液褪色 A. 全部 C. 除①外
B. 除⑤外
D. 除①、⑤外
⑤聚合反应 ⑥
8. 化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的生成。欲探讨发生化学反应时分子中化学键在何处断裂的问题,近代科技常使用同位素示踪原子法。如有下列反应:
断裂的化学键应是( ) A. ①③
B. ①④
C. ②
D. ②③
9. 萘环上的碳原子的编号如(Ⅰ) 式,根据系统命名法,(Ⅱ) 式可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ) 的名称应是( )
A.2,6-二甲基萘 B.1,4-二甲基萘 C.4,7-二甲基萘 D.1,6-二甲基萘
10.(2012·忻州高二检测) 下列各组物质,一定是同系物的是( ) A. 分子式为C 4H 6和C 5H 8的烃
B.
C. 符合C n H 2n 通式的烃 D. 分子式为C 4H 10和C 20H 42的烃 11. 下列反应不需要浓硫酸的是( ) A. 制乙烯
B. 苯的硝化
C. 制TNT
D. 制乙炔
12. 发生消去反应后的生成物不止一种结构的卤代烃是( )
13. 有一种有机物结构简式为( )
A. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化 B. 能与溴水发生加成反应褪色 C. 能发生加聚反应
D. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
,推测它不可能具有下列哪种性质
14.(2012·大连高二检测) 下面是某些稠环芳烃的结构简式:
这些式子表示的化合物共有( ) A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
15. 下列各组混合物中,总质量一定时,二者以不同比例混合,完全燃烧时生成CO 2的质量不为定值的是( ) A. 甲烷、辛醛(C8H 16O) B. 乙炔、苯乙烯 C. 乙烯、庚烯 D. 苯、甲苯
16.(2011·嘉兴高二检测) 下列有机物检验方法正确的是( )
A. 取少量卤代烃加NaOH 水溶液共热,冷却,再加AgNO 3溶液检验卤素原子存在 B. 用酸性KMnO 4溶液检验溴乙烷与NaOH 醇溶液共热后的产物是否是乙烯 C. 用溴水鉴别乙烯与乙炔
D. 用NaOH 水溶液来鉴别一氯乙烷和三氯乙烷 二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(8分) 键线式是有机物结构的又一表示方法,如图Ⅰ所表示物质的键线式可表示为图Ⅱ所示形式。松节油的分馏产物之一A 的结构可表示为图Ⅲ。
(1)写出A 的分子式_________。
(2)A在浓硫酸的作用下加热,每一分子A 可失去一个水分子得不饱和化合物B 。写出B 可能的结构简式______________________________________________。
(3)C是B 的同分异构体,其分子里也有一个六元碳环,其碳环上的碳原子均是饱和的。如果C 分子中六元环上只有一个取代基,则C 具有多种结构,请写出其中的两种结构(必须是不同类别的物质,用键线式表示)_______、_______。
18.(12分)(1)维生素A 对人体特别是对人的视力有重要作用,其结构简式如下:
1 mol该化合物可与_______mol Br2发生加成反应。该化合物_______(填“属于”或“不属于”) 芳香化合物,原因是___________________________。
(2)在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物,下式中R 代表烃基,副产物均已略去。 (Ⅰ)
(请注意H 和Br 加成的位置) (Ⅱ
)
请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意写明反应条件。 ①由CH 3CH 2CH 2CH 2Br 分两步转变为
CH 3CH 2CHBrCH 3:_________________________________________________。 ②由(CH3) 2CHCH =CH 2分两步转变为
(CH3) 2CHCH 2CH 2OH :______________________________________________。 19.(10分)(2012·潮州高二检测) 实验室制备硝基苯的主要步骤如下: ①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸, 加入反应器中。 ②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡, 混合均匀。 ③在50 ℃~60 ℃下发生反应, 直至反应结束。
④除去混合酸后, 粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤, 最后再用蒸馏水洗涤。 ⑤将用无水CaCl 2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏, 得到纯硝基苯。 填写下列空白:
(1)制备硝基苯的化学方程式为______________________________________。 (2)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是____________。 (3)步骤③中, 为了使反应在50 ℃~60 ℃下进行,常用的方法是_________。
(4)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_______________________。 (5)步骤④中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是_______________________。
(6)纯硝基苯是无色的, 密度比水________(填“小”或“大”), 具有_______气味的油状液体。 20.(10分) 乙烯与乙烷混合气体共a mol,与b mol的氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷全部消耗完,得到CO 和CO 2的混合气体和45 g水。 (1)当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比
n(C2H 4) ∶n(C2H 6)=_________________________________________________。
(2)当a=1,且反应后CO 和CO 2混合气体的物质的量为反应前氧气的2/3时,则b=______,得到CO 和CO 2的物质的量之比n(CO)∶n(CO2)=__________。 (3)a的取值范围是________;b 的取值范围是________。
21.(12分) 带有支链的烷烃A(MA =86) 只有三种一氯取代产物B 、C 和D 。B 和D 分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机化合物E 。以上反应及B 的进一步反应如图所示。
请回答:
(1)G的结构简式是_________________。 (2)B→F 的反应条件________________________。 (3)B转变为E 的反应属于__________(填反应类型名称) 。 (4)F与I 的关系是________。
答案解析
1. 【解析】选A 。A 项,CH 4和Cl 2在光照条件下反应的产物最多可能有五种,分别是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4、HCl 。D 项,乙烯先与水加成得乙醇,乙醇再氧化得乙醛。 2. 【解析】选A 、B 。乙炔中含有碳碳三键,乙烯中含碳碳双键,能和溴水发生加成反应,溴水褪色,A 正确。甲烷和氯气只有在光照的条件下才能发生取代反应,B 正确。苯和溴水不反应,在催化剂作用下苯和液溴生成溴苯,C 不正确。酸性高锰酸钾溶液可以把乙烯氧化,生成二氧化碳,从而引入新的杂质,D 也不正确。
3. 【解析】选C 。A 的一氯代物有两种;B 的一氯代物只有一种;C 的一氯代物有三种、二氯代物有四种同分异构体;D 的一氯代物有三种、二氯代物有六种同分异构体。
取代反应加成反应
→ CH2=CH 2−−−−4. 【解析】选A 。CH 3CH 3−−−−→ CH3CH 2Cl −−−−→ CH3CH 2OH 。
消去反应
5. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)由烃与CO 2和水蒸气的体积可得到平均分子式; (2)由平均分子式可知碳原子或氢原子个数。
【解析】选B 。混合烃的平均分子式为C 1.4H 4。由平均碳原子数可知一定有甲烷。由平均氢原子数可知一定有乙烯。
6. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)学会想象有机物的空间构型; (2)学会以苯环为母体分析原子共面问题。
【解析】选C 。要判断A 、B 、C 三个选项的正确与否,必须弄清题给分子的空间结构。题给分子看起来比较复杂,若能从苯的空间结构特征入手分析就容易理解其空间结构特征。分析这一分子的空间结构时易受题给结构简式的迷惑,若将题给分子表示为如图所示:
就容易将“一个苯环必定有12个原子共平面”的特征推广到题给分子中。以分子中的左边的苯环为中心分析,这个苯环上的6个碳原子、直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子、另一个苯环中在虚线上的3个碳原子,共有11个碳原子必定在同一平面。所以答案为C 。
7. 【解析】选A 。该物质中氯原子、氢原子均可被取代;因为含有, 所以可发
生②、④、⑤、⑥的反应;与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,所以可以发生消去反应。
8. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)确认信息中化学键变化的位置; (2)把题给信息迁移到新物质的变化过程中。
【解析】选A 。由信息中化学键变化可知反应的实质就是与烯烃双键碳原子相连的烃基进行交换,结合信息可确定断键位置应为①③。 9. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)对碳原子的编号顺序; (2)取代基的个数。
【解析】选D 。由题意可知,两个甲基分别在1号碳和6号碳上,所以应命名为1,6-二甲基萘。
10. 【解析】选D 。A 项中可能是炔烃和二烯烃,不一定是同系物;B 项是同一种物质;C 项可能是烯烃和环烷烃;D 项中一定是不同的烷烃,所以一定是同系物。
11. 【解析】选D 。A 、B 、C 三项中的反应均需要浓硫酸作催化剂;D 项只需碳化钙与水反应即可。
12. 【思路点拨】解答本题要注意以下两点: (1)断裂的化学键种类、位置以及成键位置; (2)卤代烃结构不对称时一般形成两种烯烃。
【解析】选C 。A 项只生成丙烯;B 项只生成2-甲基-1-丙烯;C 项由于结构不对称,能生成两种烯烃;D 项不能发生消去反应。
13. 【解析】选D 。该物质结构中有碳碳双键,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也可以发生加成反应、加聚反应,烃不易溶于水,而易溶于有机溶剂。 14. 【解析】选B 。①和③是同一种物质;②和④是同一种物质。 【互动探究】
(1)你能写出④的分子式吗? 提示:C 14H 10。
(2)①的一氯取代物共有几种?
提示:3种。
15. 【解析】选D 。(1)最简式相同的有机物, 以任意比例混合,总质量一定时, 生成的CO 2是定值。乙炔、苯乙烯最简式相同,乙烯、庚烯最简式也相同,所以总质量一定时,二者以不同比例混合,燃烧生成的CO 2的质量为定值。(2)混合物总质量不变, 以任意比例混合时, 生成CO 2相等, 即含碳量相等(质量分数) 。A 选项CH 4含碳量为
为12×100%=75%,而辛醛含碳量1612 8×100%=75%,故以任意比例混合时, 生成的CO 2也相等,不为定值的是D 。 128
16. 【解析】选B 。卤代烃水解后用HNO 3酸化,否则NaOH 和AgNO 3会生成Ag 2O 沉淀,影响实验的结果,A 错;乙烯和乙炔均能使溴水褪色,所以溴水无法鉴别二者,C 错;只用NaOH 水溶液无法鉴别一氯乙烷和三氯乙烷中氯原子的多少,D 错。
【误区警示】碳碳双键与碳碳三键均能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,所以这两种溶液无法区别含有上述两种官能团的烃。
17. 【解析】(1)分析有机物键线式的特点,根据图Ⅲ可写出A 的分子式。
(2)A属于二元醇类,失去一分子水时,只有一个羟基发生消去反应,分析A 的结构特点,每个羟基均有两种消去方式。故B 可能有四种结构。
(3)由题意可知B 分子中有一个饱和六元碳环,且环上只有一个取代基,B 分子中除有一个碳环外,还应有一个双键,可能是碳碳双键,也可能是碳氧双键。据此可写出B 的同分异构体。
答案:(1)C10H 20O 2
18. 【解析】(1)该物质中含有5个碳碳双键,所以需消耗5 mol Br 2;因其不含有苯环结构,所以不属于芳香化合物。
(2)从题给信息可以看出,不对称烯烃与HBr(HX)加成时,一般是氢原子加在含H 较多的碳碳双键碳上;当有过氧化物存在时则加在含H 较少的碳碳双键碳上;而卤代烃在稀氢氧化钠水溶液中发生取代反应生成醇,在浓氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成烯。根据题给信息,要由1-溴丁烷转变为2-溴丁烷,可先把1-溴丁烷转变为1-丁烯,再与HBr 加成即可;而要把3-甲基-1-丁烯转变为
3-甲基-1-丁醇,应在过氧化物存在的条件下,先把烯烃转变为3-甲基-1-溴丁烷,然后水解便得到了3-甲基-1-丁醇。
答案:(1)5 不属于 不含苯环
(2)①CH 3CH 2CH 2CH 2Br
CH 3CH 2CH =CH 2浓氢氧化钠−−−−−→CH CH CH =CH , 乙醇溶液,∆322323HBr −−−−→CH CH CHBr —CH 适当的溶剂
②(CH3) 2CHCH =CH 2
(CH3) 2CHCH 2CH 2Br HBr ,过氧化物−−−−−→(CH) CHCH CH Br , 适当的溶剂3222−−−−→(CH) CHCH CH OH 3222稀氢氧化钠水溶液,∆
19. 【思路点拨】解答此题要注意以下两点:
(1)知道制硝基苯的条件及加热方式;
(2)分析反应后所得混合物都有哪些成分。
【解析】实验室制备硝基苯应采用水浴加热方式;混合时,为避免浓硫酸向外迸溅,通常把浓硫酸加入到其他溶液中;因生成的硝基苯与水溶液能分层,所以可以用分液漏斗进行分离;粗产品中会混有少量酸液,所以可以用碱液除去。
答案:
(2)应先在反应器内加入浓硝酸,再将浓硫酸慢慢沿器壁加入且边加边搅拌(或振荡)
(3)水浴加热 (4)分液漏斗
(5)除去混有的硝酸、硫酸
(6)大 苦杏仁
20. 【解析】(1)由C 2H 4~2H 2O,C 2H 6~3H 2O, 可利用十字叉乘法求得1∶1。
(2)C2H 4+C2H 6+3(x+y)/2O2点燃−−−→ xCO+yCO+5HO 22
由x+y=4,3x+3y=x+2y+5(氧原子守恒) 得
x=1 y=3,故a=1时,b=3。
(3)若全是C 2H 4时, 生成2.5 mol H2O,
a=5/4
若全是C 2H 6时, 生成2.5 mol H2O,a=5/6
→2CO 2+2H2O 由C 2H 4+3O2−−
→2CO 2+3H2O 可知, 欲生成等量的H 2O,C 2H 4耗O 2多。 C 2H 6+3.5O2−−
→2CO 2+2H2O 时取最大值,b=15/4 故C 2H 4+3O2−−
→2CO+3H2O 时取最小值,b=25/12 C 2H 6+2.5O2−−
答案:(1)1∶1 (2)3 1∶3
(3)5/6
21. 【解析】烷烃A 的相对分子质量为86,根据烷烃通式或用商余法可以求出烷烃A 的分子式为C 6H 14,一氯代物有3种的烷烃结构简式(有3类氢) 为
,其3种一氯代物分别是
;B 和D 分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机
化合物E ,则B 、D 应是后2种,E 是,根据图中转化关系可知B 是,则G 是醛,结构简式为。B 生成F 应是卤代烃的水解反应,条件为NaOH 水溶液加热,B 转化为E 是卤代烃的消去反应,F 与I 互为同分异构体,根据转化关系可知H 是,I 是
答案:(1)(CH3) 3CCH 2CHO
(2)NaOH的水溶液,加热
(3)消去反应 同分异构体(4)
第二章 (90分钟 100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分) 1. 下列关于有机物的说法错误的是( )
A.CH 4和Cl 2在光照条件下反应的产物最多可能有四种 B.CH 3CH 2OH 是一种可再生的能源 C. 乙烯的结构简式为CH 2=CH 2
D. 从乙烯出发可经先加成后氧化制得乙醛
2.(双选)(2012·宿州高二检测) 下列有机实验操作或叙述正确的是( ) A. 将乙烯和乙炔气体分别通入溴的四氯化碳溶液中,两者都褪色 B. 甲烷和氯气在室温下的黑暗环境中可以稳定存在 C. 苯能使溴水褪色是因为二者反应生成了溴苯
D. 要除去乙烷中的乙烯制得纯净的乙烷,可将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液中
3. 下列物质中苯环上的氢原子被氯原子取代后,一氯代物有三种、二氯代物有四种同分异构体的是( ) A. 邻二甲苯 C. 间二甲苯
B. 对二甲苯 D. 乙苯
4. 在CH 3CH 3→CH 3CH 2Cl →CH 2=CH 2→CH 3CH 2OH 的转化过程中,经过的反应是( ) A. 取代→消去→加成 C. 取代→加成→氧化
B. 裂解→取代→消去 D. 取代→消去→水解
5.(2012·盐城高二检测) 某两种气态烃的1 L混合气体,完全燃烧生成1.4 L CO2和2.0 L水蒸气(体积均在相同状况下测得) ,该混合物可能是( ) A. 乙烷,乙烯 C. 甲烷,丙烯
B. 甲烷,乙烯 D. 乙烷,丙烯
6. 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,有结构简式为如图所示的烃:
下列说法中正确的是( )
A. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 B. 分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C. 分子中至少有11个碳原子处于同一平面上 D. 该烃属于苯的同系物
7. 有机物CH 3—CH =CH —Cl 能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴的四氯化碳溶液褪色 使酸性高锰酸钾溶液褪色 A. 全部 C. 除①外
B. 除⑤外
D. 除①、⑤外
⑤聚合反应 ⑥
8. 化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的生成。欲探讨发生化学反应时分子中化学键在何处断裂的问题,近代科技常使用同位素示踪原子法。如有下列反应:
断裂的化学键应是( ) A. ①③
B. ①④
C. ②
D. ②③
9. 萘环上的碳原子的编号如(Ⅰ) 式,根据系统命名法,(Ⅱ) 式可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ) 的名称应是( )
A.2,6-二甲基萘 B.1,4-二甲基萘 C.4,7-二甲基萘 D.1,6-二甲基萘
10.(2012·忻州高二检测) 下列各组物质,一定是同系物的是( ) A. 分子式为C 4H 6和C 5H 8的烃
B.
C. 符合C n H 2n 通式的烃 D. 分子式为C 4H 10和C 20H 42的烃 11. 下列反应不需要浓硫酸的是( ) A. 制乙烯
B. 苯的硝化
C. 制TNT
D. 制乙炔
12. 发生消去反应后的生成物不止一种结构的卤代烃是( )
13. 有一种有机物结构简式为( )
A. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化 B. 能与溴水发生加成反应褪色 C. 能发生加聚反应
D. 易溶于水,也易溶于有机溶剂
,推测它不可能具有下列哪种性质
14.(2012·大连高二检测) 下面是某些稠环芳烃的结构简式:
这些式子表示的化合物共有( ) A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
15. 下列各组混合物中,总质量一定时,二者以不同比例混合,完全燃烧时生成CO 2的质量不为定值的是( ) A. 甲烷、辛醛(C8H 16O) B. 乙炔、苯乙烯 C. 乙烯、庚烯 D. 苯、甲苯
16.(2011·嘉兴高二检测) 下列有机物检验方法正确的是( )
A. 取少量卤代烃加NaOH 水溶液共热,冷却,再加AgNO 3溶液检验卤素原子存在 B. 用酸性KMnO 4溶液检验溴乙烷与NaOH 醇溶液共热后的产物是否是乙烯 C. 用溴水鉴别乙烯与乙炔
D. 用NaOH 水溶液来鉴别一氯乙烷和三氯乙烷 二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(8分) 键线式是有机物结构的又一表示方法,如图Ⅰ所表示物质的键线式可表示为图Ⅱ所示形式。松节油的分馏产物之一A 的结构可表示为图Ⅲ。
(1)写出A 的分子式_________。
(2)A在浓硫酸的作用下加热,每一分子A 可失去一个水分子得不饱和化合物B 。写出B 可能的结构简式______________________________________________。
(3)C是B 的同分异构体,其分子里也有一个六元碳环,其碳环上的碳原子均是饱和的。如果C 分子中六元环上只有一个取代基,则C 具有多种结构,请写出其中的两种结构(必须是不同类别的物质,用键线式表示)_______、_______。
18.(12分)(1)维生素A 对人体特别是对人的视力有重要作用,其结构简式如下:
1 mol该化合物可与_______mol Br2发生加成反应。该化合物_______(填“属于”或“不属于”) 芳香化合物,原因是___________________________。
(2)在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物,下式中R 代表烃基,副产物均已略去。 (Ⅰ)
(请注意H 和Br 加成的位置) (Ⅱ
)
请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意写明反应条件。 ①由CH 3CH 2CH 2CH 2Br 分两步转变为
CH 3CH 2CHBrCH 3:_________________________________________________。 ②由(CH3) 2CHCH =CH 2分两步转变为
(CH3) 2CHCH 2CH 2OH :______________________________________________。 19.(10分)(2012·潮州高二检测) 实验室制备硝基苯的主要步骤如下: ①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸, 加入反应器中。 ②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡, 混合均匀。 ③在50 ℃~60 ℃下发生反应, 直至反应结束。
④除去混合酸后, 粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤, 最后再用蒸馏水洗涤。 ⑤将用无水CaCl 2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏, 得到纯硝基苯。 填写下列空白:
(1)制备硝基苯的化学方程式为______________________________________。 (2)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是____________。 (3)步骤③中, 为了使反应在50 ℃~60 ℃下进行,常用的方法是_________。
(4)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_______________________。 (5)步骤④中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是_______________________。
(6)纯硝基苯是无色的, 密度比水________(填“小”或“大”), 具有_______气味的油状液体。 20.(10分) 乙烯与乙烷混合气体共a mol,与b mol的氧气共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷全部消耗完,得到CO 和CO 2的混合气体和45 g水。 (1)当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比
n(C2H 4) ∶n(C2H 6)=_________________________________________________。
(2)当a=1,且反应后CO 和CO 2混合气体的物质的量为反应前氧气的2/3时,则b=______,得到CO 和CO 2的物质的量之比n(CO)∶n(CO2)=__________。 (3)a的取值范围是________;b 的取值范围是________。
21.(12分) 带有支链的烷烃A(MA =86) 只有三种一氯取代产物B 、C 和D 。B 和D 分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机化合物E 。以上反应及B 的进一步反应如图所示。
请回答:
(1)G的结构简式是_________________。 (2)B→F 的反应条件________________________。 (3)B转变为E 的反应属于__________(填反应类型名称) 。 (4)F与I 的关系是________。
答案解析
1. 【解析】选A 。A 项,CH 4和Cl 2在光照条件下反应的产物最多可能有五种,分别是CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4、HCl 。D 项,乙烯先与水加成得乙醇,乙醇再氧化得乙醛。 2. 【解析】选A 、B 。乙炔中含有碳碳三键,乙烯中含碳碳双键,能和溴水发生加成反应,溴水褪色,A 正确。甲烷和氯气只有在光照的条件下才能发生取代反应,B 正确。苯和溴水不反应,在催化剂作用下苯和液溴生成溴苯,C 不正确。酸性高锰酸钾溶液可以把乙烯氧化,生成二氧化碳,从而引入新的杂质,D 也不正确。
3. 【解析】选C 。A 的一氯代物有两种;B 的一氯代物只有一种;C 的一氯代物有三种、二氯代物有四种同分异构体;D 的一氯代物有三种、二氯代物有六种同分异构体。
取代反应加成反应
→ CH2=CH 2−−−−4. 【解析】选A 。CH 3CH 3−−−−→ CH3CH 2Cl −−−−→ CH3CH 2OH 。
消去反应
5. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)由烃与CO 2和水蒸气的体积可得到平均分子式; (2)由平均分子式可知碳原子或氢原子个数。
【解析】选B 。混合烃的平均分子式为C 1.4H 4。由平均碳原子数可知一定有甲烷。由平均氢原子数可知一定有乙烯。
6. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)学会想象有机物的空间构型; (2)学会以苯环为母体分析原子共面问题。
【解析】选C 。要判断A 、B 、C 三个选项的正确与否,必须弄清题给分子的空间结构。题给分子看起来比较复杂,若能从苯的空间结构特征入手分析就容易理解其空间结构特征。分析这一分子的空间结构时易受题给结构简式的迷惑,若将题给分子表示为如图所示:
就容易将“一个苯环必定有12个原子共平面”的特征推广到题给分子中。以分子中的左边的苯环为中心分析,这个苯环上的6个碳原子、直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子、另一个苯环中在虚线上的3个碳原子,共有11个碳原子必定在同一平面。所以答案为C 。
7. 【解析】选A 。该物质中氯原子、氢原子均可被取代;因为含有, 所以可发
生②、④、⑤、⑥的反应;与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,所以可以发生消去反应。
8. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)确认信息中化学键变化的位置; (2)把题给信息迁移到新物质的变化过程中。
【解析】选A 。由信息中化学键变化可知反应的实质就是与烯烃双键碳原子相连的烃基进行交换,结合信息可确定断键位置应为①③。 9. 【思路点拨】解答此题需注意以下两点: (1)对碳原子的编号顺序; (2)取代基的个数。
【解析】选D 。由题意可知,两个甲基分别在1号碳和6号碳上,所以应命名为1,6-二甲基萘。
10. 【解析】选D 。A 项中可能是炔烃和二烯烃,不一定是同系物;B 项是同一种物质;C 项可能是烯烃和环烷烃;D 项中一定是不同的烷烃,所以一定是同系物。
11. 【解析】选D 。A 、B 、C 三项中的反应均需要浓硫酸作催化剂;D 项只需碳化钙与水反应即可。
12. 【思路点拨】解答本题要注意以下两点: (1)断裂的化学键种类、位置以及成键位置; (2)卤代烃结构不对称时一般形成两种烯烃。
【解析】选C 。A 项只生成丙烯;B 项只生成2-甲基-1-丙烯;C 项由于结构不对称,能生成两种烯烃;D 项不能发生消去反应。
13. 【解析】选D 。该物质结构中有碳碳双键,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也可以发生加成反应、加聚反应,烃不易溶于水,而易溶于有机溶剂。 14. 【解析】选B 。①和③是同一种物质;②和④是同一种物质。 【互动探究】
(1)你能写出④的分子式吗? 提示:C 14H 10。
(2)①的一氯取代物共有几种?
提示:3种。
15. 【解析】选D 。(1)最简式相同的有机物, 以任意比例混合,总质量一定时, 生成的CO 2是定值。乙炔、苯乙烯最简式相同,乙烯、庚烯最简式也相同,所以总质量一定时,二者以不同比例混合,燃烧生成的CO 2的质量为定值。(2)混合物总质量不变, 以任意比例混合时, 生成CO 2相等, 即含碳量相等(质量分数) 。A 选项CH 4含碳量为
为12×100%=75%,而辛醛含碳量1612 8×100%=75%,故以任意比例混合时, 生成的CO 2也相等,不为定值的是D 。 128
16. 【解析】选B 。卤代烃水解后用HNO 3酸化,否则NaOH 和AgNO 3会生成Ag 2O 沉淀,影响实验的结果,A 错;乙烯和乙炔均能使溴水褪色,所以溴水无法鉴别二者,C 错;只用NaOH 水溶液无法鉴别一氯乙烷和三氯乙烷中氯原子的多少,D 错。
【误区警示】碳碳双键与碳碳三键均能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,所以这两种溶液无法区别含有上述两种官能团的烃。
17. 【解析】(1)分析有机物键线式的特点,根据图Ⅲ可写出A 的分子式。
(2)A属于二元醇类,失去一分子水时,只有一个羟基发生消去反应,分析A 的结构特点,每个羟基均有两种消去方式。故B 可能有四种结构。
(3)由题意可知B 分子中有一个饱和六元碳环,且环上只有一个取代基,B 分子中除有一个碳环外,还应有一个双键,可能是碳碳双键,也可能是碳氧双键。据此可写出B 的同分异构体。
答案:(1)C10H 20O 2
18. 【解析】(1)该物质中含有5个碳碳双键,所以需消耗5 mol Br 2;因其不含有苯环结构,所以不属于芳香化合物。
(2)从题给信息可以看出,不对称烯烃与HBr(HX)加成时,一般是氢原子加在含H 较多的碳碳双键碳上;当有过氧化物存在时则加在含H 较少的碳碳双键碳上;而卤代烃在稀氢氧化钠水溶液中发生取代反应生成醇,在浓氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成烯。根据题给信息,要由1-溴丁烷转变为2-溴丁烷,可先把1-溴丁烷转变为1-丁烯,再与HBr 加成即可;而要把3-甲基-1-丁烯转变为
3-甲基-1-丁醇,应在过氧化物存在的条件下,先把烯烃转变为3-甲基-1-溴丁烷,然后水解便得到了3-甲基-1-丁醇。
答案:(1)5 不属于 不含苯环
(2)①CH 3CH 2CH 2CH 2Br
CH 3CH 2CH =CH 2浓氢氧化钠−−−−−→CH CH CH =CH , 乙醇溶液,∆322323HBr −−−−→CH CH CHBr —CH 适当的溶剂
②(CH3) 2CHCH =CH 2
(CH3) 2CHCH 2CH 2Br HBr ,过氧化物−−−−−→(CH) CHCH CH Br , 适当的溶剂3222−−−−→(CH) CHCH CH OH 3222稀氢氧化钠水溶液,∆
19. 【思路点拨】解答此题要注意以下两点:
(1)知道制硝基苯的条件及加热方式;
(2)分析反应后所得混合物都有哪些成分。
【解析】实验室制备硝基苯应采用水浴加热方式;混合时,为避免浓硫酸向外迸溅,通常把浓硫酸加入到其他溶液中;因生成的硝基苯与水溶液能分层,所以可以用分液漏斗进行分离;粗产品中会混有少量酸液,所以可以用碱液除去。
答案:
(2)应先在反应器内加入浓硝酸,再将浓硫酸慢慢沿器壁加入且边加边搅拌(或振荡)
(3)水浴加热 (4)分液漏斗
(5)除去混有的硝酸、硫酸
(6)大 苦杏仁
20. 【解析】(1)由C 2H 4~2H 2O,C 2H 6~3H 2O, 可利用十字叉乘法求得1∶1。
(2)C2H 4+C2H 6+3(x+y)/2O2点燃−−−→ xCO+yCO+5HO 22
由x+y=4,3x+3y=x+2y+5(氧原子守恒) 得
x=1 y=3,故a=1时,b=3。
(3)若全是C 2H 4时, 生成2.5 mol H2O,
a=5/4
若全是C 2H 6时, 生成2.5 mol H2O,a=5/6
→2CO 2+2H2O 由C 2H 4+3O2−−
→2CO 2+3H2O 可知, 欲生成等量的H 2O,C 2H 4耗O 2多。 C 2H 6+3.5O2−−
→2CO 2+2H2O 时取最大值,b=15/4 故C 2H 4+3O2−−
→2CO+3H2O 时取最小值,b=25/12 C 2H 6+2.5O2−−
答案:(1)1∶1 (2)3 1∶3
(3)5/6
21. 【解析】烷烃A 的相对分子质量为86,根据烷烃通式或用商余法可以求出烷烃A 的分子式为C 6H 14,一氯代物有3种的烷烃结构简式(有3类氢) 为
,其3种一氯代物分别是
;B 和D 分别与强碱的醇溶液共热,都只能得到有机
化合物E ,则B 、D 应是后2种,E 是,根据图中转化关系可知B 是,则G 是醛,结构简式为。B 生成F 应是卤代烃的水解反应,条件为NaOH 水溶液加热,B 转化为E 是卤代烃的消去反应,F 与I 互为同分异构体,根据转化关系可知H 是,I 是
答案:(1)(CH3) 3CCH 2CHO
(2)NaOH的水溶液,加热
(3)消去反应 同分异构体(4)