安徽省合肥市庐巢七校联考2022-2023高二下学期期中考试化学试题

安徽省合肥市庐巢七校联考2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题
一、单选题
1.下列表示不正确的是(  )
A.乙烯的结构式:
B.甲酸甲酯的结构简式:
C.甲基丁烷的键线式:
D.甲基的电子式:
【答案】B
【知识点】结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙烯中含有碳碳双键、碳氢单键,因此乙烯的结构简式为,A不符合题意;
B.甲酸甲酯是由HCOOH和CH3OH发生酯化反应后生成的,因此甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,B符合题意;
C.2-甲基丁烷中主链上含有4个碳原子,且2号碳原子上含有一个甲基,因此可得2-甲基丁烷的键线式为,C不符合题意;
D.甲基的结构简式为-CH3,其电子式为,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、乙烯中含有碳碳双键;
B、甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3;
C、根据有机物的名称确定其结构;
D、甲基的结构简式为-CH3;
2.下列说法不正确的是(  )
A.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B.分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C.某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为C4H10
D.某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,则其最简式为CH2
【答案】C
【知识点】蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.提纯苯甲酸可采用重结晶操作,A不符合题意;
B.正己烷、正庚烷为互溶液体,但二者的沸点不同,因此可采用蒸馏进行分离,B不符合题意;
C.若该有机物为烃,则其分子式为C4H10,若该有机物中含有氧元素,则其分子式可能为C3H6O,C符合题意;
D.某烃完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:1,则C、H原子个数比为1:2,因此该烃的最简式为CH2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、苯甲酸的提出可用重结晶操作;
B、分离互溶但沸点不同的液体用蒸馏;
C、该有机物中可能含有氧元素;
D、烃燃烧生成的CO2和H2O中,碳氢元素来自于烃;
3.已知有机物a和b的结构简式分别为和。下列说法正确的是(不考虑立体异构)(  )
A.a分子中含有6个键,2个键
B.a与苯互为同分异构体
C.b可使溴水褪色,反应时键断裂
D.b的一氯代物有5种
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.a结构中含有2个碳碳双键,因此含有2个π键和2个σ键;分子结构中含有4个碳碳单键和6个碳氢单键,因此含有10个σ键,因此a分子中共含有12个σ键和2个π键,A不符合题意;
B.a的分子式为C6H8,苯的分子式为C6H6,二者的分子式不同,因此不是同分异构体,B不符合题意;
C.b分子结构中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,溴水褪色,反应时π键断裂,C符合题意;
D.b的分子结构中含有6种等效氢原子,因此b的一氯代物共有6种,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、单键为σ键,双键中含有一个σ键和一个π键;
B、分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体;
C、b中含有碳碳双键,能使溴水褪色;
D、b中含有6种等效氢原子,等效氢原子的个数即为一氯代物的个数;
4.桶烯(Barrelene)键线式如图所示,下列有关说法不正确的是(  )
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.0.1 mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气22.4 L(标准状况)
C.桶烯与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体
D.桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;烃类的燃烧
【解析】【解答】A.分子结构中含有,为四面体结构,所有原子不可能共平面,A符合题意;
B.该有机物的分子式为C8H8,0.1molC8H8完全燃烧,需要消耗n(O2)=1.2mol,其在标准状态下的体积V=n×Vm=1.2mol×22.4L·mol-1=26.88L,B不符合题意;
C.苯乙烯的分子式为C8H8,与桶烯的分子式相同,但二者的结构不同,因此互为同分异构体,C不符合题意;
D.桶烯分子中含有2种不同化学环境的氢原子,因此其一氯代物的结构只有2种,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、分子结构中含有烷烃结构,为四面体,所有原子不会共平面;
B、根据结构简式确定分子式,据此计算其燃烧所需O2的量;
C、分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体;
D、分子结构中含有2种等效氢,则其一氯代物有2种;
5.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中不正确的是(  )
A.若分子式为,则其结构简式可能为
B.分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1:2:3
C.该分子中氢原子个数一定为6
D.若A的化学式为,则其为丙烯
【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.结构简式为CH3CH2COOH的有机物,其核磁共振氢谱共有3种不同化学环境的氢原子,且其个数比为3:2:1,A不符合题意;
B.由分析可知,分子中不同化学环境的氢原子个数比为1:2:3,B不符合题意;
C.由核磁共振氢谱只能得出氢原子的个数比,无法得出氢原子数,C符合题意;
D.丙烯的结构简式为CH2=CHCH3,含有3种不同化学环境的氢原子,其原子个数比为3:2:1,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】由核磁共振氢谱可知,该有机物中共含有三种不同化学环境的氢原子,且原子个数比为3:2:1,据此结合选项进行分析。
6.(2016高二下·岐山期中)下列叙述正确的是(  )
A.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,可推出的结论是有机物属于烃
B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,可推出的结论是有机物属于烃的含氧衍生物
C.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,通过测定有机物、CO2和H2O的质量,可确定有机物是否含有氧
D.甲烷在同系物中含碳量最高,因而是清洁能源
【答案】C
【知识点】饱和烃与不饱和烃;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:A.烃的含氧衍生物燃烧产物也只有二氧化碳和水,该有机物不一定为烃类,故A错误;
B.烃类物质燃烧产物只有二氧化碳和水,所以该有机物可能为烃类,不一定为烃的含氧衍生物,故B错误;
C.若知道有机物主链、完全燃烧生成二氧化碳和水的质量,可以根据质量守恒确定该有机物是否含有氧元素,故C正确;
D.烷烃是含氢量最高的有机物,而甲烷是含氢量最高的烃类,则甲烷的含碳量最低,故D错误;
故选C.
【分析】A.有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,该有机物不一定为烃类,可能为烃的含氧衍生物;
B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,该有机物可能为烃或者烃的含氧衍生物;
C.根据质量守恒定律,可以根据有机物主链、二氧化碳和水的质量情况是否含有氧元素;
D.甲烷是含氢量最高,含碳量最低的有机物.
7.下列物质中,互为同分异构体的一组是(  )
A.甲烷和乙烷 B.乙烯和丙烯
C.正丁烷和异丁烷 D.一氯甲烷和二氯甲烷
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.甲烷的分子式为CH4,乙烷的分子式为C2H6,二者的分子式不同,不属于同分异构体,A不符合题意;
B.乙烯的分子式为C2H4,丙烯的分子式为C3H6,二者的分子式不同,不属于同分异构体,B不符合题意;
C.正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10,分子式相同,正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,异丁烷的结构简式为(CH3)CCHCH3,二者的结构不同,互为同分异构体,C符合题意;
D.一氯甲烷的分子式为CH3Cl,二氯甲烷的分子式为CH2Cl2,二者的分子式不同,不属于同分异构体,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对同分异构体辨析的考查,结合同分异构体的概念进行分析即可。同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物。
8.(2022高一上·城阳月考)1972年初,屠呦呦研究小组采用乙醚(CH3CH2OCH2CH3)低温浸取成功分离并结晶出“青蒿素II(后称青蒿素),经测定其化学式为C15H22O5。下列说法正确的是(  )
A.青蒿素是屠呦呦研究小组合成创造的新物质
B.青蒿素从物质分类看属于氧化物
C.乙醚与乙醇具有相同的分子式
D.乙醚低温浸取青蒿素的过程主要涉及物理变化
【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;物质的简单分类;分子式
【解析】【解答】A.青蒿素不属于合成创造的新物质,A不符合题意;
B.氧化物是指只含有两种元素,且含有氧元素,B不符合题意;
C.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇分子式为C2H6O,C不符合题意;
D.乙醚低温浸取青蒿素的过程属于萃取,主要涉及物理变化,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.青蒿素是提取得到的,不属于合成创造的新物质;
B.氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物;
C.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇分子式为C2H6O;
D.没有新物质生成的变化属于物理变化。
9.将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重10.8 g,再通过碱石灰,碱石灰又增重了17.6 g。下列说法不正确的是(  )
A.该有机物的最简式为CH3O
B.该有机物的分子式可能为CH3O
C.该有机物的分子式一定为C2H6O2
D.该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰
【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】A.由分析可知,该有机物中n(C):n(H):n(O)=0.4mol:1.2mol:0.4mol=1:3:1,因此可得该有机物的最简式为CH3O,A不符合题意;
B.结合C、H、O原子的成键情况可知,该有机物的分子式不可能为CH3O,B符合题意;
C.结合C、H、O原子的成键情况可知,该有机物的分子式一定为C2H6O2,C不符合题意;
D.该有机物的结构简式可能为HOCH2CH2OH,其结构具有对称性,核磁共振氢谱显示2个吸收峰,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】浓硫酸具有吸水性,因此浓硫酸增加的质量,即为反应生成H2O的质量,故反应生成,所以n(H)=1.2mol。碱石灰用于吸收反应生成的CO2,因此碱石灰增加的质量即为反应生成CO2的质量,故反应生成,所以nCC)=0.4mol。该有机物中氧元素的质量m(O)=12.4g-1.2mol×1g·mol-1-0.4mol×12g·mol-1=6.4g,所以。所以可得该有机物分子中C、H、O的原子个数比为1:3:1,因此可得其最简式为CH3O,结合碳、氧、氢原子的成键情况可知,该有机物的分子式为C2H6O2。
10.下列说法正确的是(  )
A.乙烷的一氯代物有2种,二氯代物有3种
B.丙烷的一氯代物有2种,二氯代物有4种
C.正丁烷的一氯代物有2种,二氯代物有5种
D.正戊烷的一氯代物有3种,二氯代物有8种
【答案】B
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.CH3CH3的一氯代物只有1种,二氯代物有2种,两个氯原子连在同一个碳原子上,两个氯原子连在不同碳原子,A不符合题意;
B.CH3CH2CH3的一氯代物有2种,其结构为ClCH2CH2CH3、CH3CHClCH3;其二氯代物另一个氯原子可在的位置如图,共有4种,B符合题意;
C.CH3CH2CH2CH3的一氯代物有2种,其结构简式为ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH3;其二氯代物另一个氯原子可在的位置如图、,共有6种结构,C不符合题意;
D.CH3CH2CH2CH2CH3的一氯代物有3种,其结构简式为ClCH2CH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3;二氯代物中另一个氯原子可在的位置如图、、,共有9种结构,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据碳链结构的对称性确定其一氯代物的结构,再进一步确定其二氯代物的结构。
11.(2020高二上·广州月考)研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。以下用于研究有机物的方法错误的是(  )
A.蒸馏常用于分离提纯互溶的液态有机混合物
B.李比希元素分析仪可以确定有机物的分子结构
C.利用红外光谱仪可以区分乙醇和二甲醚
D.质谱仪通常用于测定有机物的相对分子质量
【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.蒸馏常用于分离互溶的沸点相差较大的液体,故常用于提纯液态有机混合物,A不符合题意;
B.李比希元素分析仪可以确定有机物的元素组成,分子的最简式,甚至可以确定有机物的分子式,但是不能确定有机物的结构,B符合题意;
C.利用红外光谱仪可以测出共价物质分子中含有的化学键、官能团,乙醇和二甲醚中所含的化学键类型不完全相同,故可以区分乙醇和二甲醚,C不符合题意;
D.质谱仪通常用于测定有机物的相对分子质量,质荷比的最大值=相对分子质量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】依据蒸馏、李比希元素分析仪、红外光谱仪、质谱仪的工作原理分析.
12.下列除去杂质的方法正确的是(  )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入,气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:加入饱和碳酸钠溶液,分液
③除去中少量的:将气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;乙烯的化学性质;乙酸的化学性质;除杂
【解析】【解答】①光照条件下,Cl2与乙烷发生取代反应,无法除去乙烯,要除去乙烷中的乙烯,可将混合气体通入溴水中,利用乙烯与Br2发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷有机液体,①不正确;
②乙酸能与Na2CO3反应,而乙酸乙酯不反应,且在饱和Na2CO3溶液中溶解度较小,有利于分离,②正确;
③CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应,因此用饱和Na2CO3无法除去CO2中混有的少量SO2,应将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中,③不正确;
④乙酸能与CaO反应生成高沸点的乙酸钙,而乙醇与CaO不反应,利用沸点差异,通过蒸馏,可将乙醇分离,④正确;
综上,上述除杂方法正确的是②④,B符合题意。
故答案为:B
【分析】①光照条件下,Cl2与C2H6发生取代反应;
②乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,但乙酸能与Na2CO3反应;
③CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应;
④CH3COOH能与CaO反应生成高沸点物质,而C2H5OH不能,再利用沸点差异进行分离。
13.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是(  )
A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.C3H8的结构简式为CH3CH2CH3,不存在同分异构体,且该有机物的一氯代物有2种,A不符合题意;
B.C4H10的同分异构体为CH3CH2CH2CH3、,其所含的一氯代物的个数都为2种,B不符合题意;
C.C5H12含有三种同分异构体,其中只能生成一种一氯代物,说明该同分异构体中只含有一种氢元素,因此12个氢原子以4个-CH3的形式连接在同一个碳原子上,该同分异构体的结构简式为 ,C符合题意;
D.C6H14中14个氢原子不可能为同一种氢原子,因此不存在同分异构体只能生成一种一氯代物,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,说明该同分异构体中只含有一种氢原子,结合选项所给有机物的结构进行分析。
14.下列有机物的命名正确的是(  )
A.3,3-二甲基丁烷 B.3,3- 二甲基-2-乙基戊烷
C.3-甲基丁烷 D.2,2-二甲基丙烷
【答案】D
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A.3,3-二甲基丁烷的结构简式为,编号时应从靠近支链的一端开始编号,因此该有机物的正确命名为2,2-二甲基丁烷,A不符合题意;
B.3,3-二甲基-2-乙基戊烷的结构简式为,乙基不在2号碳原子上,该有机物的最长碳链含有6个碳原子,因此该有机物的正确命名为3,3,4-三甲基己烷,B不符合题意;
C.3-甲基丁烷的结构简式为,编号时,应从靠近支链的一端开始编号,因此该有机物的正确命名为2-甲基丁烷,C不符合题意;
D.2,2-二甲基丙烷的结构简式为,该有机物的命名正确,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据选项所给名称书写有机物的结构简式,再次对该结构进行命名,从而得出正确选项。
15.为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是(  )
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH(CH3COOH) CaO 蒸馏
D CH3COOC2H5(CH3COOH) 饱和NaOH溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】乙烯的化学性质;酯的性质;乙酸乙酯的制取;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.加入溴水后,己烯能与溴水反应生成二溴己烷,二溴己烷与己烷可互溶,无法通过分液进行分离,A不符合题意;
B.淀粉溶液为胶体,胶体和溶液都可通过滤纸,因此无法利用过滤操作除去淀粉溶液中的NaCl,B不符合题意;
C.CH3COOH能与CaO反应生成高沸点的离子化合物,而CH3CH2OH不与CaO反应,利用二者沸点差异,可通过蒸馏进行分离,C符合题意;
D.CH3COOC2H5、CH3COOH都能与NaOH溶液反应,因此不能加入饱和NaOH溶液,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、己烷和二溴己烷可互溶;
B、淀粉溶液和NaCl溶液都能通过滤纸;
C、CH3COOH能与CaO反应生成高沸点物质,而CH3CH2OH不能;
D、CH3COOC2H5、CH3COOH都能与NaOH溶液反应;
16.已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,位于三个不同的周期。由X、Y、Z组成的某有机物常用于合成高分子化合物,其结构如下图所示。W原子的最外层电子数比Z多。相关说法正确的是(  )
A.该有机物不能使酸性溶液褪色
B.Y、Z、W可以组成各原子均满足8电子稳定结构的某种微粒
C.Z的氢化物熔点一定高于Y的氢化物
D.氧化物对应水化物的酸性:W一定比Z强
【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较;乙烯的化学性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.由分析可知,该有机物中含有碳碳双键,因此能使酸性KMnO4溶液褪色,A不符合题意;
B.当W为Cl时,可形成化合物Cl-C≡N,各个原子的最外层都满足8电子的稳定结构,B符合题意;
C.Z的氢化物为NH3,可形成氢键,Y的氢化物若为固态有机物,则沸点更高,C不符合题意;
D.非金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性越强,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且位于三个不同的周期,因此X为H。X、Y、Z三种元素组成的有机物可用于合成高分子化合物,因此该有机物中含有碳碳双键,故Y为C,Z为N。W原子的最外层电子数比Z多,因此W为S或Cl。
二、填空题
17.按要求完成下列方程式、注明反应类型。
(1)CH4在光照条件下与氯气反应生成一氯取代物方程式   ;反应类型   。
(2)CH2=CH-CH=CH2与足量Br2水的反应方程式   ;反应类型   。
(3)CH3-CH=CH2在催化剂条件下生成聚丙烯方程式   ;反应类型   。
【答案】(1)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;取代反应
(2)CH2=CH-CH=CH2+2Br2→CH2BrCHBrCHBrCH2Br;加成反应
(3)nCH3CH=CH2;加聚反应
【知识点】甲烷的化学性质;烯烃;加成反应
【解析】【解答】(1)CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,该反应的化学方程式为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl。该反应的反应类型为取代反应。
(2)CH2=CHCH=CH2与足量Br2发生加成反应,生成BrCH2CHBrCHBrCH2Br,该反应的化学方程式为:CH2=CHCH=CH2+2Br2→BrCH2CHBrCHBrCH2Br,该反应的反应类型为加成反应。
(3)CH3CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成聚丙烯,该反应的化学方程式为:nCH3CH=CH2,该反应的反应类型为加聚反应。
【分析】(1)CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,生成CH3Cl和HCl。
(2)CH2=CHCH=CH2与足量Br2发生加成反应,生成BrCH2CHBrCHBrCH2Br。
(3)CH3CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成聚丙烯。
18.(1)键线式表示的物质的分子式为   。
(2) 中含有的官能团的名称为   。
(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,试书写它的结构简式:   。
(4)某芳香烃的结构为,它的分子式为   ,一氯代物有种   。
(5)分子式为的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为   ,若分子式为的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为   。
【答案】(1)
(2)羟基、酯基
(3)
(4);4
(5);
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;烯烃;分子式
【解析】【解答】(1)该有机物中含有6个碳原子,14个氢原子,因此该有机物的分子式为C6H14。
(1)中所含的官能团为羟基、酯基。
(2)戊烷(C5H12)的同分异构体只有一种一氯代物,则12个氢原子都是等效氢原子,即12个氢原子以4个-CH3连接在同一个碳原子上,因此可得该同分异构体的结构简式为。
(3)一个该芳香烃分子中含有18个碳原子和14个氢原子,因此该芳香烃的分子式为C18H14。由于分子结构具有对称性,位于对称碳原子上的氢原子为等效氢原子,该芳香烃中共含有4种等效氢原子,因此其一氯代物共有4种。
(4)C6H12中所有碳原子都在同一个平面上,则分子结构中存在碳碳双键,且剩余4个碳原子都与碳碳双键上碳原子直接相连,因此该烃的结构简式为。
C4H6中所有碳原子都在同一条直线上,则分子结构中含有碳碳三键,且剩余2个碳源都与碳碳三键上碳原子直接相连,因此该烃的结构简式为CH3C≡CCH3。
【分析】(1)根据键线式确定分子中所含C、H原子个数,从而得到分子式。
(1)根据结构简式确定其所含官能团。
(2)戊烷的同分异构体中只有一种一氯代物,则分子结构具有对称性,所有氢原子都是等效氢,据此确定该同分异构体的结构简式。
(3)根据结构简式确定其所含的C、H原子个数,从而得出其分子式。根据结构的对称性确定等效氢的个数,从而确定其一氯代物的个数。
(4)C6H12中所有碳原子都在同一个平面上,则分子结构中存在碳碳双键,且剩余4个碳原子都与碳碳双键上碳原子直接相连,据此确定该烃的结构简式。
C4H6中所有碳原子都在同一条直线上,则分子结构中含有碳碳三键,且剩余2个碳源都与碳碳三键上碳原子直接相连,据此确定该烃的结构简式。
三、计算题
19.(2023高二下·合肥期中)I.回答下列问题:
(1)某有机化合物的蒸汽对氢气的相对密度为30,其分子中含碳40%,含氢6.7%,其余为氧。该有机物的分子式为   ;若该物质能与Na2CO3溶液反应放出CO2,则该物质的结构简式为   。
(2)II.某烃M的相对分子质量为84。烃M的分子式为   。
(3)下列物质与烃M以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是   (填字母序号,下同);若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是   。
A.C7H8 B.C4H14 C.C7H14 D.C8H8
(4)若烃M为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则烃M的结构简式为   。
【答案】(1)C2H4O2;CH3COOH
(2)C6H12
(3)A;C
(4)
【知识点】烯烃;烃类的燃烧;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,因此该有机物的摩尔质量为30×2g/mol=60g/mol。设该有机化合物的分子式为CxHyOz,则可得,解得x=2;同理可得 y=4,z=2,所以该有机化合物的分子式为C2H4O2。
能与NaHCO3溶液反应生成CO2,则该有机物中含有-COOH,因此该有机化合物的结构简式为CH3COOH。
(2)某烃的相对分子质量为84,由“商余法”可得,因此该烃M的分子式为C6H12。
(3)烃燃烧的化学方程式为:。因此1molC6H12完全燃烧,消耗n(O2)=9mol。
A、1molC7H8完全燃烧,消耗n(O2)=9mol,A符合题意;
B、不存在有机物C4H14,B不符合题意;
C、1molC7H14完全燃烧,消耗n(O2)=10.05mol,C不符合题意;
D、1molC8H8完全燃烧,消耗n(O2)=10mol,D不符合题意;
故答案为:A
若总质量一定,充分燃烧消耗O2的量不变,则该物质的分子式与M的分子式具有相同的通式,符合条件的是C。
(4)M为链烃,分子中所有碳原子在同一个平面内,因此分子结构中含有碳碳双键,且剩余4个碳原子都以-CH3形式分别连接在碳碳双键所在的碳原子上,因此可得烃M的结构简式为。
【分析】(1)根据相对分子质量和元素质量分数,计算分子中的原子个数,从而得出分子式。能与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明分子结构中含有-COOH。
(2)烃中只含有C、H两种元素,根据“商余法”确定C、H原子个数,从而得出分子式。
(3)根据烃燃烧的通式分析。当通式相同时,总质量不变,则燃烧消耗氧气的量不变。
(4)所有的碳原子在同一个平面内,则碳原子与碳碳双键所在碳原子直接相连;一氯代物只有一种,则分子结构具有对称性。
四、填空题
20.(2023高二下·合肥期中)下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
A. B. C.
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的   模型和   模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式   (用n表示)。当n=   时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是   (填名称)。
(4)有机物C具有的结构或性质是   (填字母)。
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液褪色
d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是   (填分子式)。
【答案】(1)球棍;比例
(2)CnH2n+2;4
(3)乙烯、苯
(4)bd
(5)CH4
【知识点】乙烯的化学性质;苯的结构与性质;烃类的燃烧;烷烃
【解析】【解答】(1)A为有机物的球棍模型,B为有机物的比例模型。
(2)A分子结构中都以单键的形式连接,属于烷烃的结构,其同系物的通式符合CnH2n+2。当n=4时,即为丁烷(C4H10)时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A为CH4,为四面体结构,最多只有3个原子共平面;B为CH2=CH2,为平面型结构,所有原子共平面;C为苯,为平面型结构,所有原子共平面。因此三种有机物中,所有原子共平面的是乙烯和苯。
(4)a、苯中不能存在碳碳双键和碳碳单键交替的结构,苯环中所有的化学键均相同,是一种介于单键和双键的特殊共价键,a不符合题意;
b、苯是一种有毒物质,不溶于水,密度比水小,b符合题意;
c、苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,c不符合题意;
d、一定条件下,苯能与H2发生加成反应,生成环己烷,能与O2发生燃烧反应,d符合题意;
故答案为:bd
(5)等质量的烃完全燃烧,若烃中氢元素的质量分数越大,则其燃烧消耗O2的量越多。三种有机物中,氢元素的质量分数CH4>C2H4>C6H6,因此消耗O2体积最大的是CH4。
【分析】(1)根据球棍模型和比例模型的结构进行分析。
(2)A分子结构中都以单键形式连接,属于烷烃。当碳原子数为4开始,烷烃出现同分异构体。
(3)乙烯和苯都是平面型结构,所有原子共平面。
(4)有机物C为苯,结合苯的结构和性质分析选项。
(5)等质量的烃完全燃烧,若烃中氢元素的质量分数越大,则其燃烧消耗氧气的量越多。
安徽省合肥市庐巢七校联考2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题
一、单选题
1.下列表示不正确的是(  )
A.乙烯的结构式:
B.甲酸甲酯的结构简式:
C.甲基丁烷的键线式:
D.甲基的电子式:
2.下列说法不正确的是(  )
A.提纯苯甲酸可采用重结晶的方法
B.分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法
C.某有机化合物的相对分子质量为58,则其分子式一定为C4H10
D.某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,则其最简式为CH2
3.已知有机物a和b的结构简式分别为和。下列说法正确的是(不考虑立体异构)(  )
A.a分子中含有6个键,2个键
B.a与苯互为同分异构体
C.b可使溴水褪色,反应时键断裂
D.b的一氯代物有5种
4.桶烯(Barrelene)键线式如图所示,下列有关说法不正确的是(  )
A.桶烯分子中所有原子在同一平面内
B.0.1 mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气22.4 L(标准状况)
C.桶烯与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体
D.桶烯中的一个氢原子被氯原子取代,所得产物只有两种
5.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中不正确的是(  )
A.若分子式为,则其结构简式可能为
B.分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1:2:3
C.该分子中氢原子个数一定为6
D.若A的化学式为,则其为丙烯
6.(2016高二下·岐山期中)下列叙述正确的是(  )
A.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,可推出的结论是有机物属于烃
B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,可推出的结论是有机物属于烃的含氧衍生物
C.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,通过测定有机物、CO2和H2O的质量,可确定有机物是否含有氧
D.甲烷在同系物中含碳量最高,因而是清洁能源
7.下列物质中,互为同分异构体的一组是(  )
A.甲烷和乙烷 B.乙烯和丙烯
C.正丁烷和异丁烷 D.一氯甲烷和二氯甲烷
8.(2022高一上·城阳月考)1972年初,屠呦呦研究小组采用乙醚(CH3CH2OCH2CH3)低温浸取成功分离并结晶出“青蒿素II(后称青蒿素),经测定其化学式为C15H22O5。下列说法正确的是(  )
A.青蒿素是屠呦呦研究小组合成创造的新物质
B.青蒿素从物质分类看属于氧化物
C.乙醚与乙醇具有相同的分子式
D.乙醚低温浸取青蒿素的过程主要涉及物理变化
9.将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O。将12.4 g该有机物的完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重10.8 g,再通过碱石灰,碱石灰又增重了17.6 g。下列说法不正确的是(  )
A.该有机物的最简式为CH3O
B.该有机物的分子式可能为CH3O
C.该有机物的分子式一定为C2H6O2
D.该有机物核磁共振氢谱中可能有两个吸收峰
10.下列说法正确的是(  )
A.乙烷的一氯代物有2种,二氯代物有3种
B.丙烷的一氯代物有2种,二氯代物有4种
C.正丁烷的一氯代物有2种,二氯代物有5种
D.正戊烷的一氯代物有3种,二氯代物有8种
11.(2020高二上·广州月考)研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。以下用于研究有机物的方法错误的是(  )
A.蒸馏常用于分离提纯互溶的液态有机混合物
B.李比希元素分析仪可以确定有机物的分子结构
C.利用红外光谱仪可以区分乙醇和二甲醚
D.质谱仪通常用于测定有机物的相对分子质量
12.下列除去杂质的方法正确的是(  )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入,气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:加入饱和碳酸钠溶液,分液
③除去中少量的:将气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
13.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是(  )
A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14
14.下列有机物的命名正确的是(  )
A.3,3-二甲基丁烷 B.3,3- 二甲基-2-乙基戊烷
C.3-甲基丁烷 D.2,2-二甲基丙烷
15.为了提纯表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是(  )
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH(CH3COOH) CaO 蒸馏
D CH3COOC2H5(CH3COOH) 饱和NaOH溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
16.已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,位于三个不同的周期。由X、Y、Z组成的某有机物常用于合成高分子化合物,其结构如下图所示。W原子的最外层电子数比Z多。相关说法正确的是(  )
A.该有机物不能使酸性溶液褪色
B.Y、Z、W可以组成各原子均满足8电子稳定结构的某种微粒
C.Z的氢化物熔点一定高于Y的氢化物
D.氧化物对应水化物的酸性:W一定比Z强
二、填空题
17.按要求完成下列方程式、注明反应类型。
(1)CH4在光照条件下与氯气反应生成一氯取代物方程式   ;反应类型   。
(2)CH2=CH-CH=CH2与足量Br2水的反应方程式   ;反应类型   。
(3)CH3-CH=CH2在催化剂条件下生成聚丙烯方程式   ;反应类型   。
18.(1)键线式表示的物质的分子式为   。
(2) 中含有的官能团的名称为   。
(3)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,试书写它的结构简式:   。
(4)某芳香烃的结构为,它的分子式为   ,一氯代物有种   。
(5)分子式为的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为   ,若分子式为的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为   。
三、计算题
19.(2023高二下·合肥期中)I.回答下列问题:
(1)某有机化合物的蒸汽对氢气的相对密度为30,其分子中含碳40%,含氢6.7%,其余为氧。该有机物的分子式为   ;若该物质能与Na2CO3溶液反应放出CO2,则该物质的结构简式为   。
(2)II.某烃M的相对分子质量为84。烃M的分子式为   。
(3)下列物质与烃M以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是   (填字母序号,下同);若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是   。
A.C7H8 B.C4H14 C.C7H14 D.C8H8
(4)若烃M为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则烃M的结构简式为   。
四、填空题
20.(2023高二下·合肥期中)下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型:
A. B. C.
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的   模型和   模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式   (用n表示)。当n=   时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是   (填名称)。
(4)有机物C具有的结构或性质是   (填字母)。
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构
b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液褪色
d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是   (填分子式)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙烯中含有碳碳双键、碳氢单键,因此乙烯的结构简式为,A不符合题意;
B.甲酸甲酯是由HCOOH和CH3OH发生酯化反应后生成的,因此甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,B符合题意;
C.2-甲基丁烷中主链上含有4个碳原子,且2号碳原子上含有一个甲基,因此可得2-甲基丁烷的键线式为,C不符合题意;
D.甲基的结构简式为-CH3,其电子式为,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、乙烯中含有碳碳双键;
B、甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3;
C、根据有机物的名称确定其结构;
D、甲基的结构简式为-CH3;
2.【答案】C
【知识点】蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.提纯苯甲酸可采用重结晶操作,A不符合题意;
B.正己烷、正庚烷为互溶液体,但二者的沸点不同,因此可采用蒸馏进行分离,B不符合题意;
C.若该有机物为烃,则其分子式为C4H10,若该有机物中含有氧元素,则其分子式可能为C3H6O,C符合题意;
D.某烃完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:1,则C、H原子个数比为1:2,因此该烃的最简式为CH2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、苯甲酸的提出可用重结晶操作;
B、分离互溶但沸点不同的液体用蒸馏;
C、该有机物中可能含有氧元素;
D、烃燃烧生成的CO2和H2O中,碳氢元素来自于烃;
3.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.a结构中含有2个碳碳双键,因此含有2个π键和2个σ键;分子结构中含有4个碳碳单键和6个碳氢单键,因此含有10个σ键,因此a分子中共含有12个σ键和2个π键,A不符合题意;
B.a的分子式为C6H8,苯的分子式为C6H6,二者的分子式不同,因此不是同分异构体,B不符合题意;
C.b分子结构中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,溴水褪色,反应时π键断裂,C符合题意;
D.b的分子结构中含有6种等效氢原子,因此b的一氯代物共有6种,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、单键为σ键,双键中含有一个σ键和一个π键;
B、分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体;
C、b中含有碳碳双键,能使溴水褪色;
D、b中含有6种等效氢原子,等效氢原子的个数即为一氯代物的个数;
4.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;烃类的燃烧
【解析】【解答】A.分子结构中含有,为四面体结构,所有原子不可能共平面,A符合题意;
B.该有机物的分子式为C8H8,0.1molC8H8完全燃烧,需要消耗n(O2)=1.2mol,其在标准状态下的体积V=n×Vm=1.2mol×22.4L·mol-1=26.88L,B不符合题意;
C.苯乙烯的分子式为C8H8,与桶烯的分子式相同,但二者的结构不同,因此互为同分异构体,C不符合题意;
D.桶烯分子中含有2种不同化学环境的氢原子,因此其一氯代物的结构只有2种,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、分子结构中含有烷烃结构,为四面体,所有原子不会共平面;
B、根据结构简式确定分子式,据此计算其燃烧所需O2的量;
C、分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体;
D、分子结构中含有2种等效氢,则其一氯代物有2种;
5.【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.结构简式为CH3CH2COOH的有机物,其核磁共振氢谱共有3种不同化学环境的氢原子,且其个数比为3:2:1,A不符合题意;
B.由分析可知,分子中不同化学环境的氢原子个数比为1:2:3,B不符合题意;
C.由核磁共振氢谱只能得出氢原子的个数比,无法得出氢原子数,C符合题意;
D.丙烯的结构简式为CH2=CHCH3,含有3种不同化学环境的氢原子,其原子个数比为3:2:1,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】由核磁共振氢谱可知,该有机物中共含有三种不同化学环境的氢原子,且原子个数比为3:2:1,据此结合选项进行分析。
6.【答案】C
【知识点】饱和烃与不饱和烃;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:A.烃的含氧衍生物燃烧产物也只有二氧化碳和水,该有机物不一定为烃类,故A错误;
B.烃类物质燃烧产物只有二氧化碳和水,所以该有机物可能为烃类,不一定为烃的含氧衍生物,故B错误;
C.若知道有机物主链、完全燃烧生成二氧化碳和水的质量,可以根据质量守恒确定该有机物是否含有氧元素,故C正确;
D.烷烃是含氢量最高的有机物,而甲烷是含氢量最高的烃类,则甲烷的含碳量最低,故D错误;
故选C.
【分析】A.有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,该有机物不一定为烃类,可能为烃的含氧衍生物;
B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O,该有机物可能为烃或者烃的含氧衍生物;
C.根据质量守恒定律,可以根据有机物主链、二氧化碳和水的质量情况是否含有氧元素;
D.甲烷是含氢量最高,含碳量最低的有机物.
7.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.甲烷的分子式为CH4,乙烷的分子式为C2H6,二者的分子式不同,不属于同分异构体,A不符合题意;
B.乙烯的分子式为C2H4,丙烯的分子式为C3H6,二者的分子式不同,不属于同分异构体,B不符合题意;
C.正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10,分子式相同,正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,异丁烷的结构简式为(CH3)CCHCH3,二者的结构不同,互为同分异构体,C符合题意;
D.一氯甲烷的分子式为CH3Cl,二氯甲烷的分子式为CH2Cl2,二者的分子式不同,不属于同分异构体,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对同分异构体辨析的考查,结合同分异构体的概念进行分析即可。同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物。
8.【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;物质的简单分类;分子式
【解析】【解答】A.青蒿素不属于合成创造的新物质,A不符合题意;
B.氧化物是指只含有两种元素,且含有氧元素,B不符合题意;
C.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇分子式为C2H6O,C不符合题意;
D.乙醚低温浸取青蒿素的过程属于萃取,主要涉及物理变化,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.青蒿素是提取得到的,不属于合成创造的新物质;
B.氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物;
C.乙醚的分子式为C4H10O,乙醇分子式为C2H6O;
D.没有新物质生成的变化属于物理变化。
9.【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】A.由分析可知,该有机物中n(C):n(H):n(O)=0.4mol:1.2mol:0.4mol=1:3:1,因此可得该有机物的最简式为CH3O,A不符合题意;
B.结合C、H、O原子的成键情况可知,该有机物的分子式不可能为CH3O,B符合题意;
C.结合C、H、O原子的成键情况可知,该有机物的分子式一定为C2H6O2,C不符合题意;
D.该有机物的结构简式可能为HOCH2CH2OH,其结构具有对称性,核磁共振氢谱显示2个吸收峰,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】浓硫酸具有吸水性,因此浓硫酸增加的质量,即为反应生成H2O的质量,故反应生成,所以n(H)=1.2mol。碱石灰用于吸收反应生成的CO2,因此碱石灰增加的质量即为反应生成CO2的质量,故反应生成,所以nCC)=0.4mol。该有机物中氧元素的质量m(O)=12.4g-1.2mol×1g·mol-1-0.4mol×12g·mol-1=6.4g,所以。所以可得该有机物分子中C、H、O的原子个数比为1:3:1,因此可得其最简式为CH3O,结合碳、氧、氢原子的成键情况可知,该有机物的分子式为C2H6O2。
10.【答案】B
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.CH3CH3的一氯代物只有1种,二氯代物有2种,两个氯原子连在同一个碳原子上,两个氯原子连在不同碳原子,A不符合题意;
B.CH3CH2CH3的一氯代物有2种,其结构为ClCH2CH2CH3、CH3CHClCH3;其二氯代物另一个氯原子可在的位置如图,共有4种,B符合题意;
C.CH3CH2CH2CH3的一氯代物有2种,其结构简式为ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH3;其二氯代物另一个氯原子可在的位置如图、,共有6种结构,C不符合题意;
D.CH3CH2CH2CH2CH3的一氯代物有3种,其结构简式为ClCH2CH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3;二氯代物中另一个氯原子可在的位置如图、、,共有9种结构,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据碳链结构的对称性确定其一氯代物的结构,再进一步确定其二氯代物的结构。
11.【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.蒸馏常用于分离互溶的沸点相差较大的液体,故常用于提纯液态有机混合物,A不符合题意;
B.李比希元素分析仪可以确定有机物的元素组成,分子的最简式,甚至可以确定有机物的分子式,但是不能确定有机物的结构,B符合题意;
C.利用红外光谱仪可以测出共价物质分子中含有的化学键、官能团,乙醇和二甲醚中所含的化学键类型不完全相同,故可以区分乙醇和二甲醚,C不符合题意;
D.质谱仪通常用于测定有机物的相对分子质量,质荷比的最大值=相对分子质量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】依据蒸馏、李比希元素分析仪、红外光谱仪、质谱仪的工作原理分析.
12.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;乙烯的化学性质;乙酸的化学性质;除杂
【解析】【解答】①光照条件下,Cl2与乙烷发生取代反应,无法除去乙烯,要除去乙烷中的乙烯,可将混合气体通入溴水中,利用乙烯与Br2发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷有机液体,①不正确;
②乙酸能与Na2CO3反应,而乙酸乙酯不反应,且在饱和Na2CO3溶液中溶解度较小,有利于分离,②正确;
③CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应,因此用饱和Na2CO3无法除去CO2中混有的少量SO2,应将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中,③不正确;
④乙酸能与CaO反应生成高沸点的乙酸钙,而乙醇与CaO不反应,利用沸点差异,通过蒸馏,可将乙醇分离,④正确;
综上,上述除杂方法正确的是②④,B符合题意。
故答案为:B
【分析】①光照条件下,Cl2与C2H6发生取代反应;
②乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,但乙酸能与Na2CO3反应;
③CO2、SO2都能与饱和Na2CO3溶液反应;
④CH3COOH能与CaO反应生成高沸点物质,而C2H5OH不能,再利用沸点差异进行分离。
13.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.C3H8的结构简式为CH3CH2CH3,不存在同分异构体,且该有机物的一氯代物有2种,A不符合题意;
B.C4H10的同分异构体为CH3CH2CH2CH3、,其所含的一氯代物的个数都为2种,B不符合题意;
C.C5H12含有三种同分异构体,其中只能生成一种一氯代物,说明该同分异构体中只含有一种氢元素,因此12个氢原子以4个-CH3的形式连接在同一个碳原子上,该同分异构体的结构简式为 ,C符合题意;
D.C6H14中14个氢原子不可能为同一种氢原子,因此不存在同分异构体只能生成一种一氯代物,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,说明该同分异构体中只含有一种氢原子,结合选项所给有机物的结构进行分析。
14.【答案】D
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】A.3,3-二甲基丁烷的结构简式为,编号时应从靠近支链的一端开始编号,因此该有机物的正确命名为2,2-二甲基丁烷,A不符合题意;
B.3,3-二甲基-2-乙基戊烷的结构简式为,乙基不在2号碳原子上,该有机物的最长碳链含有6个碳原子,因此该有机物的正确命名为3,3,4-三甲基己烷,B不符合题意;
C.3-甲基丁烷的结构简式为,编号时,应从靠近支链的一端开始编号,因此该有机物的正确命名为2-甲基丁烷,C不符合题意;
D.2,2-二甲基丙烷的结构简式为,该有机物的命名正确,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据选项所给名称书写有机物的结构简式,再次对该结构进行命名,从而得出正确选项。
15.【答案】C
【知识点】乙烯的化学性质;酯的性质;乙酸乙酯的制取;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.加入溴水后,己烯能与溴水反应生成二溴己烷,二溴己烷与己烷可互溶,无法通过分液进行分离,A不符合题意;
B.淀粉溶液为胶体,胶体和溶液都可通过滤纸,因此无法利用过滤操作除去淀粉溶液中的NaCl,B不符合题意;
C.CH3COOH能与CaO反应生成高沸点的离子化合物,而CH3CH2OH不与CaO反应,利用二者沸点差异,可通过蒸馏进行分离,C符合题意;
D.CH3COOC2H5、CH3COOH都能与NaOH溶液反应,因此不能加入饱和NaOH溶液,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、己烷和二溴己烷可互溶;
B、淀粉溶液和NaCl溶液都能通过滤纸;
C、CH3COOH能与CaO反应生成高沸点物质,而CH3CH2OH不能;
D、CH3COOC2H5、CH3COOH都能与NaOH溶液反应;
16.【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较;乙烯的化学性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.由分析可知,该有机物中含有碳碳双键,因此能使酸性KMnO4溶液褪色,A不符合题意;
B.当W为Cl时,可形成化合物Cl-C≡N,各个原子的最外层都满足8电子的稳定结构,B符合题意;
C.Z的氢化物为NH3,可形成氢键,Y的氢化物若为固态有机物,则沸点更高,C不符合题意;
D.非金属性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性越强,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且位于三个不同的周期,因此X为H。X、Y、Z三种元素组成的有机物可用于合成高分子化合物,因此该有机物中含有碳碳双键,故Y为C,Z为N。W原子的最外层电子数比Z多,因此W为S或Cl。
17.【答案】(1)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;取代反应
(2)CH2=CH-CH=CH2+2Br2→CH2BrCHBrCHBrCH2Br;加成反应
(3)nCH3CH=CH2;加聚反应
【知识点】甲烷的化学性质;烯烃;加成反应
【解析】【解答】(1)CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,该反应的化学方程式为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl。该反应的反应类型为取代反应。
(2)CH2=CHCH=CH2与足量Br2发生加成反应,生成BrCH2CHBrCHBrCH2Br,该反应的化学方程式为:CH2=CHCH=CH2+2Br2→BrCH2CHBrCHBrCH2Br,该反应的反应类型为加成反应。
(3)CH3CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成聚丙烯,该反应的化学方程式为:nCH3CH=CH2,该反应的反应类型为加聚反应。
【分析】(1)CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,生成CH3Cl和HCl。
(2)CH2=CHCH=CH2与足量Br2发生加成反应,生成BrCH2CHBrCHBrCH2Br。
(3)CH3CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应,生成聚丙烯。
18.【答案】(1)
(2)羟基、酯基
(3)
(4);4
(5);
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体;烯烃;分子式
【解析】【解答】(1)该有机物中含有6个碳原子,14个氢原子,因此该有机物的分子式为C6H14。
(1)中所含的官能团为羟基、酯基。
(2)戊烷(C5H12)的同分异构体只有一种一氯代物,则12个氢原子都是等效氢原子,即12个氢原子以4个-CH3连接在同一个碳原子上,因此可得该同分异构体的结构简式为。
(3)一个该芳香烃分子中含有18个碳原子和14个氢原子,因此该芳香烃的分子式为C18H14。由于分子结构具有对称性,位于对称碳原子上的氢原子为等效氢原子,该芳香烃中共含有4种等效氢原子,因此其一氯代物共有4种。
(4)C6H12中所有碳原子都在同一个平面上,则分子结构中存在碳碳双键,且剩余4个碳原子都与碳碳双键上碳原子直接相连,因此该烃的结构简式为。
C4H6中所有碳原子都在同一条直线上,则分子结构中含有碳碳三键,且剩余2个碳源都与碳碳三键上碳原子直接相连,因此该烃的结构简式为CH3C≡CCH3。
【分析】(1)根据键线式确定分子中所含C、H原子个数,从而得到分子式。
(1)根据结构简式确定其所含官能团。
(2)戊烷的同分异构体中只有一种一氯代物,则分子结构具有对称性,所有氢原子都是等效氢,据此确定该同分异构体的结构简式。
(3)根据结构简式确定其所含的C、H原子个数,从而得出其分子式。根据结构的对称性确定等效氢的个数,从而确定其一氯代物的个数。
(4)C6H12中所有碳原子都在同一个平面上,则分子结构中存在碳碳双键,且剩余4个碳原子都与碳碳双键上碳原子直接相连,据此确定该烃的结构简式。
C4H6中所有碳原子都在同一条直线上,则分子结构中含有碳碳三键,且剩余2个碳源都与碳碳三键上碳原子直接相连,据此确定该烃的结构简式。
19.【答案】(1)C2H4O2;CH3COOH
(2)C6H12
(3)A;C
(4)
【知识点】烯烃;烃类的燃烧;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,因此该有机物的摩尔质量为30×2g/mol=60g/mol。设该有机化合物的分子式为CxHyOz,则可得,解得x=2;同理可得 y=4,z=2,所以该有机化合物的分子式为C2H4O2。
能与NaHCO3溶液反应生成CO2,则该有机物中含有-COOH,因此该有机化合物的结构简式为CH3COOH。
(2)某烃的相对分子质量为84,由“商余法”可得,因此该烃M的分子式为C6H12。
(3)烃燃烧的化学方程式为:。因此1molC6H12完全燃烧,消耗n(O2)=9mol。
A、1molC7H8完全燃烧,消耗n(O2)=9mol,A符合题意;
B、不存在有机物C4H14,B不符合题意;
C、1molC7H14完全燃烧,消耗n(O2)=10.05mol,C不符合题意;
D、1molC8H8完全燃烧,消耗n(O2)=10mol,D不符合题意;
故答案为:A
若总质量一定,充分燃烧消耗O2的量不变,则该物质的分子式与M的分子式具有相同的通式,符合条件的是C。
(4)M为链烃,分子中所有碳原子在同一个平面内,因此分子结构中含有碳碳双键,且剩余4个碳原子都以-CH3形式分别连接在碳碳双键所在的碳原子上,因此可得烃M的结构简式为。
【分析】(1)根据相对分子质量和元素质量分数,计算分子中的原子个数,从而得出分子式。能与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明分子结构中含有-COOH。
(2)烃中只含有C、H两种元素,根据“商余法”确定C、H原子个数,从而得出分子式。
(3)根据烃燃烧的通式分析。当通式相同时,总质量不变,则燃烧消耗氧气的量不变。
(4)所有的碳原子在同一个平面内,则碳原子与碳碳双键所在碳原子直接相连;一氯代物只有一种,则分子结构具有对称性。
20.【答案】(1)球棍;比例
(2)CnH2n+2;4
(3)乙烯、苯
(4)bd
(5)CH4
【知识点】乙烯的化学性质;苯的结构与性质;烃类的燃烧;烷烃
【解析】【解答】(1)A为有机物的球棍模型,B为有机物的比例模型。
(2)A分子结构中都以单键的形式连接,属于烷烃的结构,其同系物的通式符合CnH2n+2。当n=4时,即为丁烷(C4H10)时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A为CH4,为四面体结构,最多只有3个原子共平面;B为CH2=CH2,为平面型结构,所有原子共平面;C为苯,为平面型结构,所有原子共平面。因此三种有机物中,所有原子共平面的是乙烯和苯。
(4)a、苯中不能存在碳碳双键和碳碳单键交替的结构,苯环中所有的化学键均相同,是一种介于单键和双键的特殊共价键,a不符合题意;
b、苯是一种有毒物质,不溶于水,密度比水小,b符合题意;
c、苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,c不符合题意;
d、一定条件下,苯能与H2发生加成反应,生成环己烷,能与O2发生燃烧反应,d符合题意;
故答案为:bd
(5)等质量的烃完全燃烧,若烃中氢元素的质量分数越大,则其燃烧消耗O2的量越多。三种有机物中,氢元素的质量分数CH4>C2H4>C6H6,因此消耗O2体积最大的是CH4。
【分析】(1)根据球棍模型和比例模型的结构进行分析。
(2)A分子结构中都以单键形式连接,属于烷烃。当碳原子数为4开始,烷烃出现同分异构体。
(3)乙烯和苯都是平面型结构,所有原子共平面。
(4)有机物C为苯,结合苯的结构和性质分析选项。
(5)等质量的烃完全燃烧,若烃中氢元素的质量分数越大,则其燃烧消耗氧气的量越多。

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