第01章 有机化合物的结构与性质 烃(B卷能力提升篇)(含解析)-2023-2024高二化学鲁科版选择性必修第三册

第01章 B卷 能力提升
第I卷(选择题40分)
一、单选题(共20分)
1.(本题2分)下列有机物的系统命名中错误的是:
A.:1,3-二溴戊烷
B.:2,2-二甲基丙烷
C.:4-硝基苯酚
D.CH3CH(C2H5)CH3:2-甲基丁烷
2.(本题2分)下列各组物质中,属于同分异构体且属于位置异构的是( )
A.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.和
C.CH3COOH和HCOOCH3
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
3.(本题2分)不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,有机物 C4H9ClO 能与Na 反应放出氢气的共有(不考虑立体异构)( )
A.8种 B.9种 C.10种 D.2种
4.(本题2分)化合物M的分子式为C8H8O2,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示。下列关于M的说法中正确的是
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.与M含有相同官能团的同分异构体只有4种
C.在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应
D.结构中含有苯环、C=O、C-O-C三种官能团
5.(本题2分)邻甲基苯甲酸甲酯可广泛用作医药合成中间体,结构如图。其同分异构体中属于芳香酸的有( )
A.10种 B.12种 C.14种 D.16种
6.(本题2分)下列关于有机物的说法不正确的是
A.2—丁烯()分子存在顺反异构
B.有机物()的一氯代物有4种
C.抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子
D.有机物()与氢气1:1加成后的产物只有一种
7.(本题2分)烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下:
①引发Cl2→Cl+Cl 等
②链反应Cl+CH4→CH3+HCl CH3+Cl2→Cl+CH3Cl 等
③终止Cl+Cl→Cl2 Cl+CH3→CH3Cl 等
以下说法错误的是
A.引发时可以通过热辐射、光照等条件
B.链反应可以周而复始、反复进行
C.产物中将出现CH3CH3
D.有机产物只有四种
8.(本题2分)已知:+Br2+HBr,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.标准状况下22.4LBr2含有NA个分子
B.78g苯分子中含有碳碳双键数目为3NA
C.1L1mol/LFeBr3溶液中,Fe3+个数小于NA
D.1mol苯完全转化为溴苯,增加了NA个共价键
9.(本题2分)据研究发现,药物磷酸氯喹在细胞水平上能一定程度抑制新型冠状病毒感染。该药物的有效成分氯喹结构式如下:。下列关于氯喹叙述错误的是
A.分子中含18个碳原子 B.既能发生取代反应,又能发生加成反应
C.属于芳香族化合物且与苯互为同系物 D.分子中所有原子不可能共平面
10.(本题2分)下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是( )
A.苯是无色、带有特殊气味的液体
B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C.苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应
D.苯不具有典型的双键,故不可能发生加成反应
二、多选题(共20分)
11.(本题4分)下列有关化学用语的表示中正确的是( )
A.丙烷分子的球棍模型: B.一氯甲烷的电子式为
C.14C 的原子结构示意图: D.分子组成为C5H12的有机物有3种
12.(本题4分)止血环酸的结构如图所示,用于治疗各种出血疾病。下列说法不正确的是
A.该物质的分子中含有两种官能团
B.在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有4种
C.该物质分子中含有两个手性碳原子
D.该物质能与强酸或强碱发生反应
13.(本题4分)下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的有( )
A.氯代环己烷 B.2,2-二甲基-1-氯丙烷
C.2-甲基-2-氯丙烷 D.2,2,3,3-四甲基-1-氯丁烷
14.(本题4分)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是
A.1mol苯乙烯中含有的C=C数为4NA
B.2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.0.1molCnH2n+2中含有的C-C键数为0.1nNA
D.标准状况下,2.24LCH3Cl含有的分子数为0.1NA
15.(本题4分)下列说法不正确的是
A.乙烯可以发生加成反应,乙苯也可以
B.苯和四氯化碳可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别
C.正丁烷与异丁烷的一氯取代物都只有两种,它们的沸点都相同
D.石蜡在高温催化下反应能生成使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体
第II卷(非选择题60分)
16.(本题10分)为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3g该有机物完全燃烧,生成0.1mol CO2和2.7g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
④用红外光谱仪处理该化合物,得到如图三所示图谱。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是_____。
(2)有机物A的实验式是_____。
(3)有机物A的分子式是_____。
(4)有机物A的结构简式是_____。
17.(本题16分)现有以下几种有机物:
①CH4②CH3CH2OH ③④辛烷⑤CH3COOH ⑥⑦⑧⑨丙烷
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题:
(1)有机物⑤和②中的官能团名称分别是_______、_______;
(2)相对分子质量为44的烷烃的结构简式为_______;
(3)分子中含有14个氢原子的烷烃的分子式是_______;
(4)与③互为同分异构体的是_______(填序号);
(5)用“>”表示①③④⑨熔沸点高低顺序:_______(填序号);
(6)在120℃,1.01×105Pa条件下,某种气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_______(填序号);它与⑧互为_______关系;
18.(本题15分)某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示(已知烃类都不与碱反应),请回答下列问题。
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如,石油分馏产物之一的十六烷发生反应:C16H34C8H18+甲,甲4乙。则甲的分子式为__,乙的结构简式为__。
(2)B装置中的实验现象可能是___,写出反应的化学方程式___。其反应类型是__。
(3)C装置中可观察到的现象是__,反应类型是__。
(4)查阅资料知。乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置__(填字母)中的实验现象可判断该资料是否真实。为了探究溴与乙烯反应是加成反应而不是取代反应。可以测定装置B中溶液在反应前后的酸碱性,简述其理由__。
(5)通过上述实验探究。检验甲烷和乙烯的方是__(选填字母,下同):除去甲烷中乙烯的方法是___。
A.气体通入水中
B.气体通过盛溴的四氯化碳溶液洗气瓶
C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
(6)乙醇分子中不同的化学键如图,查阅资料知,实验室用乙醇和浓硫酸共热至170℃也可以制备乙烯。则反应中乙醇的断键位置为___。
19.(本题12分)涤纶树脂[聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)],是一种重要的有机高分子材料,其结构为。利用有机物A制备PET的一种合成路线如图。
已知:①+

回答下列问题:
(1)A的名称为_______。
(2)F中所含官能团的名称是_______。
(3)反应B→C的化学方程式为_______,其反应类型为_______。
(4)M分子比B分子多2个碳原子,且M与B互为同系物,则M的结构有_______种。
(5)参照上述合成路线,写出以2-丁烯为原料合成的路线图。(无机试剂及溶剂任选)_______
20.(本题7分)1升乙炔和气态烯烃混合物与11升氧气混合后点燃,充分反应后,气体的体积为12升,(反应前后均为182℃、1.01×105Pa),求:
①原1升混合气体中烯烃的可能的分子式________。
②乙炔和烯烃的物质的量之比_________。
2第01章 B卷 能力提升
第I卷(选择题40分)
一、单选题(共20分)
1.(本题2分)下列有机物的系统命名中错误的是:
A.:1,3-二溴戊烷
B.:2,2-二甲基丙烷
C.:4-硝基苯酚
D.CH3CH(C2H5)CH3:2-甲基丁烷
【答案】A
A.的主链有3个碳原子,1号碳上有一个溴原子,3号碳上有一个溴原子,命名为1,3-二溴丙烷,A项错误;
B.的主链有3个碳原子,2号碳上有2个甲基,命名为2,2-二甲基丙烷,B项正确;
C.酚羟基和硝基位于对位,命名为4-硝基苯酚,C项正确;
D.CH3CH(C2H5)CH3的主链有4个碳原子,2号碳上有1个甲基,命名为2-甲基丁烷,D项正确;
答案选A。
2.(本题2分)下列各组物质中,属于同分异构体且属于位置异构的是( )
A.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.和
C.CH3COOH和HCOOCH3
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
【答案】B
A.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式不相同,不属于同分异构体,故A不选;
B.和的分子式相同,但三键的位置不同,属于位置异构,故B选;
C.CH3COOH和HCOOCH3的分子式相同,但官能团不同,属于官能团异构,故C不选;
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3的分子式相同,但官能团不同,属于官能团异构,故D不选;
故选B。
3.(本题2分)不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,有机物 C4H9ClO 能与Na 反应放出氢气的共有(不考虑立体异构)( )
A.8种 B.9种 C.10种 D.2种
【答案】B
有机物C4H9ClO的同分异构体中能与Na反应放出氢气,说明其分子中含有羟基,该有机物可以看作Cl原子取代丁醇中氢原子形成的,丁醇的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、(CH3)3COH、CH3(CH3)CHCH2OH,
①CH3CH2CH2CH2OH分子的烃基中含有4种等效H原子,不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,其一氯代物有 3种;
②CH3CHOHCH2CH3分子的烃基中含有4种H原子,其一氯代物有 3种;
③(CH3)3COH分子中的烃基中含有1种H原子,其一氯代物有 1种;
④CH3(CH3)CHCH2OH分子的烃基上含有3种等效H,不考虑羟基与氯原子在同一个碳原子上时,其一氯代物有2种;
根据分析可知,有机物C4H9ClO的同分异构体中能与Na反应放出氢气的共有:3+3+1+2=9;
故选:B。
4.(本题2分)化合物M的分子式为C8H8O2,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图所示。下列关于M的说法中正确的是
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.与M含有相同官能团的同分异构体只有4种
C.在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应
D.结构中含有苯环、C=O、C-O-C三种官能团
【答案】A
化合物M的分子式为C8H8O2,M分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱中含有C-H 键、C=O键、苯环骨架、C-O-C、C-,核磁共振氢谱4种峰,峰面积之比为1:2:2:3,说明含有4种氢原子且其原子个数比为1:2:2:3,故可知M的结构简式为或;
A. 分子中不含有碳碳双键、羟基、苯环侧键上的烃基等结构,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项A正确;
B. 与M含有相同官能团的同分异构体有、、、、共5种,选项B错误;
C. 或在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应,选项C错误;
D.苯环不属于官能团,选项D错误;
答案选A。
5.(本题2分)邻甲基苯甲酸甲酯可广泛用作医药合成中间体,结构如图。其同分异构体中属于芳香酸的有( )
A.10种 B.12种 C.14种 D.16种
【答案】C
①当苯环上只有一个取代基时,可连和,有2种;
②当苯环上有两个取代基时,可连和、和,而每种搭配各有邻间对三种连法,共有6种;
③当苯环上有三个取代基时,只能连2个和1个,共有6种;
综上,满足条件的同分异构体共有14种,故选C。
6.(本题2分)下列关于有机物的说法不正确的是
A.2—丁烯()分子存在顺反异构
B.有机物()的一氯代物有4种
C.抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子
D.有机物()与氢气1:1加成后的产物只有一种
【答案】D
A. 2—丁烯分子存在顺反异构,甲基在碳碳双键同侧的为顺式2—丁烯,中甲基在碳碳双键两侧,即为反式2—丁烯,A正确;
B. 有机物()分子内有4种氢原子,一氯代物有4种,B正确;
C. 饱和碳原子上联有4个不同原子或原子团时为手性碳原子,则抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子,C正确;
D. 有机物()与氢气1:1加成,可以发生“1,2-加成”、也可以发生“1,4-加成”,则产物不止一种,D不正确;
答案选D。
7.(本题2分)烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷反应的部分历程如下:
①引发Cl2→Cl+Cl 等
②链反应Cl+CH4→CH3+HCl CH3+Cl2→Cl+CH3Cl 等
③终止Cl+Cl→Cl2 Cl+CH3→CH3Cl 等
以下说法错误的是
A.引发时可以通过热辐射、光照等条件
B.链反应可以周而复始、反复进行
C.产物中将出现CH3CH3
D.有机产物只有四种
【答案】D
A.根据烷烃与Cl2取代的条件为光照,知A说法合理;
B.链反应中Cl·在第一步消耗,第二步又生成,相当于催化剂作用,可以反复循环使用,B正确;
C.两个·CH3组合可生成CH3CH3,C正确;
D.除了四种取代产物之外,还可能有CH3CH3生成,D错误;
故答案选C。
8.(本题2分)已知:+Br2+HBr,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.标准状况下22.4LBr2含有NA个分子
B.78g苯分子中含有碳碳双键数目为3NA
C.1L1mol/LFeBr3溶液中,Fe3+个数小于NA
D.1mol苯完全转化为溴苯,增加了NA个共价键
【答案】C
A.标准状况下,Br2是液体,不适用气体摩尔体积,故A叙述错误;
B.苯分子的结构中不存在单双键交替,故B叙述错误;
C.FeBr3属于强酸弱碱盐,溶于水要水解,则Fe3+个数小于NA,故C叙述正确;
D.苯完全转化为溴苯,是取代反应,共价键个数没变,则D叙述错误;
本题答案C。
9.(本题2分)据研究发现,药物磷酸氯喹在细胞水平上能一定程度抑制新型冠状病毒感染。该药物的有效成分氯喹结构式如下:。下列关于氯喹叙述错误的是
A.分子中含18个碳原子 B.既能发生取代反应,又能发生加成反应
C.属于芳香族化合物且与苯互为同系物 D.分子中所有原子不可能共平面
【答案】C
A.根据氯喹的结构简式,分子中含18个碳原子,A叙述正确;
B.氯喹含有的官能团为氯原子和碳碳双键,既能发生取代反应,又能发生加成反应,B叙述正确;
C.氯喹含有苯环,属于芳香族化合物,苯中只含有C、H两元素,与氯喹结构不相似,不是同系物,C叙述错误;
D.氯喹中含有多个sp3杂化的碳原子,则分子中所有原子不可能共平面,D叙述正确;
答案为C。
10.(本题2分)下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是( )
A.苯是无色、带有特殊气味的液体
B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C.苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应
D.苯不具有典型的双键,故不可能发生加成反应
【答案】D
A.苯是无色有特殊气味的液体,A正确;
B.苯是无色有特殊气味的液体,苯密度比水小,不溶于水,B正确;
C.苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下,能与硝酸发生硝化反应,该反应也属于取代反应,C正确;
D.苯中碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键,故苯能发生取代反应和加成反应,如苯可与在一定条件下,发生加成反应生成环己烷,D错误;
故选D。
二、多选题(共20分)
11.(本题4分)下列有关化学用语的表示中正确的是( )
A.丙烷分子的球棍模型: B.一氯甲烷的电子式为
C.14C 的原子结构示意图: D.分子组成为C5H12的有机物有3种
【答案】AD
A.丙烷分子中碳原子为饱和碳原子,碳架呈锯齿形,模型正确,A正确;
B.一氯甲烷中氯原子还有3对未共用电子对没有表示出来,B错误;
C.14C 的原子核电荷数为6而不是14,质量数为14,C错误;
D.C5H12有3种同分异构体,分别为: CH3(CH2)3CH3(正戊烷)、(CH3)2CH CH,2CH3(异戊烷)、C(CH3)4(新戊烷),D正确;
答案选AD。
12.(本题4分)止血环酸的结构如图所示,用于治疗各种出血疾病。下列说法不正确的是
A.该物质的分子中含有两种官能团
B.在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有4种
C.该物质分子中含有两个手性碳原子
D.该物质能与强酸或强碱发生反应
【答案】BC
A.根据结构简式可知,该物质中含有氨基和羧基两种官能团,故A正确;
B.烃基上含有5种氢原子,如只取代烃基上的H,则在光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有5种,故B错误;
C.该物质分子中没有手性碳原子,故C错误;
D.该物质中含有氨基和羧基两种官能团,氨基具有碱性,羧基具有酸性,因此该物质能与强酸或强碱发生反应,故D正确;
故选BC。
13.(本题4分)下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的有( )
A.氯代环己烷 B.2,2-二甲基-1-氯丙烷
C.2-甲基-2-氯丙烷 D.2,2,3,3-四甲基-1-氯丁烷
【答案】BD
A.氯代环己烷符合分析要求,可由环己烯与HCl加成制取,A与题意不符;
B.2,2-二甲基-1-氯丙烷的结构简式为(CH3)3CCH2Cl,不符合分析情况,不能由烯烃直接加成制取,B符合题意;
C.2-甲基-2-氯丙烷的结构简式为(CH3)2CClCH3,符合分析情况,可由(CH3)2C=CH2与HCl直接加成制取,C与题意不符;
D.2,2,3,3-四甲基-1-氯丁烷的结构简式为(CH3)3CC(CH3)2CH2Cl,不符合分析情况,不能由烯烃直接加成制取,D符合题意;
答案为BD。
14.(本题4分)设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是
A.1mol苯乙烯中含有的C=C数为4NA
B.2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.0.1molCnH2n+2中含有的C-C键数为0.1nNA
D.标准状况下,2.24LCH3Cl含有的分子数为0.1NA
【答案】BD
A.苯环中不含C=C,则1mol苯乙烯中含有的C=C数为NA,A说法错误;
B.乙烯和丙烯的最简式为CH2,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中含有=0.2mol的CH2,所含碳原子数为0.2NA,B说法正确;
C.CnH2n+2分子中含有n-1个C-C键,则0.1molCnH2n+2中含有的C-C键数为0.1(n-1)NA,C说法错误;
D.标准状况下,CH3Cl为气体,则2.24LCH3Cl的物质的量为0.1mol,含有的分子数为0.1NA,D说法正确;
答案为BD。
15.(本题4分)下列说法不正确的是
A.乙烯可以发生加成反应,乙苯也可以
B.苯和四氯化碳可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别
C.正丁烷与异丁烷的一氯取代物都只有两种,它们的沸点都相同
D.石蜡在高温催化下反应能生成使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体
【答案】C
A.乙烯含有碳碳双键可以发生加成反应,乙苯在一定条件下能与氢气等发生加成反应,A说法正确;
B.苯和四氯化碳都不能与高锰酸钾反应,但苯的密度比水小,四氯化碳比水大,可以鉴别,B说法正确;
C.正丁烷与异丁烷的一氯取代物都只有两种,同分异构体的物理性质不同,则它们的沸点不相同,C说法错误;
D.石蜡在高温催化下反应生成含有碳碳双键的物质,使酸性高锰酸钾溶液褪色,D说法正确;
答案为C。
第II卷(非选择题60分)
16.(本题10分)为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3g该有机物完全燃烧,生成0.1mol CO2和2.7g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
④用红外光谱仪处理该化合物,得到如图三所示图谱。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是_____。
(2)有机物A的实验式是_____。
(3)有机物A的分子式是_____。
(4)有机物A的结构简式是_____。
【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH
(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46,故答案为:46;
(2)2.3 g该有机物中,n(C)=n(CO2)=0.1 mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1 mol×12 g mol﹣1=1.2 g,氢原子的物质的量为:n(H)=×2=0.3 mol,氢原子的质量为m(H)=0.3 mol×1g mol﹣1=0.3 g,该有机物中m(O)=2.3 g﹣1.2 g﹣0.3 g=0.8 g,氧元素的物质的量为n(O)==0.05 mol,则n(C):n(H):n(O)=0.1 mol:0.3 mol:0.05 mol=2:6:1,所以A的实验式是:C2H6O,故答案为:C2H6O;
(3)因为实验式是C2H6O的有机物中,氢原子数已经达到饱和,所以其实验式即为分子式,
故答案为:C2H6O;
(4)A有如下两种可能的结构:CH3OCH3或CH3CH2OH;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有1个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有3个峰,而且3个峰的面积之比是1:2:3,显然CH3CH2OH符合题意,所以A为乙醇,故答案为:CH3CH2OH。
17.(本题16分)现有以下几种有机物:
①CH4②CH3CH2OH ③④辛烷⑤CH3COOH ⑥⑦⑧⑨丙烷
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题:
(1)有机物⑤和②中的官能团名称分别是_______、_______;
(2)相对分子质量为44的烷烃的结构简式为_______;
(3)分子中含有14个氢原子的烷烃的分子式是_______;
(4)与③互为同分异构体的是_______(填序号);
(5)用“>”表示①③④⑨熔沸点高低顺序:_______(填序号);
(6)在120℃,1.01×105Pa条件下,某种气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_______(填序号);它与⑧互为_______关系;
【答案】羧基 羟基 CH3CH2CH3 C6H14 ⑦ ④>③>⑨>① ① 同系物
(1)有机物⑤中官能团名称为羧基,②中官能团为羟基;
(2)烷烃的通式为CnH2n+2,由题意得14n+2=44,解得n=3,故该烷烃为丙烷,结构简式为:CH3CH2CH3;
(3) 烷烃的通式为CnH2n+2,由题意得2n+2=14,解得n=6,故该烷烃分子式为C6H14;
(4)与③分子式相同结构不同的为⑦,故此处填⑦;
(5)烷烃碳原子数目越多,相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高,故四者熔沸点顺序为:④>③>⑨>①;
(6)根据烃燃烧通式:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O(g),结合题意得△n=x+-1-(x+)=-1=0,解得y=4,符合要求的只有①,故此处填①;⑧为烷烃,两者之间互为同系物关系。
18.(本题15分)某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示(已知烃类都不与碱反应),请回答下列问题。
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如,石油分馏产物之一的十六烷发生反应:C16H34C8H18+甲,甲4乙。则甲的分子式为__,乙的结构简式为__。
(2)B装置中的实验现象可能是___,写出反应的化学方程式___。其反应类型是__。
(3)C装置中可观察到的现象是__,反应类型是__。
(4)查阅资料知。乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置__(填字母)中的实验现象可判断该资料是否真实。为了探究溴与乙烯反应是加成反应而不是取代反应。可以测定装置B中溶液在反应前后的酸碱性,简述其理由__。
(5)通过上述实验探究。检验甲烷和乙烯的方是__(选填字母,下同):除去甲烷中乙烯的方法是___。
A.气体通入水中
B.气体通过盛溴的四氯化碳溶液洗气瓶
C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
(6)乙醇分子中不同的化学键如图,查阅资料知,实验室用乙醇和浓硫酸共热至170℃也可以制备乙烯。则反应中乙醇的断键位置为___。
【答案】C8H16 CH2=CH2 溶液橙色褪去 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 加成反应 高锰酸钾溶液紫色褪去 氧化反应 D
溴与乙烯发生取代反应,生成HBr,其溶液酸性增强 BC B ②、⑤
(1)根据原子守恒,可知甲的分子式为C8H16;C8H16在催化剂加热的条件下生成4个乙,则乙为C2H4,结构简式为CH2=CH2;
(2)B装置中乙烯与溴发生加成反应,方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br;则可观察到溶液橙色褪去;
(3)乙烯与高锰酸钾发生氧化反应,使高锰酸钾溶液紫色褪去;
(4)根据装置D中,澄清的石灰水变浑浊,可判断乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳;若溴与乙烯反应是加成反应,则无HBr生成,若是取代反应,则生成HBr,而HBr溶液显酸性,可根据溶液的酸碱性判断溴与乙烯反应是加成反应,而不是取代反应;
(5) A.两种气体均不溶于水,则气体通入水中不能除去甲烷中的乙烯,A与题意不符;
B.乙烯与溴发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷液体,而甲烷不反应,则气体通过盛溴的四氯化碳溶液洗气瓶可除去甲烷中的乙烯,B符合题意;
C.乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳气体,甲烷不反应,则气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,能除去乙烯,但引入新的杂质,C与题意不符;
D.两种气体均与NaOH溶液不反应,则气体通过氢氧化钠溶液不能除去甲烷中的乙烯,D与题意不符;
综上所述,检验甲烷和乙烯的方是BC;除去甲烷中乙烯的方法是B;
(6)乙醇和浓硫酸共热至170℃生成乙烯、水,则断键位置为②、⑤。
19.(本题12分)涤纶树脂[聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)],是一种重要的有机高分子材料,其结构为。利用有机物A制备PET的一种合成路线如图。
已知:①+

回答下列问题:
(1)A的名称为_______。
(2)F中所含官能团的名称是_______。
(3)反应B→C的化学方程式为_______,其反应类型为_______。
(4)M分子比B分子多2个碳原子,且M与B互为同系物,则M的结构有_______种。
(5)参照上述合成路线,写出以2-丁烯为原料合成的路线图。(无机试剂及溶剂任选)_______
【答案】乙烯 羧基 取代反应(或水解反应) 9
(1)根据分析:A为CH2=CH2,名称是:乙烯;
(2)F为,所含官能团的名称是:羧基;
(3)反应B→C的化学方程式为:,反应类型为:取代反应(或水解反应);
(4)M分子比B分子多2个碳原子,且M与B互为同系物,则M为C4H8Br2,结构有:①定住一溴原子取代在1号碳上,另一个溴原子改变取代位置:有4种,②定住一溴原子取代在2号碳上,另一个溴原子改变取代位置: 有2种,③改变碳主链,减少一个碳:有3种,则M的结构有:9种;
(5)以2-丁烯为原料合成的路线图为:。
20.(本题7分)1升乙炔和气态烯烃混合物与11升氧气混合后点燃,充分反应后,气体的体积为12升,(反应前后均为182℃、1.01×105Pa),求:
①原1升混合气体中烯烃的可能的分子式________。
②乙炔和烯烃的物质的量之比_________。
【答案】C3H6或C4H8 C3H6:1:1;C4H8:2:1
(1)设该混合烃的平均分子组成为CxHy,则有: ,由=0得-1=0,则y=4,C2H2分子中氢原子个数为2,而混合烃的平均组成中氢原子个数为4,所以,烯烃中氢原子个数必大于4,又因为是气态烯烃,碳原子个数必小于或等于4,所以烯烃只能是C3H6或C4H8 ,故答案为:C3H6或C4H8;
(2)若为C2H2和C3H6,设x mol C2H2和y mol C3H6混合,则有:,解得:x:y=1:1,若若为C2H2和C4H8,设x mol C2H2和y mol C4H8混合,则有:,解得:x:y=2:1,故答案为:C3H6:1:1;C4H8:2:1。
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