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【化学】黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高二12月月考(解析版) 试卷
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黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高二12月月考
1.下列叙述中错误的是
A. 点燃甲烷不必事先进行验纯
B. 甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料
C. 煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生
D. 点燃甲烷不一定会爆炸
【答案】A
【解析】
试题分析:A、甲烷是可燃性气体,因此点燃甲烷前必须先进行验纯,A不正确;B、甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料,B正确;C、煤矿的矿井含有甲烷,因此要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故发生,C正确;D、只要在一定范围内点燃甲烷,是不会发生爆炸的,D正确,答案选A。
考点:考查甲烷的有关判断
2.下列分子中的各原子均在同一平面的是
A. C2H4 B. CHCl3
C. CH3CH2CH===CH2 D. CH3—CH3
【答案】A
【解析】
【分析】
在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断。
【详解】A.乙烯具有平面型结构,所有原子在同一个平面,故A正确;
B.CHCl3可以看作3个Cl原子取代了甲烷中的3个H原子形成的,因为甲烷为正四面体结构,则CHCl3为四面体结构,因此所有原子不可能处于同一平面上,故B错误;
C.CH3CH2CH=CH2中含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此CH3CH2CH=CH2中所有原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.CH3—CH3中含有2个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此CH3—CH3中所有原子不可能处于同一平面上,故D错误。
故选A。
【点睛】有机物分子中原子的共面、共线问题是历次考试的热门考点,通过本题做以下总结:
①甲烷分子为正四面体构型,其分子中有且只有三个原子共面;②乙烯分子中所有原子共面;③乙炔分子中所有原子共线;④苯分子中所有原子共面;⑤HCHO分子中所有原子共面。
3.1 mol丙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔Cl2发生取代反应( )。
A. 4 mol B. 8 mol C. 2 mol D. 6 mol
【答案】B
【解析】
烷烃的取代反应中,被取代的氢原子与参加反应的氯气之间的物质的量之比为1∶1。1 mol丙烷中含有8 mol氢原子,故最多可以与8 mol Cl2发生取代反应。
4.在系统命名法中下列碳原子主链名称是丁烷的是( )
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3 B. CH3(CH2)3CH3
C. (CH3)2CHCH(CH3)2 D. (CH3)3CCH2CH2CH3
【答案】C
【解析】
要求主链名称是丁烷,即分子中的最长碳链有4个碳原子。A、B、D分子中的最长碳链均为5个碳原子。
5.苯分子中的碳碳键不是以单双键交替结合的,不能作为这种判定的主要依据是
A. 苯不跟溴水发生加成反应 B. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 苯的一元取代物无同分异构体 D. 苯的邻位二元取代物无同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯不跟溴水发生加成反应,证明苯分子中不存在碳碳双键,能说明苯不是单双键交替结构,故A错误;
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液说明苯分子中不含碳碳双键,能说明苯不是单双键交替结构,故B错误;
C.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的一元代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故C正确;
D.如果苯的结构中存在单双键交替结构,苯的邻二元代物应该有同分异构体,但实际上无同分异构体,所以能说明苯不是单双键交替结构,故D错误。
故选C。
6.将溴水和苯混合振荡,静置后分液分离,把分离出来的苯层置于一试管中,加入某些物质后可以在试管口产生白雾,这种物质是( )
①亚硫酸钠 ②溴化铁 ③锌粉 ④铁粉
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
分析:溴水与苯混合,充分振荡后静置,会发生萃取;由于溴和苯的密度均小于水,所以溴和苯混合物处在上层,分液后得到溴和苯的混合物;在铁或溴化铁的催化作用下,苯与纯溴发生反应,生成溴苯和溴化氢,溴化氢遇水蒸气产生白雾,据此分析。
详解:分离出的苯层实际上是苯和液溴的混合物,在没有催化剂作用时两者不反应。根据“产生白雾”的现象判断出,白雾是溴化氢和空气中的水蒸气结合,说明加入的物质能在常温常压下引起溴与苯化学反应,产生溴苯和溴化氢;亚硫酸钠与溴水反应,不能引起溴与苯化学反应,①错误;溴化铁是苯和液溴反应的催化剂,可以引起溴与苯化学反应,产生溴苯和溴化氢,②正确;锌粉可以与溴水反应,但是溴化锌不能催化苯和液溴反应,③错误;铁粉和溴反应生成溴化铁,溴化铁是苯和液溴反应的催化剂,可以引起溴与苯化学反应,产生溴苯和溴化氢,④正确;②④符合题意;正确选项B。
点睛:苯萃取溴水中的溴,在分出的苯层中加入某物质产生白雾,说明纯溴与苯在催化剂的作用下发生了反应,所以,本题实质上是苯与溴反应的催化剂问题,我们在实验中使用的催化剂是铁屑,实际上,这个反应的催化剂是FeBr3,但由于无水FeBr3很难保存,容易与水发生反应:FeBr3+H2O=FeBr3·H2O,而且可以形成带有更多水分子的水合物,所以通常使用单质铁来代替。
7.互为同分异构体的物质不可能具有
A. 相同的相对分子质量 B. 相同的结构
C. 相同的分子式 D. 相同的通式
【答案】B
【解析】
【分析】
分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,据此答题。
【详解】A.同分异构体分子式相同,则一定具有相同的相对分子质量,故A正确;
B.同分异构体分子式相同,结构不同,则一定不具有相同的结构,故B错误;
C.同分异构体分子式相同,则一定具有相同的分子式,故C正确;
D.同分异构体分子式相同,则一定具有相同的通式,故D正确。
故选B。
8. 下列叙述正确的是( )
A. 分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B. 通式相同的不同物质一定属于同系物
C. 分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D. 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
【答案】C
【解析】
A也可能是同分异构体,不正确。结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的物质,互称为同系物,因此同系物的通式相同,但通式相同的不一定是同系物,B不正确。分子式相同,而结构不同的化合物是同分异构体,C正确。D不正确,相对分子质量相同,但分子式不一定相同。答案选C。
9.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是
A. 乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应,产生CO2气体
B. 乙酸具有氧化性,能跟钠反应放出H2
C. 乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D. 温度低于熔点时,乙酸就凝结成冰状晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用强酸制弱酸的原理,乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应,产生CO2气体,故A正确;
B.乙酸与钠反应反应产生氢气,乙酸作氧化剂,具有氧化性,故B正确;
C.使溴水褪色的是碳碳双键或碳碳三键,不是碳氧双键,故C错误;
D.乙酸的熔点较低,低于16.6 ℃,乙酸就凝结成冰状晶体,所以俗名又叫冰醋酸,故D正确。
故选C。
10.乙烯和乙醇的混合气体V L,完全燃烧生成CO2和H2O,消耗相同状态下的O23V L,则混合气体中乙烯和乙醇的体积比为
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 1∶2 D. 任意比
【答案】D
【解析】
因为乙醇的分子式可以看作是C2H4·H2O,所以二者的混合物不论以何种比例混合,燃烧时消耗的氧气总是1︰3的关系,D正确。
11.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2===CH—CH3)的结构或性质正确的是( )
A. 不能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 所有的原子都在同一平面内
C. 能使溴水褪色
D. 与HCl在一定条件下能加成,并只得到一种产物
【答案】C
【解析】
试题分析:A、含有碳碳双键,碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误;B、甲烷是正四面体,此有机物中-CH3所有原子不在同一平面,故错误;C、碳碳双键和溴水发生加成反应,使溴水褪色,故正确;D、和HCl发生加成反应得到两种产物,分别是:、ClCH2-CH2-CH3,故错误。
考点:考查官能团的性质、空间构型等知识。
12.下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A. ②④①③ B. ④②①③
C. ④ ③ ② ① D. ② ④ ③ ①
【答案】A
【解析】
试题分析:同系物中沸点高低的判断:随着碳原子数增多,沸点升高,碳原子数相同,支链越多,沸点越低,因此沸点由高到低的顺序是②④①③,故选项A正确。
考点:考查有机物沸点高低判断等知识。
13. 下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B. KMnO4酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 用Br2的CCl4溶液验证乙炔的性质,不需要除杂
D. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
【答案】C
【解析】
试题分析:A.电石跟水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水时可控制反应物水的供给,从而控制生成乙炔的速率,A项正确;B.酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,B项正确;C.乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,C项错误;D.对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,D项正确;答案选C。
考点:考查实验室制取乙炔并验证其性质。
14.若用乙炔作为有机合成的原料时,下列过程可能生成产物为CH2Br—CHBrCl的是( )
A. 加HCl再加Br2 B. 加HCl再加HBr
C. 加Cl2再加HBr D. 加Cl2再加Br2
【答案】A
【解析】
分析产物,每个碳均连有溴原子,说明一定跟Br2加成,另外碳连有一个Cl原子,所以还跟HCl加成,与先后顺序无关。
15.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6 g,其中H2O的质量为10.8 g,则CO的质量是
A. 1.4 g B. 2.2 g
C. 4.4 g D. 在2.2 g和4.4 g之间
【答案】A
【解析】
n(H2O)=10.8g÷18g/mol=0.6mol,根据H原子守恒,可知乙醇的物质的量==0.2mol,根据C原子守恒,可知CO和CO2的总的物质的量=0.2mol×2=0.4mol,由于水的质量为10.8g,所以一氧化碳和二氧化碳的质量为:27.6g-10.8g=16.8g;令CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.4,28x+44y=16.8,解得x=0.05,y=0.35,所以原混合气中CO的质量为0.05mol×28g/mol=1.4g,答案选A。
点睛:本题考查混合物的有关计算,关键是抓住化学反应前后原子守恒守恒及质量守恒解答。许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。
16.苯分子的4个氢原子被溴原子取代后,生成的同分异构体有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【分析】
苯分子的4个氢原子被溴原子取代后,生成物的同分异构体与2个氢原子被溴原子取代后生成物的同分异构体数目相等,据此答题。
【详解】苯分子的4个氢原子被溴原子取代后,生成物的同分异构体与2个氢原子被溴原子取代后生成物的同分异构体数目相等。苯分子中的2个氢原子被溴原子取代后,有邻、间、对三种同分异构体,故答案B正确。
故选B。
【点睛】此题采用背景转换法,烃分子中若有n个氢原子,其中m个氢原子被取代的产物数目与(n-m)个氢原子被同一原子或原子团取代的产物数目相等。
17.对烷烃CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的命名,正确的是( )
A. 2,3-二甲基-4-乙基戊烷 B. 2-甲基-3,4-二乙基戊烷
C. 2,4-二甲基-3-乙基己烷 D. 2,5-二甲基-3-乙基己烷
【答案】C
【解析】
A和B均不符合主链碳原子数最多,D中支链位置错误。根据结构简式可判断该有机物的碳骨架是,所以正确的答案是C。
18. 实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升,发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管),下列有关该实验的描述,不正确的是( )
A. 制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B. 该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水
C. 饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D. 石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
【答案】D
【解析】
试题分析:A、因为乙醇、乙酸都易挥发,所以制取的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,正确;B、制取乙酸乙酯的实验中,浓硫酸的作用就是催化剂和吸水剂,正确;C、乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇与乙酸,正确;D、紫色石蕊处于中间位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色,所以上层为红色,中间为紫色,碳酸钠溶液呈碱性,所以下层为蓝色,错误,答案选D。
考点:考查乙酸乙酯制取实验,对现象的分析及试剂作用的判断
19.分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】B
【解析】
CH2CHCH2CH2CH3;
20.某烃的键线式结构为,该烃与Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有( )
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】
为了便于说明,对该化合物的碳原子可作如下编号:
当与一分子溴反应时,只有一个双键反应的加成方式有3种(1、2位,3、4位,7、8位);打开两个双键发生类似1,3丁二烯的1,4加成反应的方式有2种(溴原子加到1,4位,在2,3位碳原子之间形成新的双键;溴原子加到4,7位,在3,8位碳原子之间形成新的双键)。
21.(I)如图是几种烷烃的球棍模型:
(1)A、B、E三种烷烃的关系为___________,C、D、E的关系为__________。
(2)D的名称是__________(习惯命名法)。
(3)E的一氯代物有_______种,请写出一氯代物的结构简式:________________。
(II)甲烷、乙烯、苯三种有机物中具有下列性质的是
(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(3)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是________。
【答案】 (1). 同系物 (2). 同分异构体 (3). 异戊烷 (4). 1 (5). (CH3)3CCH2Cl (6). 苯 (7). 甲烷 (8). 乙烯
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)根据三者的关系为碳原子数不同的烷烃判断;根据三者的关系为分子式相同而结构不同判断;
(2)根据习惯命名法完成D的名称;
(3)根据E的结构判断同分异构体的种类;
Ⅱ.(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是苯;
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷;
(3)乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应。所以在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是乙烯。
【详解】Ⅰ.(1)烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,其通式为CnH2n+2,所以A、B、C、D、E的结构简式为CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,C(CH3)4,故A、B、C三者的关系为碳原子数不同的烷烃,应属同系物,C、D、E三者的关系为分子式相同而结构不同的同分异构体,故答案为:同系物,同分异构体。
(2)根据习惯命名法,D的名称是异戊烷,故答案为:异戊烷。
(3)E的结构简式为C(CH3)4,其结构中只有1种等效氢,一氯代物只有1种,结构简式为:(CH3)3CCH2Cl,故答案为:1,(CH3)3CCH2Cl。
Ⅱ.(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是苯;故答案为:苯。
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷;故答案为:甲烷。
(3)乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应。所以在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是乙烯,故答案为:乙烯。
22.(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称:
_____
___
___
_____
(2)根据下列有机物的名称,写出相应的结构简式:
①2,4二甲基戊烷_________________________
②2,2,5三甲基3乙基己烷__________________________
【答案】 (1). 3,3,4,6四甲基辛烷 (2). 3,3,5三甲基庚烷 (3). 4甲基3乙基辛烷 (4). 3,3,4三甲基己烷 (5). (6).
【解析】
【详解】(1)①此有机物最长碳链为8,在3号碳上含有2个甲基,在4号碳上含有1个甲基,在6号碳上含有1个甲基,正确命名为:3,3,4,6四甲基辛烷,故答案为:3,3,4,6四甲基辛烷。
②此有机物最长碳链为9,在3号碳上含有2个甲基,在5号碳上有1个甲基,正确命名为:3,3,5三甲基庚烷,故答案为:3,3,5三甲基庚烷。
③此有机物最长碳链为8,在3号碳上含有1个乙基,在4号碳上含有1个甲基,正确命名为:4甲基3乙基辛烷故答案为:4甲基3乙基辛烷。
④此有机物最长碳链为6,在3号碳上含有2个甲基,在4号碳上含有1个甲基,正确命名为:3,3,4三甲基己烷,故答案为:3,3,4三甲基己烷。
(2)①2,4二甲基戊烷,主链有5个碳原子,2号、4号碳上各有一个甲基,结构简式为:,故答案为:。
②2,2,5三甲基3乙基己烷,主链有6个碳原子,2号碳上有二个甲基,5号碳上有一个甲基,3号碳上有一个乙基,结构简式为:,故答案为:。
【点睛】烷烃命名原则:
①长---选最长碳链为主链;
②多---遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近---离支链最近一端编号;
④小---支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近-----离支链最近一端编号”的原则;
⑤简---两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面,据此命名即可。
23.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。
回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A ____________,B____________C___________,D_____________。
(2)写出①②两步的化学方程式,并注明反应类型:
①__________________________________(反应类型________________)。
②_________________________________(反应类型________________)。
【答案】 (1). CH2===CH2 (2). CH3CH3 (3). CH3CH2Cl (4). CH3CH2OH_ (5). CH2===CH2+H2CH3CH3 (6). 加成反应 (7). CH2===CH2+HClCH3CH2Cl (8). 加成反应
【解析】
【分析】
由图可知:A是乙烯:CH2=CH2;A与H2在Ni作催化剂时发生加成反应得到B:乙烷CH3CH3;A与H2O在稀硫酸作用下发生加成反应得到D乙醇:CH3CH2OH;与HCl在一定条件下发生加成反应得到C氯乙烷:CH3CH2Cl;B乙烷与Cl2在光照下发生取代反应得到氯乙烷:CH3CH2Cl;A在催化剂条件下得到高分子化合物E,E为聚乙烯,据此答题。
【详解】(1)物质A、B、C、D的结构简式分别是:CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;CH3CH2OH;
故答案为:CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;CH3CH2OH。
(2)①步反应的化学方程式是CH2=CH2+H2CH3CH3,反应类型是加成反应;②步反应的化学方程式是CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,反应类型是加成反应;故答案为:CH2=CH2+H2CH3CH3,加成反应;CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,加成反应。
24. 实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:
(1)实验装置中,仪器c的名称为________________,作用为_______________。
(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了_______气体。继续滴加至液溴滴完。写出a中发生反应的化学方程式:_________________________________________。
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是____________________________________________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是_______________。
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为____________,要进一步提纯,需进行的操作方法为________。
【答案】(1)球形冷凝管 冷凝回流
(2)HBr
(3)除去未反应的Br2
(4)苯 蒸馏
【解析】
试题分析:(1)铁和溴反应生成三溴化铁,三溴化铁与苯作用,生成溴苯,同时有溴化氢生成,铁作催化剂,氢溴酸和氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠和水,溴单质和氢氧化钠反应,生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠。(2)溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中.然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。(3)利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯。
考点:考查溴苯的制备实验等相关知识。
1.下列叙述中错误的是
A. 点燃甲烷不必事先进行验纯
B. 甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料
C. 煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生
D. 点燃甲烷不一定会爆炸
【答案】A
【解析】
试题分析:A、甲烷是可燃性气体,因此点燃甲烷前必须先进行验纯,A不正确;B、甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料,B正确;C、煤矿的矿井含有甲烷,因此要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故发生,C正确;D、只要在一定范围内点燃甲烷,是不会发生爆炸的,D正确,答案选A。
考点:考查甲烷的有关判断
2.下列分子中的各原子均在同一平面的是
A. C2H4 B. CHCl3
C. CH3CH2CH===CH2 D. CH3—CH3
【答案】A
【解析】
【分析】
在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断。
【详解】A.乙烯具有平面型结构,所有原子在同一个平面,故A正确;
B.CHCl3可以看作3个Cl原子取代了甲烷中的3个H原子形成的,因为甲烷为正四面体结构,则CHCl3为四面体结构,因此所有原子不可能处于同一平面上,故B错误;
C.CH3CH2CH=CH2中含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此CH3CH2CH=CH2中所有原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.CH3—CH3中含有2个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此CH3—CH3中所有原子不可能处于同一平面上,故D错误。
故选A。
【点睛】有机物分子中原子的共面、共线问题是历次考试的热门考点,通过本题做以下总结:
①甲烷分子为正四面体构型,其分子中有且只有三个原子共面;②乙烯分子中所有原子共面;③乙炔分子中所有原子共线;④苯分子中所有原子共面;⑤HCHO分子中所有原子共面。
3.1 mol丙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔Cl2发生取代反应( )。
A. 4 mol B. 8 mol C. 2 mol D. 6 mol
【答案】B
【解析】
烷烃的取代反应中,被取代的氢原子与参加反应的氯气之间的物质的量之比为1∶1。1 mol丙烷中含有8 mol氢原子,故最多可以与8 mol Cl2发生取代反应。
4.在系统命名法中下列碳原子主链名称是丁烷的是( )
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3 B. CH3(CH2)3CH3
C. (CH3)2CHCH(CH3)2 D. (CH3)3CCH2CH2CH3
【答案】C
【解析】
要求主链名称是丁烷,即分子中的最长碳链有4个碳原子。A、B、D分子中的最长碳链均为5个碳原子。
5.苯分子中的碳碳键不是以单双键交替结合的,不能作为这种判定的主要依据是
A. 苯不跟溴水发生加成反应 B. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 苯的一元取代物无同分异构体 D. 苯的邻位二元取代物无同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯不跟溴水发生加成反应,证明苯分子中不存在碳碳双键,能说明苯不是单双键交替结构,故A错误;
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液说明苯分子中不含碳碳双键,能说明苯不是单双键交替结构,故B错误;
C.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的一元代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故C正确;
D.如果苯的结构中存在单双键交替结构,苯的邻二元代物应该有同分异构体,但实际上无同分异构体,所以能说明苯不是单双键交替结构,故D错误。
故选C。
6.将溴水和苯混合振荡,静置后分液分离,把分离出来的苯层置于一试管中,加入某些物质后可以在试管口产生白雾,这种物质是( )
①亚硫酸钠 ②溴化铁 ③锌粉 ④铁粉
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
分析:溴水与苯混合,充分振荡后静置,会发生萃取;由于溴和苯的密度均小于水,所以溴和苯混合物处在上层,分液后得到溴和苯的混合物;在铁或溴化铁的催化作用下,苯与纯溴发生反应,生成溴苯和溴化氢,溴化氢遇水蒸气产生白雾,据此分析。
详解:分离出的苯层实际上是苯和液溴的混合物,在没有催化剂作用时两者不反应。根据“产生白雾”的现象判断出,白雾是溴化氢和空气中的水蒸气结合,说明加入的物质能在常温常压下引起溴与苯化学反应,产生溴苯和溴化氢;亚硫酸钠与溴水反应,不能引起溴与苯化学反应,①错误;溴化铁是苯和液溴反应的催化剂,可以引起溴与苯化学反应,产生溴苯和溴化氢,②正确;锌粉可以与溴水反应,但是溴化锌不能催化苯和液溴反应,③错误;铁粉和溴反应生成溴化铁,溴化铁是苯和液溴反应的催化剂,可以引起溴与苯化学反应,产生溴苯和溴化氢,④正确;②④符合题意;正确选项B。
点睛:苯萃取溴水中的溴,在分出的苯层中加入某物质产生白雾,说明纯溴与苯在催化剂的作用下发生了反应,所以,本题实质上是苯与溴反应的催化剂问题,我们在实验中使用的催化剂是铁屑,实际上,这个反应的催化剂是FeBr3,但由于无水FeBr3很难保存,容易与水发生反应:FeBr3+H2O=FeBr3·H2O,而且可以形成带有更多水分子的水合物,所以通常使用单质铁来代替。
7.互为同分异构体的物质不可能具有
A. 相同的相对分子质量 B. 相同的结构
C. 相同的分子式 D. 相同的通式
【答案】B
【解析】
【分析】
分子式相同,而结构不同的化合物互为同分异构体,据此答题。
【详解】A.同分异构体分子式相同,则一定具有相同的相对分子质量,故A正确;
B.同分异构体分子式相同,结构不同,则一定不具有相同的结构,故B错误;
C.同分异构体分子式相同,则一定具有相同的分子式,故C正确;
D.同分异构体分子式相同,则一定具有相同的通式,故D正确。
故选B。
8. 下列叙述正确的是( )
A. 分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B. 通式相同的不同物质一定属于同系物
C. 分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D. 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
【答案】C
【解析】
A也可能是同分异构体,不正确。结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的物质,互称为同系物,因此同系物的通式相同,但通式相同的不一定是同系物,B不正确。分子式相同,而结构不同的化合物是同分异构体,C正确。D不正确,相对分子质量相同,但分子式不一定相同。答案选C。
9.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是
A. 乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应,产生CO2气体
B. 乙酸具有氧化性,能跟钠反应放出H2
C. 乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D. 温度低于熔点时,乙酸就凝结成冰状晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用强酸制弱酸的原理,乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应,产生CO2气体,故A正确;
B.乙酸与钠反应反应产生氢气,乙酸作氧化剂,具有氧化性,故B正确;
C.使溴水褪色的是碳碳双键或碳碳三键,不是碳氧双键,故C错误;
D.乙酸的熔点较低,低于16.6 ℃,乙酸就凝结成冰状晶体,所以俗名又叫冰醋酸,故D正确。
故选C。
10.乙烯和乙醇的混合气体V L,完全燃烧生成CO2和H2O,消耗相同状态下的O23V L,则混合气体中乙烯和乙醇的体积比为
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 1∶2 D. 任意比
【答案】D
【解析】
因为乙醇的分子式可以看作是C2H4·H2O,所以二者的混合物不论以何种比例混合,燃烧时消耗的氧气总是1︰3的关系,D正确。
11.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2===CH—CH3)的结构或性质正确的是( )
A. 不能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 所有的原子都在同一平面内
C. 能使溴水褪色
D. 与HCl在一定条件下能加成,并只得到一种产物
【答案】C
【解析】
试题分析:A、含有碳碳双键,碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误;B、甲烷是正四面体,此有机物中-CH3所有原子不在同一平面,故错误;C、碳碳双键和溴水发生加成反应,使溴水褪色,故正确;D、和HCl发生加成反应得到两种产物,分别是:、ClCH2-CH2-CH3,故错误。
考点:考查官能团的性质、空间构型等知识。
12.下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A. ②④①③ B. ④②①③
C. ④ ③ ② ① D. ② ④ ③ ①
【答案】A
【解析】
试题分析:同系物中沸点高低的判断:随着碳原子数增多,沸点升高,碳原子数相同,支链越多,沸点越低,因此沸点由高到低的顺序是②④①③,故选项A正确。
考点:考查有机物沸点高低判断等知识。
13. 下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B. KMnO4酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C. 用Br2的CCl4溶液验证乙炔的性质,不需要除杂
D. 将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
【答案】C
【解析】
试题分析:A.电石跟水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水时可控制反应物水的供给,从而控制生成乙炔的速率,A项正确;B.酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,B项正确;C.乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,C项错误;D.对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,D项正确;答案选C。
考点:考查实验室制取乙炔并验证其性质。
14.若用乙炔作为有机合成的原料时,下列过程可能生成产物为CH2Br—CHBrCl的是( )
A. 加HCl再加Br2 B. 加HCl再加HBr
C. 加Cl2再加HBr D. 加Cl2再加Br2
【答案】A
【解析】
分析产物,每个碳均连有溴原子,说明一定跟Br2加成,另外碳连有一个Cl原子,所以还跟HCl加成,与先后顺序无关。
15.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6 g,其中H2O的质量为10.8 g,则CO的质量是
A. 1.4 g B. 2.2 g
C. 4.4 g D. 在2.2 g和4.4 g之间
【答案】A
【解析】
n(H2O)=10.8g÷18g/mol=0.6mol,根据H原子守恒,可知乙醇的物质的量==0.2mol,根据C原子守恒,可知CO和CO2的总的物质的量=0.2mol×2=0.4mol,由于水的质量为10.8g,所以一氧化碳和二氧化碳的质量为:27.6g-10.8g=16.8g;令CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.4,28x+44y=16.8,解得x=0.05,y=0.35,所以原混合气中CO的质量为0.05mol×28g/mol=1.4g,答案选A。
点睛:本题考查混合物的有关计算,关键是抓住化学反应前后原子守恒守恒及质量守恒解答。许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。
16.苯分子的4个氢原子被溴原子取代后,生成的同分异构体有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【分析】
苯分子的4个氢原子被溴原子取代后,生成物的同分异构体与2个氢原子被溴原子取代后生成物的同分异构体数目相等,据此答题。
【详解】苯分子的4个氢原子被溴原子取代后,生成物的同分异构体与2个氢原子被溴原子取代后生成物的同分异构体数目相等。苯分子中的2个氢原子被溴原子取代后,有邻、间、对三种同分异构体,故答案B正确。
故选B。
【点睛】此题采用背景转换法,烃分子中若有n个氢原子,其中m个氢原子被取代的产物数目与(n-m)个氢原子被同一原子或原子团取代的产物数目相等。
17.对烷烃CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的命名,正确的是( )
A. 2,3-二甲基-4-乙基戊烷 B. 2-甲基-3,4-二乙基戊烷
C. 2,4-二甲基-3-乙基己烷 D. 2,5-二甲基-3-乙基己烷
【答案】C
【解析】
A和B均不符合主链碳原子数最多,D中支链位置错误。根据结构简式可判断该有机物的碳骨架是,所以正确的答案是C。
18. 实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯,实验结束后,取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管,再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升,发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间(整个过程不振荡试管),下列有关该实验的描述,不正确的是( )
A. 制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B. 该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水
C. 饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D. 石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
【答案】D
【解析】
试题分析:A、因为乙醇、乙酸都易挥发,所以制取的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸杂质,正确;B、制取乙酸乙酯的实验中,浓硫酸的作用就是催化剂和吸水剂,正确;C、乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,同时碳酸钠溶液可以吸收乙醇与乙酸,正确;D、紫色石蕊处于中间位置,乙酸乙酯中混有的乙酸使石蕊变红色,所以上层为红色,中间为紫色,碳酸钠溶液呈碱性,所以下层为蓝色,错误,答案选D。
考点:考查乙酸乙酯制取实验,对现象的分析及试剂作用的判断
19.分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构体)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】B
【解析】
CH2CHCH2CH2CH3;
20.某烃的键线式结构为,该烃与Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有( )
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】
为了便于说明,对该化合物的碳原子可作如下编号:
当与一分子溴反应时,只有一个双键反应的加成方式有3种(1、2位,3、4位,7、8位);打开两个双键发生类似1,3丁二烯的1,4加成反应的方式有2种(溴原子加到1,4位,在2,3位碳原子之间形成新的双键;溴原子加到4,7位,在3,8位碳原子之间形成新的双键)。
21.(I)如图是几种烷烃的球棍模型:
(1)A、B、E三种烷烃的关系为___________,C、D、E的关系为__________。
(2)D的名称是__________(习惯命名法)。
(3)E的一氯代物有_______种,请写出一氯代物的结构简式:________________。
(II)甲烷、乙烯、苯三种有机物中具有下列性质的是
(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(3)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是________。
【答案】 (1). 同系物 (2). 同分异构体 (3). 异戊烷 (4). 1 (5). (CH3)3CCH2Cl (6). 苯 (7). 甲烷 (8). 乙烯
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)根据三者的关系为碳原子数不同的烷烃判断;根据三者的关系为分子式相同而结构不同判断;
(2)根据习惯命名法完成D的名称;
(3)根据E的结构判断同分异构体的种类;
Ⅱ.(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是苯;
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷;
(3)乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应。所以在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是乙烯。
【详解】Ⅰ.(1)烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,其通式为CnH2n+2,所以A、B、C、D、E的结构简式为CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,C(CH3)4,故A、B、C三者的关系为碳原子数不同的烷烃,应属同系物,C、D、E三者的关系为分子式相同而结构不同的同分异构体,故答案为:同系物,同分异构体。
(2)根据习惯命名法,D的名称是异戊烷,故答案为:异戊烷。
(3)E的结构简式为C(CH3)4,其结构中只有1种等效氢,一氯代物只有1种,结构简式为:(CH3)3CCH2Cl,故答案为:1,(CH3)3CCH2Cl。
Ⅱ.(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是苯;故答案为:苯。
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷;故答案为:甲烷。
(3)乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应。所以在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是乙烯,故答案为:乙烯。
22.(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称:
_____
___
___
_____
(2)根据下列有机物的名称,写出相应的结构简式:
①2,4二甲基戊烷_________________________
②2,2,5三甲基3乙基己烷__________________________
【答案】 (1). 3,3,4,6四甲基辛烷 (2). 3,3,5三甲基庚烷 (3). 4甲基3乙基辛烷 (4). 3,3,4三甲基己烷 (5). (6).
【解析】
【详解】(1)①此有机物最长碳链为8,在3号碳上含有2个甲基,在4号碳上含有1个甲基,在6号碳上含有1个甲基,正确命名为:3,3,4,6四甲基辛烷,故答案为:3,3,4,6四甲基辛烷。
②此有机物最长碳链为9,在3号碳上含有2个甲基,在5号碳上有1个甲基,正确命名为:3,3,5三甲基庚烷,故答案为:3,3,5三甲基庚烷。
③此有机物最长碳链为8,在3号碳上含有1个乙基,在4号碳上含有1个甲基,正确命名为:4甲基3乙基辛烷故答案为:4甲基3乙基辛烷。
④此有机物最长碳链为6,在3号碳上含有2个甲基,在4号碳上含有1个甲基,正确命名为:3,3,4三甲基己烷,故答案为:3,3,4三甲基己烷。
(2)①2,4二甲基戊烷,主链有5个碳原子,2号、4号碳上各有一个甲基,结构简式为:,故答案为:。
②2,2,5三甲基3乙基己烷,主链有6个碳原子,2号碳上有二个甲基,5号碳上有一个甲基,3号碳上有一个乙基,结构简式为:,故答案为:。
【点睛】烷烃命名原则:
①长---选最长碳链为主链;
②多---遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近---离支链最近一端编号;
④小---支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近-----离支链最近一端编号”的原则;
⑤简---两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号;如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面,据此命名即可。
23.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。
回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A ____________,B____________C___________,D_____________。
(2)写出①②两步的化学方程式,并注明反应类型:
①__________________________________(反应类型________________)。
②_________________________________(反应类型________________)。
【答案】 (1). CH2===CH2 (2). CH3CH3 (3). CH3CH2Cl (4). CH3CH2OH_ (5). CH2===CH2+H2CH3CH3 (6). 加成反应 (7). CH2===CH2+HClCH3CH2Cl (8). 加成反应
【解析】
【分析】
由图可知:A是乙烯:CH2=CH2;A与H2在Ni作催化剂时发生加成反应得到B:乙烷CH3CH3;A与H2O在稀硫酸作用下发生加成反应得到D乙醇:CH3CH2OH;与HCl在一定条件下发生加成反应得到C氯乙烷:CH3CH2Cl;B乙烷与Cl2在光照下发生取代反应得到氯乙烷:CH3CH2Cl;A在催化剂条件下得到高分子化合物E,E为聚乙烯,据此答题。
【详解】(1)物质A、B、C、D的结构简式分别是:CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;CH3CH2OH;
故答案为:CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;CH3CH2OH。
(2)①步反应的化学方程式是CH2=CH2+H2CH3CH3,反应类型是加成反应;②步反应的化学方程式是CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,反应类型是加成反应;故答案为:CH2=CH2+H2CH3CH3,加成反应;CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,加成反应。
24. 实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:
(1)实验装置中,仪器c的名称为________________,作用为_______________。
(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了_______气体。继续滴加至液溴滴完。写出a中发生反应的化学方程式:_________________________________________。
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是____________________________________________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是_______________。
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为____________,要进一步提纯,需进行的操作方法为________。
【答案】(1)球形冷凝管 冷凝回流
(2)HBr
(3)除去未反应的Br2
(4)苯 蒸馏
【解析】
试题分析:(1)铁和溴反应生成三溴化铁,三溴化铁与苯作用,生成溴苯,同时有溴化氢生成,铁作催化剂,氢溴酸和氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠和水,溴单质和氢氧化钠反应,生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠。(2)溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中.然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。(3)利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯。
考点:考查溴苯的制备实验等相关知识。
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