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7.以乙炔作为原料的合成反应,下列过程中能生成CH2BrCHBrCl的是()
A.先加HCl,再加HBrB.先加Cl2再加HBr
C.先加HCl,再加Br2D.先加HBr,再加HCl
8.(2005•江苏)2005年1月,欧洲航天局的惠更斯号探测器首次成功登陆土星的最大卫星——土卫六。
科学家对探测器发回的数据进行了分析,发现土卫六的大气层中含有95%的氮气,剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。
下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()
A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2B.石油的主要成分是碳氢化合物
C.乙炔是含碳量最高的碳氢化合物D.碳氢化合物中的化学键都是极性键
9.从烷烃(CnH2n+2),烯烃(CnH2n),二烯烃(CnH2n-2)的通式分析,得出碳氢原子的个数与分子中所含双键有一定关系,某种烃的分子式为CxHy,其中所含双键数目为()
A.y/2B.(y-x)/2C.(y+2-x)/2D.(2x+2-y)/2
10.关于苯的叙述中错误的是()
A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应
B.在苯中加入酸性KMnO4溶液,振荡并静置后下层液体为紫色
C.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为橙色
D.在一定条件下,苯能与氯气发生加成反应
11.导电薄膜属高分子材料,其结构片断为…CH=CH―CH=CH―CH=CH―CH=CH…由此判断合成导电薄膜的单体为()
A.乙烯B.乙烷C.乙炔D.1,3-丁二烯
12.(2004•全国)若1mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3molO2,则()
A.x=2,y=2B.x=2,y=4C.x=3,y=6D.x=3,y=8
二、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分。
每小题可能有一个或两个选项符合题意)
13.下列操作达不到预期目的的是( )
①石油分馏时把温度计插入受热的液体中
②用酸性高锰酸钾溶液除去乙炔中含有的H2S
③用乙醇和3%的硫酸共热到170℃制取乙烯
④将苯和溴水混合后加入铁粉制取溴苯
⑤将敞口久置的电石与蒸馏水混合制乙炔
A.只有①⑤B.只有③④⑤C.只有①②③⑤D.①②③④⑤
14.(2004•广东)分子为C4H9Cl的同分异构体有()
A.1种B.2种C.3种D.4种
15.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是()
A.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液
B.先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水
C.点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色
D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热
16.描述CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是()
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
17.下列各组烃的混和物,只要总质量一定,无论它们按什么比例混和,完全燃烧后生成的CO2和H2O都是恒量的是()
A.C2H2C2H4B.C2H4C3H6C.C3H8C3H6D.C6H6C2H2
18.CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属离子化合物,请通过对CaC2制C2H2的反应进行思考,从中得到启示,判断下列产物正确的是()
A.ZnC2水解生成C2H2B.Al4C3水解生成丙炔(C3H4)
C.Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)D.Li2C2水解生成C2H4
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、填空题(本题包括3小题,共29分)
19.(10分)实验室用无水酒精和浓硫酸以1∶3的体积比混合加热制乙烯气体,请填写下列空白:
(1)升温经过140℃左右时,发生副反应,主要生成物的结构简式_____________。
(2)乙醇和浓硫酸在170℃以上能发生氧化反应,生成黑色碳、二氧化硫气体和水。
试写出该反应的化学方程式。
(3)实验后期制得的乙烯气体中常含有两种杂质气体,将此混合气体直接通入溴水中能否证明乙烯发生加成反应的性质?
__________(填“能“或“否”),原因是______________________。
(4)实验室制备乙烯的方程式_________________。
所用温度计水银球的位置是__________________。
20.(7分)丁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。
则:
(1)有机物A的分子式为__________。
(2)用系统命名法命名有机物A,其名称为_______。
(3)有机物B可能的结构简式为:
_______、_______、_______。
21.(12分)汽油不仅是最重要的燃料,而且是重要的化工原料,它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等,还可以在催化剂催化下改变分子结构,由链烃变成芳香烃,如已烷变成苯,庚烷变成甲苯,这个变化叫异构化。
请根据以汽油为原料的下列衍变关系,写出相应的化学方程式(有机物写结构简式),在括弧中填反应类型。
(1)。
(2)。
(3)。
(4) 。
四、实验题(本题包括1小题,共14分)
22.(14分)(2005•全国Ⅱ)下图中的实验装置可用于制取乙炔。
请填空:
(1)图中,A管的作用是。
制取乙炔的化学方程式是________________。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是__________________,
乙炔发生了反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是_________________,乙炔发生了反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应,乙炔燃烧时的实验现象是。
五、计算题(本题包括2小题,共9分)
23.(3分)已知某气态烃含碳85.7%,在标准状况下,该气态烃的密度为1.875g/L。
请通过计算回答(不用写出计算过程):
(1)该气态烃的分子量为;
(2)该气态烃的分子式为。
24.(6分)有1,3-丁二烯和氢气的混和气体5升,在催化剂的作用下,经充分反应后体积为V升(所有体积均在同温同压下测定)
(1)若氢气的体积为1升,反应后的体积为。
(2)在上述的混和气体中若混有丙炔,总体积仍为5升,其中氢气和丙炔在混和气体中的体积比分别为X和Y:
①在下面左图上画出当X=0.15时,V随Y变化的曲线;
②在下面右图上画出当Y=0.2时,V随X变化的曲线。
详解:
1.B根据球棍模型以及碳原子有4个价电子的特点,可以得出A~H的结构简式分别为:
A:
CH3CH2CH2CH3B:
CH3CH2CH=CH2C:
CH3CH=CHCH3D:
E:
F:
CH3CH2C≡CHG:
CH3C≡CCH3H:
故E的名称为:
2-甲基丙烷。
2.D由上题可知只有H中每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合。
3.C根据其分子式和结构知,B、C、D的分子式相同,而结构式不同,所以属于同分异构体。
4.B有同分异构体的物质的分子式可能代表几种不同物质,A项可以代表丙烯或环丙烷,C项可以表示苯或烯炔(如:
CH2=CH-CH=CH-C≡CH等),D项可以代表二烯烃或炔烃。
5.A结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物互称为同系物。
由此可知要满足两个条件:
(1)结构相似,
(2)相差n个CH2,故①②不对;
③中碳、氢元素的质量分数相同,只能说明最简式相同,不一定是同系物,例如:
苯和乙炔;
同系物的化学性质不一定相似,故④错误。
6.D根据结构决定性质,苯环可以发生取代反应和加成反应;
而碳碳双键既可以加成,也可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
7.C利用乙炔先和HCl加成,生成CH2=CHCl,再和Br2加成,生成CH2BrCHBrCl;
而其它几项都会有其它物质生成。
8.B此题系2005年高考题,起点高落点低,碳氢化合物是主要是烃类(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等),故A项错误;
石油是烃的混合物,所以其主要成分是碳氢化合物;
C项中乙炔并不是含碳量最高的碳氢化合物,比乙炔含碳量高的还有二炔(如CH≡C-C≡CH等);
D项中碳氢化合物中的化学键可能既含有极性键(C-H),也含有非极性键(C-C)。
9.D由烷烃、烯烃和炔烃的通式对比,每增加一个双键,就会减少2个H原子。
若CxHy是饱和烃,则其所含的H原子个数为(2x+2),故CxHy中所含双键数目为(2x+2-y)/2。
10.C苯与液溴发生取代反应需要加入铁粉作为催化剂;
B和C都属于萃取,苯的密度比水小,故C项中的下层是水层,应为无色;
苯的结构存在一种介于单键和双键之间的独特的键,故既可以发生取代反应,也可以发生加成反应。
11.C找准共同部分,推断出其单体,把单键合并,不难发现,其单体是乙炔。
12.B第一种思路:
烃燃烧的通式为:
CxHy+(x+
)O2→xCO2+
H2O,由此可知1mol∶3mol=1∶(x+
),所以x和y应满足4x+y=12,B项正确。
第二种思路:
C~CO2,2H~H2O,根据O原子守恒得:
2x+
y=3×
2即得出x和y的关系。
13.D①中石油分馏实验中温度计位于蒸馏烧瓶支管口处;
②中酸性高锰酸钾溶液与乙炔会发生氧化还原反应;
③中制乙烯应该用浓硫酸(98%);
④中制取溴苯是用液溴而不是溴水;
⑤中敞口久置的电石会和空气中的水份反应而变质,故上述操作都达不到预期目的。
14.DC4H10的同分异构体有:
根据位于对称位置上的C原
子等价,以及同一碳原子上的相同基团等价,它们的一氯代物有以下几种:
15.A先加入溴水只和己烯反应,去除己烯的干扰,因为己烯也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
16.BC根据乙烯的6个原子是共平面的,乙炔的4个原子是共直线的。
与之类比,该结构中的后4个碳在一条直线上,但-CH=CH-C;
3个碳必定有夹角,所以A项不对,B项正确。
从乙烯4个原子共平面的概念出发,可以见到前4个碳原子共平面,而后4个碳又共直线,而3、4两个碳原子已经在这个平面上,因此这条直线都在这个平面上。
17.BD要满足题设条件,就要求混合物中碳的质量分数和氢的质量分数不随组分、比例改变而改变,即要求各组分碳的质量分数相等。
只要烃有相同的最简式,混合烃中碳和氢的质量分数就恒定了。
B项最简式都是CH2;
D项最简式都是CH。
18.AC从CaC2来看,CaC2中的C2为-2价,必然要结合2个+1价的氢,使正负化合价的代数和为零,所以产物是C2H2。
类比可知:
ZnC2→C2H2,Al4C3→CH4(C3H12等价于3个CH4),Mg2C3→C3H4,Li2C2→C2H2。
19.
(1)CH3CH2-O-CH2CH3(2分)
(2)C2H5OH+2H2SO4(浓)
2C+2SO2↑+5H2O(2分)
(3)否,原因是SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。
(SO2可使溴水褪色)(3分)
(4)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 反应液中(3分)
点拨:
(1)140℃时,发生分子间脱水:
(2)根据提示,写出反应方程式,再用化合价升降法配平即可。
(3)根据
(2)可知,所含的杂质气体中含有SO2,具有还原性,可以和具有氧化性的Br2反应,从而使溴水褪色,故不能证明乙烯是否发生了加成反应。
(4)此反应方程的书写要特别注意反应条件。
21.
(1)C8H18(1分)
(2)2,2,3─三甲基戊烷(1分)
(各1分)
(1)根据提示信息,理解键线式结构的含义,可以写出A的结构简式:
(2)由A的结构简式,从左侧编号,用系统命名法即可。
(3)A是B和H2等物质的量加成后的产物,所以在A的结构简式中去掉相邻两个C原子上的H就可以得到B可能的结构简式,有三种情况。
21.(化学方程式2分,其它1分,共12分)
题目的信息较多,但是关键的只有几步,根据图表即可写出有关的反应方程式,书写注意有机反应的条件和有机物结构简式的规范性等。
22.
(1)调节水面高度以控制反应的发生与停止;
CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2(各2分)
(2)酸性KMnO4溶液褪色;
氧化(3分)
(3)溴的CCl4溶液褪色;
加成(3分)
(4)检验纯度;
火焰明亮并伴有浓烈黑烟、放出热量(4分)
(1)电石(CaC2)和水接触发生反应可以制得乙炔,故可以通过A管的上下移动来调节水面高度,从而控制反应的发生和停止。
(2)乙炔中含有C≡C,可以和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,从而使其褪色。
(3)乙炔中含有C≡C也可以和溴单质发生加成反应,使溴水褪色。
(4)气体点燃前为了避免气体不纯而造成爆炸,所以都要验纯;
由于乙炔含碳量高,点燃时会看到大量的黑烟,并放出热量。
23.
(1)42(2分)
(2)C3H6 (1分)
解析:
(1)气体的密度与气体摩尔质量之间的关系:
M=ρ(标况)•22.4L/mol,故该气态烃的摩尔质量为:
M=1.875g/L×
22.4L/mol=42g/mol;
(2)根据该烃含碳85.7%可得C原子个数为:
=3,H原子个数为:
=6。
24.
(1)4升(1分)
(2)①(2分)②(3分)
1,3-丁二烯和氢气可以按照下列情况发生加成反应:
①CH2=C-C=CH2~H2(H2不足);
②CH2=C-C=CH2~2H2(H2足量);
上述反应生成气态烃,所以无论氢气是否反应完全,减少的都应该是反应中消耗的氢气的体积。
(1)若H2的体积为1升,则氢气不足,减少的体积为消耗的H2的体积,故反应后的体积为4升。
(2)丙炔中含有C≡C,丙炔和H2的加成情况和1,3-丁二烯类似。
①当X=0.15时,氢气的体积为:
5L×
0.15=0.75L;
而1,3-丁二烯和丙炔的体积之和为:
5L-0.75L=4.25L,两者最多可以消耗H2的体积为:
4.25L×
2=8.5L,所以H2消耗完全,剩余气体的体积为一恒定值,即:
V=5L-0.75L=4.25L(Y<
0.85)。
②当Y=0.2时,丙炔的体积为:
5L×
0.2=1L,而1,3-丁二烯和H2的体积之和为:
5L-1L=4L。
假设H2和1,3-丁二烯及丙炔恰好完全反应,设H2为aL,则:
[1L+(4-a)L]×
2=aL,得a=
L,X=
=
,故当0<
X<
时,H2的量不足,减少的为氢气的体积,剩余气体:
V=5-5X;
当
≤X<
0.8时,此时氢气过量,减少应该是1,3-丁二烯和丙炔所消耗的H2的体积之和:
V=5-[5-5X]×
2,即:
V=10X-5。
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