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认识有机化合物0烃综合测试
第九章
认识有机化合物 烃综合测试
时间:
90分钟 满分:
100分
第Ⅰ卷 (选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16小题。
每小题3分,共48分)
1.
据新华社北京2007年1月14日电,国家发展和改革委员会决定“国家下调汽油价格”。
“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷(M)的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100。
M的球棍模型如图所示,下列关于M的推断正确的是( )
A.M的名称为2,4,4三甲基戊烷
B.M的一氯代物共有4种
C.含一个甲基和一个乙基的M的同分异构体共有6种
D.1molM含共用电子对数为25
解析:
根据球棍模型知,M结构简式为C(CH3)3CH2CH(CH3)2,系统命名法要求“离支链最近一端编号”,它的名称为2,2,4三甲基戊烷,A错误;根据分子模型知,M分子有四种氢原子,故一氯代物共有4种,B正确;含有一个—CH3,一个—CH2CH3的M的同分异构体,主链上5个碳原子,乙基只能连在第3位,甲基可以在第2、3位,故有两种同分异构体,C错误;1个M分子含有25个共价单键,1molM含共用电子对数为25×6.02×1023,D错误。
答案:
B
2.下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A.甲苯 B.硝基苯
C.2-甲基丙烯D.2-甲基丙烷
解析:
本题考查苯环、碳碳双键上碳原子的共面,意在考查甲烷、乙烯、苯的基本结构及空间构型知识。
苯环和乙烯是平面结构,据此可知甲苯、硝基苯和2-甲基丙烯中的碳原子处于同一平面上,而2-甲基丙烷中的4个碳原子构成四面体结构,故不可能处于同一平面上。
答案:
D
3.(2010·北京市海淀区期末)下列有机物的命名正确的是( )
解析:
A项应为1,2二溴乙烷,B项应为3甲基1戊烯,D项应为2,2,4三甲基戊烷。
答案:
C
4.(2010·东北名校联考)下列不能用来鉴别乙烷和乙烯的方法是( )
选项
试剂或操作
鉴别方法
A
点燃
观察火焰
B
酸性高锰酸钾溶液
观察溶液颜色变化
C
水
观察水溶性
D
溴的四氯化碳溶液
观察溶液颜色变化
解析:
点燃两者时,火焰明亮者为乙烯;能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色者为乙烯;乙烷、乙烯都难溶于水。
答案:
C
5.某烃29g完全燃烧后,生成CO244.8L(标准状况)。
又知14.5g该烃所占体积为5.6L(标准状况)。
它的一氯代物可能有( )
A.2种 B.3种
C.4种D.只有一种
答案:
C
6.下列有关有机物的说法不正确的是( )
A.苯与浓溴水不能发生取代反应
B.甲烷和苯都能发生取代反应
C.己烷与苯可以用酸性高锰酸钾溶液区分
D.甲苯上的所有原子不可能处于同一平面上
解析:
A项,苯只能与液溴发生取代反应,故正确;B项,正确;C项,己烷与苯均不与高锰酸钾反应,故不能区分;D项,甲基中的碳、氢原子不可能在同一平面上,故正确。
答案:
C
7.下列烷烃中,不能由相应的烯烃与H2加成制得的是( )
A.
B.
解析:
选项A可由烯烃
催化加氢得到,选项B、D不可以由烯烃催化加氢得到,而选项C可由烯烃
催化加氢得到。
答案:
BD
8.番茄红素是一种天然的类胡萝卜素,它具有抗癌抑癌、提高免疫力、延缓衰老、预防心血管疾病和动脉硬化等多种保健功能,它广泛分布于自然界成熟的果实中。
其结构如图所示:
下列说法正确的是( )
A.番茄红素的分子式为C40H58
B.分子中所有原子可能在同一平面内
C.1mol番茄红素最多能与13molH2加成,所得产物为烷烃
D.番茄红素在通常情况下很稳定
答案:
C
9.现有短周期两种元素组成的甲、乙、丙、丁四种常温下呈气态的化合物,它们的分子中所含电子数如下表所示:
分子代号
甲
乙
丙
丁
电子数
10
14
16
18
下列关于四种物质的推断中正确的是( )
A.四种气体中至少有两种气体分子互为同分异构体
B.四种气体通入溴的四氯化碳溶液中,都能使其褪色
C.实验室制备丙的关键条件是控制温度
D.气体丁中混有乙和丙两种气体,可以通入酸性高锰酸钾溶液中提纯气体丁
解析:
依题意,相同的两种元素组成四种气体,只有碳、氢符合要求。
根据分子中所含电子数知,甲为甲烷、乙为乙炔、丙为乙烯、丁为乙烷。
四种气体中只有甲烷和乙烷互为同系物,A项错误;只有乙炔和乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,B项错误;实验室制乙烯时的温度控制在170℃,C项正确;酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯、乙炔会产生新杂质二氧化碳,故应用溴的CCl4溶液除去乙烷中的乙烯、乙炔气体杂质,D项错误。
答案:
C
10.下列反应的产物中,有的有同分异构体,有的没有同分异构体,其中一定不存在同分异构体产物的反应是( )
A.异戊二烯(
)与等物质的量的Br2发生加成反应
B.2-氯丁烷(
)与NaOH乙醇溶液共热发生消去(HCl分子)反应
C.甲苯在一定条件下发生硝化生成一硝基甲苯的反应
D.邻羟基苯甲酸与NaHCO3溶液反应
答案:
D
11.已知:
n、m的最大值分别为( )
A.2 2B.2 4
C.4 2D.4 5
解析:
满足条件的烷烃的结构有两种
和
,故满足条件的炔烃也只有两种:
。
答案:
A
12.从柑橘中可提炼得到结构为
的有机物,下列关于它的说法不正确的是( )
A.分子式为C10H16
B.其一氯代物有8种
C.能与溴水发生加成反应
D.难溶于水,且密度比水大
解析:
根据题述有机物的结构知其分子式为C10H16,所以A项说法正确;由上述结构知其一氯代物有8种,故B项说法正确;又因该有机物中含有碳碳双键,故它可以与溴水发生加成反应,即C项说法正确;一般来讲含碳原子数较少的烃类物质的密度比水小,但烃类物质难溶于水,所以D项说法错误。
答案:
D
13.美国魏考克斯合成的一种有机分子,像一尊释迦牟尼佛,被称为释迦牟尼分子。
有关该有机分子的说法正确的是( )
A.该有机物是苯的同系物
B.1mol该有机物完全燃烧需消耗25molO2
C.1mol该有机物最多可以和10molH2发生加成反应
D.该有机物的一氯代物的同分异构体有12种
解析:
该有机物可与11mol氢气发生加成反应;该有机物为对称结构,其一氯代物的同分异构体有6种。
该有机物分子式为C22H12,消耗氧气的量为25mol。
答案:
B
14.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物8.96L(标准状况),其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍,当此混合气体通过足量溴水时,溴水质量增重4.2g,则这两种烃分别为( )
A.CH4和C2H2B.C2H6和C2H4
C.CH4和C3H6D.C2H6和C3H6
解析:
混合气体的平均相对分子质量为:
11.25×2=22.5,则混合气体中一定有CH4,n(混合气体)=
=0.4mol。
因此,8.96L混合气体的质量为:
0.4mol×22.5g·mol-1=9.0g。
溴水增加的质量即为混合气体中烯烃的质量,混合气体中甲烷的质量为:
9.0g-4.2g=4.8g,n(CH4)=
=0.3mol。
烯烃的物质的量为:
0.4mol-0.3mol=0.1mol,烯烃的摩尔质量为:
=42g·mol-1,即为丙烯(C3H6)。
答案:
C
15.工业获得有关物质的途径不正确的是( )
A.光照氯气与乙烷[n(Cl2)n(C2H6)=11]的混合物制备氯乙烷
B.用硫黄制硫酸
C.分离煤焦油获得苯、甲苯和二甲苯
D.石油裂解获得乙烯
解析:
工业上氯乙烷正确的制法是通过乙烯和氯化氢发生加成反应得到。
即使n(Cl2):
n(C2H6)=1:
1,当发生取代反应时,产物也有多种。
答案:
A
16.将常温下为气态的饱和链烃(碳原子数不大于4)两两混合,若37g混合物与氧气完全反应生成CO2和H2O,消耗氧气4.25mol。
则此混合物可能的组合方式最多有( )
A.3种B.4种
C.5种D.6种
解析:
设混合烃的平均分子式为CxHy,则:
CxHy+(x+y/4)O2―→xCO2+y/2H2O
12x+y(x+y/4)
374.25
可得y:
x=2.8,即烃的平均分子式中氢原子数与碳原子数之比为2.8:
1,而各气态烃分子中H、C原子个数比值如下:
甲烷为4,乙烷为3,丙烷为2.67,丁烷为2.5。
根据平均值法则,符合条件的组合共有6种,分别为:
甲烷与丙烷、甲烷与正丁烷、甲烷与异丁烷、乙烷与丙烷、乙烷与正丁烷、乙烷与异丁烷。
选D。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(本题包括6小题,共52分)
17.(10分)某化学兴趣小组用图所示装置进行探究实验。
以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。
当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式:
__________________。
(2)甲同学认为:
考虑到该混合液反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是________。
A.乙烯与溴水易发生取代反应
B.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.浓硫酸氧化乙醇生成乙醛,也会使溴水褪色
(3)乙同学经过细致观察后认为:
试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成,这个现象是_______________________。
为验证这一反应是加成而不是取代,可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是________________________。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加如右图装置,则A中的试剂为__________,其作用是__________,B中的试剂为__________。
(5)处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是______。
A.废液经冷却后倒入下水道中
B.废液经冷却后倒入空废液缸中
C.将水加入烧瓶中稀释后倒入废液缸
答案:
(1)CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O
(2)BC
(3)液体分层,油状液体在下 若发生取代反应,生成HBr,水溶液pH明显减小,若发生加成反应水溶液的pH将增大
(4)NaOH溶液 除去SO2气体 品红溶液 (5)B
18.(10分)乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为________,其二氯取代产物有________种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液褪色
b.1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔Br2发生加成反应
c.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
d.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式________。
(4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例)___________________________、
_______________________________________。
解析:
(1)据碳的四价原则,推知分子中每个碳原子只结合一个氢原子。
由于其为正四面体结构,所以二氯代物只有1种。
(2)因为分子中含有“—C≡C—”和“
”,所以a、b、c正确,d项耗氧量相同。
(3)由于环辛四烯不饱和度为5,所以其属于芳香烃的同分异构体应含碳碳双键。
(4)若为苯的同系物则必须有侧链,又因其一氯代物只有两种故需苯环上及侧链上的氢原子分别相同,如
或
或
。
答案:
(1)C4H4 1
(2)d
19.(8分)(2010·郑州)下列给出了四种烃A、B、C、D的相关信息:
①烃A在所有的烃中含碳的质量分数最低
②烃B是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实
③烃C在氧气中燃烧产生的氧炔焰常用来切割或焊接金属
④烃D的分子比例模型如图所示。
据此回答下列问题:
(1)将A和Cl2按体积比为1:
4混合充入一试管,密封后置于光亮处,一段时间后能看到试管内的现象是____________________。
(2)写出实验室制取B的反应类型________________。
(3)实验室制取C的化学方程式为________________。
(4)某有机化合物X的相对分子质量大于70,小于120。
经分析得知,其中碳元素和氢元素的质量分数之和为68%,其余为氧元素。
则X的分子式为________。
解析:
由题目提供的信息可知,A是CH4,B是CH2===CH2,C是CH≡CH,D是苯。
(1)CH4与Cl2发生取代反应,现象为:
试管壁上有小液滴出现,黄绿色褪去或逐渐变浅;
(2)实验室中用乙醇制乙烯,发生的反应为消去反应;(3)实验室由电石与水反应制乙炔:
CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑;(4)该化合物中含有氧原子的个数小于120×0.32/16=2.4,即2个,大于70×0.32/16=1.4,也为2个;由分子中的氧原子数可以推断其相对分子质量为100,分子式为C5H8O2。
答案:
(1)试管壁上有小液滴出现,黄绿色褪去或逐渐变浅
(2)消去反应
(3)CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(4)C5H8O2
20.(8分)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填对应字母)________;
(2)能够发生加成反应的烃有(填数字)________种;
(3)一卤代物种类最多的是(填对应字母)________;
(4)写出实验室制取C的化学方程式______________________;
(5)写出F发生溴代反应的化学方程式________________________。
解析:
由球棍模型可知:
A为CH4,B为C2H6,C为C2H4,D为C2H2,E为C3H8,F为,G为CH3。
答案:
(1)D
(2)4种 (3)G (4)CH3CH2OH
CH2CH2↑+H2O
(5)+Br2
Br+HBr
21.(6分)某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为__________________________;
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为___________________,反应类型是________;
(3)已知:
,
请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式___________________________________________;
(4)在一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%。
写出此化合物的结构简式
__________________________________________________;
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为_______________________________。
解析:
本题考查有机物分子式推断、反应类型和有机反应方程式的书写,意在考查考生有机化学基础知识的综合运用能力。
(1)由题意,A分子中C原子的个数为:
≈8,剩余元素相对分子质量总和为104-8×12=8,则A中只含C、H元素,即分子式为C8H8,因它含有苯环,则结构简式为:
。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为:
,
反应类型是加成反应。
(4)A与氢气反应,得到的产物中碳的质量分数为85.7%(与烯烃中碳的质量分数相等),则苯环和碳碳双键全部与氢气加成,产物为
。
(5)由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为:
。
22.(10分)烯烃复分解反应,是指在金属催化下的碳碳双键的切断并重新结合的过程,它包括:
①烯烃的歧化:
2CH3CH2CH===CHCH3
CH3CH===CHCH3+CH3CH2CH===CHCH2CH3;
②环烯烃开环聚合成高聚烯烃:
③环烯烃低聚生成大环烯烃:
下图中A是一个无支链也无甲基的链状化合物,1molB在一定条件下会发生烯烃的歧化,生成1mol环状化合物D和1molC,已知C是植物生长的调节剂,D在一定条件下,可开环聚合成高聚烯烃E,也可在一定条件下,二聚生成大环烯烃F,已知F中含12个碳原子。
写出实现下列转化的化学方程式:
(1)B生成C和D_______________。
(2)D生成E___________________。
(3)D生成F______________。
解析:
A的分子式为C8H15Br,分子中无支链也无甲基,是一链状化合物,说明A分子中含有一个双键,A发生消去反应生成B,B是一种二烯烃,B能发生自身歧化反应生成乙烯,可确定B的结构简式为CH2===CH(CH2)4CH===CH2,D为环己烯,再根据题中信息可写出D分别生成E和F的化学方程式。
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