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备战高考化学——认识有机化合物推断题综合压轴题专题复习含答案解析
一、 认识有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.结合已学知识,并根据下列一组物质特点回答有关问题。
(1)邻二甲苯构造简式为____(填编号,从A~E中选择)。
(2)A、B、C之间关系为____(填序号)。
a.同位素 b.同系物 c.同分异构体 d. 同素异形体
(3)请设计一种简单试验来检查A与D,简述试验操作过程:_____________。
(4)有机物同分异构体熔沸点高下规律是“构造越对称,熔沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E熔沸点由高到低次序:______(填编号)。
【答案】E b 取少许A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少许酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯; E>D>C
【解析】
【分析】
(1)邻二甲苯表达苯环相邻位置各有1个甲基;
(2)构造相似,在分子构成上相差一种或若干个CH2原子团物质互称为同系物;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化;
(4)根据构造越对称,熔沸点越低解题。
【详解】
(1)C为对二甲苯,D为间二甲苯,E为邻二甲苯,故答案为:E;
(2)A、B、C构造简式中都具有苯环,分子式依次相差1个“CH2”,符合通式CnH2n-6(n≥6),因此它们互为同系物,故答案为:b;
(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,则检查苯与间二甲苯操作为取少许A、D分别装入两支试管中,向两支试管中滴入少许酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯;
(4)对二甲苯对称性最佳,邻二甲苯对称性最差,故熔沸点由高到低:E>D>C。
2.由环已烷、乙醇、乙醚构成混和物,经测定其中碳质量分数为72%,则氧质量分数为
A.14.2% B.16% C.17.8% D.19.4%
【答案】A
【解析】
【分析】
环已烷分子式为C6H12可以改写成(CH2)6,乙醇分子式为C2H6O可以改写成(CH2)2·H2O,乙醚分子式为C4H10O,可以改写成(CH2)4·H2O,因此该混合物可以当作CH2与H2O构成。
【详解】
由于该混合物中C质量分数为72%,因此CH2质量分数为:,那么H2O质量分数为:,O元素质量分数为:,A项对;
答案选A。
3.公元前一世纪,我国已使用天然气井。目前“西气东输”工程早已全面竣工。天然气重要成分为甲烷。下列有关甲烷论述中,错误是( )
A.一般状况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B.甲烷化学性质比较稳定,点燃前不必验纯
C.甲烷与氯气反应,无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,都属于取代反应
D.甲烷四种有机氯代产物都难溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.一般状况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应,故A对;
B.可燃性气体在加热或点燃前都要验纯,以防爆炸事故发生,甲烷可以燃烧,点燃甲烷前必须进行验纯,故B错误;
C.甲烷和氯气在光照条件下,发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故C对;
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃,都难溶于水,故D对;
故答案为B。
4.下列物质在给定条件下同分异构体数目(不包括立体异构)对是
A.构造简式为一溴代物有4种
B.分子构成是C4H8O2属于酯同分异构体有6种
C.分子式为C4H8属于烯烃同分异构体有4种
D.C5H12O属于醇同分异构体有8种
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.先确定烃对称中心,即找出等效氢原子,有几种氢原子就有几种一溴代物,中具有5种H,故其一溴代物有5种,故A错误;
B.分子构成是C4H8O2属于酯同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3共4种,故B错误;
C.分子式为C4H8属于烯烃同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,不考虑次序异构只有三种,故C错误;
D.羟基为-OH,剩余为戊基,戊基有8种,故分子构成是C5H12O属于醇类同分异构体有8种,故D对;
答案为D。
5.下列说法中对一组是( )
A.正丁烷和异丁烷是同系物
B.CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 C2H5CH(CH3)CH2CH2CH3是同一种物质
C.H2和D2互为同位素
D.和互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、正丁烷和异丁烷互为同分异构体,故错误;
B、按照有机物命名,名称均为3-甲基已烷,属于同一种物质,故对;
C、同位素研究范围是原子,故错误;
D、甲烷空间构型为正四面体,它们属于同一种物质,故错误;
故选B。
6.下列说法所有对一组是( )
①CH3—CH=CH2和CH2=CH2最简式相似
②CH≡CH和C6H6含碳量相似
③碳原子数不一样直链烷烃一定是同系物
④正戊烷、异戊烷、新戊烷沸点逐渐变低
⑤原则状况下,11.2L已烷所含分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①和最简式都是,两者最简式相似,①对;
② 和最简式都是,因此两者含碳量相似,②对;
③由于烷烃属于饱和烃,碳原子数不一样直链烷烃一定是同系物,③对;
④正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中具有碳原子数目相等,具有支链逐渐增多,则它们沸点逐渐变低,④对;
⑤原则状况下,已烷不是气体,题中条件无法计算 11.2已烷物质量,⑤错误;
故答案选A。
【点睛】
22.4L/mol为标况下气体摩尔体积,仅合用于标况下气体。
7.有下列各组物质:(A)O2和O3;(B)23592U和23892U;(C) CH3CH2CH2CH3和;(D) 和 ;(E)甲烷和新戊烷。
(1)__________组两物质互为同位素;
(2)__________组两物质互为同素异形体;
(3)__________组两物质互为同系物;
(4)__________组两物质互为同分异构体。
【答案】B A E C
【解析】
【详解】
(A)O2和O3 都是由氧元素构成不一样单质,互为同素异形体;
(B)和都是U元素不一样核素,互为同位素;
(C)CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 分子式相似,碳链构造不一样,互为同分异构体;
(D)和都代表二氟二氯甲烷,为同一种物质;
(E)甲烷和新戊烷构造相似,分子构成上相差4个-CH2,互为同系物;
则:(1)互为同位素是B;(2)互为同素异形体是A;(3)互为同系物是E;(4)互为同分异构体是C。
【点睛】
考察同位素、同系物、同素异形体、同分异构体概念判断。判断同位素、同素异形体、同分异构体措施是:若化学式为元素,也许是同位素;若化学式为单质,则也许是同素异形体;若化学式为分子式相似、构造不一样有机化合物,则为同分异构体;若是分子式不一样构造相似有机化合物,则为同系物。
8.等质量甲、乙、丙、丁、戊、已6种只含C、H、O三种元素有机物,分别充足燃烧时,消耗等量O2,且生成气体所有分别通过足量浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9∶22。已知:
① 6M(甲)=3M(乙)=3 M(丙)=3 M(丁)=2 M(戊)=M(已)=180;
②乙、戊水溶液可使甲基橙试液变红,互相之间在一定条件下能发生酯化反应;
③戊核磁共振氢谱显示有4种不一样特征氢原子,数量之比为3∶1∶1∶1;
④甲、丙、丁、已均能发生银镜反应。丙不易溶于水但丁易溶于水。
请回答问题:
(1)甲构造简式为__________;已有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者尿液中,写出其构造简式___________________。
(2)乙、丙、丁三者之间关系是__________________;丁构造简式为_________________。
(3)写出2分子戊生成1分子环状酯化学方程式__________________________________。
【答案】HCHO CH2OH-CHOH- CHOH- CHOH- CHOH-CHO 同分异构体 CH2OHCHO
【解析】
【分析】
等质量甲、乙、丙、丁、戊、已6种只含C、H、O三种元素有机物,分别充足燃烧时,消耗等量O2,且生成气体所有分别通过足量浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9:22,则n(H2O):n(CO2)=(9/18):(22/44)=1:1,则几种有机物通式为(CH2Ox)n;由①6 M(甲)=3 M(乙)=3 M(丙)=3M(丁)=2M(戊)=M(已)=180,M(甲)=30,则甲为CH2O,已有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者尿液中,已为葡萄糖,分子式为C6H12O6,再由②乙、戊水溶液可使甲基橙试液变红,互相之间在一定条件下能发生酯化反应,M(乙)=60,则乙为CH3COOH,M(戊)=90,③戊核磁共振氢谱显示有4种不一样特征氢原子,数量之比为3:1:1:1,因此戊为2-羟基丙酸,④甲、丙、丁、已均能发生银镜反应.丙不易溶于水但丁易溶于水,丙为HCOOCH3,丁中含-OH,则丁为CH2OHCHO.
【详解】
等质量甲、乙、丙、丁、戊、已6种只含C、H、O三种元素有机物,分别充足燃烧时,消耗等量O2,且生成气体所有分别通过足量浓硫酸、碱石灰后,浓硫酸与碱石灰质量增重之比均为9:22,则n(H2O):n(CO2)=(9/18):(22/44)=1:1,则几种有机物通式为(CH2Ox)n;由①6 M(甲)=3 M(乙)=3 M(丙)=3M(丁)=2M(戊)=M(已)=180,M(甲)=30,则甲为CH2O,已有多种同分异构体,其中一种存在于糖尿病患者尿液中,已为葡萄糖,分子式为C6H12O6,再由②乙、戊水溶液可使甲基橙试液变红,互相之间在一定条件下能发生酯化反应,M(乙)=60,则乙为CH3COOH,M(戊)=90,③戊核磁共振氢谱显示有4种不一样特征氢原子,数量之比为3:1:1:1,因此戊为2-羟基丙酸,④甲、丙、丁、已均能发生银镜反应.丙不易溶于水但丁易溶于水,丙为HCOOCH3,丁中含-OH,则丁为CH2OHCHO.
(1)由上述分析可知,甲为HCHO,已为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO;
(2)丁为CH2OHCHO,乙为CH3COOH,丙为HCOOCH3,分子式相似,但构造不一样,互为同分异构体,故答案为同分异构体;CH2OHCHO;
(3)2分子戊生成1分子环状酯化学方程式为。
9.布噁布洛芬是一种消炎镇痛药物。它工业合成路线如下:
请回答问题:
(1)A长期暴露在空气中会变质,其原因是____。
(2)B→C反应类型为___________,E→F反应中生成无机产物为_________。
(3)由A到B反应一般在低温时进行。温度升高时,多硝基取代副产物会增多,最也许生成二硝基取代物是下列物质中__________(填字母)。
a b c d
(4)D构造简式__________;D同分异构体H是一种α-氨基酸,能使FeCl3溶液显紫色,并且苯环上只有两个取代基,它在苯环上一卤代物只有两种,则H构造简式是 _________。
(5)写出以为原料制备 合成路线流程图(无机试剂任选)_______________。合成路线流程图示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
【答案】酚羟基易被空气氧化 还原 HCl与H2O a
【解析】
【分析】
(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象,可以推知具有酚羟基物质不稳定性;
(2)根据B→C反应条件可知,该反应为还原反应,运用元素守恒可知E→F反应中生成无机产物;
(3)根据一硝基取代物可知,硝基取代位置在酚羟基所连碳邻位,由邻、对位取代原理解答;
(4)由B构造及C分子式可知,B中硝基被还原为氨基,故C为,结合C、E构造及D分子式可知,C中—CN水解为—COOH,故D为,D与C2H5OH在酸性条件下反应产生E是,E与反应产生F是。D同分异构体H是一种α-氨基酸,H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸,由于酚羟基易被氧化,故H中取代基为HOCH2—、—CH(NH2)COOH,处在对位位置;
(5)以为原料制备,可以先在间位引入硝基,再还原成氨基,然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品。
【详解】
根据上述推断可知C为,D为,F是。
(1)根据苯酚在空气中易被氧化而显粉红色这一现象,可以推知酚类化合物易被空气中O2氧化,故A长期暴露在空气中会变质;
(2)根据B→C反应条件可知,该反应为还原反应,运用元素守恒可知E→F反应中生成无机产物为 HCl与H2O;
(3)根据一硝基取代物可知,硝基取代位置在酚羟基所连碳邻位,由邻、对位取代原理可知a物质最有也许生成,故合理选项是a;
(4)由B构造及C分子式可知,B中硝基被还原为氨基,故C为,结合C、E构造及D分子式可知,C中-CN水解为-COOH,故D为。D同分异构体H是一种α-氨基酸,H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸,由于酚羟基易被氧化,故H中取代基为HOCH2—、—CH(NH2)COOH,两者处在对位位置,H构造简式是;
(5)以为原料制备,可以先在间位引入硝基,再还原成氨基,然后将—CN在酸性条件下水解得羧基即可得产品,合成路线为:。
【点睛】
本题考察有机物推断与合成,充足运用合成路线中有机物分子式、构造式,根据逆推法确定物质构造,侧重考察学生推理能力与分析、判断能力。
10.化合物F甲磺酸盐是一种用于治疗高血压药物,也用来治疗尿频尿急。化合物F合成路线如下:
已知:①
②RX+NaCN→RCN+NaX
请回答:
(1)A构造简式是______。
(2)下列说法不对是______。
A.B构造中有硝基官能团
B.F分子式为C22H25N5O5
C.1mol C最多能与4mol H2发生加成反应
D.由D生成E反应过程中,还也许生成副产物
(3)写出由E与试剂G反应生成F化学方程式______。
(4)写出同步符合下列条件C所有同分异构体构造简式:______。
①与FeCl3溶液能显紫色
②1H—NMR谱显示分子中有4种氢原子;IR谱表明分子中有C=C与
(5)苯乙酸乙酯()是一种常用合成香料。请设计合理方案,以苯甲醇与乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用流程图表达,无机试剂任选):______。
【答案】 ABC +HX 、、、
【解析】
【分析】
根据A发生一系列反应生成E构造简式结合A分子式知,A为;D发生取代反应生成E ,结合D分子式可知,D为,C发生取代反应生成D,则C为,B发生水解反应生成C,结合B分子式知,B为;根据E、F构造简式知G构造简式;
(5)苯酚和HBr发生取代反应生成一溴甲苯,一溴甲苯发生取代反应然后酸化生成苯乙酸,苯乙酸和乙醇发生酯化反应生成苯乙酸乙酯。
【详解】
通过上述分析可知:A是,B是,C是,D是。
(1)通过以上分析知,A构造简式是;
(2)A..B为,B构造中不含硝基,A错误;
B.F构造简式是,结合C原子价电子是4.可知F分子式为C23H25N5O5,B错误;
C.C为,C中只有苯环能和氢气发生加成反应,则1molC最多能与3molH2 发生加成反应,C错误;
D.由D生成E反应过程中,还也许生成副产物,D对;
故合理选项是ABC;
(3)结合E、F构造简式可知G为,由E与试剂G反应生成F化学方程式+→+HX(X可以为Cl、Br、I);
(4)B为,B同分异构体符合下列条件:
①与FeCl3溶液能显紫色阐明具有酚羟基;
②1 H-NMR谱显示分子中有4种氢原子,IR谱表明分子中有C=C与C≡N,则符合条件同分异构体构造简式为:、、、;
(5)苯酚和HBr发生取代反应生成一溴甲苯,一溴甲苯发生取代反应产生然后酸化生成苯乙酸,苯乙酸和乙醇发生酯化反应生成苯乙酸乙酯,其合成路线为。
【点睛】
本题考察有机物推断和合成,波及物质构造简式推断、合成路线设计、同分异构体构造简式确定等知识点,明确反应前后构造简式构造变化、官能团变化及其反应类型是解本题关键,难点是结合已经学习知识进行合成路线设计,纯熟掌握常见有机反应类型及官能团转化。
11.甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是一种重要化工原料,是制造聚氨酯系列产品原料之一。而工业TDI产品是2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯混合物。工业上生产TDT措施有几种,但比较成熟和经济措施是胺光气化法。下图为工业上用“胺光气化法”合成TDI后生产某聚氨酯产品重要反应流程图(副产物没有标出)
已知:第③、④和⑤步反应两物质等物质量反应。试回答:
(1)写出光气(COCl2)和流程图中A构造简式:
______________________、_____________________;
(2)按规定写出与第①步反应产物(见流程图)互为同分异构体构造简式或数目。
A.只呈碱性芳香族化合物(任写一种)________________;
B.既呈碱性又呈酸性芳香族化合物种数为____________。
(3)已知聚氨酯X链节中具有构造。第⑤步反应类型为_________,
聚氨酯X构造简式:___________________________________。
(4)写出反应④化学方程式:______________________________。
(5)资料显示,TDI在不小于45℃时会发生两分子聚合成二聚物,此二聚物中除了苯环外还具有两个四元环(由C、N原子构成),写出上述流程图中TDI一种构造自身反应生成二聚物构造简式。______________________。
【答案】 10 加聚反应 ++4HCl 或
【解析】
【分析】
甲苯和浓硝酸发生取代反应生成2,4-二硝基甲苯,在铜作催化剂、加热条件下,2,4-二硝基甲苯和氢气发生还原反应生成A,A和COCl2反应生成 ,则A构造简式为: ,和乙二醇反应生成X,X构造简式为: 。
【详解】
根据上述分析可知A为,X为。
(1)光气中2个Cl原子与羰基C原子形成2个成单电子形成2对共用电子对,则光气构造式是;A构造简式为: ;
(2)A. 2,4-二硝基甲苯同分异构体为只呈碱性芳香族化合物,其中一种构造简式为: ;
B. 2,4-二硝基甲苯同分异构体为既呈碱性又呈酸性芳香族化合物,呈碱性阐明具有氨基,呈酸性阐明具有羧基,当氨基和羧基处在邻位时,硝基有4种排列措施,当氨基和羧基处在间位时,硝基有4种排列措施,当氨基和硝基处在对位时,硝基有两种排列措施,因此一共有10种符合条件同分异构体;
(3)通过以上分析知,该反应属于加聚反应,X构造简式为: ;
(4)根据流程图知,该反应方程式为:++4HCl;(5)TDI在不小于45℃时会发生两分子聚合成二聚物,此二聚物中除了苯环外还具有两个四元环(由C、N原子构成),则该物质构造简式为:或。
【点睛】
本题考察了有机物推断,明确物质官能团及其性质是解本题关键,注意有机物断键和成键位置,难点是同分异构体种类判断,采用“定二议一”措施进行推断。
12.某化学学习小组欲探究已烷性质,用已烷进行下列试验:
试验1:
试验2:将上述橙色溶液装入密封性好无色试剂瓶中。过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
试验3:运用如图所示试验装置在一定条件分解已烷(生成丙烷和丙烯),且丙烯能被酸性溶液氧化。
(1)试验1中用到玻璃仪器重要有______________________________________(填名称)。
(2)由试验1可知,已烷物理性质有____________________________________。
(3)试验2中橙色溶液逐渐变浅原因是__________________(填序号)。
A.已烷与溴发生了取代反应
B.溴代已烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度减少
D.已烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与已烷分层,密度大液溴在下层
(4)试验3中装置Ⅱ作用是______________________________________。
(5)试管C中现象是______________________________________。
(6)试写出装置Ⅰ中发生生成丙烷和丙烯化学方程式:______________________________________。
【答案】烧杯、分液漏斗(有无玻璃棒均对) 已烷密度比水小,难溶于水,可溶解溴 AB 冷凝已烷分解产生气体 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
【解析】
【分析】
【详解】
(1)试验①重要操作是分液,需要玻璃仪器重要是烧杯和分液漏斗,故答案为:烧杯、分液漏斗;
(2)溴水和已烷混合后,下层几乎是无色,且分液后得到橙色溶液,这阐明已烷比水轻,难溶于水,可溶解溴,故答案为:已烷比水轻,难熔于水,可溶解溴;
(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾,这阐明有溴化氢生成。由于已烷是烷烃,能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢,因此对答案选AB,故答案为:AB;
(4)试验3装置Ⅱ中有冰水浴,因此该装置作用是冷凝已烷分解产生气体,故答案为:冷凝已烷分解产生气体;
(5)已烷裂化有气态烯烃生成,烯烃具有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此看到试管C中酸性高锰酸钾紫色褪去,故答案为:酸性高锰酸钾紫色褪去;
(6)在一定条件下,已烷裂化生成丙烷和丙烯,反应化学方程式是CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2,故答案为:CH3(CH2)4CH3 CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2。
13.运用甲烷与氯气发生取代反应副产品生产盐酸设想在工业上已成为现实。某化学爱好小组拟在试验室中模拟上述过程,所设计装置如下图所示:
(1)A中制取C12反应化学方程式是_____________________________。
(2)D装置中石棉上吸附着潮湿KI粉末,其作用是_________________________。
(3)E装置作用是______________(填序号)。
A.搜集气体B.吸取氯气C.吸取氯化氢
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还具有有机物,从E中分离出盐酸最佳措施是______________。
(5)将lmolCH4与C12发生取代,测得4种有机取代物物质量相等,则消耗氯气物质量是______________。
【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2 C 分液 2.5mol
【解析】
【分析】
【详解】
(1)在A中浓盐酸与MnO2在加热时发生反应制取C12,反应化学方程式是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)A中制取氯气中具有水蒸气,可以用浓硫酸来除去,B中浓硫酸作用是干燥气体、使气体混合均匀、通过观测气泡来控制气体混合比例;在C装置中氯气与甲烷发生取代反应;在装置D中石棉上吸附着潮湿KI粉末,其作用是除去未反应Cl2;
(3)装置E用来吸取产生HCl获得盐酸,为了防止倒吸现象发生,安装了一种倒扣漏斗,因此E作用是C。
(4)E装置中除了有盐酸生成外,还具有有机物,由于有机物都难溶于水,是互不相溶两层液体物质,因此从E中分离出盐酸最佳措施是分液;
(5)将l mol CH4与C12发生取代,测得4种有机取代物物质量相等,根据C守恒,每一种氯代甲烷物质量都是0.25mol,根据取代反应特点,消耗氯气物质量是0.25mol×1+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol。
14.运用甲烷与氯气发生取代反应,同步获得副产品盐酸设想在工业上已成为现实。某化学爱好小组拟在试验室中模拟上述过程,其设计模拟装置如下:
根据规定填空:
根据规定填空:
(1)A装置发生反应离子方程式是_________________________________。C装置中CH4与Cl2生成一氯代物化学反应方程式是___________________________ 。
(2)导管a作用是____________。仪器b名称是____________。
(3)D装置中石棉上均匀附着潮湿KI,其作用是______________ 。
(4)E装置作用是____________。(填序号)。
A.搜集气体 B.吸取氯气 C.防止倒吸 D.吸取氯化氢
(5)该装置缺陷是没有进行尾气处理,其尾气重要成分是_______.
A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4
(6)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多氯化氢,则x值应______。
【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2+2H2O CH4+Cl2CH3Cl+HCl 平衡内外压强 干燥管 吸取过量氯气 CD AB x≥4
【解析】
【分析】
A装置:试验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2,B装置:干燥Cl2,装置C:经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应,生成多种氯代烃和HCl,D装置:吸取过量氯气,E装置:最终生成HCl溶于水生成盐酸,球形漏斗球形部分具有较大空间,能防止倒吸,与有机物可用分液措施分离,据此分析。
【详解】
(1)MnO2能将HCl(浓)氧化为Cl2,A中制取Cl2反应化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子反应为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,C装置中CH4与Cl2生成一氯代物,反应化学反应方程式为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl;
(2)A装置制取氯气,导管a连接分液漏斗和烧瓶,其作用为:平衡气压,使浓盐酸可以顺利流下;根据仪器构造可知,仪器b为球形干燥管;
(3)氯气具有氧化性,KI中-1价碘能被氯气氧化,产物为氯化钾和碘单质,因此,D装置石棉中均匀混有KI粉末,能吸取过量氯气;
(4)甲烷和氯气发生取代反应,产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳;其中一氯甲烷为气态,反应生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状液体,E装置中除了有盐酸生成外,还具有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可用分液分开,甲烷和氯气发生取代反应生成氯化氢,氯化氢极易溶于水,球形干燥管球形体积大,能防止倒吸;
答案选CD;
(4)一氯甲烷是气体,还也许有过量甲烷,因此尾气重要成分是也许存在剩余甲烷和生成一氯甲烷等气体,应进行尾气处理,该装置缺陷是没有进行甲烷和生成一氯甲烷等尾气处理;
答案选AB;
(6)氯气与甲烷发生取代反应,反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl,若理论上欲获得最多氯化氢,设=x,则x值应保证甲烷被完全取代,x≥4。
【点睛】
易错点为(6)氯气与甲烷发生取代反应,反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl。
15.有机物种类繁多,构造复杂。
(1)下列各图均能表达甲烷分子构造,其中甲烷球棍模型是__(填序号,下同),体现甲烷空间真实构造是__。
(2)下列有机物中所有原子可以在同一种平面上是___(填序号)
(3)如图是由4个碳原子结合成6种有机物(氢原子没有画出)
①上述有机物中与(c)互为同分异构体是__(填序号)。
②写出有机物(a)名称__。
③有机物(a)有一种同分异构体,试写出其构造简式__。
④写出与(c)互为同系物最简单有机物和溴水反应化学方程式:__;生成物名称是___。
(4)某单烯烃与氢气加成后生成异戊烷,该烯烃构造简式有__种。
(5)“立方烷”是一种新合成烃,其分子为正方体构造。如图表达立方烷,正方体每个顶点是一种碳原子,氢原子均省略,一条短线表达一种共用电子对。碳原子上二个氢原子被氨基(-NH2)取代,同分异构体数目有_种。
【答案】C D ABD bf 异丁烷 CH3CH2CH2CH3 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷 3 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)甲烷球棍模型是C,甲烷电子式是B;A是分子构造示意图;D是比例模型;其中比例模型更能形象地体现出H、C相对位置及所占比例;电子式只反应原子最外层电子成键状况;
(2)乙烯和苯分子中所有原子共平面,甲烷是正四面体构造,因此C不也许原子共面;D苯环和碳碳双键之间碳碳单键可以旋转,所有原子可以共平面;
(3)①c为C4H8与它分子式相似,构造不一样为b、f,
②由图示可知a为烷烃,具有4个C原子,主链具有3个C,甲基在2号C,是异丁烷
③具有4个碳原子烷烃有CH3CH(CH3)CH3和CH3CH2CH2CH3,a为CH3CH(CH3)CH3,则其同分异构体为:CH3CH2CH2CH3;
④c为丁烯,单烯烃碳原子数目至少是CH2=CH2;
(4)加成反应不变化碳链构造,异戊烷CH3-CH2-CH(CH3)2两个甲基与碳相连价键是相似,因此烯烃双键位置有三种,烯烃构造就有三种;
(5)在一种面上有邻位和对位两种;不在一种面上,有1种,即立方体体对角线一种顶点一种-NH2。共3种。
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