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第一章认识有机化合物
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题
一、选择题(每小题4分,共48分)。
1、下列说法正确的是( )
A.按系统命名法,有机物的名称是2,2,4,5﹣四甲基﹣3,3,﹣二乙基已烷
B.苯、甲苯、二甲苯互为同系物,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.等质量的苯、乙炔、乙烯和甲烷分别在氧气中充分燃烧,所消耗的氧气的量依次增加
D.三种氨基酸之间脱水,最多可生成6种二肽
2、一定体积的某气态烃与过量氧气的混合物充分反应后恢复到原温度、压强(标准状况).混合气体体积缩小了二分之一.下列四种气态烃中,符合条件的是( )
A.乙烷 B.乙烯
C.乙炔 D.丙烷
3、组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.9种 B.12种
C.24种 D.36种
4、某有机物结构如图所示,它的结构最多有( )
A.32种 B.48种
C.56种 D.72种
5、六氯丙烷(C3H2Cl6的同分异构体有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
6、有机物的种类繁多,但其命名是有规则的.下列有机物命名正确的是( )
A.
2,6﹣二甲基﹣5﹣乙基庚烷
B.
3﹣甲基﹣1﹣丁烯
C.
2﹣甲基﹣3﹣丁炔
D.
1,3,4﹣三甲苯
7、下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
8、某有机物 A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是( )
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.若 A的化学式为 C2H60,则其结构简式为 CH3﹣O﹣CH3
D.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
9、分子式为C9H12O,苯环上有两个取代基且含羟基的化合物,其可能的结构有( )
A.9种 B. 12种 C. 15种 D. 16种
10、150℃时, 将1 L混合烃与9 L氧气混合, 在密闭容器内充分燃烧, 当恢复至150℃, 体积恒定时, 容器内压强增大8%, 则该混合烃的组成是 ( )
A.甲烷与乙烷体积比是1︰4 B.丙炔与乙炔体积比是1︰4
C.乙烯与丁烷体积比是1︰4 D.乙烯与丁烯体积比是1︰4
11、下图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X(X=A、B、C) 的物质的量n(X) , 纵坐标表示消耗 O2的物质的量n(O2) , A、 B是两种可燃性气体, C是A、B的混合气体, 则C中n(A)︰n(B)为 ( )
A.2︰1 B.1︰2 C.1︰1 D.任意
12、下列分离或提纯有机物的方法正确的是( )
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂及主要操作方法
A
苯
溴单质
加亚硫酸钠溶液洗涤,分液
B
淀粉
葡萄糖
水,过滤
C
甲烷
乙烯
通入酸性高锰酸钾溶液,洗气
D
乙酸乙酯
乙酸
加入氢氧化钠溶液,分液
第II卷 非选择题
二、非选择题(共52分)
13、充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8g CO2和3.6g H2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。
(1)求该有机物的分子式。
(2)该有机物链状同分异构体的结构简式为: 。
(3) 若有机物A在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子),则用键线式表示的结构简式为 。
14、如下图通过测定燃烧产物是推断物质化学式的重要方法
(一)某气体X可能是H2、CO、CH4中的一种。将X气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题:
(1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则气体X是 。
(2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则气体X是 。
(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则气体X是 。
15、在4000C,101.3k Pa时,3 L某烃A在m L氧气中完全燃烧,燃烧后测得气体体积(m+6)L(气体体积均在同温同压下测定)试回答下列问题:
(1)烃A的组成中应满足的条件 ;
(2)当m=27时,烃A可能的分子式(只要求写出三种可能的分子式)。三种可能的分子式是: , , ;
(3)若烃A在常温常压下为气态物质时,m的取值范围 。
16、生态农业涉及农家肥料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有黑色CuO粉末的硬质玻璃管,发生氧化还原反应。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g,且玻璃管中有红色固体物质生成。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水,充分吸收,生成沉淀8.5 g。
(1)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式:____________________________________。
(2)原混合气体中甲烷的物质的量是________。
(3)原混合气体中氮气的体积分数为多少? (保留两位有效数字)
17、下列烷烃的名称是否正确?若不正确请改正。
(4)CH3CH(CH3)C(CH3)2C(CH3)(C2H5)(CH2)2CH3 2,3,3,4,5-五甲基-4-乙基己烷
参考答案
1.A
A.主链上有有6个碳原子,从右端开始编号,2,2,4,5上各有1个甲基,3号碳上有2个乙基,系统命名为:2,2,4,5﹣四甲基﹣3,3﹣二乙基己烷,故A正确;
B.苯、甲苯、二甲苯互为同系物,苯不能被酸性高锰酸钾氧化,不能使其褪色,故B错误;
C.苯与乙炔最简式相同,等质量的苯与乙炔完全燃烧耗氧量相等,故C错误;
D.三种氨基酸脱水,生成二肽种类=3+3×2=9,故D错误;
故选:A.
2.A
CxHy+(x+y/2)O2 xCO2+H2O 气体体积减小△V
1 (x+y/2) x 1+y/2,
根据烃的燃烧通式可知,烃完全燃烧后气体体积变化为1+,当该气体烃与氧气恰好反应时,则一定满足:反应后二氧化碳的体积等于反应前气体总体积的一半,即:2x=1+x+y/2,解得:y=4x﹣4;
烃中含氢量越大,燃烧后气体体积减小则越大;由于氧气过量,烃不足,若反应后混合气体体积缩小,则该烃中氢原子数目必须满足:y>4x﹣4,
当x=2时,则y>4x﹣4=4,即:如果该烃含有2个C,则氢原子数目一定大于4,满足条件的只有乙烷,故BC错误,A正确;
当x=3时,则y=4×3﹣4=8,碳原子为3的烃中,饱和烃丙烷才含有8个H,含有的氢原子数目不可能大于8,故D错误
3.B
丁烷为CH3CH2CH2CH3时,分子中有2种不同的H原子,故有2种丁基;丁烷为CH3CH(CH3)CH3时,分子中有2种不同的H原子,故有2种丁基,故丁基(﹣C4H9)共有4种;
﹣C2H3Cl2的碳链为只有一种C﹣C,2个氯可以在同一个碳上,有2种,可以在不同的碳上,只有1种,总共3种,即﹣C3H5Cl2共有6种;所以该有机物共有4×3=12种;
故选B.
4.D
戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,﹣C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,去掉一个H,正戊烷、异戊烷、新戊烷分别有3、4、1种结构,共8种;﹣C3H5Br2根据碳链异构和Br位置异构共9种,因此总共8×9=72种
5.C
丙烷的二氯代物的异构体为:CHCl2CH2CH3,CH3CCl2CH3,CH2ClCHClCH3,CH2ClCH2CH2Cl,丙烷有8个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成丙烷的二氯代物,六氯代物可以看作C3Cl8中的8个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的,二氯代物有4种同分异构体,可得到六氯代物也有4种同分异构体.
故选C.
6.B
A.2,6﹣二甲基﹣5﹣乙基庚烷:该命名不满足取代基的编号之和最小,说明编号方向错误,正确编号应该从左上方开始,在2、6号C各含有1个甲基,在3号C含有1个乙基,该有机物正确命名为:2,6﹣二甲基﹣3﹣乙基庚烷,故A错误;
B.3﹣甲基丁烯:烯烃的命名必须指出碳碳双键的位置,碳碳双键在1号C,该有机物命名为:3﹣甲基﹣1﹣丁烯,故B正确;
C.2﹣甲基﹣3﹣丁炔:炔烃的命名中,编号从距离碳碳三键最近的一端开始,该有机物中碳碳三键在1号C,甲基在2号C,该有机物正确命名为:3﹣甲基﹣1﹣丁炔,故C错误;
D.1,3,4﹣三甲苯:甲基的编号不是最小的,正确编号应该为1、2、4,该有机物正确命名为:1,3,4﹣三甲苯,故D错误;
7.D
A.乙醇和水混溶,不能用作萃取剂,应用四氯化碳或苯萃取,故A错误;
B.乙酸乙酯和乙醇混溶,不能用分液的方法分离,应用蒸馏的方法分离,故B错误;
C.根据二者在水中随温度升高而溶解度不同,利用重结晶法.NaCl随温度升高溶解度变化不大,KNO3随温度升高溶解度变化大,经冷却过滤,故C错误;
D.丁醇和乙醚混溶,但二者的沸点不同,且相差较大,可用蒸馏的方法分离,故D正确.
故选D.
8.C
A.红外光谱可知分子中至少含有C﹣H键、C﹣O键、O﹣H键三种不同的化学键,故A正确;
B.核磁共振氢谱中有3个峰说明分子中3种H原子,故B正确;
C.若A的化学式为 C2H60,CH3﹣O﹣CH3中只有一种氢原子,所以其吸收峰个数应该是1,与图象不符合,故C错误;
D.核磁共振氢谱中只能确定H原子种类,不能确定氢原子总数,故D正确;
故选C.
9.C
苯环上只有两个取代基,其中一个是羟基,取代基可能有羟基、正丙基,羟基、异丙基,甲基、﹣CH2﹣CH2OH,甲基、﹣CH2OHCH3,乙基、﹣CH2OH共五种,各有邻、间、对三种同分异构体,共15种.
10.D
根据烃燃烧的化学方程式:
CxHy+(x+y/4)O2==x CO2 + y/2H2O △V
1mol (x+y/4)mol xmol y/2mol y/4-1
1L 0.8L
可得y=7.2,如果是乙烯与丁烷,则乙烯与丁烷体积比是7︰8;如果是乙烯与丁烯,则乙烯与丁烯体积比是1︰4,故正确选项为D。
11.A
由图象可以看出:A和氧气反应的物质的量之比为2:1,B和氧气反应的物质的量之比为1:2,而C和氧气反应的物质的量之比为1:1。
设:混合物中含A的物质的量为x,则消耗氧气物质的量为 x/2mol,含B的物质的量为ymol,则消耗氧气物质的量为2ymol,则混合后耗氧气的物质的量为(x/2+y)mol,即得:x+y=x/2+2y,故有x:y=2:1,故选A。
12.A
A.溴可与亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应,生成物可溶于水,而苯不溶于水,可用分液的方法分离,故A正确;
B.淀粉、葡萄糖都可透过滤纸,应用渗析的方法分离,故B错误;
C.乙烯被氧化生成高锰酸钾,引入新杂质,应用溴水除杂,故C错误;
D.二者都可与氢氧化钠溶液反应,应用饱和碳酸钠溶液除杂,故D错误.
故选A.
13.(1)C4H8;(2)CH2=CHCH2CH3, CH3-CH=CH-CH3,;(3)。
有机物的式量为M=M(N2)×2=28g/mol×2=56g/mol
有机物物质的量:n(A)==0.05mol
同时:n(C)=n(CO2)==0.2mol n(H)=2n(H2O)=2×=0.4mol
n(O)=2.8g—(12g/mol×0.2mol+1g/mol×0.4mol)=2.8g—2.8g=0
说明该有机不含氧,是一种烃
1mol该有机物的碳氢比为:n(A):n(C):n(H)=0.05:0.2:0.4=1:4:8
该有机物分子式为:C4H8。
(2)符合该分子式的有烯烃和环烷烃,其中该有机物的链状同分异构体有CH2=CHCH2CH3, CH3-CH=CH-CH3,, (3)环状同分异构体有
和;若有机物A在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子),则用键线式表示的结构简式是。
14.(1)C4H10 (2)CH3CH2CH2CH3、
考查有机物分子式及结构简式的判断。燃烧产物通过浓硫酸,水被吸收,所以生成物水的物质的量是9g÷18g/mol=0.5mol。通过碱石灰,CO2被吸收,所以生成物CO2的物质的量是17.6g÷44g/mol=0.4mol。又因为标准状况下2.24L气态烃是2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,所以根据原子守恒可知,有机物的分子式为C4H10。该烃是烷烃,有2种同分异构体,分别是正丁烷和异丁烷,结构简式分别是CH3CH2CH2CH3、。
15.(1)烃A的组成应满足条件是每个分子中含8个氢原子。
(2)C3H8 C4H8 C5H8 C6H8 C7H8中任三种(3)m≥18。
(1)根据烃的燃烧通式可知
4CxHy+(4x+y)O24xCO2+2yH2O △V↑
4 4x+y 4x 2y y-4
3 m 3
解得y=8
即烃A的组成中应满足的条件每个分子中含8个氢原子
(2)由于氧气应该是过量的
所以3x+6≤27
解得x≤7
所以烃A可能的分子式是C3H8、C4H8、C5H8、C6H8
(3)若烃A在常温常压下为气态物质,且A不可能是戊烷
所以x≤4
则m的取值范围m≥3x+6=18
16.(1) CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu (2)0.075 mol (3) 5.6%
(1)红色固体物质应该是铜,说明氧化铜被还原生成了单质铜,所以方程式为CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。
(2)根据反应式可知每消耗1mol甲烷,固体质量就减少4×16g=64g。反应中
实际减少了4.8g,所以参加反应的甲烷是,则同时生成的二氧化碳也是0.075mol。反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水,充分吸收,生成沉淀8.5 g,即碳酸钙是,吸收的二氧化碳是0.085mol。所以原混合气体中二氧化碳是0.085mol-0.075mol=0.01mol,因此氮气的物质的量是
。所以原混合气体中氮气的体积分数为为
。
17.(1)主链选错,故不正确。应是2,5-二甲基-4-乙基庚烷。
(2)编号错,取代基编号之和应最小,故不正确。应是2,5-二甲基-3-乙基己烷。
(3)取代基顺序写错,应由简到繁,故不正确。应是2,4-二甲基-3-乙基己烷。
(4)主链选错,故不正确。这类结构简式很容易算错主链碳原子数和写错取代基位置,最好化为较直观的然后命名,应是2,3,3,4-四甲基-4-乙基庚烷。
本题是烷烃命名中几种常见的错误类型,这些类型是(1)主链选错;(2)主链的碳原子编号错;(3)取代基顺序写错。
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