鲁科版高中化学必修二第二节石油和煤重要的烃
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第二节 石油和煤 重要的烃 1.下列物质属于苯的同系物的是( )
解析:抓住苯的同系物的定义要点:①只有一个苯环;②苯环上的氢原子被烷基取代。 答案:D 2.下列物质不能使酸性KMnO4溶液退色的是( ) A.二氧化硫 B.乙烯 C.丙烷 D.乙苯 解析:二氧化硫具有还原性,能与具有强氧化性的酸性KMnO4溶液反应;苯的同系物和乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。丙烷不与酸性KMnO4溶液作用。
答案:C 3.一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍。该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶的质量增加了8.4 g。该混合气体可能是( )
A.乙烷和乙烯 B.乙烷和丙烯 C.甲烷和乙烯 D.甲烷和丙烯 解析:平均摩尔质量为12.5×2=25 g·mol-1,混合气体中一定有甲烷 m烯=8.4 g m甲烷=1.6 g为0.1 mol n烯=1025-0.1=0.3 mol M烯=8.40.3=28 g·mol-1为乙烯。 答案:C 4. 不可能是烯烃加成产物的是( ) A.甲烷 B.乙烷 C.异戊烷 D.新戊烷 解析:将烷烃分子中相邻碳原子上各去掉一个氢原子,即为对应的烯烃,而新戊烷的结构简式为
,相邻碳原子不同时带有氢原子,无法由对应的烯烃加成得到,故正确答案为AD。 答案:AD 5.下列叙述正确的是( ) A.苯的分子是环状结构,其性质跟环烷烃相似
B.表示苯分子的结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质跟烯烃相同 C.苯的分子式为C6H6,分子中的碳原子远远没有饱和,因此能和溴水反应 D.苯不能使酸性KMnO4溶液退色,而苯的同系物却可以使酸性KMnO4溶液退色 解析:苯分子中含有一种特殊的化学键,键长介于C—C和之间,不存在单纯的单、双键,所以不具备烯烃的性质,不和溴水反应,也不能使酸性KMnO4溶液退色,但苯的同系物中,苯对侧链的影响,使侧链的饱和烃基活泼,可使酸性KMnO4溶液退色。
答案:D 6.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过盛有以下哪种试剂的洗气瓶( ) A.澄清石灰水,浓H2SO4 B.酸性KMnO4溶液,浓H2SO4 C.溴水,烧碱溶液,浓硫酸 D.浓H2SO4,酸性KMnO4溶液 解析:要除去CH4中混有的C2H4,必须满足试剂能吸收C2H4而不能吸收CH4。C选项中溴水用于除去乙烯,烧碱溶液用于除去挥发出的溴,浓硫酸用于除去水蒸气。
答案:C
7.从柑橘中可提炼得1,8-萜二烯()。下列有关它的说法不正确的是( ) A.分子式为C10H16 B.常温下呈液态,难溶于水 C.其一氯代物有8种 D.能与溴水发生加成反应
解析:由价键原则可写出的分子式为C10H16;烃类物质都难溶于水,分子中碳原子数>4时,其状态一般为液态;分子中有10个碳原子,其中只有一个碳原子上没有氢原子,且另9个碳原子的位置各不相同,所以其一卤代物应有9种;分子中含有双键,可与溴水发生加成反应。
答案:C 8.将a mol C2H4跟b mol H2在密闭容器中、催化剂存在条件下反应若干时间后,生成了c mol C2H6,除去催化剂后,将此混合气体完全燃烧,生成CO2和H2O,所需氧气的物质的量应是( )
A.(3a+b)mol B.(3a+0.5b-3.6c)mol C.(3a+0.5b+3.6c)mol D.(3a+0.5b)mol 解析:据元素守恒,反应后混合气体的耗氧量即是a mol C2H4和b mol H2的耗氧量。 答案:D 9.将苯分子中一个碳原子换成氮原子,得另一种稳定的有机化合物,其相对分子质量是________。 解析:从苯上换下一个碳原子,相对分子质量减小12,换上一个氮原子,相对分子质量增加14。但很易忽视的一点是碳在分子中形成四个键,而氮在分子中形成三个键,所以换上氮原子后少结合了一个氢原子,故的相对分子质量应为78-12+14-1=79。 答案:79
10. 萝卜中具有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养元素之一,α胡萝卜素的结构为:
(1)写出α胡萝卜素的分子式:________。 (2)1 mol胡萝卜素最多能与________mol Br2反应。 (3)β胡萝卜素与α胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内部分不同,碳的骨架相同,写出β胡萝卜素方框内可能的结构简式:________。
解析:(1)按照每有一个双键和一个环就比烷烃少两个氢原子的规则,此烃共有39个C,11个CC,2个环,所以氢原子数为39×2+2-11×2-2×2=54,所以其分子式为C39H54。
(2)每有一个双键可与一个Br2加成,所以1 mol该烃能与11 mol Br2加成。 (3)根据观察,右框内双键有三种不同位置,故有三种同分异构体。 答案:(1)C39H54 (2)11
(3) 11.某烷烃和烯烃的混合气体2.24 L(标准状况),点火使其完全燃烧,将燃烧产物通过浓硫酸后,浓硫酸质量增加4.05 g;再通过碱石灰,碱石灰质量增加6.60 g,另取等量混合气,通入过量溴水中,溴水质量增加1.05 g。
(1)通过计算分析知混合气体由________和________组成。 (2)两种烃的物质的量之比是________。
解析:混合气体为2.24 L22.4 L·mol-1=0.1 mol;燃烧后通过浓H2SO4,增重的质量即水的质量为4.05 g,即0.225 mol,再通过碱石灰,增重的质量即生成CO2的质量为6.60 g,即0.15 mol;取0.1 mol混合物通入溴水,增重的质量即烯烃的质量为1.05 g。所以设烷烃、烯烃分别为CxH2x+2、CyH2y,且两种烃的物质的量分别
为a,b,则有:1.05 g=14 y g/mol×b;a+b=0.1 mol;0.225 mol=2x+22a+2y2b(H守恒);ax+by=0.15 mol(C守恒),解得x=1,y=3,a∶b=3∶1。 答案:(1)甲烷 丙烯 (2)3∶1 1.能通过化学反应使溴水退色,又能使酸性高锰酸钾溶液退色的是( ) A.苯 B.氯化铁 C.乙烷 D.乙烯 解析:乙烯既能通过与溴发生加成反应而使溴水退色,又能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使酸性高锰酸钾溶液退色。苯、氯化铁、乙烷既不能与溴水反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液退色。
答案:D 2. 有机化合物环丙叉环丙烷,由于其特殊的分子结构一直受到理论化学家的注意,下图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是( )
A.环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种 B.环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物 C.环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体 D.环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内 解析:环丙叉环丙烷分子的二氯代物有4种:
(4个“CH2”完全等同);其分子式是C6H8,与环丙烷不是同系物而与环己二烯()是同分异构体。由于环丙烷的环并不是平面结构,所以分子中所有的原子不可能都在同一平面内。
答案:D 3.在1.01×105 Pa 150℃条件下,在一恒容的密闭容器中,某有机物完全燃烧,反应前后压强不发生变化,该有机物可能是( )
A.CH4 B.C2H6 C.C2H4 D.C2H2
解析:设烃的分子式为CxHy,该烃燃烧的通式为:CxHy+4x+y4O2――→点燃xCO2+y2H2O 由于反应前后压强不变,可得:1+4x+y4=x+y2,解得y=4。从而推知,只要满足CxH4的烃即可。 答案:AC 4. 将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中,在250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250℃,容器内的气压为零且无Na2O2存在。由此得出的结论正确的是( )
A.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaHCO3 B.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaOH C.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaOH D.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反应后容器内生成的固体是NaHCO3 和NaOH 解析:题中涉及的化学反应为:CH4+2O2――→点燃CO2+2H2O,2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2反应停止后的容器内温度仍为250℃,气压为零,说明容器内无气体存在,也不可
能有NaHCO3。O2、CH4、Na2O2三者之间的综合反应关系为:O2+2CH4+6Na2O2=====点燃2Na2CO3+8NaOH。 答案:C 5.完全燃烧一定量的某有机物,生成88 g CO2和36 g H2O,下列说法中正确的是( ) A.该有机物的最简式为CH2 B.该有机物分子中一定含有碳碳双键 C.该有机物可能是乙烯 D.该有机物一定含有氧元素 解析:有机物中n(C)∶n(H)=2∶4=1∶2,可能含有氧元素。 答案:C 6.已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如下图:
则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为( ) A.2 B.3 C.4 D.6 解析:苯的二氯取代物有邻、间、对三种同分异构体,硼氮苯也应该有这三种同分异构体,但考虑苯环上的六个碳原子是完全相同的,而硼氮苯中,B、N是两种不同的原子,所以间位上应有两种不同的排列,所以一共有四种同分异构体。
答案:C 7.1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )
解析:本题考查考生对有机化学基础、分子式、结构式、等价氢、燃烧方程式等知识的掌握。 (CH13)3C—CH22CH33 (CH13CH22)2CH32