一、单选题(共15小题)
1.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( ) A. 5种 B. 6种
C. 7种 D. 8种
2.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:
下列说法正确的是( ) A. 正四面体烷的分子式为C4H8 B. 正四面体烷二氯取代产物有1种 3.下列化学用语表达不正确的是( ) ①丙烷的球棍模型为
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
C. 环辛四烯核磁共振氢谱有2组峰 D. 环辛四烯与苯互为同系物
③C(CH3)4,叫新戊烷 ④与C8H6互为同分异构体
A. ①② B. ②③
4.以下命题,违背化学变化规律的是( ) A. 石墨制成金刚石 B. 煤加氢变成人造石油
C. ③④ D. ②④
C. 水变成汽油
D. 海水淡化可以缓解淡水危机
5.以下物质:(1) 甲烷 (2) 苯 (3) 聚乙烯 (4) 聚乙炔 (5) 2-丁炔 (6) 环己烷 (7) 邻二甲苯 (8) 苯乙烯。既能使KMnO4酸性溶液褪色,又能使溴水因发生化学反应而褪色的是( ) A. (3)(4)(5)(8) B. (4)(5)(7)(8)
6.下列关于卤代烃的叙述中正确的是( ) A. 所有卤代烃都是难溶于水,比水重的液体 B. 所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C. (4)(5)(8) D. (3)(4)(5)(7)(8)
C. 所有卤代烃都含有卤原子
D. 所有卤代烃都是通过取代反应制得的 7.下列关于卤代烃的叙述正确的是( ) A. 所有卤代烃都是难溶于水,比水密度大的液体 B. 所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应 C. 所有卤代烃都含有卤原子
D. 所有卤代烃都是通过取代反应制得的
8.在苯的同系物中加入少量KMnO4酸性溶液,振荡后褪色,正确的解释为( ) A. 苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多 B. 苯环受侧链影响易被氧化 C. 侧链受苯环影响易被氧化
D. 由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化 9.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为
,A苯环上的二溴代物有9种同分异构体。由
此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有( ) A. 9种 B. 10种
10.下列实验或操作不能达到目的的是( ) A. 制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合加热 B. 用NaOH溶液除去溴苯中的溴
C. 鉴别乙烯和苯:向乙烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,观察是否褪色 D. 除去甲烷中含有的乙烯:将混合气体通入溴水中 11.下列叙述正确的是( )
A. 所有卤代烃都难溶于水,且都是密度比水大的液体 B. 所有卤代烃都是通过取代反应制得 C. 卤代烃不属于烃类 D. 卤代烃都可发生消去反应
12.有关溴乙烷的下列叙述中,正确的是( )
A. 在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,立即有淡黄色沉淀生成 B. 溴乙烷不溶于水,能溶于大多数有机溶剂 C. 溴乙烷与NaOH的醇溶液反应,可生成乙醇 D. 溴乙烷通常用溴水与乙烷直接反应来制取
C. 11种 D. 12种
13.下列物质的说法不正确的是( ) A. 乙烯是石油裂解后的产物
B. 芳香烃主要来自于煤的干馏后的煤焦油 C. 汽油、煤油、柴油主要来自于石油的常压蒸馏 D. 天然气的主要成分是乙烯
14.最近美国宇航员(NASA)马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍的“超级温室气体”——全氟丙烷(C3F8),并提出用其“温室化火星”使其成为第二个地球的计划。有关全氟丙烷的说法正确的是( )
A. 分子中三个碳原子可能处在同一直线上 B. 全氟丙烷的电子式为
C. 相同压强下,沸点:C3F8<C3H8
D. 全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键
15.绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)( ) A.
C.D.
B.
二、填空题(共3小题) 16.甲烷的分子式是,能与氯气发生取代反应,生成氯的取代物共有 种。
17.科学家探测到北极海洋中存在大量由天然气水合物——“可燃冰”释放出的气泡,这种气体会加剧全球变暖。
(1)这种“可燃冰”样品是一种夹杂着白色颗粒状的沉积物,放入水中可以观察到有大量气泡涌出,该白色气泡内的气体主要成分是。
(2)有科学家预测,从边缘海释放的甲烷,在大气中就占了相当大的比重。有研究表明,地质历史时期有若干全球变化事件(如地球生命灭绝)是由天然气水合物分解甲烷释放造成的,所以海底甲烷如同高悬人类头顶的达摩克利斯之剑。甲烷释放到大气中的危害有。 A.导致温室效应 B.导致局部大气爆炸
C.使地球生物缺氧而死 D.甲烷有毒,毒死地球生命
(3)已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体,假设甲烷气体体积是标准状况下的cm-3。试计算“可燃冰”晶数据,且甲烷水合物固体的密度与冰密度相同,若冰密度取水的密度 1 g·体中甲烷与水的分子个数比为,用化学式表示“可燃冰”晶体:。 18.蒽(
)与苯炔(|
)反应生成化合物X(立体对称图形),如下图所示:
(1)蒽与X都属于(填字母)。 a.环烃 b.烃 c.不饱和烃
(2)苯炔的分子式为,苯炔不具有的性质是(填字母)。 a.能溶于水 b.能发生氧化反应
(3)下列属于苯的同系物的是(填字母,下同)。
c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
(4)下列物质中,能发生加成反应,也能发生取代反应,同时能使溴水因加成反应而褪色,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是。
三、实验题(共3小题)
19.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下: NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4① R—OH+
—Br+H2O ②
-
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br被浓硫酸氧化为Br2等。有关数
据列表如下:
请回答下列问题:
(1)在溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是________(填字母)。 A.圆底烧瓶 B.量筒 C.锥形瓶 D.漏斗
(2)溴代烃的水溶性____(填“大于”“等于”或“小于”)相应的醇,其原因是________________。 (3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中,加水振荡后静置,产物在________(填“上层”“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是________(填字母)。 A.减少副产物烯和醚的生成 B.减少Br2的生成 C.减少HBr的挥发 D.水是反应的催化剂
(5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是________(填字母)。 A.NaI B.NaOH C.NaHSO3D.KCl
(6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸馏产物的方法,其有利于________;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸馏,其原因是______________________。
20.如图中A是制取溴苯的实验装置,B,C是改进后的装置,请仔细分析,对比三个装置,回答以下问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式:; 。
写出B中盛有AgNO3溶液的试管中所发生反应的化学方程式:。 (2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是。
(3)在按装置B,C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是; 应对装置C进行的操作是。
(4)装置B,C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一
问题在实验中造成的后果是。
(5)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是, 反应后洗气瓶中可能出现的现象是。
(6)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是。 21.实验室可用NaBr,浓H2SO4,乙醇为原料制备少量溴乙烷: C2H5—OH+HBr
C2H5Br+H2O
cm-3)已知反应物的用量为:0.30 mol NaBr(s);0.25 mol C2H5OH(密度为0.80 g·;36 mL浓H2SO4(质量分数为98%,密度为1.84 g·mL-1);25 mL水。试回答下列问题。 (1)该实验应选择图中的a装置还是b装置?_____________。
(2)反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适( ) A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL (3)冷凝管中的冷凝水的流向应是 ( ) A. A进B出 B. B进A出 C. 从A进或B进均可
(4)可能发生的副反应为:_________,__________,_________(至少写出3个方程式)。 (5)实验完成后,须将烧瓶内的有机物蒸出,结果得到棕黄色的粗溴乙烷,欲得纯净溴乙烷,应采用的措施是________________。
四、计算题(共1小题)
22.标准状况下,5L乙烯和乙炔的混合气体能与50g溴完全反应,求混合气体中乙烯和乙炔的体积分数。
答案解析
1.【答案】D
【解析】首先判断出C5H12O的类别,然后判断出同分异构体。C5H12O能与Na反应产生H2,可确定该有机物是醇,故C5H12O可看作是戊烷中的H被—OH取代的产物。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体,正戊烷对应的醇有3种,异戊烷对应的醇有4种,新戊烷对应的醇有1种,故共有8种。 2.【答案】B
【解析】正四面体烷的化学式为构不相似,不是苯的同系物。 3.【答案】D
【解析】②丙烯的结构简式为CH3CH===CH2;④4.【答案】C
【解析】石墨变和金刚石是同素异形体,在一定条件下可以转化;煤和石油的主要组成元素相同,主要差别是含氢量不同,煤氢化完全可以转化为石油及其蒸馏或裂化产物;海水淡化技术的发展可以缓解淡水危机。 5.【答案】C
【解析】所给物质中只有(4) (5) (8)含有不饱和键,可以发生氧化反应与加成反应。 6.【答案】C
【解析】卤代烃不一定都是液体且不一定都比水重,故A选项错;有些卤代烃不能发生消去反应,如CH3Cl、错。 7.【答案】C
【解析】A.卤代烃不一定是液体,如一氯甲烷是气体,故A错误;
B.卤素所在碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子的卤代烃才可发生消去反应,故B错误; C.卤代烃一定含有卤原子,故C正确;
D.烯烃通过发生加成反应也可得到卤代烃,故D错误。 8.【答案】C
【解析】苯的同系物能使KMnO4酸性溶液退色,是因为侧链受苯环的影响,使直接与苯环相连的烷基被KMnO4酸性溶液氧化成—COOH。 9.【答案】A
等,故B选项错;卤代烃也可以通过烯烃加成等其他方式制得,故D选项
与C8H6可能为同一物质。
,环辛四烯只有1种氢原子,其化学式为
,与苯的结
【解析】C12H12的苯环上共有6个氢原子,苯环上的四溴代物可以看作苯环六溴代物其中2个溴原子被2个H原子取代,故四溴代物与二溴代物同分异构体数目相同,由于二溴代物有9种同分异构体,故四溴代物的同分异构体数目也为9种,故选A。 10.【答案】A
【解析】制取溴苯时,应使用液溴而不是溴水,A项错误;溴能与NaOH溶液反应而溶解,而溴苯不溶于NaOH溶液并出现分层现象,B项正确;苯不能使酸性KMnO4溶液褪色而乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,C项正确;甲烷不与溴水反应,而乙烯能与溴水发生加成反应,D项正确。 11.【答案】C
【解析】A.卤代烃不一定是液体,一氯甲烷是气体,故A错误; B.烯烃通过发生加成反应也可得到卤代烃,故B错误; C.卤代烃含有卤素原子,不属于烃类,故C正确;
D.卤素所在碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子的卤代烃才可发生消去反应,故D错误。 12.【答案】B
【解析】CH3CH2Br中的溴不能与AgNO3发生反应,A选项错误;CH3CH2Br与NaOH醇溶液反应生成乙烯,C选项错误;溴与CH3CH3的反应产物有多种,不能用来制备CH3CH2Br,D选项错误。 13.【答案】D
【解析】A.石油裂解可得到乙烯,故A正确;
B.煤焦油中含有芳香烃,芳香烃主要来自于煤焦油,故B正确; C.石油常压蒸馏主要得到汽油、煤油、柴油,故C正确; D.天然气的主要成分是甲烷,故D错误。 14.【答案】D
【解析】A项,三个碳原子均为饱和碳原子,所形成的四个共价单键呈四面体型结构,则三个碳原子不可能处于同一直线上;B项,电子式中未标出F的最外层电子;C项,C3F8的相对分子质量大于C3H8的,沸点C3F8>C3H8;D项,碳碳键为非极性键,碳氟键为极性键。 15.【答案】C
【解析】A,B,D三选项中的反应分别有HCl、H2O和HBr生成,不符合“原子经济性”的要求。 16.【答案】CH44
【解析】甲烷的分子式为CH4,甲烷和氯气在光照下发生取代反应,反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷四中氯代烃。
47H2O 17.【答案】(1)甲烷 (2)AB (3)1∶6.7 7CH4·
【解析】 (1)甲烷水合物不稳定,在水中极易分解而产生甲烷气体,所以气泡内的主要气体成分就是甲烷。
(2)甲烷的温室效应比二氧化碳的温室效应要大得多,所以这是大气中甲烷含量多而导致的危害;另外当大量的甲烷逸出到空气中,与空气混合,当达到其爆炸极限时,遇闪电或火花即可导致局部甚至整个地球大气的爆炸,后果不堪设想。
(3)1立方米“可燃冰”晶体释放出的甲烷气体的物质的量: 164 m3÷22.4 m3·kmol-1≈7.32 kmol, 则其中的水的物质的量:
(1 m3×1 000 kg·m-3-7.32×16)÷18 kg·kmol-1≈49.05 kmol。 所以,CH4∶H2O=7.32 kmol∶49.05 kmol≈1∶6.7 47H2O。 甲烷水合物的组成可能是7CH4·
18.【答案】(1)abc (2)C6H4 ad (3)D (4)D
【解析】(1)蒽和X都只含C、H两种元素,有环状结构,且含有不饱和碳原子,故a、b、c均正确。(2)由苯炔的结构简式,结合碳的四价结构,可确定其分子式为C6H4,不溶于水,常温常压下是气体的烃其碳原子数不超过4,因苯炔分子内含有
键、—C≡C—键,可以发生氧化
反应、加成反应。(3)苯的同系物分子中只有一个苯环,且侧链均为烷基,满足条件的只有D项。(4)同时满足三个条件的只有D项。
19.【答案】(1)D (2)小于 醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键 (3)下层 (4)ABC (5)C (6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动) 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出。
【解析】本题以卤代烃的制备为背景,并提供相关信息,再设置问题,主要考查学生基础知识和读取信息并灵活运用的能力。(1)A,C均可作为反应容器,B可用来量取反应物,实验中无需过滤,所以最不可能用到的仪器为漏斗;(2)卤代烃与醇相比,水溶性后者更大,因为羟基能与水分子之间能形成氢键,增大水溶性;(3)由表格数据可知,1-溴丁烷的密度大于水,所以分液时产物在下层;(4)浓硫酸不稀释,会使醇发生分子间或分子内脱水,与HBr发生氧化还原反应,也会大大降低HBr溶解(更多HBr会逸出),所以稀释的目的是A、B、C;(5)能除去Br2且不影响溴乙烷的试剂只有C,H2O+Br2+HSO===2Br-+SO+3H+,A、B均会在除去Br2的同时与CH3CH2Br反应,D无法除去Br2;(6)边反应边蒸馏产物,有利于平衡右移,提高产率,而制1-溴丁烷时不能边反应边蒸馏,因为表格中数据表明,1-溴丁烷与正丁醇沸点相近,这样正丁醇会同时被蒸发出来。 20.【答案】(1)
(2)导出HBr,兼起冷凝回流的作用
(3)旋转分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的
混合液中
(4)Br2和苯的蒸气逸出,污染环境
(5)吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气 CCl4由无色变成橙红色
(6)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低;由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸
【解析】苯在铁粉作用下,可与液溴发生取代反应生成Br,同时生成
,故可用
AgNO3溶液(HNO3酸化)来检验反应生成的HBr,进而证明确实发生了取代反应,但该反应放热,Br2、苯又易挥发,Br2与H2O反应生成HBr、HBrO,会干扰有关的实验现象。此外,苯、Br2进入空气中会造成污染,同时也使反应物的利用率降低。 21.【答案】 (1)a。 (2)C (3)B (4)C2H5OHC2H5OC2H5+H2O 2HBr+H2SO4(浓)C+2H2SO4(浓)
Br2+SO2↑+2H2O C2H5OH+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(任意选取3个反应即可)
2C+2SO2↑+5H2O
C2H4↑+H2O 2C2H5OH
(5)将粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振荡,并不断放气,至油层无色,分液可得纯溴乙烷
【解析】(1)由题给信息,反应需要加热,所以应采用装置a。(2)烧瓶的规格与所盛液体的体积有关,加热时烧瓶内液体的体积应介于烧瓶容积的1/3—2/3。由于: V(C2H5OH)=0. 25 mol×46 g·mol-1÷0. 80 g·mL-1=14 mL
所以混合后液体的总体积约为(忽略了混合时液体体积的变化):V总≈36 mL+25 mL+14 mL=75 mL,所以150 mL的烧瓶最合适。(3)冷凝水应下口进上口出,这样冷凝器中始终充满水,冷凝效果好。 (4)可能发生的副反应有:①C2H5OH脱水生成乙烯和乙醚,②浓H2SO4氧化HBr,③C2H5OH脱水炭化等反应。(5)溴乙烷棕色是由于溶解了Br2,可用质量分数小于5%的稀NaOH(aq)洗涤除去,采用稀NaOH(aq)是为了防止C2H5Br的水解。 22.【答案】60% 40%
【解析】解:设乙烯、乙炔的物质的量分别为xmol、ymol,则: CH2=CH2~Br2CH≡CH~2Br2xmol xmol ymol 2ymol 故 22.4(x+y)=5 160(x+2y)=50
解得x=0.134,y=0.089,故乙烯的体积分数为60%=40%。
≈60%,故乙炔的体积发生为1-
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