专题3石油化工的基础物质——烃 复习题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.(CH3)2CHCH=CHCH3的名称为2-甲基-3-戊烯
B.CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体,核磁共振氢谱不相同
C.和均是芳香烃,属于醛类
D.一氯丙烯的同分异构体(不含环状结构,考虑顺反异构)共有3种
2.下列有关实验叙述错误的是
A.实验室可用硫酸铜溶液除去乙炔中的杂质气体
B.苯和溴水在溴化铁溶液催化作用下发生取代反应生成溴苯
C.用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4—己二烯、甲苯和酒精
D.乙醛和丙烯醛不是同系物,它们与H2充分反应后的产物是同系物
3.下列说法不正确的是
A.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)能鉴别甲酸、乙醇、乙醛
B.用蒸馏水能鉴别四氯化碳、溴苯、苯
C.用酸性KMnO4溶液(必要时可加热)能鉴别苯、甲苯、乙醇
D.用溴水能鉴别苯酚溶液、环己烯、甲苯
4.代表阿伏加德罗常数的值, 下列说法正确的是
A.标准状况下, 含有的键的数目为
B.常温常压下, 中所含电子数目为
C.个分子与个分子的质量比为
D.向装有催化剂的密闭容器加入 和, 充分反应后得个分子
5.苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外,同时会生成邻二溴苯、对二溴苯等副产物,最终形成的混合物中的某些物质的熔、沸点如表所示。下列说法正确的是
苯 溴苯 邻二溴苯 对二溴苯
沸点/℃ 80.5 156.2 225.0 220.1
熔点/℃ 5.5 -30.7 5.0 87.3
A.苯易与H2、Br2等发生加成反应
B.溴苯与对二溴苯互为同系物
C.邻二溴苯分子中所有原子都在同一平面内
D.用蒸馏的方法可以从该混合物中首先分离出对二溴苯
6.凯库勒从梦中得到启发,悟出苯分子的环状结构。下列有关苯的说法正确的是
A.苯环的凯库勒式表明苯分子具有单双键交替出现的结构
B.用苯萃取碘水后下层呈紫红色
C.邻二氯苯只有1种结构
D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
7.麻黄碱( )能预防支气管哮喘发作。下列有关该有机化合物的叙述不正确的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式为C10H15NO
D.在Cu做催化剂与O2反应时能生成含羰基的化合物
8.下列说法正确的是
A.可用pH试纸检测新制氯水的pH
B.用高锰酸钾溶液可以除去甲烷中混有的乙烯
C.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%-5%NaHCO3溶液冲洗
D.强氧化物如KMnO4、KClO3、Na2O2等固体不能随意丢弃,可放回原试剂瓶
9.下列过程中,不涉及化学反应的是
A.乙烯制乙醇 B.石英制坩埚 C.硫铁矿石制硫酸 D.氯气制漂白粉
10.在有机物分子中,若某个碳原子连有四个不同的原子或原子团,则这个碳原子被称为“手性碳原子”,凡具有手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列物质间发生相应反应后能得到具有光学活性的物质的是
A.丙烯与HCl-加成反应 B.4-硝基甲苯与Cl2-取代反应
C.甲苯与足量H2-加成反应 D.2-甲基-1-丁烯与Br2-加成反应
11.有相对分子质量为43的烷基(烷烃分子失去一个氢原子所剩余的原子团)取代甲苯()苯环上的一个氢原子,所得的芳香烃产物的种类为
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
12.乙苯制苯乙烯的原理:+H2,下列说法正确的是
A.该反应是加成反应 B.乙苯的同分异构体有3种
C.可用KMnO4(H+)鉴别乙苯和苯乙烯 D.苯乙烯分子中最多有8个碳原子共平面
二、填空题
13.写出下列有机物的结构简式,若有违反系统命名者请予以纠正。
(1)3,5 -二甲基己烷________________,正确名称:________________
(2)3,3,4,4 -四甲基 -2- 乙基戊烷________________,正确名称:________________
(3)4,4,5,5 -四甲基- 3 -丙基己烷________________,正确名称:________________
(4)2,3,4,5 -四甲基- 3 -乙基- 5 -丙基庚烷____________,正确名称:______________
14.(1)写出甲烷与氯气反应的化学方程式:_______(只写第一步),该反应的反应类型是_______反应。
(2)下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构,而不是平面结构的是_______
a.CH3Cl只有一种结构 b.CH2Cl2只有一种结构
c.CHCl3只有一种结构 d.CCl4只有一种结构
(3)相对分子质量为72的烷烃的分子式是:___;写出其所有同分异构体的结构简式:___
15.某些有机物的结构简式可用“键线式”表示。如2-甲基丙烷的结构简式可用键线式表示为 。“立方烷”是一种新合成的烃,其分子正方体结构如图所示:
(1)写出立方烷的分子式:_______。
(2)该立方烷的二氯代物共有_______种同分异构体。
(3)是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃_______。
16.请按要求回答:
I.现有下列7种有机物:
① ②③ ④⑤⑥⑦ ⑧
(1)按官能团分类③属于_______属于醇的是_______(填序号,下同),与②互为同系物的是_______。
(2)④存在顺反异构,写出其反式结构_______。
(3)用系统命名法给⑦命名,其名称为_______。物质⑦可由烯烃A与等物质的量的加成得到,则物质A的结构_______种。
(4)物质⑧的分子中共面的碳原子最多有_______。
II.某有机化合物是提取青蒿素的一种溶剂,经元素分析测定,该有机物中各元素的质量分数是:碳64.86%,氢13.51%,氧21.62%。使用现代分析仪器对其分子结构进行测定,相关结果如下:
(5)此有机物的相对分子质量为_______,分子式为_______,结构简式为_______。
17.现有以下几种有机物:①CH4 ②CH3CH2OH ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
。请利用上述给出的物质按要求回答下列问题:
(1)③的系统命名是_______。
(2)用“>”表示①③④⑧熔沸点高低顺序:_______(填序号)。
(3)与③互为同系物的是_______(填序号)。
(4)⑨的一氯代物同分异构体数目有_______种。
(5)在120℃,1.01105Pa条件下,某种气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_______(填序号)。
(6)写出⑥在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应的化学方程式_______。
18.
(1)写出下列基团(或官能团)的名称或结构简式:
名称:-CH2CH3_______、-OH_______
结构简式:醛基_______、羧基_______
(2)某烷烃的相对分子质量为 72,跟氯气反应生成的一氯代物只有一种,该烷烃的结构简式为_______ 。
(3)按要求表示下列有机物:
①异戊烷(写出键线式) _______
② 4,4,5-三甲基-2-己炔(写出结构简式)_______
③对硝基苯乙烯(写出键线式)_______
19.按要求填空
(1)按要求书写下列物质的系统命名
_______;其在催化剂存在下完全与氢气加成所得的产物_______;
(2)按要求书写
①分子式为属于烯烃的同分异构体共有_______种(不考虑顺反异构)。
②分子式为的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,写出该芳香烃的结构简式:_______。
③共线的碳原子最多有_______个。
(3)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发生如图转化关系。
完成下列各题:
①正四面体烷的分子式为_______。
②关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是:_______。
a.能使酸性溶液褪色
b.乙烯基乙炔能与,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:_______。
三、有机推断题
20.Ⅰ、下图是维生素A的分子结构:
(1)维生素A的分子式是__________________,1mol维生素A最多能与____________mol溴发生加成反应。
(2)根据要求写出下列有机物的结构简式或者系统命名:
CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3 :__________________________________.
2﹣甲基﹣2﹣丁烯:________________________________________________.
Ⅱ、人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(3)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种见图(Ⅰ)、(Ⅱ):
①这两种结构的区别表现在:
定性方面(即化学性质方面):Ⅰ不能_______(填字母,下同)而Ⅱ不能________.
A.被酸性高锰酸钾溶液氧化 B.与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.与溴在催化剂作用下发生取代反应 D.与氢气发生加成反应
定量方面:1molC6H6与H2加成时:Ⅰ需________mol,而Ⅱ需_______mol.
②今发现C6H6还有另一种如图立体结构:该结构的二氯代物有________种.
③根据苯的分子结构,可以推测苯的性质比较稳定,容易发生取代反应,不易发生加成和氧化反应。写出苯与硝酸在催化剂作用下反应的化学方程式____________________________
(4)已知萘的结构简式为 ,下列关于萘的说法正确的是_______(填编号)
A.萘的分子式为C10H10 B.1mol萘能与6molH2发生加成反应
C.萘分子中所有原子在同一平面上 D.一溴代萘只有两种同分异构体
21.扎来普隆为镇静催眠药,临床上主要用于失眼的短时间的治疗,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为_______,E的分子式为_______。
(2)的反应条件与试剂是_______。
(3)F属于_______(填“顺式”或“反式”结)构,属于_______反应。
(4)的化学方程式为_______。
(5)C的同分异构体种类繁多,其中含有氨基且能发生银镜反应的芳香族同分异构体有_______种,其中核磁共振氢谱峰面积之比等于的结构简式为_______(任写一种)。
(6)根据题目信息,写出以苯和为原料合成具有止痛、退热药物的路线_______(无机试剂任选)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.(CH3)2CHCH=CHCH3的名称为4-甲基-2-戊烯,故A错误;
B.CH3CH2OH与CH3OCH3的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,前者含有3类氢原子,后者含有1类氢原子,核磁共振氢谱不相同,故B正确;
C.、、分别属于芳香烃,环烷烃、酯类,故C错误;
D.先不考虑Cl,写出C3H6的链状同分异构体,只有一种结构:CH3-CH=CH2,由于CH3-CH=CH2只有三种氢,所以有三种一氯代物:CH2Cl-CH=CH2、CH3-CCl=CH2、CH3-CH=CHCl,其中CH3-CH=CHCl有顺式和反式两种结构,所以一氯丙烯的同分异构体(不含环状结构,考虑顺反异构)共有4种,故D错误;
故选B。
2.B
【详解】A.由于电石中可能含有硫化钙、砷化钙、磷化钙等杂质,与水反应后易生成H2S、PH3、AsH3等杂质气体,通常我们用硫酸铜溶液除去这些杂质气体,A正确;
B.苯和液溴在溴化铁溶液存在的条件下发生取代反应制取溴苯,B错误;
C.苯酚溶液与浓溴水产生白色沉淀,2,4—己二烯能使溴水褪色,甲苯可将溴水中的Br2萃取到甲苯层,酒精与溴水互溶,现象不同,可以鉴别,C正确;
D.乙醛和丙烯醛的结构不同,所以二者一定不是同系物;它们与氢气充分反应后分别生成乙醇和丙醇,所以与氢气加成的产物属于同系物,D正确;
故选B。
3.B
【详解】A.甲酸能和新制氢氧化铜悬浊液发生反应得到蓝色溶液和砖红色沉淀,乙醛能和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀,新制氢氧化铜和乙醇不反应,现象不同,可鉴别,故A正确;
B.四氯化碳和溴苯均不溶于水,且密度均大于水,现象相同,无法鉴别,故B错误;
C.苯和高锰酸钾不反应,不能使高锰酸钾溶液褪色;甲苯中的甲基能被高锰酸钾溶液氧化,能使高锰酸钾溶液褪色,但得到的是苯甲酸的悬浊液;乙醇也能被高锰酸钾溶液氧化从而使高锰酸钾溶液褪色,乙醇能被氧化为乙酸,得到无色澄清溶液,因此能用高锰酸钾溶液来鉴别三者,故C正确;
D.苯酚与溴水发生取代反应,可生成白色沉淀,环己烯与溴水发生加成反应,溶液褪色,甲苯与溴水不反应,溶液分层,现象不同,可鉴别,故D正确;
答案选B。
4.C
【详解】A.标准状况下CH2Cl2不是气体,2.24LCH2Cl2含有的C-Cl键的数目不是0.2NA,A错误;
B.常温常压下,16g14CH4的物质的量为,所含电子数目,B错误;
C.NA个N2分子与NA个C2H4分子的物质的量相等,二者的相对分子质量相同,因此质量比为1:1 ,C正确;
D.向装有催化剂的密闭容器加入2molSO2和1molO2,由于是可逆反应,因此充分反应后得到的SO2分子数小于2NA,D错误;
故选:C。
5.C
【详解】A.溴与苯不能发生加成反应,A项错误;
B.溴苯与对二溴苯不互为同系物,B项错误;
C.苯中所有原子均在同一平面内,则邻二溴苯分子中所有原子都在同一平面内,C项正确;
D.根据题表中物质的沸点可知,用蒸馏的方法可以从该混合物中首先分离出苯,D项错误;
故选C。
6.C
【详解】A.苯分子中的碳碳键是介于单双键之间的独特的键,六个碳碳键完全相同,不是单双键交替出现的结构,故A错误;
B.苯的密度比水小,用苯萃取碘水后上层呈紫红色,故B错误;
C.邻二氯苯只有1种结构说明苯分子中的六个碳碳键完全相同,不是单双键交替出现的结构,故C正确;
D.苯在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的反应是氧化反应,故D错误;
故选C。
7.B
【分析】由麻黄碱的结构可知,除了苯环外,麻黄碱含有醇羟基、氮原子,在结构中,端点和拐点上均表示有碳原子。
【详解】A.羟基、苯环连接的碳原子上均含有氢原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故A正确;
B.苯环既可发生加成反应,也能发生取代反应,B错误;
C.由结构简式可知,分子中有10个C原子、15个H原子、1个N原子、1个O原子,故其分子式为C10H15NO,故C正确;
D.麻黄碱中羟基连接的碳原子上有1个氢原子,能被氧化为羰基,D正确;
答案选B。
8.C
【详解】A.新制氯水具有漂白性,不能用pH试纸测pH,故A错误;
B.高锰酸钾与甲烷不反应,与乙烯发生氧化还原反应,可除去乙烯,但引入了二氧化碳新杂质,故B错误;
C.酸具有腐蚀性,一般来说,不慎将少量的酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用弱碱性的3%~5%NaHCO-溶液冲洗,故C正确;
D.强氧化性物质如KMnO4、KClO3、Na2O2,等固体易引起危险事故,不能随便丢弃,应通过化学反应将其转化为一般化学品后,再进行常规处理,故D错误;
故选C。
9.B
【详解】A.乙烯制乙醇,发生化学反应:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,A项错误;
B.石英制坩埚涉及石英的形态变化,不涉及化学反应,B项正确;
C.铁矿石制硫酸涉及化学反应有:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O22SO3,SO3+H2O=H2SO4,C项错误;
D.氯气制漂白粉涉及化学反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D项错误;
答案选B。
10.D
【详解】A.丙烯与HCl发生加成反应的产物为CH3CH2CH2Cl或CH3CHClCH3,二者均没有手性碳原子,故A不符合;
B.4-硝基甲苯与Cl2发生取代反应,苯环上的碳原子不是饱和碳原子,不可能是手性碳原子,若是甲基上的氢原子被Cl原子取代,无论是一氯代物、二氯代物,还是三氯代物,甲基碳原子均不是手性碳原子,故B不符合;
C. 甲苯与足量H2发生加成反应生成甲基环己烷,其没有手性碳原子,故C不符合;
D.2-甲基-1-丁烯与Br2发生加成反应生成CH2BrCBr(CH3)CH2CH3,其中连接甲基和溴原子的碳原子连接了4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,故该选项物质间发生相应反应后能得到具有光学活性的物质,故D符合;
故选D。
11.D
【详解】设该烷基的化学式为CnH2n+1,则有12n+2n+1=43,解得n=3,即该烷基为丙基;丙基有正丙基()和异丙基(),而甲苯中苯环上有三种等效氢原子,即甲基的邻位、间位、对位上的氢原子,故题中所得的芳香烃产物有6种,故选D。
12.D
【详解】A.该反应消去小分子H2,形成不饱和键(碳碳双键),属于消去反应,A错误;
B.乙苯的不饱和度为4,含苯环的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯共3种,还有不含苯环的同分异构体,故乙苯的同分异构体多于3种,B错误;
C.乙苯和苯乙烯均能使KMnO4(H+)溶液褪色,故不可用KMnO4(H+)鉴别乙苯和苯乙烯,C错误;
D.苯环和乙烯均是平面型分析,单键可旋转,则苯乙烯中所有C原子均可能共面,即苯乙烯分子中最多有8个碳原子共平面,D正确;
选D。
13. 2,4-二甲基己烷 2,2,3,3,4-五甲基己烷 2,2,3,3-四甲基-4-乙基庚烷 2,3,4,5-四甲基-3,5-二乙基辛烷
【分析】依据烷烃的命名原则命名。
【详解】(1)取代基的位次和最小,结构简式为:,名称为:2,4-二甲基己烷;
(2)主链不是最长,应有6个碳原子,结构简式为:,名称为:2,2,3,3,4-五甲基己烷;
(3)结构简式为:,名称为:2,2,3,3-四甲基-4-乙基庚烷;
(4)主链有8个碳原子,从左边命名,结构简式为:,名称为:2,3,4,5-四甲基-3,5-二乙基辛烷。
【点睛】烷烃命名原则:①长:选最长碳链为主链;②多:遇等长碳链时,支链最多为主链;③近:离支链最近一端编号;④小:支链编号之和最小;⑤简:两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。
14. CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应 b C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、(CH3)4C
【详解】(1)甲烷与氯气反应的第一步生成了一氯甲烷,其化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl,此反应为取代反应。
(2) a.CH3Cl无论平面还是正四面体,都只有一种结构,故a不能证明;
b.CH3Cl的平面结构有2种结构,正四面体只有一种结构,故b能证明;
c.CHCl3无论平面还是正四面体,都只有一种结构,故c不能证明;
d.CCl4无论平面还是正四面体,都只有一种结构,故d不能证明;
本题答案b.
(3)烷烃的通式是CnH2n+2,相对分子质量为72的烷烃可计算出n=5,戊烷的同分异构体有三种,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、(CH3)4C 。
15. C8H8 3 不存在
【详解】(1)依据结构简式可判断立方烷的分子式为C8H8。
(2)由于结构高度对称,所以该立方烷的二氯代物共有3种同分异构体,2个氯原子分别位于面相邻、面对角线和体对角线。
(3)立方烷的相对分子质量是12×8+1×8=104,由于烷烃的通式为CnH2n+2,≈7.3,所以不存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃。
16.(1) 酯 ⑥ ④
(2)
(3) 2,2-二甲基戊烷 2
(4)14
(5) 74 C4H10O CH3CH2OCH2CH3
【详解】(1)按官能团分类③还有酯基、属于酯;醇是指脂肪烃基与羟基相连或苯环侧链上的碳原子与羟基相连的化合物,则其中属于醇类的是⑥;同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相等的化合物)、组成上差1个或几个CH2,则与②互为同系物的是④。
(2)2-丁烯的反式结构。
(3)用系统命名法给⑦命名:⑦为烷烃,主链上有5个碳原子,第2个主链碳原子有2个甲基,名称为2,2-二甲基戊烷。物质⑦可由烯烃A与等物质的量的加成得到,则只要把相邻2个碳原子各去掉1个氢原子、使碳碳单键变为碳碳双键即可得到物质A,则有2种可能:3、4号碳原子各去掉1个氢原子或4、5号碳原子各去掉1个氢原子,故A的结构有2种。
(4)苯分子是平面结构、和苯环直接相连的原子在同一个平面,碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面,碳碳叁键是直线型、与碳碳叁键直接相连的原子在同一条直线上,饱和碳原子是四面体结构,单键碳及其相连的原子最多三个共面,则物质⑧的分子中共面的碳原子最多有14。
(5)根据图一,可确定此有机物的相对分子质量为74。经元素分析测定,该有机物中各元素的质量分数是:碳64.86%,氢13.51%,氧21.62%,三者之和≈100%,则由C、H和O元素组成,N(C)∶N(H)∶N(O)= =4∶10∶1,实验式为C4H10O,最简式式量为74,最简式式量等于相对分子质量,则分子式为C4H10O,由图二红外光谱可知此有机物属于醚,结构对称、含亚甲基、甲基,由图三可知分子内只有2种氢原子,则其结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
17. 2,2-二甲基丁烷 ③>⑧>④>① ①④⑧ 4 ① +Br2+HBr
【详解】(1) 最长的链含4个碳为戊烷,2号碳上有2个甲基,系统命名法得到名称为:2,2 二甲基丁烷,故答案为:2,2 二甲基丁烷。
(2) 碳原子个数越多,沸点越大,相同碳原子个数的烷烃中支链多的沸点低故①CH4③④⑧,熔沸点高低顺序:③>⑧>④>①,答案为:③>⑧>④>①。
(3) 结构相似组成相差CH2的有机物为同系物,③是链状烷烃,与③互为同系物的是:①CH4,④⑧,故答案为:①④⑧。
(4)甲苯的一氯代物发生在苯环上时有邻、间、对3种,也可以发生甲基上取代,故有4种,故答案为:4。
(5)在120℃,1.01×105Pa条件下,生成的水为气态,由CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
则1+(x+)=x+,解得y=4,即分子式中氢原子数目为4,则CxHy为甲烷,故答案为①。
(6)苯在铁作催化剂的条件下与液溴发生一取代反应的化学方程式为:+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr。
18.(1) 乙基 羟基
(2)
(3)
【详解】(1)为乙基,为羟基,醛基的结构简式为、羧基的结构简式为;答案为:乙基、羟基,、;
(2)烷烃的通式,该烷烃的相对分子质量为72,所以有:,即,解得n=5,即分子式为;含5个碳原子的烷烃的一氯取代物只有一种,说明烃分子中12个氢原子的位置均是等效的,分子结构对称,结构简式应为;答案为:;
(3)①异戊烷属于烷烃,主碳链为丁烷,2号碳上有1个甲基,其键线式为 ;
②4,4,5﹣三甲基﹣2﹣己炔,该有机物主链为己炔,碳碳三键在2号C,在4、4、5号C原则各含有1个甲基,该有机物的结构简式为:;
③苯环的对位上有一个硝基和乙烯基,其键线式为;
综上所述,本题正确答案:,;。
19. 甲基丁烯 甲基丁烷 5 4 d
【详解】(1)烯烃命名时,选含官能团的最长的碳链为主链,故主链上有4个碳原子,故为丁烯,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,故碳碳双键在1号和2号碳原子之间,在3号碳原子上有一个甲基,故名称为甲基丁烯;
其在催化剂存在下完全与氢气加成后,碳碳双键打开,H原子加到C原子的半键上所得的产物是烷烃,故得到(CH3)2CHCH2CH3,为甲基丁烷;
(2) ①戊烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、,若为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,相应烯烃有CH2═CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH2-CH3,(不考虑顺反异构),即有2种异构;若为,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3;CH3C(CH3)═CHCH3;CH3CH(CH3)CH═CH2,都不存在顺反异构,即有3种异构;若为,没有相应烯烃;所以分子式为C5H10的烯烃共有(不包括顺反异构)2+3=5种;
②分子式为的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,说明苯环上只有一种氢原子,分子高度对称,该芳香烃为1,3,5-三甲苯,结构简式为:;
③可看成是甲烷上的4个氢原子被4个苯基取代,而左右两边的二个甲基为取代苯环上的氢原子,根据甲烷为正四面体结构,苯上的12个原子共平面,苯上的对角上2个碳和2个氢原子共线,故共线的碳原子最多有4个;
(3) ①根据正四面体烷的每个顶点代表一个碳原子,碳可形成4对共用电子对,每个碳原子上都连有一个氢原子,正四面体烷的分子式为C4H4;
②)a.因乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH,乙烯基乙炔分子中含有一个碳碳双键、一个碳碳三键,官能团碳碳双键、碳碳三键都能使酸性溶液褪色,选项a正确;
b.因乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH,乙烯基乙炔分子中含有一个碳碳双键、一个碳碳三键,乙烯基乙炔能与,发生加成反应,选项b正确;
c.乙烯基乙炔分子中含有的官能团有两种:碳碳双键、碳碳三键,选项c正确;
d.乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH最简式为CH,乙炔C2H2的最简式为CH,二者最简式相同,质量相同时消耗氧气一定相同,选项d错误;
答案选d;
③环辛四烯的分子式为C8H8,不饱和度为5,属于芳香烃的同分异构体,含有1个苯环,侧链不饱和度为1,故含有1个侧链为-CH=CH2,属于芳香烃的同分异构体的结构简式:。
20. C20H30O 5 2,3,3-三甲基戊烷 (CH3)2C=CHCH3 AB C 3 2 3 略 CD
【详解】I.(1)由维生素A的分子结构图可得,分子中20个C,30个H,1个O,故分子式为:C20H30O;1mol维生素A分子中有5mol,故最多能与5mol溴单质发生加成反应。
(2)烷烃命名时,选最长的碳链为主链,从取代基近的一端开始编号,故名称为:2,3,3-三甲基戊烷;2-甲基-2-丁稀的主碳链上有四个碳原子,在2号碳原子上有双键,在2号位上有一个甲基,故结构简式为:。
II.(3)①Ⅰ为苯,分子中不存在碳碳双键,故不能发生A、B,能发生C、D;Ⅱ有碳碳双键,故能发生A、B、D,与溴单质在催化剂作用下发生加成反应,故不能发生C;1 mol C6H6与H2加成,Ⅰ生成C6H12,需要3mol H2;II中有2mol,需要2mol H2。②结构的二氯代物有3种,如图所示:2个氯原子分别在①②、①③、①④位置。③苯与硝酸在催化剂作用下反应的化学方程式为:+HO-NO2+H2O。
(4)A项,由萘的结构简式可得,萘的分子式为C10H8,故A错误;B项,C10H8结构中有两个碳环,与氢气完全加成后分子式为C10H18,所以1mol萘能与5molH2发生加成反应;故B错误;C项,萘具有苯环的结构特点,所以分子中所有原子都在同一平面上,故C正确;D项,萘的对称性很好,只有2种氢原子,故一溴代萘只有两种同分异构体,D正确。综上,选CD。
点睛:本题考查有机物的结构与性质,知识综合性较大,有一定难度。要对有机物知识有一个整体的认识、分析能力,以及对基础知识的迁移运用能力。注意苯分子中的特殊键,不是双键,但属于不饱和键。
21.(1)
(2)浓硫酸、浓硝酸,加热
(3) 反式 取代
(4)
(5) 17 或
(6)
【分析】反应流程为:ABCDEF。
【详解】(1)根据反应流程可知B结构为。
根据反应流程可知E为,分子式为,C13H16N2O2。
故答案为: ;C13H16N2O2。
(2)硝化反应,浓硫酸与浓硝酸在加热到50°~60°的条件下反应。
故答案为:浓硫酸、浓硝酸,加热。
(3)双键同侧没有相同基团,所以为反式。E→F属于取代反应。
故答案为:反式;取代反应。
(4)C→D为取代反应,
。
故答案为:。
(5)C的同分异构体含有氨基( NH2)且能发生银镜反应的芳香族同分异构体17种,氢谱峰的面积比为H原子个数比,所以结构式为。
故答案为:17;。
(6)先硝化得到硝基苯,再还原得到苯胺,最后取代得到反应物,。
故答案为:。
答案第1页,共2页
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