第二章《烃》单元检测题
一、单选题
1.化学与生活、生产、环境等密切相关。下列说法正确的是
A.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
B.“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之”中涉及化学变化
C.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
D.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”中的“气”是指乙烯
2.下图是金刚烷的结构示意图,1-溴金刚烷可用于合成甲型流感病毒的抑制剂。下列有关说法中正确的是
A.金刚烷的分子中有18个碳原子 B.1-溴金刚烷的结构有两种
C.金刚烷属于烷烃的同系物 D.金刚烷应该具有和芳香烃相似的化学性质
3.现有下列物质:①CH3CH2CH2CH3②③CH3CH2CH2CH2CH3④⑤CH3CH2CH(CH3)2⑥CH3(CH2)3CH3,下列说法正确的是
A.①和②互为同系物 B.④和⑤互为同分异构体
C.③和⑥为同种物质 D.②的名称为异丙烷
4.有机物M()是合成广谱抗菌药物氯霉素的中间产物,下列关于M的叙述正确的是
A.分子式为C9H12O2N,属于芳香化合物
B.与互为同分异构体
C.该物质可发生取代、加成和氧化反应
D.该物质与足量钠反应生成22.4L氢气(标况)
5.已知三种有机物N()、P()、R()。下列说法正确的是
A.N与R互为同分异构体
B.N、P、R均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.N、P、R均可以发生取代反应和加成反应
D.N中的所有碳原子可能共平面
6.柠檬烯具有特殊香气,可溶于乙醇或乙醚,难溶于水,其结构简式如图所示,有关柠檬烯的说法正确的是
A.柠檬烯的分子式为C10H18
B.柠檬烯分子中所有碳原子处于同一个平面上
C.柠檬烯能与酸性高锰酸钾溶液发生取代反应
D.柠檬烯的分子式为C10H16,能使溴的四氯化碳溶液褪色
7.下列物质中,能与溴水发生加成反应的是
A.甲烷 B.乙醇 C.乙酸 D.乙烯
8.某有机物的结构如图所示,则下列说法中正确的是
A.1mol该有机物能与2molNa反应
B.该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
C.该有机物中有4种官能团
D.该有机物只能发生加成和酯化反应
9.近日,厦门大学化学化工学院卓春祥教授课题组在光氧化还原催化分子间立体选择性自由基串联反应研究中取得重要进展。该过程中重要反应之一如下图所示,下列说法正确的是
其中Ph指的是苯基,-Boc的键线式为
A.甲的分子式为 B.乙中最多9个碳原子共面
C.丙的含苯环同分异构体中不可能含有硝基 D.乙、丙可用溴水进行鉴别
10.下列表示正确的是
A.丙烷的比例模型:
B.顺-2-丁烯的键线式:
C.聚丙烯的结构简式:
D.基态Cr的价层电子轨道表示式:
二、填空题
11.借助李比希法和现代科学仪器可以确定分子结构。某化学实验小组利用如图所示的装置测定某有机化合物X的组成及结构,取6.72gX与足量氧气充分燃烧,实验结束后,高氯酸镁的质量增加8.64g,碱石棉的质量增加21.12g。
(1)根据实验数据,可确定X分子中____(填“含"或"不含")氧元素,X的实验式为______。
(2)X的质谱图如图所示,则X的分子式为_______。
(3)通过核磁共振氢谱仪测得X的核磁共振氢谱图中只有1组峰,则X可能的结构简式为__。
(4)若有机化合物X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则下列说法正确的是_______(填标号)。
A.X属于芳香烃 B.X的二氯取代物有3种
C.X分子中所有碳原子不可能共平面 D.0.1molX含有的σ键的数目为1.8NA
(5)X的同分异构体(不考虑立体异构)中能满足下列条件的有_______种。
①能使溴水因发生反应而褪色
②碳骨架主链上的碳原子数不小于5
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为3:2:1的是_______(写结构简式)。
12.异戊二烯(2—甲基—1,3—丁二烯)是一种重要的有机化工原料。
(1)其结构简式为______________,官能团的名称是__________________。推测它在空气中燃烧时的现象___________________________________________________。
(2)下列是关于其性质的描述。在你认为肯定错误的地方划出横线(不能确定就不划出)。如“熔点___℃”。通常状态下是无色刺激性液体,沸点34℃。能溶于水,易溶于乙醇和乙醚。在贮藏过程中易发生氧化和聚合。又已知,化合物X与异戊二烯具有相同的分子式,是一种没有支链的炔烃,X可能的结构简式为_________________________________________________。
13.A~G是几种烃分子的结构简式或球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)与C互为同系物的是___(填字母)。
(2)写出B失去一个氢原子后所得烃基的结构简式:___。
(3)上述有机物的核磁共振氢谱图中只出现一组峰的是___(填字母)。
(4)等质量的上述有机物完全燃烧消耗氧气最多的是___(填字母)。
(5)写出实验室制取D的化学方程式:___。
(6)写出F发生硝化反应的化学方程式:___,产物名称为___。
(7)多氯代甲烷常为有机溶剂,其分子结构为正四面体的是___(填结构式)。
14.填空。
(1)相对分子质量为86的烷烃的分子式为_______。
(2)有机物的一氯代物有_______种。
(3)A是一种植物生长调节剂,在催化剂、加热的条件下,可与某物质反应生成乙烷,写出该反应的化学方程式:_______,该反应为_______(填反应类型)。
(4)有下列各组有机物:
①CH3CH2CH2CH3和;②乙烷和异丁烷;③CH3CH=CH2和;④和;⑤和(大球表示碳原子,小球表示氢原子)。
以上有机物中,互为同系物的是_______,互为同分异构体的是_______(填序号)。
三、计算题
15.现有以下十种有机物:①②③ ④CH3CH2CH2CH3⑤CH3CH2CH2COOH ⑥C2H4⑦⑧CH3COOCH2CH3⑨ ⑩CH2=CH-CH3
请从上述有机物中选择适当物质按要求回答下列问题:
(1)①的名称是_______。
(2)与②互为同系物的是_______(填序号)。
(3)③的一氯代物有_______种。
(4)在120℃,1.01×105Pa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)。
(5)⑦中核磁共振氢谱有_______组峰。
(6)合成有机高分子的单体是_______(填序号)。
(7)若准确称取4.4g样品X(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后产物依次通过浓硫酸和碱石灰,二者质量分别增加3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外光谱分别如图所示,则该有机物的分子式为_______,结构简式可能为_______(从上面提供的物质选择,填序号)。
16.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_________。
17.某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,在标准状况下,将56.0L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重35.0g,通过计算回答:
(1)推出混合气体中气态烷烃的化学式:
依据题意知混合气体的平均相对分子质量为_____________,则烷烃一定为___________。
(2)混合气体中两种气体的物质的量之比:____________________。
(3)写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式:__________________。
四、有机推断题
18.下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物:
已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)与物质F反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。
(1)请写出下列字母所代表物质的化学式(或分子式):A______、H______;
(2)请写出下列字母所代表物质的电子式:B.____________ E.__________________
(3)请写出下列字母所代表物质的结构式:D._____________ E _________
(4)写出实验室制取D的化学方程式: __________________
(5)请写出D+F → E+B的化学方程式:________________
(6)D在催化剂并加热条件下可以发生加聚反应,试写出该反应的化学方程式:______
19.芳香化合物A 是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E之间的转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A 的结构简式是_______,A→D的转化过程中出现的实验现象为_______。
(2)写出反应A→B的化学方程式:_______。
(3)写出反应A→E的化学方程式:_______。
(4)分子式为C7H7Br且含有苯环的有机物(不考虑立体异构)共有_______种。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.豆浆煮沸后蛋白质发生了变性,没有水解生成氨基酸,A错误;
B.蔗糖的分离提纯采用了黄泥除色,由此可见黄泥具有的性质是吸附性,该变化是物理的吸附,属于物理变化,B错误;
C.无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类,传统无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐,如玻璃、水泥、陶瓷等,新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊功能的非硅酸盐型材料,C错误;
D.乙烯能作水果的催熟剂,文中的“气”是指乙烯,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.由结构可知,含4个CH,6个CH2,一共16个H原子,故A错误;
B.含4个CH,6个CH2,含2种位置的H,则一氯代物有2种,故B正确;
C.金刚烷分子式为C10H16,烷烃的通式CnH2n+2,通式不同,不是同系物,故C错误;
D.金刚烷不含有苯环,与芳香烃的化学性质不相似,故D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.①和②分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故A错误;
B.④和⑤分子式相同,结构也相同,为同种物质,故B错误;
C.③和⑥分子式相同,结构也相同,为同种物质,故C正确;
D.②的名称是异丁烷,故D错误;
答案选C。
4.C
【详解】A.根据M的结构简式可知,其分子式为:C9H13O2N,A错误;
B.的分子式为:C9H11O2N,分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.该物质含有羟基可以发生酯化反应,即取代反应,可以被催化氧化,即氧化反应,苯环可以和氢气加成,即加成反应,C正确;
D.没有给出该物质的物质的量,无法计算产生的氢气的量,D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.和分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;
B.N中有羟基,P和R中有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.N中没有碳碳双键,不能发生加成反应,故C错误;
D.都是碳碳单键,所有的碳原子不可能共平面,故D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.由柠檬烯的结构简式可知,其分子式为C10H16,故A错误;
B.柠檬烯分子中含有多个饱和碳原子,与之相连的原子具有类似甲烷的四面体结构特点,所有碳原子不可能在同一个平面上,故B错误;
C.柠檬烯分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,故C错误;
D.由A项分析柠檬烯的分子式为C10H16,柠檬烯分子中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;
答案选D。
7.D
【详解】A.甲烷为饱和烃,不能与溴水发生加成反应,选项A错误;
B.乙醇中所有化学键均为单键,不能与溴水发生加成反应,选项B错误;
C.乙酸,羧基中的碳氧双键不能发生加成反应,所以乙酸不能与溴水发生加成反应,选项C错误;
D.乙烯中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,选项D正确;
答案选D。
8.A
【详解】A.醇羟基、羧基都能和钠反应生成氢气,则1mol该有机物能与2mol钠反应,A正确;
B.碳碳双键能和溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,原理不同,B错误;
C.该分子中含有的官能团为碳碳双键、羧基和醇羟基,含有3种官能团,C错误;
D.该分子中含有碳碳双键能够发生加成反应、氧化反应,醇羟基、羧基能够发生酯化反应,D错误;
答案选A。
9.B
【详解】A.根据甲的结构简式可判断甲的分子式为,A错误;
B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,则乙中最多9个碳原子共面,B正确;
C.丙分子中含有氮原子和2个氧原子,则含苯环同分异构体中可能含有硝基,C错误;
D.乙、丙中均含有碳碳双键,不能用溴水进行鉴别,D错误;
答案选B。
10.B
【详解】A. 是丙烷的球棍模型,故A错误;
B.2-丁烯存在顺反异构,顺-2-丁烯的键线式,故B正确;
C.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯的结构简式为,故C错误;
D.根据洪特规则,基态Cr的价层电子轨道表示式为,故D错误;
选B。
11.(1) 不含 CH2
(2)C6H12
(3) 、
(4)CD
(5) 8 CH3CH2CH=CHCH2CH3
【解析】(1)
高氯酸镁的质量增加8.64g,即生成水8.64g,物质的量为0.48mol,所以该有机物含H的物质的量为0.96mol,质量为0.96g;碱石棉的质量增加21.12g,即生成CO2的物质的量为0.48mol,该有机物含C的物质的量为0.48mol,质量为5.76g,C和H的总质量为6.72g,所以该有机物不含O。C和H的物质的量之比为1:2,所以X的实验式为CH2。
(2)
从X的质谱图可以看出,X的相对分子质量为84,所以X的分子式为C6H12。
(3)
通过核磁共振氢谱仪测得X的核磁共振氢谱图中只有1组峰,说明X分子中只有一种化学环境的H,则X可能的结构简式为 或 。
(4)
若有机化合物X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则X中不含碳碳双键,则X为环状结构,为环己烷。
A.X分子中没有苯环,不属于芳香烃,故A错误;
B.X为环己烷,则其二氯取代物有4种,故B错误;
C.X分子中所有碳原子均为饱和碳原子,所有碳原子不可能共平面,故C正确;
D.1个X分子中含有12个C-H σ键和6个C-C σ键,所以0.1molX含有的σ键的数目为1.8NA,故D正确;
故选CD。
(5)
X的同分异构体能使溴水因发生反应而褪色,则X中含有一个碳碳双键,碳骨架主链上的碳原子数不小于5,则主链上的碳原子数为6或5。若主链上碳原子数为6,则可能为1-己烯、2-己烯和3-己烯;若主链为5个碳原子,则可能为2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯、4-甲基-2-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-2-戊烯,共8种。其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为3:2:1的是CH3CH2CH=CHCH2CH3。
【点睛】环己烷分子中每个碳原子上有2个氢原子,都可以被氯取代,所以环己烷的二氯取代物有4种。
12. 碳碳双键 剧烈燃烧,有明亮的火焰,产生浓烟 能溶于水 CH≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3
【详解】试题分析:(1)根据异戊二烯的系统命名写结构简式;烯烃的官能团是碳碳双键;根据异戊二烯含碳量高于烷烃分析燃烧的现象;(2)烃均难溶于水;异戊二烯的不饱和度是2,X是炔烃,所以只含有1个碳碳叄键;
解析:(1)异戊二烯的系统命名是2—甲基—1,3—丁二烯,所以结构简式是;异戊二烯的官能团是碳碳双键;烯烃中碳的质量分数较大,异戊二烯在空气中燃烧时的现象是剧烈燃烧,有明亮的火焰,产生浓烟;(2)碳原子数大于4,所以常温下是液体,烃均难溶于水,易溶于有机溶剂,含有碳碳双键,所以易发生氧化反应和聚合反应,所以错误的是能溶于水;异戊二烯的不饱和度是2,X是炔烃,只含有1个碳碳叄键,所以没有支链的可能结构简式是CH≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3;
13. E —CH2—CH3或—C2H5 ABCD A CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ +3HNO3+3H2O 2,4,6—三硝基甲苯
【分析】根据几种烃分子的结构简式或球棍模型可知A是甲烷,B是乙烷,C是乙烯,D是乙炔,E是丙烯,F是甲苯,据此解答。
【详解】(1)结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物,C是乙烯,则所给物质中与乙烯互为同系物的是丙烯,故答案选:E;
(2) B是乙烷,失去一个氢原子后所得烃基为乙基,结构简式为:—CH2—CH3或—C2H5;
(3)核磁共振氢谱图中只出现一组峰,则只有一种H,同一个碳原子上的H是同种H,对称碳原子上的H是同种H,故符合题意的是甲烷、乙烷、乙烯、乙炔,故答案选:ABCD;
(4)等质量的上述有机物,甲烷中氢元素含量最高,所以等质量的上述有机物完全燃烧消耗氧气最多的是甲烷,故答案选:A;
(5)实验室用电石和水反应制取乙炔,其化学方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(6) F是甲苯,甲苯和浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应生成2,4,6—三硝基甲苯,其化学方程式为:+3HNO3+3H2O,生成的有机物名称是2,4,6—三硝基甲苯;
(7)甲烷为正四面体结构,其氯代物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,其中四氯化碳中4个氯原子取代了甲烷分子中的4个氢原子,空间构型不变,为正四面体结构,四氯化碳的结构式为,故答案为:。
14.(1)C6H14
(2)4
(3) CH2=CH2+H2CH3CH3 加成反应
(4) ①② ③⑤
【详解】(1)烷烃的通式为:CnH2n+2,所以14n+2=86,解得n=6,烷烃分子式为C6H14,故答案为:C6H14;
(2)有机物中有 4 种等效氢,故其一氯代物有 4 种, 故答案为:4;
(3)A 是一种植物生长调节剂,则 A 为乙烯,在催化剂、加热的条件下,可与氢气反应生成乙烷,该反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2CH3CH3,该反应为加成反应,故答案为:CH2=CH2+H2CH3CH3;加成反应;
(4)结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物; 具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体,则根据题干信息可知,以上有机物中,互为同系物的是①②;互为同分异构体的是③⑤,故答案为:①②;③⑤。
15.(1)反-2-丁烯
(2)④
(3)4
(4)⑥
(5)2
(6)①⑥
(7) C4H8O2 ⑧
【解析】(1)
①为 ,属于单烯烃,反式结构,名称是反-2-丁烯。答案为:反-2-丁烯;
(2)
②为 ,属于烷烃,与烷烃互为同系物,故选④。答案为:④;
(3)
③为 ,一氯代物有苯环上邻、间、对位的氯代及甲基上的氯代共4种。答案为:4;
(4)
设烃的分子式为CxHy,燃烧方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,在120℃,1.01×105Pa条件下,反应前后气体的体积没有发生改变,则1+ x+= x+,从而得出y=4,所以该烃是⑥。答案为:⑥;
(5)
⑦为 ,分子中只有2种氢原子,所以核磁共振氢谱有2组峰。答案为:2;
(6)
采用弯箭头法,可确定有机高分子的单体是 和CH2=CH2,故选①⑥。答案为:①⑥;
(7)
m(H2O)=3.6g,m(CO2)=8.8g,则n(H2O)==0.2mol,n(CO2)=0.2mol,有机物分子中含氧的物质的量n(O)==0.1mol,从而得出有机物分子中n(C): n(H): n(O)=2:4:1,最简式为C2H4O。从质谱中可以看出,该有机物的相对分子质量为88,设分子式为(C2H4O)n,44n=88,n=2,所以分子式为C4H8O2。红外光谱图中信息显示,该有机物分子中含有不对称的-CH3、C=O、C-O-C,则该有机物的结构简式可能为CH3COOCH2CH3,故选⑧。答案为:C4H8O2;⑧。
16.60% ,40%
【详解】设乙烯、乙炔的物质的量分别为xmol、ymol,则反应关系为:CH2=CH2Br2,CH≡CH2Br2,5L乙烯和乙炔的混合气体能与50g溴完全反应,所以根据守恒关系列方程如下:①22.4×(x+y)=5L,②160×(x+2y)=50g,计算得出x=0.134,y=0.089;所以故乙烯的体积分数为0.134/(0.134+0.089)×100%=60%,乙炔的体积分数为1-60%=40%;
故答案为:60% ,40%。
17.(1) 26 CH4
(2)烷烃:烯烃=3:1
(3)CH2=CH-CH2CH3、CH3-CH=CH-CH3,、CH2=C(CH3)2
【详解】(1)同温同压下,气体相对密度之比等于其相对分子质量之比,故混合气体的相对分子质量为13×2=26,最简单的烯烃为乙烯,相对分质量为28,大于26,则烷烃的相对分子质量一定小于26,小于26的只有甲烷,所以烷烃为甲烷,分子式为CH4;
(2)气体的物质的量为2.5mol,气体的总质量为26g/mol×2.5mol=65g,溴水质量增重35.0g此为烯烃质量,则甲烷的质量为65g-35g=30g;n(CH4)=1.875mol,烯烃的物质的量为2.5mol-1.875mol=0.625mol,则烷烃与烯烃的物质的量之比为1.875mol:0.625mol=3:1。
(3)烯烃的相对分子质量为56;设分子式为CnH2n ,则12n+2n=56,解得n=4,烯烃为C4H8,其结构简式可能为CH2═CH-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH3、CH2═C(CH3)2。
18. CaC2 Ca(HCO3)2 OCO CaC2+2H2O→↑+ Ca(OH)2 2+5O2 4CO2+2H2O
【详解】气态烃D的相对分子质量为13×2=26,结合燃烧时产生浓烈黑烟确定其为C2H2,再确定A、B分别为CaC2和H2O,C为Ca(OH)2,E为CO2,F为O2。
(1)由上分析A为CaC2,E和C反应生成B和G,即CO2和Ca(OH)2反应生成CaCO3和H2O,说明G是CaCO3,然后B、E和G生成H,易知H为Ca(HCO3)2。
(2)B和E分别是H2O和CO2,它们电子式分别为和。
(3)D和E分别是C2H2、CO2,结构式分别为和OCO。
(4)实验室制取D(C2H2)利用电石在饱和食盐水中的水解反应制备,化学方程式为CaC2+2H2O→↑+ Ca(OH)2。
(5)D(C2H2)在一定条件下加聚为聚乙炔,其化学方程式为。
19. 酸性KMnO4溶液褪色 +Br2+HBr +3HNO3+3H2O 4
【详解】(1)A是芳香化合物,且分子式为C7H8,则A为甲苯,结构简式是;A(甲苯)被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸,酸性高锰酸钾被还原,则A→D的转化过程中出现的实验现象为:酸性KMnO4溶液褪色。
(2)甲苯在光照条件与Br2发生取代反应生成C7H7Br,甲基上的一个氢原子被溴原子代替,故反应A→B的化学方程式为:+Br2+HBr。
(3)甲苯在浓硫酸催化下加热与浓硝酸发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯,则反应A→E的化学方程式为:+3HNO3+3H2O。
(4)分子式为C7H7Br且含有苯环的有机物,若溴原子取代苯环上的氢原子,根据溴原子与甲基的位置关系,有、、三种情况;若溴原子取代甲基上的氢原子,则为,所以符合条件的共有4种。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页