第1章《有机化合物的结构与性质烃》习题练习(含解析)2022-2023下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修3

第1章《有机化合物的结构与性质 烃》习题练习
一、单选题
1.下列说法中正确的是
A.1mol 苯乙烯(中含有的键数为
B.存在顺反异构,与氢气完全加成后的产物不含手性碳原子
C.在有机物分子中处于同一平面内的碳原子数至少有8个
D.在某有机物分子中含a个,n个,m个,其余为羟基,则含羟基的个数最多为
2.下列气体去除杂质的方法中,达不到实验目的的是
选项 气体(杂质) 方法
A 乙烷(乙烯) 通过溴水
B 通过足量蒸馏水
C 通过饱和碳酸氢钠溶液
D 通过盛有碱石灰的干燥管
A.A B.B C.C D.D
3.辛烷分子中含有18个氢原子,则辛烷的分子式为
A. B. C. D.
4.在一定条件下,工业上可由苯和丙烯合成异丙苯,下列说法不正确的
A.异丙苯分子中所有碳原子可能在同一平面内
B.异丙苯分子的一氯代物共有5种
C.可以用溴水鉴别异丙苯和丙烯
D.合成异丙苯的反应符合原子经济性,属于加成反应
5.根据有机化合物的命名原则,下列命名正确的是
A.:2,4,4-三甲基己烷
B.:2-甲基-3-戊烯
C.:3-甲基-1,3-丁二烯
D.:1-甲基-丙醇
6.按如下特点排列的一系列(n种)稠环芳香烃:① ,② ,③ ,④…该系列化合物中所含碳的质量分数最大值是
A.92.3% B.93.75% C.97.3% D.100%
7.从柑桔中可提炼出苧烯( )。下列关于苧烯的说法中,正确的是
A.分子式为C10H16,是1,3-丁二烯的同系物
B.其分子内所有的碳原子均在同一平面上
C.不溶于水,能发生加聚反应生成高分子化合物
D.与过量的Br2的CCl4溶液反应的产物可能为
8.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.78 g苯(C6H6)和苯乙烯(C8H8)的混合物中含有的碳氢键数一定为6NA
B.0.1 mol H2和0.1 mol I2在密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
C.将0.1 mol Cl2完全溶于水中,得到的溶液中Cl2、Cl-、HClO、ClO-的粒子数之和为0.2NA
D.标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子
9.“烯烃复分解反应”是指在金属钼、钌等催化剂的作用下,碳碳双键断裂并重新组合的过程。如二个分子的烯烃RCH=CHR'用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃RCH=CHR和R'CH=CHR'。则分子式为C4H8的烯烃中,任取两种发生“复分解反应”,生成新烯烃种类最多的一种组合中,其新烯烃的种类为
A.6种 B.5种 C.4 种 D.3种
10.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.一定条件下,丁烷催化裂化生成1mol乙烯时,消耗丁烷的数目为NA
B.常温常压下,0.5molO3与11.2LO2所含的分子数均为0.5NA
C.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,若加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,则电解过程中转移电子的数目为1.2NA
D.25℃时,1LpH=10的NaHCO3溶液中含有H2CO3的数目为10-4NA
11.发任意球时,足球裁判会在球场喷少量液体做标记,该液体迅速形成白色泡沫并很快消失。该液体的组成:80%水、17%液态丁烷、2%植物油及1%表面活性剂,液体形成泡沫有表面活性剂的作用,还因为
A.丁烷变成气体 B.植物油变成固体 C.水变成气体 D.水变成固体
12.下列化学用语不正确的是
A.羟基的电子式: B.乙醛分子比例模型:
C.乙酸乙酯的实验式:C2H4O D.乙烯的结构简式:CH2=CH2
13.某烷烃的同分异构体中主链上有4个C原子的有2种,含有相同C原子数且主链上有5个C原子的单烯烃的同分异构体有(考虑顺反异构)
A.5种 B.6种 C.8种 D.9种
14.下列关于有机物的命名中不正确的是
A.2,2-二甲基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.2,3-二甲基戊烷 D.3-甲基己烷
15.《斯德哥尔摩公约》禁用的12种持久性有机污染物之一是滴滴涕,其结构简式如图所示,有关滴滴涕的说法正确的是
A.它属于芳香烃
B.分子中最多有24个原子共面
C.分子式为C14H8Cl5
D.能发生水解反应和消去反应
二、填空题
16.(1)在下列物质中是同系物的有_______________;
(2)互为同分异构体的有_______________;
(3)互为同素异形体的有_________________;
(4)互为同位素的有___________________;
(5)属于同一物质的是_______________。
①白磷 ② 126C ③红磷 ④ 146C ⑤
⑥ ⑦CH2 = CH-CH3⑧
⑨    ⑩
17.有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且还是揭示生命现象及其规律的钥匙。
(1)下列物质属于有机物的是_______。
①乙醇②食盐③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸钙⑨乙酸⑩碳酸
A.①②④⑤⑨⑩ B.①④⑤⑨ C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥
(2)一款环保汽车的“加气站”是污水处理厂,因为它使用的燃料是压缩甲烷气体。下列有关甲烷的叙述错误的是_______。
A.甲烷是最简单的有机物
B.甲烷在光照下与氯气反应,其产物中二氯甲烷是正四面体结构
C.甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O
D.甲烷与氯气的反应属于取代反应
(3)“可燃冰”是海底蕴藏的资源之一,其主要成分是甲烷。以下是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图,符合该反应微观过程先后顺序的选项是
A.②①③ B.①③② C.③②① D.②③①
(4)下列说法中正确的是_______。
A.所有的烷烃均难溶于水,且比水的密度大
B.所有烷烃分子中都有碳碳单键和碳氢单键
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
D.烷烃的同系物都存在同分异构体
(5)下列物质互为同系物的是_______。
A.与 B.CH3—CH3与
C.CH3CH2Cl与CH2ClCH2Cl D.CH4与CH3CH2Cl
(6)写出下列各烷烃的分子式。
①烷烃A的相对分子质量为86_______。
②烷烃B的分子中含有200个氢原子_______。
(7)写出分子式为C5H12的3种同分异构体结构简式并加以命名。
①_______
②_______
③_______
18.现有下列几种有机物:
① ② ③④ ⑤⑥⑦⑧
请回答下列问题:
(1)属于芳香烃的是_______(填序号,下同)。
(2)与①互为同系物的是_______。
(3)互为同分异构体的是_______。
(4)用系统命名法给⑤命名,其名称为_______。
(5)⑦的键线式可表示为_______,其一氯代物有_______种。
(6)⑧中的官能团可用新制银氨溶液检测,发生反应的化学方程式为_______。
19.有4种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲苯符合下列各题要求的分别是:
(1)不能与溴水和KMnO4酸性溶液反应的是_______ ;
(2)能与溴水和KMnO4酸性溶液反应的是_______ ;
(3)不与溴水反应但能与KMnO4酸性溶液反应的是_______ ,该物质转化为炸药的方程式为:_______。
(4)不能与溴水或KMnO4酸性溶液反应,但在铁屑作用下能与液溴反应,该反应的化学方程式为:_______。
20.依据要求填空:
(1) 用系统命名法命名:_______;写出间二甲苯的结构简式_______; 中含氧官能团的名称是_______;
(2)分别完全燃烧①1molC2H6、②1molC2H4、③1molC3H4,需要氧气最多的是____(填序号);
(3)异戊烷的一氯代物有_______种;含有22个共价键的烷烃的分子式为_______;
(4)苯与液溴在催化剂作用下反应的化学方程式为_______;反应类型为_______;
21.酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)酚酞的分子式为___________。
(2)1个酚酞分子中含有___________个饱和碳原子和___________个不饱和碳原子。
(3)酚酞分子中的双键有___________种,是___________;极性键有___________(写两种即可)。
22.篮烷()是双环戊二烯的同分异构体,假设篮烷分子结构示意图中夹角只有135°、90°两种,它的一氯代物有___________种。
23.回答下列问题:
(1)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子_______、_______。
(2)在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中,属于非极性分子的是(填编号)_______。
(3)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):H2SO4_______H2SO3;HClO3_______HClO4;
(4)根据价层电子对互斥理论判断下列问题:H2S中心原子的杂化方式为_______杂化,VSEPR构型为_______,分子的立体构型为_______。
(5)H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高,这是由于_______。
三、有机推断题
24.聚丙烯酸钠I( )有良好的吸水性,广泛用于水处理、食品加工、涂料等,以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的分子式为______;F→G的反应类型为_____。
(2)B的名称是_______;E中官能团的名称为______。
(3)写出H→I的化学方程式:______。
(4)Y与D互为同系物,Y的相对分子质量比D大28,则符合下列条件的Y的同分异构体共有____种;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶1∶2的结构简式为______。
①能发生银镜反应 ②分子中只含有一种官能团
(5)已知:2R1—Cl+2Na 2NaCl+R1—R1。仿照题给合成路线图写出以1,3-丁二烯为原料合成聚环丁烯的路线______。
25.甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种;
(1)甲、乙能使溴水褪色。乙与等物质的量的H2反应生成甲,甲与等物质的量的H2反应生成丙。
(2)丙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使KMnO4酸性溶液褪色。
(3)丁既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使KMnO4酸性溶液褪色,但在一定条件下可与溴发生取代反应。1mol丁可以和3molH2完全加成。
据以上叙述完成下列填充:
甲的电子式___________;乙的结构式___________;丙的结构简式___________;丁与溴发生取代反应的方程式___________
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.苯环中没有双键,则1mol 苯乙烯中的双键数目为,故A错误;
B.的双键碳原子上连有不同原子或原子团,则存在顺反异构,与氢气完全加成后的产物含手性碳原子如,故B错误;
C.由于两个苯环间的单键可以旋转,则分子中处于同一平面的的碳原子至少是9个,故C错误;
D.从有机物含有的基团来看,此有机物中的碳氢原子个数比应满足烷烃的碳氢原子数量关系,根据已知,该有机物中的碳原子数为a+n+m,则氢原子个数为2(a+n+m)+2,然后减去各个基团含有的的氢原子数,剩下的氢原子数就是连接的羟基氢原子数,则得2(a+n+m)+2-3a-2n-m=,故D正确;
答案D。
2.C
【详解】A.乙烯可以和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,乙烷中混有乙烯通过溴水洗气可以除去乙烯杂质,故A正确;
B.NO2和水反应生成硝酸和NO,可以通过蒸馏水除去NO2,故B正确;
C.饱和碳酸氢钠溶液不吸收CO2,但可以吸收SO2,不能除去杂质CO2,故C错误;
D.碱石灰可以干燥碱性气体,故可以吸收中的,故D正确;
故答案为C
3.C
【详解】由题意可知,有机物为烷烃,烷烃的通式为CnH2n+2,有18个氢原子,故分子式为C8H18。
故选C。
4.A
【详解】A. 异丙基中连有两个甲基的碳原子是四面体结构,异丙苯分子中所有碳原子不可能在同一平面内,故A选;
B. 异丙苯分子中共有5种不同的氢,苯环上3种,异丙基上2种,一氯代物共有5种,故B不选;
C. 丙烯中有碳碳双键,可以发生加成反应而使溴水褪色,异丙苯与溴水混合后溴被萃取到有机层中,有机层呈现橙红色,可以用溴水鉴别异丙苯和丙烯,故C不选;
D. 合成异丙苯的反应属于加成反应,符合原子经济性,原子利用率达到100%,故D不选;
故选A。
5.A
【详解】A.该分子主链有6个碳原子,从左端开始编碳号,其名称为:2,4,4-三甲基己烷,故A正确;
B.该分子中碳碳双键在2号碳上,4号碳上有甲基,从离双键近的一端编碳号,其名称为:4-甲基-2-戊烯,故B错误;
C.该分子,应该从右侧编碳号,其名称为:2-甲基-1,3-丁二烯,故C错误;
D.,要注意1号碳上不能有甲基,其名称为:2-丙醇,故D错误;
故选A。
6.C
【详解】从①、②、③的结构简式可知,其分子式分别为C10H8、C16H10、C22H12,从分子式可知,每增加两个苯环,分子中就增加6个碳原子,2个氢原子,故该系列化合物的通式为C6n+4H2n+6,ω(C)===,当n→+∞时,ω(C)的最大值为=97.3%,故选C。
7.C
【详解】A.1,3-丁二烯是链状二烯烃,而该有机物中含有环,二者的结构不同,不是同系物,故A错误;
B.分子中含有3个- CH2-,分子呈锯齿状,所有的碳原子不可能在同一个平面上,故B错误;
C.烃类物质都不溶于水,分子中含有C= C,可发生加聚反应,故C正确;
D. 与的碳原子数不同,应为,故D错误;
故选C。
8.C
【详解】A.苯和苯乙烯的最简式相同,均为CH,则78 g苯和苯乙烯的混合物中含有的碳氢键数目为×1×NAmol—1=6NA,故A正确;
B.虽然氢气和碘单质的反应为可逆反应,不能进行彻底,但由于此反应为气体分子数不变的反应,故无论反应进行到什么程度,分子总数均为0.2NA个,故B正确;
C.每个Cl2中含有2个Cl,由氯元素守恒得所得溶液中Cl2、Cl-、HClO、ClO-的粒子数之和小于0.2NA,故C错误;
D.氧气、氮气和一氧化碳都是双原子分子,则标准状况下,22.4 L氧气、氮气和一氧化碳的混合气体中含有原子数目为×2×NAmol—1=2NA,故D正确;
故选C。
9.C
【详解】C4H8且属于烯烃的有机物结构有3种:CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,因烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃,则:
若取CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3,发生烯烃复分解反应生成的新烯烃有:CH2=CH2、CH3CH2CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH3、CH3CH=CHCH2CH3;
若取CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,发生烯烃复分解反应生成的烯烃有:CH2=CH2、(CH3)2C=C(CH3)2、CH3CH=C(CH3)2、CH2=CHCH3;
若取CH2=CHCH2CH3和CH2=C(CH3)2,发生烯烃复分解反应生成的烯烃有:CH2=CH2、CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2、CH3CH2CH=C(CH3)2;
生成新烯烃种类最多的一种组合中,其新烯烃的种类为4种;
答案选C。
10.C
【详解】A.一定条件下,丁烷催化裂化除生成乙烯和乙烷这种均裂外,还会裂解成甲烷和丙烯,则生成1mol乙烯时,消耗丁烷的数目大于NA,A错误;
B.常温常压下,11.2LO2的物质的量小于0.5ml,0.5molO3与11.2LO2所含的分子数不相等,B错误;
C.若加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,则相当于阴极析出铜和氢气,29.4gCu(OH)2的物质的量为0.3mol,相当于0.3molCuO和0.3molH2O,生成0.3mol铜转移电子个数为0.6NA,根据原子守恒,生成0.3mol水需要0.3mol氢气,生成0.3mol氢气转移电子的个数为0.6NA,所以电解过程中共转移电子的数目为1.2NA,C正确;
D.25℃时,1LpH=10的NaHCO3溶液中,根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO),根据物料守恒有:c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO)+c(HCO),两式削去c(Na+),可得:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-),所以c(H2CO3)=c(OH-)-c(H+)=10-4mol/L-10-10mol/L<10-4mol/L,即含有H2CO3的数目小于10-4NA,故D错误;
综合以上分析,本题选C。
11.A
【详解】常温下丁烷为气态烃,由液体的组成和性质可知,在球场喷少量液体做标记时,喷出的液体中的液态丁烷迅速变成气体使表面活性剂形成泡沫,故选A。
12.B
【详解】A.羟基中,氧原子与氢原子形成共价键后,氧原子的最外层电子为7个,电子式为,A正确;
B.乙醛分子的结构简式为CH3CHO,但为CH3COOH的比例模型,B不正确;
C.乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3,分子式为C4H8O2,所以实验式为C2H4O,C正确;
D.乙烯的分子式为C2H4,分子内含有碳碳双键,所以结构简式为CH2=CH2,D正确;
故选B。
13.C
【详解】主链上有4个C的烷烃异构体有2种,则此取代基不是-C2H5(主链会变),含1个-CH3时无异构体,该结构中含有2个-CH3时符合题意,含3或4个-CH3时无异构体,因此该烷烃分子式为C6H14,含有相同C原子数且主链上有5个C原子的单烯烃中含有1个-CH3,其同分异构体有:、、、、、,存在顺反异构:、,存在顺反异构:、,因此一共有4+4=8种结构,故答案为C。
14.B
【详解】A.2,2-二甲基戊烷符合烷烃的系统命名方法,A正确;
B.没有选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链,该物质最长碳链上含有6个C原子,物质名称应该为3-甲基己烷,B错误;
C.2,3-二甲基戊烷符合烷烃的系统命名方法,C正确;
D.3-甲基己烷符合烷烃的系统命名方法,D正确;
故合理选项是B。
15.D
【详解】A.该有机物中除了含有C、H元素外还含有Cl元素,所以不属于芳香烃,属于氯代烃,故A错误;
B.2个苯环与中间的C共面时共面原子最多,则13个C、8个H、2个C共面,最多有23个原子共面,故B错误;
C.根据结构简式确定分子式为C14H9Cl5,故C错误;
D.含有氯原子,能发生水解反应和消去反应,故D正确;
故选D。
16. ⑨⑩ ⑦⑧ ①③ ②④ ⑤⑥
【详解】(1)同系物是指结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物,符合条件的有⑨⑩
(2)同分异构体是指分子式相同,而结构式不同的有机物间的互称,符合条件的有⑦⑧
(3)同素异形体是指同种元素形成的不同的单质,符合条件的为①③
(4)同位素是指质子数相同而中子数不同的同一类原子的互称,符合条件的有②④
(5)⑤⑥两种物质虽然写法不同,但是碳碳单键可以转动,实际上两种物质是一样的,所以答案为⑤⑥
17.(1)B
(2)B
(3)A
(4)C
(5)B
(6) C6H14 C99H200
(7) CH3CH2CH2CH2CH3,正戊烷 CH3CH2CH(CH3)2,异戊烷 C(CH3)4,新戊烷
【详解】(1)有机物为除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物;①乙醇、④甲烷、⑤蔗糖、⑨乙酸属于有机物,故选B;
(2)A.甲烷是最简单的有机物,A正确;
B.甲烷在光照下与氯气反应,其产物中二氯甲烷中有2个氢、2个氯,不是正四面体结构,B错误;
C.甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,C正确;
D.甲烷与氯气的反应且氢原子被氯原子取代的反应,属于取代反应,D正确;
故选B;
(3)化学变化的过程为分子分解为原子、原子重新组合成新分子的过程,故图示为②①③;
故选A;
(4)A.所有的烷烃均难溶于水,但不一定比水的密度大,例如甲烷为气体密度小于水,A错误;
B.不是所有烷烃分子中都有碳碳单键,例如甲烷没有碳碳单键,B错误;
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,C正确;
D.烷烃的同系物不一定存在同分异构体,例如乙烷没有同分异构体,D错误;
故选C;
(5)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
A.两者是同一种物质,A错误;
B.两者符合同系物的概念,互为同系物,B正确;
C.两者不是相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,不是同系物,C错误;
D.两者不是相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,不是同系物,D错误;
故选B;
(6)烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1,且n为正整数);
①烷烃A的相对分子质量为86,则14n+2=86,n=6,分子式为C6H14。
②烷烃B的分子中含有200个氢原子,则2n+2=200,n=99,分子式为C99H200。
(7)分子式为C5H12的3种同分异构体结构简式分别为:
CH3CH2CH2CH2CH3,正戊烷;
CH3CH2CH(CH3)2,异戊烷;
C(CH3)4,新戊烷;
18.(1)③
(2)②
(3)④⑤
(4)1-丁烯
(5) 5
(6)
【解析】(1)
上述物质中只有③为乙苯,属于芳香烃;答案为③;
(2)
①为乙炔,与①互为同系物的只有②丙炔,答案为②;
(3)
互为同分异构体的是④⑤,分子式均为C4H8,结构不同,分别为2-丙烯和1-丁烯;答案为④⑤;
(4)
用系统命名法给⑤命名,最长碳链4个碳且包含碳碳双键,没有支链,其名称为1-丁烯;
(5)
⑦为2-甲基戊烷,其键线式可表示为,分子中有5种化学环境下的氢原子,其一氯代物有5种;
(6)
⑧中的官能团可用新制银氨溶液检测,乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、氨气、银镜和水,发生反应的化学方程式为。
19.(1)己烷、苯
(2)己烯
(3) 甲苯 +3HNO3(浓) +3H2O
(4)+Br2+HBr
【解析】(1)
己烯、己烷、苯和甲苯四种烃中己烷、苯不能与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应,故答案为:己烷、苯;
(2)
己烯、己烷、苯和甲苯四种烃中己烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应、能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故答案为:己烯;
(3)
己烯、己烷、苯和甲苯四种烃中苯的同系物甲苯不与溴水反应但苯环侧链上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化;在浓硫酸作用下,甲苯与浓硝酸共热发生硝化反应生成2,4,6—三硝基甲苯和水,2,4,6—三硝基甲苯是烈性炸药TNT的主要成分,反应的化学方程式为+3HNO3(浓) +3H2O,故答案为:甲苯;+3HNO3(浓) +3H2O;
(4)
苯不能与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应,在铁屑作用下苯能与液溴反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr。
20.(1) 2,3-二甲基戊烷 羧基
(2)③
(3) 4 C7H16
(4) 取代反应
【详解】(1)该有机物为烷烃,最长碳链为5个碳,系统命名为:2,3-二甲基戊烷;间二甲苯的结构简式为: ;该有机物含有碳碳双键和羧基,含氧官能团名称为:羧基;
(2)根据烃的燃烧通式,用CxHy表示烃,燃烧时需要氧气的物质的量为,值越大,耗氧量越高,当烃的物质的量为1mol时,三种烃的分别为3.5mol、3mol、4mol,故需要氧气的量最多的是③;
(3)异戊烷中含4种不同化学环境的氢原子,如图所示 ,故一氯代物有4种;烷烃通式为CnH2n+2,每个H与C间有一个共价键,则有(2n+2)个共价键,碳链间有(n-1)个共价键,(2n+2)+(n-1)=22,所以n=7,分子式C7H16;
(4)苯与液溴在三溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢,化学方程式为: ,该反应为取代反应。
21.(1)C20H14O4
(2) 1 19
(3) 1 H-O键、C-O键(或C=O键或C-H键)
【解析】(1)
根据结构简式可判断酚酞的分子式为C20H14O4;
(2)
根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子,其他的碳原子称为不饱和碳原子,所以酚酞分子中有19个不饱和碳原子,具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子,酚酞分子中有1个饱和碳原子。
(3)
苯环不含碳碳双键,酚酞分子中只有碳氧双键一种双键;不同原子间形成的共价键为极性键,极性键有H-O键、C-O键(或C=O键或C-H键)。
22.4
【详解】篮烷分子结构示意图中夹角只有135°、90°两种,从图中可知,其碳原子均是以单键成键,有连接三个碳原子(一个氢原子)和连接两个碳原子(两个氢原子)两种,如图,该分子关于1,2,3,5,8,10六个原子所在面对称,1与2,3与10,5与8,4、6、7与9,四组碳上一氯代物结构互不相同,故篮烷分子的一氯代物有4种。
23.(1) 第二种分子结构没有手性碳原子
(2)①③④⑦
(3) > <
(4) sp3 正四面体 V形
(5)水分子之间存在氢键
【详解】(1)连接4个不同的原子团或原子的碳原子是手性碳原子,图 中标“*”为手性碳原子, 该结构中碳原子连有相同的原子团或原子,无手性碳原子;
(2)①CO2中C元素化合价为+4,C原子最外层4个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
②NH3中N元素化合价为-3,N原子最外层5个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
③CCl4中C元素化合价为+4,C原子最外层4个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
④BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层3个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
⑤H2O中O元素化合价为-2,O原子最外层6个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
⑥SO2中S元素化合价为+4,S原子最外层6个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
⑦SO3中S元素化合价为+6,S原子最外层6个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
⑧PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层5个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
由上述分析得,属于非极性分子的是①③④⑦;
(3)同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,对应的含氧酸的酸性越强,H2SO4中S元素化合价为+6价,H2SO3中S元素化合价为+4价,故酸性H2SO4>H2SO3,HClO3中Cl元素化合价为+5价,HClO4中Cl元素化合价为+7价,故酸性HClO3<HClO4;
(4)H2S分子价层电子对数=2+(6-1×2)÷2=4,有两对孤电子对,则中心原子S原子采取sp3杂化,VSEPR构型为正四面体型,分子的立体构型为V形;
(5)水分子之间存在氢键,沸点高于同族其它元素氢化物,所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高。
24.(1) C3H6 消去反应
(2) 1,2二溴丙烷 羧基、羰基
(3)nCH2CHCOONa
(4) 4
(5)CH2=CH-CH=CH2+Br2 BrCH2CH=CHCH2Br
【分析】由Ⅰ的分子组成及合成路线可知A为丙烯,B为1,2二溴丙烷,C是1,2丙二醇,D为,E为,F为,G为CH2CHCOOH,H为CH2CHCOONa,据此分析解题。
(1)
根据分析可知A为丙烯,分子式为C3H6;F为,G为CH2CHCOOH,此反应为消去反应;
(2)
B的名称为1,2二溴丙烷;E为其中官能团的名称为羧基、羰基;
(3)
H→I的化学方程式:nCH2CHCOONa;
(4)
由Y的分子式C5H8O2,由①②知其同分异构体中含有2个-CHO,可表示为OHC-C3H6-CHO,对应的结构有4种,其中戊二醛的核磁共振氢谱有3组峰,且分面积之比为1:1:2,戊二醛分子式为:;
(5)
1,3-丁二烯先与溴加成生成BrCH2CH=CHCH2Br, BrCH2CH=CHCH2Br与钠作用生成环丁烯,环丁烯加聚生成聚环丁烯,合成路线为:CH2=CH-CH=CH2+Br2 BrCH2CH=CHCH2Br。
25. H-C≡C-H CH3CH3 +Br2+HBr
【详解】甲、乙能使溴水褪色,应含有不饱和键,乙与等物质的量的H2反应生成甲,则甲为乙烯,电子式为,乙为乙炔,结构式为H-C≡C-H,甲与等物质的量的H2反应生成丙,丙为乙烷,结构简式为CH3CH3;乙烷既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使KMnO4酸性溶液褪色;丁既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使KMnO4酸性溶液褪色,但在一定条件下可与溴发生取代反应。1mol丁可以和3molH2完全加成,丁为苯,苯可与溴在催化剂条件下发生取代反应,方程式为+Br2+HBr。
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