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文档介绍
2017-2018学年山东省枣庄第八中学东校区高二6月月考化学试题 解析版
山东省枣庄第八中学东校区2017-2018学年高二6月月考化学试题 1. 2007年下半年,我国接连发生多起煤矿爆炸事故,造成重大人员伤亡和财产损失。煤矿发生爆炸事故的元凶是煤矿坑道气中含有的甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是 A. “西气东输”中的天然气的主要成分为甲烷 B. 甲烷分子中两个氢原子被氯取代后,可形成两种不同结构的分子 C. 甲烷是重要的化工原料,其分解产物可用于合成氨和橡胶工业 D. “抽”出坑道中的甲烷,既可用作清洁燃料,又可防止爆炸 【答案】B 【解析】甲烷中正四面体形结构,所以其二氯甲烷没有同分异构体,选项B不正确,其余都是正确的,答案选B。A、正确;C、正确,CH4C+2H2,N2+3H22NH3,炭黑用于橡胶,增加耐磨性;D、“抽”出坑道中的甲烷,将甲烷的含量降低到爆炸极限以下。 2. (Ⅰ)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混和加热; (Ⅱ)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的水溶液混和加热,则 A. (Ⅰ)(Ⅱ)产物均相同 B. (Ⅰ)(Ⅱ)产物均不同 C. (Ⅰ)产物相同,(Ⅱ)产物不同 D. (Ⅰ)产物不同,(Ⅱ)产物相同 【答案】C 【解析】试题分析:(Ⅰ)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混和加热,产物都是丙烯;(Ⅱ)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的水溶液混和加热,产物分别为1-丙醇和2-丙醇。答案选C。 考点:卤代烃的性质消去反应和水解反应 3. 苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,可以作为证据的是 ①苯不能使溴水褪色 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应 ④经测定,邻二甲苯只有一种结构 ⑤经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是1.40×10-10m A. ①②④⑤ B. ①②③⑤ C. ①②③ D. ①② 【答案】A 【解析】分析:要证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,只要证明苯分子中没有C=C双键、6个碳碳键完全相同即可。 详解:①苯不能使溴水褪色,可以证明苯分子中没有C=C双键; ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以证明苯分子中没有C=C双键; ③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应,无法证明苯分子中没有C=C双键; ④经测定,邻二甲苯只有一种结构,能证明苯分子中6个碳碳键完全相同; ⑤经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是1.40×10-10m,说明苯分子中6个碳碳键完全相同。 综上所述,可以作为苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构的证据的是①②④⑤,A正确,本题选A。 4. 要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是 A. 加入氯水,观察有无红棕色液体生成 B. 加入NaOH溶液共热,滴入AgNO3溶液,再加入稀硝酸呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成 C. 加入NaOH溶液共热,然后加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成 D. 加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀 【答案】C 【解析】试题分析:卤代烃中的卤素以原子的形式存在,不能单独电离出来。要进行检验先要转化为卤素离子,结合卤代烃的性质,可以在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解,也可以在氢氧化钠的醇溶液中发生消去。无论哪个条件,最终氢氧化钠的存在都会对卤素离子的检验产生干扰,所以还需加硝酸酸化才能加硝酸银溶液。 考点:考查卤代烃中卤素的检验、卤代烃的性质。 5. 最近美国宇航局(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于同一直线上 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 【答案】D 【解析】A、全氟丙烷(C3F8)可以看做2个-CF3代替CF4中的2个F原子形成的,具有四面体结构,3个碳原子呈Ⅴ形,A错误;B、电子式中F原子最外层应有8个电子,达到稳定结构而不是2个,B错误;C、C3F8与C3H8都为分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,沸点:C3F8>C3H8,C错误;D、全氟丙烷分子中C-C是非极性键,C-F是极性键,D正确,答案选D。 6. 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是 A. 先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水 B. 先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液 C. 点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色 D. 加入浓硫酸与浓硝酸后加热 【答案】B 【解析】分析:要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,应根据两者性质的差别进行。两者都是密度比水小的不溶于水的无色液体,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是甲苯分子中没有碳碳双键,不能与溴水发生加成反应。两者含碳量都较高,燃烧时火焰明亮、冒黑烟。 详解:A. 先加足量的酸性高锰酸钾溶液,由于两者均可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故再加入溴水,无法鉴别; B. 先加足量溴水,己烯可以与其发生加成反应得到饱和的有机物,从而排除了己烯对检验甲苯的影响,然后再加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则可证明其中有甲苯,否则不含甲苯; C. 点燃这种液体,由于两者含碳量均较高,燃烧时火焰均明亮、冒黑烟,故无法通过再观察火焰的颜色判断是否有甲苯; D. 加入浓硫酸与浓硝酸后加热,虽然甲苯可以发生硝化反应,但是生成物可溶于己烯,且副反应较多,故无法判断是否混有甲苯。 综上所述,要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是B,本题选B。 7. 据调查,劣质的家庭装饰材料会释放出近百种能引发疾病的有害物质,其中一种有机物分子的球棍模型如图,图中“棍”代表单键或双键或三键,不同大小的球代表不同元素的原子,且三种元素位于不同的短周期。下面关于该有机物的叙述不正确的是 A. 有机物化学式为 B. 分子中所有原子在同一个平面内 C. 该有机物难溶于水 D. 可由乙炔和氯化氢加成得到 【答案】D 详解:A. 有机物化学式为,A正确; B. 类比乙烯分子中6原子共面,可知该有机物分子中所有原子在同一个平面内,B正确; C. 所有的卤代烃均不溶于水,故该有机物难溶于水,C正确; D.乙炔和氯化氢加成得到氯乙烯,不能得到三氯乙烯,故D不正确。 综上所述,关于该有机物的叙述不正确的是D,本题选D。 8. 由1-溴丁烷制取少量的1,2-丁二醇时,需要经过下列哪几步反应 A. 取代、消去、加成 B. 加成、消去、取代 C. 消去、加成、取代 D. 消去、加成、消去 【答案】C 【解析】试题分析:由1-溴丁烷制取少量的1,2-丁二醇,应先发生在NaOH/醇条件下氯代烃的消去反应,CH2BrCH2CH2CH3+NaOH→CH2=CHCH2CH3+NaBr+H2O,再发生加成反应引入两个溴原子,发生CH2=CHCH2CH3+Br2→CH2BrCHBrCH2CH3,然后发生水解即可得到1,2-丁二醇,发生CH2BrCHBrCH2CH3+2H2O→+2HBr,故选C。 考点:考查有机化学反应综合应用;有机物的合成 9. 1mol某烃能与2mol HCl完全加成,其产物最多能被8mol Cl2完全取代,则原烃可能为 A. 乙炔 B. 环丁烯 C. 1一丙炔 D. 1,3一丁二烯 【答案】D 考点:考查饱和烃与不饱和烃的组成关系,烃的判断 10. 丁烷催化裂化时碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷的裂化率为60%,且裂化生成的两种烯烃物质的量相等,则裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为 A. 18.75% B. 30% C. 15% D. 22.5% 【答案】A 【解析】分析:由题中信息可知,丁烷发生催化裂化时,碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃,则两种烷烃是甲烷和乙烷,两种烯烃为乙烯和丙烯。裂化后得到的含氢质量分数最高的气体为甲烷。 详解:由题中信息可知,丁烷发生催化裂化时,碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃,则两种烷烃是甲烷和乙烷,两种烯烃为乙烯和丙烯。如果丁烷的裂化率为60%,设丁烷的物质的量为1mol,,则已裂化的丁烷有0.6mol、未裂化的丁烷有0.4mol。裂化生成的两种烯烃物质的量相等,则乙烯、乙烷、丙烯和甲烷的物质的量均为0.6molmol,故裂化后得到的含氢质量分数最高的甲烷占混合气体的体积分数为。A正确,本题选A。 11. 关于石油和煤说法中不正确的是 A. 石油是液态烃的混和物,煤是组成复杂的混和物 B. 煤的气化液化可制得清洁燃料,减少大气污染 C. 直馏汽油、裂化汽油、合成汽油均是石油产品 D. 用适当的方法使煤气化,可制得甲烷 【答案】AC 【解析】答案:AC A、不正确,由不同的碳氢化合物混合组成,其主要组成成分是烷烃,此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。煤是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质,由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。 C、不正确,合成汽油是将石脑油、轻烃、C5、MTBE及助凝助燃添加剂等按照一定比例调和。 12. 用括号内试剂除去下列各物质中的少量杂质,正确的是 A. 溴苯中的溴(苯) B. 溴乙烷中的乙醇(水) C. 乙烷中的乙烯(酸性KMnO4溶液) D. 苯中的甲苯(溴水) 【答案】B 【解析】苯易溶再溴苯中,A不正确,应该用氢氧化钠溶液。乙醇和水互溶,溴乙烷不溶于水,B正确。酸性高锰酸钾溶液能把乙烯氧化生成CO2,C不正确,应该用溴水。苯也萃取溴水中的溴分子,D不正确,应该用酸性高锰酸钾溶液,答案选B。 13. 下列分子中的所有原子不可能在同一平面上的是 A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】A不可能,其分子结构中含有—CH3,甲基上的C原子结构为四面体结构,不可能所有原子在同一平面上;B不可能,分子结构中有—CH2—,—CH2—结构上的C原子为四面体结构,不可能所有原子在同一平面上; C正确,苯分子的结构为平面正六边形,所有可以共面; D正确,苯分子的结构为平面正六边形,乙炔中碳碳叁键为直线形,该分子可能共面。 14. 常温下不溶于水且比水轻的一组液体是 A. 溴苯 四氯化碳 B. 甲苯 己烯 C. 已烷 溴乙烷 D. 三硝基甲苯 汽油 【答案】B 【解析】考查物质的物理性质。A中密度都大于水的。B中都小于水的,溴乙烷、三硝基甲苯大于水的,己烷,汽油小于水的,所以答案选B。 15. 有机物分子的结构式系一种平面图示,它仅反映分子中各原子连接的顺序和方式,不表示分子中各原子的空间相对位置,结构式中表示共价键的短线长度也不代表键长.环六次甲基四胺是一种重要的化工原料,其结构式如图所示.下列关于环六次甲基四胺分子结构的叙述中正确的是 A. 分子中所有的N,C原子共面 B. 结构式中打*的N原子处于分子的中心 C. 分子中含有3个相同的C,N交替排列的六元环 D. 连接分子中的4个N原子可构成一个正四面体 【答案】D 【解析】分析:由环六次甲基四胺的结构式可知,该有机物为饱和多环有机物,其中的碳原子都形成4个共价键、氮原子都形成3个共价键。其空间结构示意图为,该分子具有高度对称的空间结构。 详解:A. 由环六次甲基四胺的结构式可知,该有机物为饱和多环有机物,其中的碳原子都形成4个共价键、氮原子都形成3个共价键。类比甲烷分子正四面体结构、氨分子的三角锥结构,该有机物分子中所有的N,C原子不能共面,A不正确; B.整个分子是个高度对称的笼状结构,4个N原子在结构中位置相同,没有N处于分子的中心, B不正确; C. 分子中含有4个相同的C,N交替排列的六元环,C不正确; D. 连接分子中的4个N原子可构成一个正四面体,如图,D正确。 综上所述,关于环六次甲基四胺的分子结构的叙述中正确的是D,本题选D。 16. 利用某些有机物的同分异构体间的转化可用来贮存热能,如原降冰片二烯(NBD)经太阳照射后转化成四环烷(Q)的的反应: △H=+88.62kJ·mol—1 ,下列说法不正确的是: A. NBD、Q、甲苯三者互为同系物 B. NBD、Q、甲苯三者是同分异构体 C. 92gNBD经太阳照射后完全转化为Q时需吸收88.62kJ热量 D. NBD可开发为贮能材料 【答案】A 【解析】分析:由题中信息可知,原降冰片二烯(NBD)和四环烷(Q)是同分异构体,其分子式为C7H8。由题中热化学方程式可知,1mol NBD 经太阳照射后完全转化为Q时需吸收88.62kJ热量,该反应为可逆反应。 详解:A. NBD、Q、甲苯三者互为同分异构体,A不正确; B. NBD、Q、甲苯三者是同分异构体,B正确; C. 92gNBD的物质的量为1mol,由题中热化学方程式可知,1mol NBD 经太阳照射后完全转化为Q时需吸收88.62kJ热量,C正确; D. NBD可以储存太阳能转化为Q,当Q转化为NBD时,又可以释放能量 ,故NBD可开发为贮能材料,D正确。 综上所述,本题选A。 17. 请用下列仪器和药品组成一套由含有硫化钙杂质的电石进行乙炔气体的制备、净化、检验,并可通过计算确定乙炔产率的系列实验装置,溴水的浓度为0.1 mol/L,体积是20mL,NaOH溶液足量。 (1)如果所制气体从左到右流向时,进行实验时仪器的正确连接顺序是(填A、B、…) ____ 接 ; 接 ; 接 ; 接 。 (2)为了使实验中气流平稳,液体X通常用_________________________。 (3)实验中盛溴水的瓶中可观察到的现象是_________________________。 (4)假定溴水与乙炔完全反应,生成C2H2Br4,用含amol碳化钙的电石Wg与足量X反应,反应完全后,量筒内排入了VL液体(在标准状况下测定),则乙炔的产率为_____________________(只需列出算式)。 【答案】 (1). A,H,G,E,F,D,C,B (2). 饱和食盐水 (3). 溴水褪色 (4). 【解析】分析:由题中信息可知,电石与水反应生成的乙炔中含有硫化氢,该气体经氢氧化钠溶液洗气后,硫化氢可以被氢氧化钠溶液吸收,气体再通入溴水中与溴发生加成反应,乙炔与溴的加成产物为无色液体,余气经排水测气可以测出剩余气体的体积。 详解:(1)如果所制气体从左到右流向时,进行实验时仪器的正确连接顺序是A接H、 G接E、F接D、C接B。 (2)为了使实验中气流平稳,液体X通常用饱和食盐水。 (3)实验中盛溴水的瓶中可观察到的现象是溴水褪色。 (4)假定溴水与乙炔完全反应,生成C2H2Br4,20mL 0.1 mol/L的溴水中含0.002mol Br2,可以吸收0.001mol的乙炔。含amol碳化钙的电石Wg与足量X反应,理论上可以生成a mol 乙炔,反应完全后,量筒内排入了VL液体(在标准状况下测定),说明剩余乙炔的物质的量为mol,则乙炔的产率为。 18. 实验室制硝基苯的主要步骤如下: ① 在250mL的圆底烧瓶中放入17.7 mL苯,配上一个双孔橡皮塞,一个孔插入一支100℃温度计,其水银球要进入液面下,另一个孔插入长颈漏斗,仪器装置如图所示。 ②通过长颈漏斗上口将已配制好的混酸分多次加入烧瓶中。每加一次,必须振荡烧瓶,当反应物温度不再上升而趋下降时,才可继续加混酸。反应温度应保持在40—50℃,若超过50℃,可用冷水浴冷却烧瓶,加料完毕后,把烧瓶放在水浴上加热,约10分钟内把水浴加热到55-60℃,并保持30分钟,间歇地振荡烧瓶。 ③冷却后将反应物倒入分液漏斗,静置分层,分出酸液和粗硝基苯,由于工业浓H2SO4中含有少量汞盐等杂质有催化作用,使反应产物中含有苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)和2,4-二硝基苯酚使粗硝基苯呈浅黄色,此外还含有间二硝基苯。已知:苦味酸与2,4-二硝基苯酚均有酸性,能与碱反应;间二硝基苯性质与硝基苯类似。请回答下列问题 (1)步骤①中长颈漏斗的作用 a _______________________,b _______________。 (2)步骤 ②中,每加入一次混酸,必须振荡烧瓶的目的_____________________。 (3)步骤②中,需严格控制温度的原因___________________________________。 (4)步骤③中,静置分层后,粗硝基苯在分液漏斗_____ 层。 (5)要将粗硝基苯中混有少量酸液、苦味酸、2,4一二硝基苯酚以及二硝基苯,除去得到纯净的硝基苯必须进行的五步操作名称为a __________ 、 b _____________、c _________ 、 d _____________、e_________。 【答案】 (1). 加入混酸 (2). 冷凝回流 (3). 使苯与混酸充分接触,让产生的热量迅速扩散 (4). 温度过高,苯易挥发,硝酸会分解,同时产生较多的副产物 (5). 下 (6). 水洗 (7). 碱液洗 (8). 水洗 (9). 干燥 (10). 蒸馏 【解析】分析:由实验步骤可知,在55-60℃水浴加热条件下,苯与混酸发生硝化反应,反应的产物中除硝基苯外还有副产物(苦味酸、2,4-二硝基苯酚和间二硝基苯)。由于苯和硝酸均易挥发,故该实验苦味酸与2,4-二硝基苯酚装置中要有冷凝回流的措施。最后粗产品经分离与提纯得到纯净的硝基苯。 详解:(1)步骤①中长颈漏斗的作用有:a、加入混酸 ;b、冷凝回流。 (2)步骤 ②中,每加入一次混酸,必须振荡烧瓶的目的是:使苯与混酸充分接触,让产生的热量迅速扩散。 (3)步骤②中,需严格控制温度的原因是:若温度过高,苯易挥发,硝酸会分解,同时产生较多的副产物。 (4)步骤③中,静置分层后,因硝基苯的密度比水大,故粗硝基苯在分液漏斗下层。 (5)要将粗硝基苯中混有少量酸液、苦味酸、2,4一二硝基苯酚以及二硝基苯除去,得到纯净的硝基苯,必须进行的五步操作为:a水洗,除去大部分混酸;b 碱液洗 ,除去残余的混酸、苦味酸与2,4-二硝基苯酚;c 水洗,除去残余的易溶于水的物质; d 干燥,除去残余的水;e蒸馏,将苯、间二硝基苯与硝基苯分离,提纯得到硝基苯。 19. 按题给要求填空 (1)某烷烃1分子含有50个电子,该烷烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,则该烷烃的结构简式为_________________或_________________ 。 (2)分子式为C6H12 的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为_____________________________,若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为_____________________________________。 (3)写出以乙炔为原料制备聚氯乙烯反应方程式(无机物不限) ①___________________________________________________。 ②___________________________________________________。 (4)下列卤代烃在 KOH 醇溶液中加热不反应的是_____________________(填序号)。 ① ②(CH3)2CHCH2Cl ③ ④CHCl2CH2Br ⑤(CH3)3CCH2Cl ⑥ ⑦CH2=CHCl 【答案】 (1). CH3CH2C(CH3)3 (2). CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (3). (CH3)2C=C(CH3)2 (4). CH3CCCH3 (5). CHCH+HCl→CH2=CHCl (6). (7). ①③⑤ 【解析】分析:(1)由烷烃的通式可以求解其分子式,由炔烃的加成产物的结构特点可以确定其结构;(2)由乙烯分子和乙炔分子结构进行类比分析分子中原子的共面和共线问题; 详解:(1)某烷烃1分子含有50个电子,由烷烃的通式CnH2n+2可得6n+2n+2=50,解之得 n=6。该烷烃只能由一种结构的炔烃加氢得到,该炔烃可能为HCC C(CH3)3或HCC CH(CH3)CH2CH3,则该烷烃的结构简式为CH3CH2C(CH3)3或CH3CH2CH(CH3)CH2CH3。 (2)分子式为C6H12 的某烃的所有碳原子都在同一平面上,由乙烯分子中6原子共面可知,该烃的结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2,若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,由乙炔分子中4原子共线可知,该烃的结构简式为CH3CCCH3。 (3)以乙炔为原料制备聚氯乙烯,该过程发生反应的化学方程式为: ①CHCH+HCl→CH2=CHCl。 ②。 (4) 卤代烃在 KOH 醇溶液中加热可以发生消去反应,能发生消去反应的卤代烃分子中必须有-H(与卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳原子上的H原子)。① ②(CH3)2CHCH2Cl ③④CHCl2CH2Br ⑤(CH3)3CCH2Cl ⑥⑦CH2=CHCl等7种卤代烃分子中,①③⑤没有-H,故这些卤代烃中不能发生消去反应的是①③⑤。 点睛:通常根据甲烷分子的四面体结构、乙烯分子中6原子共面、乙炔分子中4原子共线和苯分子中12原子共面,分析有机物分子中的原子共面和共线问题。根据卤代烃发生消去反应的机理,可以判断卤代烃能否发生消去反应。故学习有机化学时,要注意总结有机反应的机理,明确有机物的结构决定有机物的性质。 20. 核磁共振谱(NMR)是研究有机化合物结构的最有力手段之一。在所研究化合物的分子中,每一种结构类型的等价(或称为等性)H原子,在NMR谱中都给出相应的峰(信号).谱中峰的强度是与分子中给定类型的H原子数成比例的。例如,乙醇的NMR谱中有三个信号,其强度比为3:2:1。 (1)在常温下测得的某烃C8H10(不能与溴水反应)的NMR谱上,观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为2:3,试确定该烃的结构简式为________________________;该烃在光照下生成的一氯代物在NMR谱中可产生_________种信号,强度比为__________。 (2)在常温下测定相对分子质量为128的某烃的NMR,观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为9:1,若为链烃,则该烃的结构简式为________________,其名称为_______________。观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为1:1,若为芳香烃,则该烃的结构简式为___________。 【答案】 (1). (2). 4 (3). 3:2:2:2 (4). (5). 2,2,4,4-四甲基戊烷 (6). 【解析】分析:(1)C8H10不能与溴水反应,说明其分子中没有碳碳双键,其NMR谱上观察到两种类型的H原子给出的信号且其强度之比为2:3, 说明该分子的结构具有一定的对称性。 详解:(1)在常温下测得的某烃C8H10符合苯的同系物的通式,其不能与溴水反应,说明其分子中没有碳碳双键,其NMR谱上,观察到两种类型的H原子给出的信号且其强度之比为2:3,说明该分子的结构具有一定的对称性,则该烃为对二甲苯,其结构简式为;该烃在光照下与氯气反应,其侧链上的H原子被取代,生成的一氯代物为,在NMR谱中可产生4种信号,强度比为3:2:2:2。 (2)相对分子质量为128的某烃,其分子式可能为C9H20或C10H8。在常温下测定的NMR,观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为9:1,若为链烃,则该烃的结构简式为,其名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为1:1,若为芳香烃,则该烃的结构简式为。 点睛:根据烃的相对分子质量求烃的分子式,可以用相对分子质量除以12,整数商为C原子数,余数为H原子数则可得到一个分子式。然后再把C原子数减去1、H原子数加上12,则可得到第二种可能的分子式,根据烃的通式判断其正误。分析烃分子中的H原子类型时,常用对称分析法,分子结构的对称性越好,其H原子的种类越少。 21. 已知:①R—— ②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。 以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图: (1)A转化为B的化学方程式是_______________________________________。 (2)图中“苯→①→②”省略了反应条件,请写出①、②物质的结构简式: ①________________________,②____________________________。 (3)B在苯环上的二氯代物有________种同分异构体。 (4)有机物的所有原子________(填“是”或“不是”)在同一平面上。 【答案】 (1). (2). (3). (4). 6 (5). 不是 【解析】分析:由题中信息可知,苯与混酸发生硝化反应生成硝基苯,然后硝基苯与一氯甲烷发生取代反应生成间硝基甲苯,间硝基甲苯发生还原反应生成间甲基苯胺;苯与溴发生取代反应生成溴苯,溴苯再与浓硫酸反应生成对溴苯磺酸,对溴苯磺酸与氢气发生加成反应生成;根据题中定位基效应的信息可知,苯与发生卤代反应生成卤苯(氯苯或溴苯),卤苯再发生硝化反应生成对溴硝基苯,对溴硝基苯发生水解生成对硝基苯酚。 详解:(1)A转化为B的化学方程式是。 (2)图中“苯→①→②”省略了反应条件,请写出①、②物质的结构简式: ①,②。 (3)B在苯环上的的4个H原子分别用1、2、3、4标记如图,则其二氯代物有1、2位取代、1、3位取代、1、4位取代、2、3位取代、2、4位取代和3、4位取代,共有6种同分异构体(组合算法=)。 (4)根据甲烷分子的正四面体结构,可以判断有机物的所有原子不可能在同一平面上。 点睛:本题考查的是有机物的转化和简单有机物的合成。掌握常见有机物的转化及正确解读题中新信息、应用新信息是解题的关键。根据题中合成的信息可知,硝基的定位效应是间位,而由合成的信息可知,卤素原子在苯环上的定位效应是对位,则在合成时,可以利用此信息先卤代、再硝化、最后水解即可。 22. 烯烃A在一定条件下可以按下图进行反应 已知D为 ,F1和F2互为同分异构体,G1和G2互为同分异构体。请填空: (1)A的结构简式是___________________。 (2)框图中属于取代反应的是(填数字代号)_______,框图中属于加成反应的是 _______________ (3)写出D→E的方程式__________________________________. (4)G1的结构简式是___________________________________。 【答案】 (1). (CH3)2C=C(CH3)2 (2). ② (3). ①③④⑥⑦⑧ (4). (5). 【解析】分析:由合成路线及题中其他信息可知,烯烃A为2,3-二甲基-2-丁烯;A与氢气发生加成反应生成B,则B为2,3-二甲基丁烷;B与溴在光照的条件下发生取代反应生成C,A与溴化氢发生加成反应也生成C,则C为2,3-二甲基-2-溴丁烷;D发生消去反应生成E,E为2,3-二甲基-1,3-丁二烯;E与溴分别发生1,2-加成和1,4-加成得到互为同分异构体的F1和F2,F1与溴化氢发生加成反应生成互为同分异构体的G1和G2,F2与溴化氢发生加成反应只生成G1,则F2为1,4-加成反应的产物,F1为1,2-加成反应的产物。 详解:(1)A与溴发生加成反应生成D,则A的结构简式是(CH3)2C=C(CH3)2 。 (2)框图中属于取代反应的是反应②,框图中属于加成反应的是①③④⑥⑦⑧ (3)D发生消去反应生成E,E为2,3-二甲基-1,3-丁二烯,故D→E的化学方程式为. (4)E与溴分别发生1,2-加成和1,4-加成得到互为同分异构体的F1和F2,F1与溴化氢发生加成反应生成互为同分异构体的G1和G2,F2与溴化氢发生加成反应只生成G1,则F2为1,4-加成反应的产物,F1为1,2-加成反应的产物。因此,G1的结构简式是。 23. 常温下为气态的烷烃A和炔烃B的混和气体,其密度是氢气的27.5倍,已知A、B分子中含碳原子数相同,求 (1)A、B的分子式__________; (2)A、B的体积比__________; (3)若在120℃和1.01×105Pa 的条件下将1L该混和气体与9L氧气混和后充入密闭容器中,点燃充分燃烧后又恢复到原来状况,求此时气体总体积__________。 【答案】 (1). C4H10 C4H6 (2). 1:3 (3). 10.75L 【解析】分析:常温下为气态的烷烃A和炔烃B的混和气体,其密度是氢气的27.5倍,则其平均相对分子质量为55,则其平均分子式为C4H7.已知A、B分子中含碳原子数相同,则烷烃A为C4H10、炔烃B为C4H6。根据A和B的相对分子质量可以求出两者的体积比,根据阿伏加德罗定律及烃的燃烧通式可以计算烃燃烧后所得气体的总体积。 详解:(1)常温下为气态的烷烃A和炔烃B的混和气体,其密度是氢气的27.5倍,则其平均相对分子质量为55,则其平均分子式为C4H7.已知A、B分子中含碳原子数相同,则烷烃A为C4H10、炔烃B为C4H6。 (2)A、B的相对分子质量分别为58和54,则58n(A)+54n(B)=55、n(A)+ n(B)=1,解之得n(A):n(B)= 1:3,故A和B的体积比为1:3; (3)若在120℃和1.01×105Pa 的条件下将1L该混和气体与9L氧气混和后充入密闭容器中,点燃充分燃烧后又恢复到原来状况,根据烃的燃烧通式可以判断,1L C4H7可以消耗5.75L氧气,氧气剩余3.25L,生成4L二氧化碳和3.5L水蒸气,故此时气体总体积为3.75L+4L+3.5L=10.75L。 点睛:有关烃的混合气的组成的计算,通常可以先计算出其平均组成,然后再根据其组成特点分析其可能的成分,并确定其各组分的分子式。有关烃的燃烧计算,要注意条件的控制及生成物中水的状态,根据阿伏加德罗定律列比例求解即可。查看更多