化学认识有机化合物的专项培优练习题含答案及答案解析Word下载.docx
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化学认识有机化合物的专项培优练习题含答案及答案解析Word下载.docx
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中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH3CH2CH=CH2。
CH3CH2CH=CH2。
【点睛】
给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为
的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
2.NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B.28g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C.标准状况下,11.2
L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D.现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为2NA
【答案】B
A.苯不含碳碳双键,故A错误;
B.28g乙烯的物质的量为1mol,乙烯分子含6对共用电子对,故B正确;
C.标准状况下二氯甲烷是液体,故C错误;
D.乙烯、丙烯、丁烯的最简式为CH2,乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为3NA,故D错误。
3.一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30.4g,该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后,浓硫酸增重14.4g,则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积(标准状况)为
A.1.12LB.2.24LC.3.36LD.4.48L
【答案】A
根据题意可知反应产生水的物质的量是n(H2O)=14.4g÷
18g/mol=0.8mol,根据H元素守恒可知甲烷的物质的量是n(CH4)=0.8mol×
2÷
4=0.4mol,则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和是n(CO)+n(CO2)=0.4mol,二者的质量和m(CO)+m(CO2)=30.4g-14.4g=16g,解得n(CO)=0.1mol,n(CO2)=0.3mol,若该甲烷完全燃烧,还需使CO发生反应产生CO2,根据方程式2CO+O2
2CO2可知0.1molCO完全燃烧需要消耗0.05molO2,其在标准状况下的体积是v(O2)=0.05mol×
22.4L/mol=1.12L,故选项A正确。
4.公元前一世纪,我国已使用天然气井。
现在“西气东输”工程早已全面竣工。
天然气的主要成分为甲烷。
下列关于甲烷的叙述中,错误的是()
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B.甲烷的化学性质比较稳定,点燃前不必验纯
C.甲烷与氯气反应,无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
A.通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应,故A正确;
B.可燃性气体在加热或点燃前都要验纯,以防爆炸事故的发生,甲烷能够燃烧,点燃甲烷前必须进行验纯,故B错误;
C.甲烷和氯气在光照条件下,发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故C正确;
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃,都难溶于水,故D正确;
故答案为B。
5.两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L。
下列各组混合烃中不符合此条件的是()
A.CH4C2H4B.CH4C3H4C.C2H4C3H4D.C2H2C3H6
【答案】D
设有机物的平均式为CxHy,燃烧通式为:
CxHy+(x+
)O2→xCO2+
H2O,105℃时生成的水为气体,反应前后气体体积不变,则反应方程式中反应前后气体化学计量数之和相等相等,据此计算判断。
设有机物的平均式为CxHy,则有CxHy+(x+
H2O,105℃时生成的水为气体,有机物燃烧前后体积不变,则1+x+
=x+
,解答y=4,即混合气中平均含有H原子数为4。
A.CH4、C2H4中H原子数都为4,平均值为4,故A符合;
B.CH4、C3H4中H原子数都为4,平均值为4,故B符合;
C.C2H4、C3H4中H原子数都为4,平均值为4,故C符合;
D.C2H2、C3H6中H原子数都为2、6,只有1:
1混合才能使平均值为4,不符合以任意比例混合的要求,故D不符合;
答案选D。
6.芳香烃在工业生产中有着重要的用途。
下列有关苯乙烯和2-苯基丙烯(
)的说法错误的是()
A.二者互为同系物
B.均能使澳水溶液褪色
C.分子中的所有原子均可能在同平面上
D.均能发生取代反应和加成反应
【答案】C
A.苯乙烯的结构简式为
,2-苯基丙烯
,它们的结构相似,均含有碳碳双键,均含有一个苯环,分子式相差1个CH2,是同系物,A正确,不选;
B.碳碳双键可以与溴水发生加成,能够使溴水褪色,B正确,不选;
C.2-苯基丙烯中含有一个-CH3,具有类似于CH4空间结构,所有原子不可能共平面,C错误,符合题意;
D.均含有苯环,均可以发生硝化反应,与液溴发生取代反应;
苯环和碳碳双键均可以发生加成反应,D正确,不选。
答案选C。
7.下列说法正确的是()
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基,为同一种物质
B.
和
为同一物质
C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同素异形体
D.CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH具有相同的官能团,互为同系物
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同,但结构不同,不是同一物质,故A错误;
不存在异构现象,因此
为同一物质,故B正确;
C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C错误;
D.CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH所含官能团的数目不同,不互为同系物,故D错误;
故答案为:
B。
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;
一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,因酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)。
但值得注意的是,一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团;
二是有同一基团的物质不一定是同系物。
8.下列说法中正确的是()
A.H2和D2互为同位素
B.正丁烷和异丁烷互为同系物
C.
与
互为同分异构体
D.
和
是同一种物质
四同概念的区分:
同一原子的不同核素之间互称为同位素;
分子式相同,结构不同的物质互为同分异构体;
结构相似,相差n个—CH2基团的是同系物。
A.同一原子的不同核素之间互称为同位素,同位素研究对象为原子,H2和D2是单质,故A错误;
B.正丁烷和异丁烷分子式相同,但是结构不同,是同分异构体,故B错误;
C.由于甲烷属于正四面体结构,所以
是同一种物质,故C错误;
均命名为2-甲基丁烷,是同一种物质,故D正确;
9.中成药连花清瘟胶囊在对抗H1N1病毒中发挥重大作用,其有效成分绿原酸的结构简式如图,下列有关说法错误的是()
A.绿原酸属于芳香族化合物
B.分子式C16H18O9
C.1mol绿原酸与Na反应放出H2的体积134.4L
D.1mol绿原酸可以与7molH2发生加成反应
【答案】CD
A.根据绿原酸的结构简式可知,该分子中含有苯环,属于芳香族化合物,A选项正确;
B.由绿原酸的结构简式可以计算分子式为C16H18O9,B选项正确;
C.未指明标准状况,不能准确计算生成H2的体积,C选项错误;
D.苯环与碳碳双键可与氢气发生加成反应,1mol绿原酸发生加成反应最多可消耗4mol氢气,D选项错误;
答案选CD。
本题考查有机物的结构、分子式和结构简式的关系,有机物的性质和对官能团的认识,注意把握有机物的官能团与性质的关系,有机物的官能团代表该类有机物的主要性质,掌握官能团的结构与性质是学好化学的基础,解答时注意知识的迁移灵活应用。
10.甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是一种重要的化工原料,是制造聚氨酯系列产品的原料之一。
而工业TDI产品是2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物。
工业上生产TDT的方法有几种,但比较成熟和经济的方法是胺光气化法。
下图为工业上用“胺光气化法”合成TDI后生产某聚氨酯产品的主要反应流程图(副产物没有标出)
已知:
第③、④和⑤步反应两物质等物质的量反应。
试回答:
(1)写出光气(COCl2)和流程图中A的结构简式:
______________________、_____________________;
(2)按要求写出与第①步反应产物(见流程图)互为同分异构体的结构简式或数目。
A.只呈碱性的芳香族化合物(任写一种)________________;
B.既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物的种数为____________。
(3)已知聚氨酯X链节中含有
结构。
第⑤步反应类型为_________,
聚氨酯X的结构简式:
___________________________________。
(4)写出反应④的化学方程式:
______________________________。
(5)资料显示,TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物,此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环(由C、N原子构成),写出上述流程图中TDI的一种结构自身反应生成的二聚物的结构简式。
______________________。
【答案】
10加聚反应
+
+4HCl
或
甲苯和浓硝酸发生取代反应生成2,4-二硝基甲苯,在铜作催化剂、加热条件下,2,4-二硝基甲苯和氢气发生还原反应生成A,A和COCl2反应生成
,则A的结构简式为:
,
和乙二醇反应生成X,X的结构简式为:
。
根据上述分析可知A为
,X为
。
(1)光气中2个Cl原子与羰基C原子形成2个成单电子形成2对共用电子对,则光气的结构式是
A的结构简式为:
;
(2)A.2,4-二硝基甲苯的同分异构体为只呈碱性的芳香族化合物,其中一种结构简式为:
B.2,4-二硝基甲苯的同分异构体为既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物,呈碱性说明含有氨基,呈酸性说明含有羧基,当氨基和羧基处于邻位时,硝基有4种排列方法,当氨基和羧基处于间位时,硝基有4种排列方法,当氨基和硝基处于对位时,硝基有两种排列方法,所以一共有10种符合条件的同分异构体;
(3)通过以上分析知,该反应属于加聚反应,X的结构简式为:
(4)根据流程图知,该反应方程式为:
+4HCl;
(5)TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物,此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环(由C、N原子构成),则该物质的结构简式为:
本题考查了有机物的推断,明确物质的官能团及其性质是解本题关键,注意有机物的断键和成键位置,难点是同分异构体种类的判断,采用“定二议一”的方法进行推断。
11.某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。
(1)混合气体由哪两种烃组成____?
(2)两种烃的体积分数各是多少______?
【答案】CH4和C3H6CH4:
75%,C3H6:
25%
根据有机物燃烧时,有机物中的碳全部转化为二氧化碳,其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定,有机物中的氢全部转化为水,其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定,烯烃和溴单质能发生加成反应,溴水质量增加量就是烯烃的质量,根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。
(1)混合气体的物质的量为
=0.1mol;
燃烧后通过浓H2SO4,增重的质量即水的质量为4.05g,即
=0.225mol,再通过碱石灰,增重的质量即生成CO2的质量为6.60g,即
=0.15mol;
取0.1mol混合物通入溴水,增重的质量即烯烃的质量为1.05g.所以设烷烃、烯烃分别为CxH2x+2、CyH2y,且两种烃的物质的量分别为a,b,则有:
1.05g=14yg/mol×
b;
a+b=0.1mol;
(2x+2)a+2yb=0.225mol×
2((H守恒);
ax+by=0.15mol(C守恒);
解得x=1,y=3,a=0.075mol,b=0.025mol,所以烷烃为CH4;
(2)烯烃为C3H6,CH4的体积分数为
×
100%=75%;
C3H6的体积分数为
100%=25%。
12.某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下列实验:
实验1:
实验2:
将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。
过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3:
利用如图所示实验装置在一定条件分解己烷(生成丙烷和丙烯
),且丙烯能被酸性
溶液氧化。
(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________(填名称)。
(2)由实验1可知,己烷的物理性质有____________________________________。
(3)实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是__________________(填序号)。
A.己烷与溴发生了取代反应
B.溴代己烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度降低
D.己烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________。
(5)试管C中的现象是______________________________________。
(6)试写出装置Ⅰ中发生的生成丙烷和丙烯的化学方程式:
______________________________________。
【答案】烧杯、分液漏斗(有无玻璃棒均正确)己烷的密度比水小,难溶于水,可溶解溴AB冷凝己烷分解产生的气体酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
(1)实验①的主要操作是分液,需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗,故答案为:
烧杯、分液漏斗;
(2)溴水和己烷混合后,下层几乎是无色的,且分液后得到橙色溶液,这说明己烷比水轻,难溶于水,可溶解溴,故答案为:
己烷比水轻,难熔于水,可溶解溴;
(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾,这说明有溴化氢生成。
由于己烷是烷烃,能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢,因此正确的答案选AB,故答案为:
AB;
(4)实验3的装置Ⅱ中有冰水浴,所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体,故答案为:
冷凝己烷分解产生的气体;
(5)己烷裂化有气态的烯烃生成,烯烃含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此看到试管C中酸性高锰酸钾的紫色褪去,故答案为:
酸性高锰酸钾的紫色褪去;
(6)在一定条件下,己烷裂化生成丙烷和丙烯,反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2,故答案为:
CH3(CH2)4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2。
13.根据下图所示的实验,回答问题:
(1)装置A中的实验现象是____________________装置B中的实验现象是____
(2)根据上述实验,你能得出的结论是________________________________
(3)写出上述实验A中反应的化学方程式:
____________________________________________________;
___________________________________________________;
______________________________________________________。
(4)上述反应的反应类型是________________________
【答案】装置A中:
①试管内气体颜色逐渐变浅②试管内壁有油状液滴出现③试管中有少量白雾④试管内液面上升⑤水槽中有固体析出装置B中无明显现象甲烷与氯气在光照时才能发生化学反应CH4+Cl2
CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2
CHCl3+HClCHCl3+Cl2
CCl4+HCl取代反应
(1)根据甲烷与氯气的反应实验条件和产物性质,分析判断实验现象;
(2)根据甲烷与氯气在不同条件下的实验现象推断结论;
(3)利用甲烷取代反应特点书写反应方程式;
(4)根据上述反应的特点判断反应类型;
(1)装置A中是甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应,所以装置A中的实验现象为①试管内气体颜色逐渐变浅,因为氯气被反应掉了②试管内壁有油状液滴出现,因为有四氯化碳的产生③试管中有少量白雾;
产生的氯化氢与水面上的小水滴结合④试管内液面上升,试管内的产生的氯化氢会溶解在水中试管中的气压减小⑤水槽中有固体析出,因为产生的HCl溶于水使氯离子的浓度升高所以会有氯化钠晶体析出;
装置B中的试管用黑色纸套套住无法进行反应,所以实验现象为装置B中无明显现象;
(2)根据上述实验现象,可以得出结论甲烷与氯气在光照时才能发生化学反应;
(3)上述实验A中反应的化学方程式:
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2
CCl4+HCl;
(4)上述反应的反应类型是取代反应;
14.把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,放在光亮处,回答下列问题:
(1)片刻后试管中的现象为:
①试管内气体的颜色变浅,②试管壁上出现_________________________、③试管内__________________、____________________。
(2)在反应结束后,试管内的产物最多的是___________,空间构型呈正四面体的产物为___________。
(3)若
(2)中生成的四种有机产物的物质的量相同,则反应消耗的Cl2的物质的量为________mol。
(4)与CH4相邻同系物的结构简式为_______________该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为__________________________。
【答案】油状液滴出现白雾液面上升HClCCl42.5CH3CH3或CH3-CH3
对甲烷与氯气反应实验现象的理解,取代反应实质是一个原子(或原子团)代替另外一个原子(或原子团)。
把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中,将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,放在光亮处,
⑴片刻后试管中的现象为:
氯气和甲烷在光照条件下发生反应,颜色逐渐变浅,试管内出现白雾,试管壁上出现油状液体,试管内液面上升,
故答案为油状液滴;
出现白雾;
液面上升;
⑵甲烷和氯气是一系列的反应,每一步反应都生成HCl,因此试管内的产物最多的是HCl,空间构型呈四面体有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,但呈正四面体的产物为四氯化碳,
故答案为HCl;
CCl4;
⑶若⑵中生成的四种有机产物的物质的量相同即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各0.25mol,根据反应方程式分析每取代一个氢原子消耗一个氯气,取代1mol氢原子,消耗1mol氯气,因此0.25mol×
(1+2+3+4)=2.5mol,则反应消耗的Cl2的物质的量为2.5mol,
故答案为2.5;
⑷与CH4相邻同系物为乙烷,其结构简式为CH3CH3或CH3—CH3,该同系物与Cl2发生一氯取代反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl。
故答案为CH3CH3或CH3—CH3;
CH3CH3+Cl2
15.某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于比例模型的是___(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是___。
(3)存在同分异构体的是___,写出其同分异构体的结构简式___。
(4)含碳量最低的是___,含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是___(保留一位小数)。
(5)C8H10属于苯的同系物的所有同分异构体共有___种。
【答案】乙、丙甲、丙戊CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4甲、丙16.7%4
甲、丁、戊分别是甲烷、丁烷、戊烷的球棍模型,乙、丙分别是乙烷和甲烷的比例模型。
(1)乙、丙能表示的是原子的相对大小及连接形式,属于比例模型;
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型,属于同一
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