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- 2021-07-05 发布
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河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高一下学期第八次综合测试试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一、选择题(本题共26道小题,每小题2分,共52分)
1.能证明乙醇分子中有一个羟基的事实是( )
A. 乙醇能溶于水 B. 乙醇完全燃烧生成CO2和H2O
C. 0.1mol乙醇与足量钠反应生成0.05mol氢气 D. 乙醇能发生催化氧化
【答案】C
【解析】
【分析】若要证明乙醇分子中羟基的个数,则要通过定量的方式来进行分析。
【详解】A. 乙醇能溶于水,说明乙醇分子极性较大,或者存在亲水基团,无法证明乙醇分子中有一个羟基,故A不选;
B. 乙醇完全燃烧生成CO2和H2O,说明乙醇分子中存在C、H元素,可能存在O元素,无法证明乙醇分子中有一个羟基,故B不选;
C. 0.1mol乙醇与足量钠反应生成0.05mol氢气,证明乙醇分子中有一个羟基,故C选;
D. 乙醇能发生催化氧化,说明分子中含有羟基,无法证明乙醇分子中有一个羟基,故D不选;
答案选C。
2.下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是( )
A. 乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2
B. 乙醇分子中含有羟基,能发生氧化反应、取代反应、加成反应。
C. 甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D. 乙烯和苯都能发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2,A项正确;
B.乙醇分子中含有羟基,能发生氧化反应、取代反应,不能发生加成反应,B项错误;
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同,均是取代反应,C项正确;
D.乙烯含有碳碳双键,苯含有苯环,都能发生加成反应,D项正确;
答案选B。
3.将等质量的下列各烃,完全燃烧生成CO2和H2O,耗氧量最大的是( )
A. CH4 B. C2H4 C. C6H6 D. C10H8
【答案】A
【解析】
【详解】由C~O2~CO2,4H~O2~2H2O可知,消耗32g氧气需要碳12g,需要H元素4g,故等质量时,有机物含氢量越大,燃烧时消耗氧气越多.
A. CH4中C、H原子数目之比为1:4;
B. C2H4中C、H原子数目之比为2:4=1:2;
C. C6H6中C、H原子数目之比为6:6=1:1;
D. C10H8中C、H原子数目之比为10:8=1:0.8;
所以CH4中H的质量分数最大,相同质量甲烷消耗氧气最多;
所以本题答案为:A。
4.在实验室里,下列除去杂质的方法正确的是( )
①溴苯中混有溴:加入KI溶液,用汽油萃取出溴;②除去乙烷中少量的乙烯:通过盛有足量酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶;③除去溴苯中的溴:将其倒入浓烧碱溶液中,充分反应,静置,然后分液;④除去乙酸乙酯中的少量乙酸:加入浓氢氧化钠溶液,充分反应,静置,然后分液;⑤乙烯中混有CO2:将其通入浓氢氧化钠溶液洗气后干燥;⑥除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ③⑤⑥ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①因为汽油和溴苯混溶,应用氢氧化钠溶液除杂,故①错误;
②酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙烯生成CO2气体,会增加新杂质,故②错误;
③除去溴苯中的溴:将其倒入浓烧碱溶液中,充分反应,静置后分层,然后用分液的方法进行分离;故③正确;
④浓氢氧化钠溶液会和乙酸乙酯反应,故④错误;
⑤乙烯与氢氧化钠不反应,CO2可与浓氢氧化钠溶液反应,所以乙烯中混有CO2,将其通入浓氢氧化钠溶液洗气后干燥可以除去,故⑤正确;
⑥乙醇与生石灰不反应,乙酸与生石灰反应生成难挥发的乙酸钙,进而用蒸馏的方法分离,故⑥正确。
所以本题答案:故选C。
5.CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的名称是( )
A. 2,3-二甲基-4-乙基戊烷
B. 2-甲基-3,4-二乙基戊烷
C. 2,5-二甲基-3-乙基己烷
D. 2,4-二甲基-3-乙基己烷
【答案】D
【解析】
【详解】CH3CH(C2H5)CH(C2H5)CH(CH3)2的命名需要首先确定最长的碳链含有六个碳原子,接着从离支链最近的一端开始对主链碳原子编号,最后得出名称是2,4-二甲基-3-乙基已烷,故选D。
6.下列有关有机物的说法中正确的是( )
A. 是同分异构体
B. 乙醇、乙酸、乙烷都能发生取代反应
C. 乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,且反应类型相同
D. 相同质量的CH4、C2H4、苯完全燃烧,耗氧量最小的是CH4
【答案】B
【解析】
【详解】A. 甲烷为正四面体结构,故是同种物质,A错误;
B. 乙醇、乙酸、乙烷都能发生取代反应,B正确;
C. 乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,反应类型不同,C错误;
D. 等质量的C和H与氧气反应,H的耗氧量远大于C,因此,相同质量的CH4、C2H4、苯完全燃烧,含H量越小,耗氧量越小,耗氧量最小的是苯,D错误;
故答案选B。
7.用30g乙酸与46g
乙醇反应,如果实际产率是理论产率的67%,则可得到的乙酸乙酯的质量是( )
A. 29.5g B. 44g C. 74.8g D. 88g
【答案】A
【解析】
【详解】制备乙酸乙酯的化学反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O,30g乙酸与46g乙醇分别为0.5mol,1mol,所以实际中最大能够得到0.5mol的乙酸乙酯,所以乙酸乙酯的质量=88×0.5×67%=29.5g,所以本题的答案选A。
8.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】D
【解析】
【详解】该分子式符合饱和一元醇和饱和一元醚的通式。醇类可以与金属钠反应放出氢气,而醚不能。根据碳链异构,先写出戊烷的同分异构体(3种),然后用羟基取代这些同分异构体的不同类的氢原子,就可以得出这样的醇,戊基共有8种,故这样的醇共有8种,D正确,选D。
9.下列关于有机物的说法错误的是( )
A. 分子式为C9H9O2 B. 能使Br2的CCl4溶液褪色
C. 能发生酯化反应 D. 能发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子式为C9H8O2,A错误;
B.由于该物质的侧链上含有碳碳双键,所以能使Br2的CCl4溶液褪色,B正确;
C.由于该物质含有羧基,所以能发生酯化反应,C正确;
D.由于该物质含有碳碳双键和苯环,所以能发生加成反应,D正确。
答案选A。
10.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面上的是( )
A. CH2=CH—C≡N B. CH2=CH—CH=CH2
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH2=CH—C≡N相当于乙烯分子中的一个氢原子被-C≡N取代,不改变原来的平面结构,-C≡N中两个原子在同一直线上,这两个平面可以是一个平面,所以该分子中所有原子在同一平面上,故A错误;
B.CH2=CH—CH=CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被乙烯基取代,通过旋转碳碳单键,两个碳碳双键形成的平面可能共面,所有原子可能处于同一平面,故B错误;
C.苯为平面结构,苯乙烯相当于苯环上的一个氢原子被乙烯基取代,不改变原来的平面结构,乙烯基的所有原子在同一平面上,这两个平面可以是一个平面,所以所有的原子都可能在同一平面上,故C错误;
D.该分子含有甲基,甲烷是四面体结构,所以该分子中所有的原子不可能在同一平面上,故D正确。
故选D。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是:( )
A. 和互为同分异构体
B. 15g甲基(﹣CH3)含有的电子数是9NA
C. 7.8g苯中含有的碳碳双键数为0.3NA
D. 标准状况下,2.24 L CCl4中的原子总数为0.5NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 和的结构相同,是同一种物质,故A错误;B.甲基是甲烷失去一个H原子后剩余的部分,所以一个甲基中的电子数是9,15g甲基的物质的量是1mol,则1mol甲基(一CH3)所含的电子数应为9NA,故B正确;C、7.8g
苯的物质的量为0.1mol,苯中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,不存在碳碳双键,故C错误;D、标况下,四氯化碳为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故D错误;故选B。
12.两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是:( )
①一定有乙烯 ②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷⑤可能有甲烷 ⑥可能有乙炔(C2H2)
A. ②④ B. ②③⑥ C. ②⑥ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】由图象曲线可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,且为气体,据此进行判断。
【详解】根据图象可知,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,烃类物质中碳原子数小于1.6的只有甲烷,则混合气体一定含有CH4,故②正确、⑤错误;由氢原子平均数为4可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,且为气体,可能含有乙烯、丙炔,一定没有乙烷、丙烷、乙炔,故①③⑥错误、④正确;根据分析可知,正确的为②④,故选A。
13.如图所示为交警在对驾驶员是否饮酒进行检测。其原理是:K2Cr2O7酸性溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速反应。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低
②乙醇密度比水小
③乙醇具有还原性
④乙醇是烃的含氧衍生物
⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应
A. ②⑤ B. ②③ C. ①③ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①乙醇沸点低,易挥发,可以易被检测,与测定原理有关;
②乙醇密度比水小,可与水以任意比混溶,与测定原理无关;
③乙醇分子中含有羟基,具有还原性,K2Cr2C7具有强氧化性,可以把乙醇迅速氧化为乙酸,K2Cr2C7被还原成蓝绿色的Cr3+,与测定原理有关;
④乙醇可看成是乙烷中的氢原子被羟基取代后的产物,是烃的含氧化合物,与测定原理无关;⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应,与测定原理无关;
对乙醇的描述与此测定原理有关的是①③;
故选:C。
14.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
A
B
C
D
被提纯物质
酒精(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
Na2CO3溶液
酸性KMnO4
溶液
CCl4
分离方法
蒸馏
分液
洗气
萃取
【答案】A
【解析】
【详解】A项、水能与氧化钙反应生成沸点高的氢氧化钙,加入生石灰然后蒸馏可分离出乙醇,故A正确;
B项、乙酸能与碳酸钠溶液反应生成沸点高的乙酸钠,加入碳酸钠溶液然后蒸馏可分离出乙醇,不能利用分液法分离,故B错误;
C项、除杂时应能将杂质除去并不能引入新的杂质,乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,引入了新的杂质,故C错误;
D项、CCl4与溴苯和溴互溶,不能除去溴苯中混有的溴,应加入氢氧化钠溶液洗涤分液,故D错误;
故选A。
15.下列说法正确的是( )
A. 羟基与氢氧根离子有相同的化学式和电子式
B. 乙醇的官能团是—OH,可与NaOH溶液发生中和反应
C. 常温下,1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D. 已知乙醇的结构式如图所示,则乙醇催化氧化时断裂的化学键为①③
【答案】D
【解析】
【分析】乙醇的官能团是—OH,属于醇类,能与活泼金属钠反应置换出氢气,能发生氧化反应、消去反应、酯化反应。
【详解】A项、羟基的电子式为,氢氧根离子的电子式为,故A错误;
B项、乙醇的官能团是—OH,属于非电解质,不能与NaOH溶液发生中和反应,故B错误;
C项、标准状况下,1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2,故C错误;
D项、乙醇催化氧化时,羟基发生氢氧键和与羟基相连的碳原子发生碳氢键断裂,断裂的化学键为①③,故D正确;
故选D。
16.联苯()是一种重要的有机原料,广泛用于医药、液晶材料等领域,其一氯代物有( )
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】A
【解析】
【详解】由联苯的结构简式知,联苯中的氢原子有3种,故联苯的一氯代物有3种,故选A。
17.在105℃、1个大气压时,取两种气态烃1L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。有下列组合的混合烃:①C2H4和C3H4 ②CH4和C2H6 ③CH4
和C3H4 ④C2H2和C3H6,其中可能符合上述要求的是( )
A. 只有①② B. 只有①③④ C. 只有①③ D. 只有②④
【答案】B
【解析】
【分析】气态烃是指碳原子数小于等于4的烃。先假设该气态烃的混合物的平均化学式为CxHy。烃类燃烧的通式为: 。当温度超过100℃时,水为气体。根据题意,燃烧前后气体的体积不变,因此有1+ x+=x+,解得y=4。所给的4个组合中,所给的碳原子数均小于4,符合气态烃的要求,因此只需要看氢原子数能不能平均到4即可。而要平均到4,肯定是一个比4大,一个比4小(或者均等于4)。
【详解】组合①中氢原子数均为4,符合要求;
组合②中氢原子数平均值肯定大于4,不符合要求;
组合③中氢原子数均为4,符合要求;
组合④中氢原子数一个为2,一个为6,可以平均到4,符合要求;
所以答案选择B项。
18.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是( )
A. 1mol苯乙烯中含有的C=C数为4NA
B. 2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C. 0.1molCnH2n+2中含有的C—C键数为0.1nNA
D. 标准状况下,2.24LCCl4含有的分子数为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个苯乙烯分子中含1个C=C,所以1mol苯乙烯中含有的C=C数为NA,故A错误;
B.乙烯和丙烯最简式相同,为CH2,2.8g乙烯和丙烯的混合气体中含C原子2.8g÷14g/mol=0.2mol,数目为0.2NA,故B正确;
C.CnH2n+2分子含n-1个C—C键,所以0.1molCnH2n+2中含有的C—C键数为0.1(n-1)NA,故C错误;
D.在标准状况下,CCl4为液态,不能用气体摩尔体积22.4L/mol进行计算,故D错误;
故选:B。
19.下列各项中的两种物质不论以何种比例混合,只要混合物的总物质的量一定,则完全燃烧消耗O2的物质的量保持不变的是( )
A. C2H4、C2H6O B. C2H6、C2H6O
C. C3H6、C2H4 D. C3H4、C2H6O
【答案】A
【解析】
【分析】只要混合物的总物质的量一定,完全燃烧消耗O2的质量保持不变,则1mol各组分消耗氧气的量相等,据此分析作答。
【详解】A:C2H6O 可以改写为,所以相同物质的量的C2H4和C2H6O的耗氧量相同,符合题意;
B C2H6O比C2H6多1个O原子,则1molC2H6O与1molC2H6耗氧量不相同,不符合题意;
C. C3H6、C2H4的最简式相同,1mol C3H6的耗氧量是1mol C2H4的1.5倍,不符合题意;
D. C2H6O 可以改写为,比较1mol C3H4和1mol 的耗氧量,显然1molC3H4耗氧量更多,不符合题意;
答案选A。
20.在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1L氢气,另一份等量的有机物和足量的NaHCO3反应得V2L二氧化碳,若V1=V2≠0,则有机物可能是( )
A. B. HOOC—COOH
C. HOCH2CH2OH D. CH3COOH
【答案】A
【解析】
【详解】有机物和过量Na反应得到V1L氢气,说明分子中含有R-OH或-COOH,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2L二氧化碳,说明分子中含有-COOH,根据反应关系式R-OH~H2,-COOH~H2,以及-COOHCO2,若V1=V2≠0,说明分子中含有1个R-OH和1个-COOH,只有选项A符合,故答案为A。
21.在乙烯、乙醛(C2H4O)组成的混合物中,氢元素的质量分数是9%,则氧元素的质量分数为( )
A. 16% B. 37% C. 48% D. 无法计算
【答案】B
【解析】
【详解】根据物质的化学式可知,混合物中碳氢元素的质量之比总是6︰1的,所以根据氢元素的质量分数可知,碳元素的质量分数是54%,所以氧元素的质量分数是1-9%-54%=37%,答案选B。
22.科学家在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,此分子的结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法不正确的是( )
A. X不能使酸性KMnO4溶液褪色
B. X的性质与烯烃类似,容易发生加成反应
C. X在常温下不能稳定存在
D. 充分燃烧等质量的X和甲烷,X消耗氧气比甲烷少
【答案】A
【解析】
【分析】由烃X的结构可知,X的分子式为C5H4 ,分子中有C=C键。
【详解】A.含C=C键,能使酸性KMnO4 溶液褪色,故A错误;
B.含C=C键,性质与烯烃类似,容易发生加成反应,故B正确;
C.在-100℃的低温下合成一种烃X,则常温下不能稳定存在,故C正确;
D.该烃的化学式为 C5H4 ,烃分子中含氢量越高,完全燃烧消耗的氧气越多,故等质量燃烧时, CH4 的耗氧量较多, 故D 正确;
故选A。
23.已知某有机物的结构简式为,判断下列说法中不正确的是( )
A. 它可以使酸性KMnO4溶液褪色
B. 它可发生取代反应、加成反应、加聚反应、氧化反应
C. 它与氢气发生加成反应,最多可以消耗5mol氢气
D. 1mol该有机物燃烧消耗氧气为18.5mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.含碳碳双键,能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使其褪色,故A正确;
B.由有机物的结构简式可知分子中含有甲基可以与氯气发生取代反应,含碳碳双键可以发生加成反应,加聚反应,氧化反应,故B正确;
C.该有机物的物质的量未知,无法计算,故C错误;
D.由有机物的结构简式可知,该有机物的分子式为C14H18,根据C~O2、4H~O2,1mol该有机物燃烧消耗氧气为18.5mol,故D正确;
故选C
24.柠檬酸的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A. 1mol柠檬酸可与4mol NaOH发生中和反应
B. 柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有2种
C. 1mol 柠檬酸与足量金属Na反应生成1.5mol H2
D. 柠檬酸与O2在Cu作催化剂、加热的条件下,能发生催化氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.柠檬酸中有三个羧基,可与3mol氢氧化钠发生中和反应,A项错误;
B.酯化反应的官能团为羟基和羧基,柠檬酸中既有羧基又有羟基,B项正确;
C.羟基氢和羧基氢均可以被钠取代,所以1mol柠檬酸和足量金属钠反应生成2mol H2,C项错误;
D.柠檬酸中与羟基相连的碳原子上没有氢原子,无法发生催化氧化反应,D项错误;
所以答案选择B项。
25.近两年流行喝果醋,草果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品。苹果酸(a羟基丁二酸)是这种饮料的主要酸性物质,苹果酸的结构简式如图,下列说法不正确的是( )
A. 苹果酸在一定条件下能发生酯化反应
B. 苹果酸在一定条件下能发生催化氧化反应
C. 1mol苹果酸与足量金属钠反应最多可以产生1.5molH2
D. 1mol苹果酸与NaHCO3溶液反应最多消耗3molNaHCO3
【答案】D
【解析】
【详解】A. 苹果酸中醇羟基和羧基在一定条件下能发生酯化反应,故A正确,但不符合题意;
B. 苹果酸中含有醇羟基且连接醇羟基的碳原子上含有H原子,所以能发生催化氧化反应,故B正确,但不符合题意;
C. 羧基和醇羟基都能和钠反应生成氢气,则1mol苹果酸与足量金属钠反应最多可以产生1.5molH2,故C正确,但不符合题意;
D. 只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,且羧基和碳酸氢钠以1:1反应,则1mol苹果酸与NaHCO3溶液反应最多消耗2mol NaHCO3,故D错误,符合题意;
故选:D。
26.某有机物的结构简式如图所示,有关该有机物的叙述不正确的是( )
A. 在一定条件下,能发生取代、氧化、酯化和加聚反应
B. 1mol该物质完全氧化最多可消耗14mol氧气
C. 1mol该物质最多可与4molH2发生加成反应
D. 该物质分子中最多可以有11个碳原子在同一平面上
【答案】B
【解析】
【详解】A.羧基能发生取代反应和酯化反应,碳碳双键能发生氧化反应、加聚反应和加成反应,故A正确,但不符合题意;
B.该分子式C11H12O2,可改写为C10H12.CO2,1mol该物质完全燃烧耗氧量=10+(12÷4)mol=13mol,故B错误,符合题意;
C.碳碳双键和苯环都能和氢气发生加成反应,则1mol该物质最多可与4molH2发生加成反应,故C正确,但不符合题意;
D.碳碳双键上的原子、苯环上所有原子、−COOH中所有原子可以共平面,所有该分子中最多有11个C原子共平面,故D正确,但不符合题意;
故选:B。
27.(1)下列几组物质中,互为同位素的有__________,互为同素异形体的有__________,互为同系物的有__________,互为同分异构体的有__________,属于同种物质的__________。
①O2和O3 ②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3④CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3
⑤H2、D2和T2⑥⑦CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑧CH3CH(CH3)CH和CH(CH3)3
(2)含有10个及10个以下碳原子的烷烃,其一氯代物只有一种的共有4种,请写出这4种烷烃的结构简式和名称:_______、_______、______、______。
【答案】(1). ② (2). ① (3). ③④ (4). ⑦ (5). ⑥⑧ (6). 甲烷,CH4 (7). 乙烷,CH3CH3 (8). 新戊烷,C(CH3)4 (9). 2,2,3,3-四甲基丁烷,(CH3)3CC(CH3)3
【解析】
【分析】(1)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。由同一种元素形成的不同单质,互称为同素异形体。分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的同一类物质互为同系物。性质和结构都完全相同的属于同一种物质;
(2)烷烃的一氯代物只有一种,说明分子中只有一类氢原子,据此解答。
【详解】(1)①O2和O3均是氧元素形成的单质,互为同素异形体;
②35Cl和37Cl的质子数相同,中子数不同,互为同位素;
③CH3CH3和CH3CH2CH3均是烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物;
④CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3均是烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物;
⑤H2、D2和T2均表示氢气分子;
⑥的结构和性质完全相同,是同一种物质;
⑦CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3的分子式均是C4H10,结构不同,互为同分异构体;
⑧CH3CH(CH3)CH3和CH(CH3)3的结构和性质完全相同,是同一种物质;
因此互为同位素的有②,互为同素异形体的有①,互为同系物的有③④,互为同分异构体的有⑦,属于同种物质的是⑥⑧;
(2)含有10个及10个以下碳原子的烷烃,其一氯代物只有一种,说明分子中氢原子均只有一类,则符合条件的共有4种,分别是甲烷,结构简式为CH4,乙烷,结构简式为CH3CH3,新戊烷,结构简式为C(CH3)4,2,2,3,3-四甲基丁烷,结构简式为(CH3)3CC(CH3)3。
28.从煤和石油中可以提炼出化工原料A和H。已知A是石油裂解气的主要产物之一,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。H是一种比水轻的油状液体,H仅由碳氢两种元素组成,H不能使酸性KMnO4溶液褪色,其碳元素与氢元素的质量比为12:l,H的相对分子质量为78。下列是有机物A~G之间的转化关系:
请回答下列问题:
(1)D中所含官能团的名称是_________________;
(2)写出反应③的化学方程式_______________________________________;
(3)G是一种高分子化合物,可以用来制造农用薄膜材料等,其结构简式__________;
(4)在体育竞技比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,随队医生立即对准其受伤部位喷射物质F(沸点12.27℃)进行应急处理。写出由A制备F的化学方程式:___________;
(5)下列关于B的一种同系物甲醇的说法不正确的是___________(填字母)。
a.甲醇的结构简式为CH3OH,官能团为—OH
b.甲醇完全燃烧后的产物为CO2和H2O
c.B与甲醇都极易溶于水,是因为它们都能与水分子间形成氢键
d.甲醇与钠反应可以产生氢气,所以甲醇显酸性
(6)等质量的A、H完全燃烧时消耗O2的物质的量_______(填“A>H、AH
【解析】
【分析】从煤和石油中可以提炼出化工原料A和H。已知A是石油裂解气的主要产物之一,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,A是乙烯。乙烯和氯化氢发生加成反应生成F是CH3CH2Cl。乙烯和水发生加成反应生成B是乙醇,乙醇发生催化氧化生成C是乙醛,乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D是乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成E是乙酸乙酯。H是一种比水轻的油状液体,H仅由碳氢两种元素组成,H不能使酸性KMnO4溶液褪色,其碳元素与氢元素的质量比为12:l,H的相对分子质量为78,则含有的碳原子个数是,氢原子个数是,因此H是苯,据此解答。
【详解】根据以上分析可知A是CH2=CH2,B是CH3CH2OH,C是CH3CHO,D是CH3COOH,E是CH3COOC2H5,F是CH3CH2Cl。则
(1)D是乙酸,其中所含官能团的名称是羧基;
(2)反应③是乙醇的催化氧化,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)G是一种高分子化合物,可以用来制造农用薄膜材料等,因此G是聚乙烯,其结构简式为;
(4)乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl;
(5)a.甲醇的结构简式为CH3OH,官能团为-OH,a正确;
b.甲醇完全燃烧后的产物为CO2和H2O,b正确;
c.B与甲醇都极易溶于水,是因为它们都能与水分子间形成氢键,c正确;
d.甲醇含有羟基,与钠反应可以产生氢气,甲醇是非电解质,不显酸性,d错误。
答案选d。
(6)乙烯分子中氢元素含量高于苯中氢元素含量,含氢量越高,消耗氧气越多,则等质量的A、H完全燃烧时消耗O2的物质的量A>H。
29.实验室用如图所示的装置制备乙酸乙酯,回答下列相关问题:
(1)连接好装置后,在加入试剂之前需要做的操作是________________________
(2)在甲试管(如图)中加入2 mL浓硫酸、3 mL乙醇和2 mL乙酸混合溶液,加入上述试剂的顺序为_____________________________________________
(3)甲试管中需加入少量__________以防止暴沸
(4)浓硫酸在反应中的作用是_______________________
(5)甲试管中反应的化学方程式___________________________________________
(6)乙中导管没有深入到液面下,原因是_____________________
(7)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是:______(填序号)。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(8)欲将乙试管中的物质分离开得到乙酸乙酯,采取的实验方法是_______;分离时,乙酸乙酯应该从仪器的________(填“下口放出” 或“上口倒出”)。
【答案】(1). 检验装置的气密性 (2). 先加入乙醇,再加入浓硫酸,最后加入乙酸(也可将浓硫酸放在最后) (3). 碎瓷片(碎沸石) (4). 催化剂 吸水剂 (5). CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O (6). 防倒吸 (7). BC (8). 分液 (9). 上口倒出
【解析】
【分析】题给实验装置为乙酸乙酯的实验装置,试管甲中在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,试管乙中盛有的是饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯。
【详解】(1)连接好装置后,在加入试剂之前需要做的操作是检验装置的气密性,故答案为检验装置的气密性;
(2)浓硫酸的密度比乙醇大,在A试管中加入试剂的顺序是先在大试管中加入乙醇,然后慢慢向其中注入硫酸,并不断搅拌,最后向装有乙醇和浓硫酸的混合物的大试管中加入乙酸,故答案为先加入乙醇,再加入浓硫酸,最后加入乙酸(也可将浓硫酸放在最后);
(3)甲试管中在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,为防止加热过程中暴沸,应加入碎瓷片(碎沸石)防止暴沸,故答案为碎瓷片(碎沸石);
(4)浓硫酸在反应中起催化剂的作用,有利于反应的发生,该反应为可逆反应,浓硫酸起吸水剂的作用,减小生成物水的量,使酯化反应向生成乙酸乙酯的方向进行,提高乙酸乙酯的产率,故答案为催化剂和吸水剂;
(5)试管甲中在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O,故答案为CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O;
(6)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水,导气管的下端伸入液面下会发生倒吸现象,故答案为防倒吸;
(7) 试管乙中的饱和碳酸钠溶液能够中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;能够溶解挥发出来的乙醇;能够降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯,则BC正确,故答案为BC;
(8)乙酸乙酯不溶于水,可用分液的方法将乙试管中的混合液分离开得到乙酸乙酯,因乙酸乙酯的密度小于水,分液时,下层水溶液从下口流出后,为防止发生污染,再将乙酸乙酯从分液漏斗的上口倒出,故答案为分液;上口倒出。