【摘要】鑒于大家對(duì)化學(xué)網(wǎng)十分關(guān)注,小編在此為大家整理了此文高二化學(xué)下冊(cè)一單元試題:認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物,供大家參考!
本文題目:高二歷史下冊(cè)一單元試題:認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物
1.(2008上海綜合能力測(cè)試,12)吸煙對(duì)人體危害極大,香煙燃燒產(chǎn)生大量污染物。下表為某品牌香煙煙霧中各物質(zhì)的含量,香煙煙霧中()
物質(zhì) CO CO2 C2H6 NOx 焦油 尼古丁 甲醛 苯
含量
(mg/支) 17 60 0.6 0.6 35 2.5 0.05 0.1
A.只有尼古丁有毒 B.有害物質(zhì)的含量超過了40%
C.含有的烴類在常溫下均為氣態(tài) D.有氣味的是C2H6、NOx、尼古丁
解析:根據(jù)題干信息條件及相關(guān)化學(xué)知識(shí)可知:香煙煙霧中的CO、NOx、焦油、尼古丁、甲醛、苯都屬于有毒有害物質(zhì)。其有害物質(zhì)的總含量也超過了40%,因此A是錯(cuò)誤的,B是正確的。煙霧中C2H6、苯都是烴類但苯常溫下為液態(tài),其中除了CO、CO2、C2H6外,其他物質(zhì)均有氣味,故C、D錯(cuò)誤。
答案:B
2. 甲烷在不同條件下有兩種熱分解反應(yīng): ①CH4(g)——1 000℃C(s)+2H2(g);②2CH4(g)——電弧1 500℃C2H2(g)+3H2(g)。現(xiàn)將兩份標(biāo)準(zhǔn)狀況下等體積的甲烷分別通入兩個(gè)容積可變的密閉容器中,按①式和②式熱解,待完全反應(yīng)后,恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)狀況,則兩容器中氣體體積關(guān)系正確的是()
A.①和②相等 B.①小于② C.①大于② D.無法判斷
解析:本題是從氣體體積變化的角度來考查甲烷的熱解反應(yīng)。反應(yīng)①生成物C為固體,所以反應(yīng)后的氣體體積為反應(yīng)前的2倍,反應(yīng)②的生成物全為氣體,反應(yīng)后的氣體體積也為反應(yīng)前的2倍,也就是兩個(gè)反應(yīng)前后的氣體體積比均為1∶2,等體積的甲烷發(fā)生反應(yīng)①和反應(yīng)②后得到的氣體體積相等。
答案:A
3.神七使用偏二甲肼和四氧化二氮作火箭燃料。偏二甲肼的化學(xué)式為C2H8N2,則C2H8N2不含碳碳鍵的同分異構(gòu)體有()
A.2種 B.3種 C.5種 D.6種
解析:本題考查根據(jù)分子式書寫同分異構(gòu)體的知識(shí)。根據(jù)化學(xué)鍵連接方式,C2H8N2可能有6種結(jié)構(gòu):CH3NHNHCH3,CH3CH2NHNH2,(CH3)2NNH2,NH2CH2CH2NH2,CH3CH(NH2)2,CH3NHCH2NH2,其中不含碳碳鍵的同分異構(gòu)體只有3種。
答案:B
4.丙烷的二氯代物有4種同分異構(gòu)體,則其六氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目是()
A.2種 B.4種 C.6種 D.3種
解析:判斷本題,可采用換元法,就是將氯原子換成氫原子,將氫原子換成氯原子。從題意可知,二氯代物有4種同分異構(gòu)體,則六氯代物也有4種同分異構(gòu)體。
答案:B
5. (2009海南單科)下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是()
A.2,2,3,3四甲基丁烷 B.2,3,4三甲基戊烷
C.3,4二甲基己烷 D.2,5二甲基己烷
解析:本小題實(shí)際應(yīng)為等效氫的判斷問題。等效氫應(yīng)為以下三種情況:①同一碳原子上的氫原子等效;②同一碳原子的甲基上的氫原子等效;③關(guān)于鏡面對(duì)稱碳原子上的氫原子等效。根據(jù)以上原則,可判斷出A:1種;B:4種;C:4種;D:3種。
答案:D
6.某烷烴分子量為72,跟氯氣反應(yīng)生成的一氯代物只有一種,它是()
A.CH3CH3 B.
C. D.
解析:由題目所給的條件可知,烷烴的分子量為72,可根據(jù)烷烴的通式CnH2n+2求出該烷烴分子中的碳原子個(gè)數(shù):12n+2n+2=72,14n=70,解得n=5,含5個(gè)碳原子的烷烴的一氯取代物只有一種,說明烴分子中12個(gè)氫原子的位置均是等效的,分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱,只有C符合,故正確答案為C。
答案:C
7.含有2~5個(gè)碳原子的直鏈烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱的數(shù)據(jù)見下表:
烷烴名稱 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
沸點(diǎn)/℃ -88.6 -42.1 -0.5 36.1
*燃燒熱/kJmol-1 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6
*燃燒熱:1 mol物質(zhì)完全燃燒,生成二氧化碳、液態(tài)水時(shí)所放出的熱量。
根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列判斷錯(cuò)誤的是()
A.正庚烷在常溫常壓下肯定不是氣體
B.烷烴燃燒熱和其所含碳原子數(shù)成線性關(guān)系
C.隨碳原子數(shù)增加,烷烴沸點(diǎn)逐漸升高
D.隨碳原子數(shù)增加,烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱都成比例增加
解析:隨碳原子數(shù)增加,烷烴沸點(diǎn)升高,正戊烷在常溫常壓下已不是氣體,A對(duì);隨碳原子數(shù)增加,烷烴燃燒熱逐漸增大,成線性關(guān)系,B對(duì);隨碳原子數(shù)增加,烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱都升高或增大,但并不成比例,C對(duì),D錯(cuò)。
答案:D
8. 化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成。這種方法是在電爐加熱時(shí)用純氧氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物質(zhì)量確定有機(jī)物的組成,裝置如下圖所示,是用燃燒法確定有機(jī)物化學(xué)式常用的裝置。
回答下列問題:
(1)產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向,所選擇裝置各導(dǎo)管的連接順序是____________。
(2)C裝置中濃H2SO4的作用為____________。
(3)D裝置中MnO2的作用為____________。
(4)E中CuO的作用為______________。
(5)若準(zhǔn)確稱取0.90 g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)經(jīng)充分燃燒后,A管質(zhì)量增加1.32 g,B管質(zhì)量增加0.54 g,則該有機(jī)物最簡(jiǎn)式為______________。
解析:實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成CO2和H2O的質(zhì)量,來確定是否含氧及C、H、O的個(gè)數(shù)比,求出最簡(jiǎn)式。因此生成O2后必須除雜(主要是除H2O)。然后與樣品完全反應(yīng)。(5)m(CO2)=1.32 gn(CO2)=0.03 molm(C)=0.36 g;m(H2O)=0.54 gn(H2O)=0.03 molm(H)=0.06 gm(O)=0.48 gn(O)=0.03 mol。則n(C)∶n(H)∶n(O)=1∶2∶1,有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為CH2O。
答案:(1)g f e h i c d(d、c) a b(b,a) (2)吸收水分、干燥氧氣 (3)催化劑、加快產(chǎn)生O2的速率 (4)使有機(jī)物更充分氧化為CO2、H2O (5)CH2O
9. 下列物質(zhì)中,互為同系物的有________,互為同分異構(gòu)體的有________,互為同素異形體的有________,屬于同位素的有________,是同一種物質(zhì)的有________。
①液氯 ② ③白磷 ④氯氣 ⑤2,2二甲基丁烷 ⑥氯水
⑦ ⑧ ⑨3517Cl ⑩紅磷 3717Cl
解析:先將比較容易判斷的找出;①④為同一種物質(zhì),⑨為同位素,③⑩為同素異形體;然后在有機(jī)物中先找同一種物質(zhì):②⑦及⑤具有相同的碳原子數(shù),且結(jié)構(gòu)相同,為同一種物質(zhì);再找同分異構(gòu)體:⑤⑧具有相同的碳原子數(shù),而⑤是同一種物質(zhì),因此⑤⑧互為同分異構(gòu)體,⑧互為同分異構(gòu)體;最后確定同系物:②(或⑦)與⑤(或),②(或⑦)與⑧互為同系物;⑥為混合物。
答案:②(或⑦)與⑤(或),②(或⑦)與⑧⑤(或)與⑧ ③⑩ ⑨ ①和④,②和⑦,⑤和
10.某氣態(tài)烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為2.59 g/L,其相對(duì)分子質(zhì)量等于________,該烴的含碳量為82.8%,則分子中碳、氫原子的個(gè)數(shù)比是________,分子式是________可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。
解析:M=2.5922.4=58。C∶H=82.8%12∶1-82.8%1=2∶5,則烴的最簡(jiǎn)式為C2H5。設(shè)其分子式為(C2H5)x,則有(122+5)x=58,x=2,所以烴的分子式為C4H10,可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
CH3CH2CH2CH3、 。
答案:58 2∶5 C4H10 CH3CH2CH2CH3、
1.下列關(guān)于同系物的說法中,錯(cuò)誤的是()
A.同系物具有相同的最簡(jiǎn)式
B.同系物都符合同一通式
C.同系物中,相鄰的同系物彼此在組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán)
D.同系物的化學(xué)性質(zhì)基本相似,物理性質(zhì)隨著碳原子數(shù)的增加而呈規(guī)律性變化
解析:同系物不一定具有相同的最簡(jiǎn)式,如甲烷、乙烷、丙烷是烷烴的同系物,但它們的最簡(jiǎn)式分別為CH4、CH3、C3H8;結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互稱為同系物,同系物具有同一通式,并且其物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)增加而呈規(guī)律性變化。
答案:A
2. 將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的11.2 L甲烷和22.4 L氧氣混合后點(diǎn)燃,恢復(fù)到原狀況時(shí),氣體的體積為()
A.11.2 L B.22.4 L C.33.6 L D.44.8 L
解析:甲烷燃燒的化學(xué)方程式為:CH4+2O2——點(diǎn)燃CO2+2H2O,因此,當(dāng)溫度超過100℃時(shí)(即水為氣態(tài)),反應(yīng)前后氣體的體積不變,而在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水是液態(tài),此時(shí)11.2 L甲烷與22.4 L氧氣恰好反應(yīng),最后只剩下CO2,其體積為11.2 L。
答案:A
3. 有關(guān)烷烴性質(zhì)的敘述中,正確的是()
A.烷烴能與氯氣、溴蒸氣在光照和適當(dāng)?shù)臏囟认掳l(fā)生取代反應(yīng)
B.烷烴中除甲烷外,很多都能使酸性高錳酸鉀溶液的紫色退去
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,以任意比例混合的甲烷和丙烷的混合物22.4 L,所含有的分子數(shù)為
NA(NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 L辛烷完全燃燒后,所生成氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為822.4NA
解析:烷烴的化學(xué)性質(zhì)與CH4相似,能發(fā)生燃燒、取代反應(yīng),均不能使KMnO4(H+)溶液退色,故A對(duì),B錯(cuò)。辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體,1 mol辛烷不是22.4 L,標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L任何氣體的物質(zhì)的量均為1 mol,即6.021023個(gè)分子,故C對(duì),D錯(cuò)。
答案:AC
4.將0.2 mol某烷烴完全燃燒后,生成的氣體緩慢通過盛有0.5 L 2 molL-1的NaOH溶液中,生成的Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1∶3。則該烷烴為()
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烷 D.丁烷
解析:因生成物中Na2CO3、NaHCO3共存,故烷烴完全燃燒產(chǎn)生的CO2與NaOH完全反應(yīng)。
n(NaOH)=2 molL-10.5 L=1 mol
n(Na2CO3)=151 mol=0.2 mol
n(NaHCO3)=351 mol=0.6 mol
總碳量(即CO2的物質(zhì)的量)為:0.2 mol+0.6 mol=0.8 mol
1 mol烷烴中含C的物質(zhì)的量為0.8 mol0.2 mol1 mol=4 mol因此該烴為丁烷。
答案:D
5.a mL三種氣態(tài)烴的混合物與足量的氧氣混合點(diǎn)燃爆炸后,恢復(fù)到原來的狀態(tài)(常溫、常壓),體積共縮小2a mL。則三種烴可能是()
A.CH4、C2H4、C3H4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C2H6、C3H8 D.C2H4、C2H2、CH4
解析:設(shè)混合烴的平均組成為CxHy,根據(jù)完全燃燒通式
CxHy+x+y4O2——點(diǎn)燃xCO2+y2H2O(l) V
1 1+y4
a 2a
則1+y4=2 y=4
符合H原子數(shù)為4的烴。
答案:A
6.在通常狀況下37.0 g由氣態(tài)烷烴組成的混合物完全燃燒消耗4.25 mol O2,此混合物可能組合的方式最多有()
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
解析:設(shè)該混合烴的平均分子式為CxHy,
由CxHy+x+y4O2——點(diǎn)燃xCO2+y2H2O得下列方程:(12x+y)∶37=x+y4∶4.25,y∶x=2.8∶1,即分子式中n(H)∶n(C)=2.8,而CH4分子中n(H)∶n(C)=4,C2H6中n(H)∶n(C)=3,C3H8中n(H)∶n(C)=2.67,C4H10中n(H)∶n(C)=2.5,而C4H10有2種同分異構(gòu)體,故符合題意的組合有:①CH4和C3H8 ②CH4和正丁烷 ③CH4和異丁烷 ④C2H6和C3H8 ⑤C2H6和正丁烷 ⑥C2H6和異丁烷共6種。
答案:D
7.一端封閉的U形管,封閉的一端有一段CH4和Cl2的混合氣體,在水平部分有一段氣柱,其他兩段為液柱,已知液體與氣體不反應(yīng)。使CH4和Cl2在稍暗的光線下緩慢反應(yīng),則中間氣柱的長(zhǎng)度將(假設(shè)中間氣柱未移出U形管水平部分)()
A.變大 B.變小
C.不變 D.難以確定
解析:甲烷與氯氣反應(yīng)生成了液態(tài)的CH2Cl2、CHCl3和CCl4,使左側(cè)氣體總體積減小,右側(cè)液面下降,中間氣柱的壓強(qiáng)減小,長(zhǎng)度變大。
答案:A
8.甲烷和氯氣以物質(zhì)的量比1∶1混合,在光照條件下,得到的有機(jī)產(chǎn)物是()
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 ⑤HCl
A.只有① B.①和②的混合物 C.只有④ D.①②③④的混合物
解析:Cl2與CH4發(fā)生取代反應(yīng),無論按何種體積比混合,都有兩種氣體接觸不均勻的現(xiàn)象,將會(huì)發(fā)生各步取代反應(yīng),不像無機(jī)反應(yīng)那樣可由反應(yīng)物的比例關(guān)系確定生成物種類,無機(jī)反應(yīng)易于控制,有機(jī)反應(yīng)則不易控制在某一階段。因此,各步取代反應(yīng)的產(chǎn)物都將存在。
答案:D
9. 2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)的外形好似鳥巢(The Bird Nest)。有一類硼烷也好似鳥巢,故稱為巢式硼烷。巢式硼烷除B10H14不與水反應(yīng)外,其余均易與水反應(yīng)生成氫氣和硼酸。如圖是三種巢式硼烷,下列說法正確的是()
A.硼烷與水的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)
B.這類巢式硼烷的通式是BnHn+4
C.2B5H9+12O2=====點(diǎn)燃5B2O3+9H2O,1 mol B5H9完全燃燒轉(zhuǎn)移25 mol電子
D.B5H9中H原子的成鍵方式都相同
解析:A選項(xiàng),硼烷與水反應(yīng)可以生成氫氣,說明該反應(yīng)一定有價(jià)態(tài)變化,故應(yīng)為氧化還原反應(yīng);C選項(xiàng),根據(jù)氧元素化合價(jià)降低,可以求得1 mol B5H9轉(zhuǎn)移電子為24 mol;D選項(xiàng)中根據(jù)空間結(jié)構(gòu)可以看出H的成鍵方式有兩種。
答案:B
10.在常溫常壓下,取下列四種氣態(tài)烴各1 mol,分別在足量的氧氣中燃燒,消耗氧氣最多的是()
A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10
解析:本題若一一寫出四種烴完全燃燒的化學(xué)方程式,再通過對(duì)比確定答案,不僅費(fèi)時(shí),而且常因配平不準(zhǔn)確而導(dǎo)致錯(cuò)選。本題的簡(jiǎn)捷解法是:抓住烴完全燃燒生成CO2和H2O,每個(gè)C原子要耗去1個(gè)O2分子,每4個(gè)H原子耗去一個(gè)O2分子的事實(shí),對(duì)等物質(zhì)的量的烴燃燒耗氧量的計(jì)算,可考慮1 mol烴CxHy消耗O2的物質(zhì)的量為x+y4 mol,顯然耗氧量由x+y4值的大小決定。
答案:D
11.下列說法正確的是()
A.凡是分子組成相差一個(gè)或幾個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì),彼此一定互為同系物
B.兩種化合物組成元素相同,各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同,則二者一定互為同分異構(gòu)體
C.相對(duì)分子質(zhì)量相同的幾種化合物,互稱為同分異構(gòu)體
D.組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,且相對(duì)分子質(zhì)量也相同的不同化合物,互為同分異構(gòu)體
解析:分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)不一定相似,如CH2=CH2與 。A說法錯(cuò)誤。若兩種化合物組成元素相同,各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同,則它們的最簡(jiǎn)式必定相同,最簡(jiǎn)式相同的化合物可能是同分異構(gòu)體,也可能是非同分異構(gòu)體,如CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2是同分異構(gòu)體,而CH2=CH2和CH2=CHCH3不是同分異構(gòu)體,B說法錯(cuò)誤。相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)是很多的,如無機(jī)物中的H2SO4和H3PO4,又如有機(jī)物中的C2H6O(乙醇)與CH2O2(甲酸),這些物質(zhì)分別具有相同的相對(duì)分子質(zhì)量,但由于它們的分子組成不同,所以它們不是同分異構(gòu)體。C說法錯(cuò)誤。當(dāng)不同化合物中組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,相對(duì)分子質(zhì)量也相同時(shí),其分子式一定相同,因此這樣的不同化合物互為同分異構(gòu)體。
答案:D
12.若要使0.5 mol CH4和氯氣發(fā)生取代反應(yīng),并生成相同物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物,則需要氯氣的物質(zhì)的量為()
A.2.5 mol B.2 mol C.1.25 mol D.0.5 mol
解析:本題考查的是甲烷和氯氣的取代反應(yīng),由于氯氣發(fā)生的取代反應(yīng)是1個(gè)氯原子替換出1個(gè)氫原子,另一個(gè)氯原子則與氫原子結(jié)合生成氯化氫,所以參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于生成的氯代烴中氯原子的物質(zhì)的量,而4種氯代烴的物質(zhì)的量相等,即各有0.125 mol,所以所需的氯氣的物質(zhì)的量為:0.1251+0.1252+0.1253+0.1254=1.25 (mol)。
答案:C
13. 有一類組成最簡(jiǎn)單的有機(jī)硅化合物叫硅烷,它的分子組成和烷烴相似。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()
A.硅烷的分子通式可表示為SinH2n+2
B.甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水
C.甲硅烷(SiH4)的密度大于甲烷(CH4)
D.甲硅烷的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于甲烷
解析:SiH4的相對(duì)分子質(zhì)量比CH4大,所以密度應(yīng)比甲烷大;硅的非金屬性比碳弱,所以甲硅烷的熱穩(wěn)定性不如甲烷,硅烷的分子組成和烷烴相似,故可表示為SinH2n+2。
答案:D
14.辛烷值用來表示汽油的質(zhì)量,汽油中異辛烷的爆震程度最小,將其辛烷值標(biāo)定為100,如圖是異辛烷的球棍模型,則異辛烷的系統(tǒng)命名為()
A.1,1,3,3四甲基丁烷 B.2,2,4三甲基戊烷
C.2,4,4三甲基戊烷 D.2,2,4三甲基戊烷
解析:根據(jù)異辛烷的球棍模型寫出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下: ,其系統(tǒng)命名為2,2,4三甲基戊烷。
答案:D
15.(1)請(qǐng)結(jié)合碳元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成鍵特征分析,含n個(gè)碳原子的烷烴中,碳原子間共用電子對(duì)數(shù)為________,結(jié)合的氫原子數(shù)為________。
(2)烴分子中失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后剩余的部分叫烴基,如:
CH4— CH3+H
試寫出以下粒子的電子式,并分析其存在情況。
NH+4________,H2O________,CH3________,CH2________,CH2CH3________
解析:(1)烷烴中每2個(gè)碳原子間形成一個(gè)共用電子對(duì),n個(gè)碳原子間形成(n-1)個(gè)共用電子對(duì),共用的電子為2(n-1)個(gè),碳原子有4個(gè)價(jià)電子,除碳原子間用去2(n-1)個(gè)電子外,其余的均和氫原子形成CH鍵,即結(jié)合4n-2(n-1)=2n+2個(gè)氫原子。
(2)
NH+4為帶一個(gè)單位正電荷的銨根離子,能獨(dú)立存在。H2O為電中性的分子,能獨(dú)立存在。
CH3、CH2、CH2CH3、C3H7均為電中性的粒子,不能獨(dú)立存在。
答案:(1)n-1 2n+2
(2)
16.0.1 mol某液態(tài)烷烴完全燃燒需要消耗0.8 mol氧氣,則該烷烴的化學(xué)式為________;符合該化學(xué)式的烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有__________________________________________。
解析:設(shè)烷烴的化學(xué)式為CnH2n+2,則n+2n+24=0.80.1=8,解得n=5,故烷烴化學(xué)式為:C5H12。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有三種:CH3CH2CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH2CH3 (CH3)2C(CH3)2。
答案:CnH2n+2 CH3CH2CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH2CH3 (CH3)2C(CH3)2
17 .下列三種化合物A、B、C中所含有的元素不多于三種,且分子內(nèi)所含X、Y元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及化合物的部分性質(zhì)列于下表:
化合物 A B C
w(X) 0.077 9 0.237 6 0.75
w(Y) 0.922 1 0.703 0
常壓下T℃時(shí)的密度(g/cm3) 1.594 7(20℃) 2.254 510-3(0℃) 0.66810-3(20℃)
沸點(diǎn)/℃ 76.8 -23.7 -161.49
熔點(diǎn)/℃ -22.95 -97 -182.48
原子質(zhì)量均大于10,且Y的相對(duì)原子質(zhì)量比X的相對(duì)原子質(zhì)量的兩倍還要大。根據(jù)上述有關(guān)信息回答下列問題:
(1)化合物B的相對(duì)分子質(zhì)量為________。
(2)確定化合物C的推理過程為:________。
(3)A與B的化學(xué)式為A________,B________。
解析:(1)分析表格數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)B、C常溫下均為氣態(tài),已知B標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度,根據(jù)M=22.4 L/mol2.254 510-3 g/cm3103=50.5 g/mol,即得其相對(duì)分子質(zhì)量;B中肯定含有另外一種元素,該元素在B中占有總質(zhì)量為50.5(1-0.703-0.237 6)=3,原子量小于3的只有氫,說明B中含有H。
(2)C中Y含量為0,X含量為75%,即C中一定含有H,且含量為25%。設(shè)C的分子式為XHn,根據(jù)nMr(X)+n=25%,Mr(X)=3n,討論n=1、2、3、4,可得只有n=4合理。X相對(duì)原子質(zhì)量為12,則X為碳,C的分子式為CH4。
(3)根據(jù)B中H總質(zhì)量為3,說明B中含有3個(gè)氫原子,B的分子式設(shè)為CaH3Yb,則12a+3+bMr(Y)=50.5,由于B中X含量為0.237 6,故a=1,則bMr(Y)=35.5,只有b=1合理,Y的相對(duì)原子質(zhì)量為35.5,即氯元素。根據(jù)A的含量只有X、Y兩種元素可以確定A為CCl4。
答案:(1)50.5 (2)見解析(2) (3)CCl4 CH3Cl
18.烷烴分子中的基團(tuán):CH3、CH2、 中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子,數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示,則烷烴(除甲烷外)中存在的關(guān)系有:(用以上符號(hào)回答)
(1)烷烴分子中氫原子數(shù)n0與n1,n2,n3,n4之間的關(guān)系式是:n0=________或n0=________。
(2)烷烴分子中四種碳原子之間的關(guān)系為:n1=________。
(3)若某烷烴分子中n2=n3=n4=1,則滿足此等式的分子結(jié)構(gòu)可能有________種(填數(shù)字)。
解析:烷烴的通式為CnH2n+2,則n0=2(n1+n2+n3+n4)+2=3n1+2n2+n3,故n3+2n4+2=n1。
當(dāng)n2=n3=n4=1時(shí),n1=5,則該烷烴的分子式為C8H18,滿足n2=n3=n4=1的結(jié)構(gòu)可能有3種:(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3。
答案:(1)3n1+2n2+n3 2(n1+n2+n3+n4)+2
(2)n3+2n4+2 (3)3
19.人們對(duì)烷烴分子空間結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),某一系列烷烴分子中只有一種一鹵代物。如:
這一系列烷烴具有一定的規(guī)律性。當(dāng)一種分子的氫原子全部被甲基取代后,它的一鹵代物異構(gòu)體的數(shù)目不變。試回答:
(1)這一系列烷烴的化學(xué)式的通式是
________________________________________________________________________。
(2)這一系列烷烴中第6種烷烴的化學(xué)式是
________________________________________________________________________。
(3)上述一系列烷烴中,其中含碳量最高的烷烴中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。
解析:(1)甲烷、新戊烷、十七烷分子中氫原子個(gè)數(shù)為等比數(shù)列:4,12,36,公比q=3,根據(jù)等比數(shù)列通項(xiàng)公式an=aqn-1,可知此烷烴的氫原子通項(xiàng)公式為43n-1,進(jìn)而可知,該烷烴的碳原子通項(xiàng)公式為43n-1-22=23n-1-1,所以該系列烷烴的化學(xué)式的通式為C23n-1-1H43n-1。
(2)根據(jù)(1)的通式,將n=6代入,求出第6種烷烴的化學(xué)式為C485H972。
(3)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:w(C)=12(23n-1-1)12(23n-1-1)+143n-1=24-123n-128-123n-1
取極限得:limn (C)=2428,所以w(C)=2428100%=85.7%。
答案:(1)C23n-1-1H43n-1(n1,且為正整數(shù)) (2)C485H972 (3)85.7%
20. 現(xiàn)有A、B、C三種烴,其球棍模型下圖:
(1)等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是________(填對(duì)應(yīng)字母,下同);
(2)同狀況、同體積的以上三種物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是____________;
(3)等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)燃燒時(shí),生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是________。
(4)在120℃、1.01105 Pa下時(shí),有兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點(diǎn)燃,相同條件下測(cè)得反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化,這兩種氣體是__________。
解析:據(jù)球棍模型可知A為CH4,B為C2H4,C為C2H6。
(1)等質(zhì)量的烴CxHy完全燃燒時(shí),氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的yx依次為41、42、62,故CH4耗O2最多;
(2)等物質(zhì)的量的烴CxHy完全燃燒時(shí),(x+y4)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+y4依次為1+44=2、2+44=3、2+64=3.5,故C2H6耗O2最多;
(3)n(CO2)=n(C)=1161、1282、1302,1282最大,故C2H4生成的CO2最多;
n(H2O)=12n(H)=121164、121284、121306,121164最大,故CH4生成的H2O最多。
(4)溫度100℃條件下,當(dāng)烴分子中含有4個(gè)氫原子時(shí),該烴完全燃燒前后氣體體積不變,y=4的為CH4、C2H4,故答案為CH4、C2H4。
答案:(1)A (2)C (3)B A (4)A、B
21.汽車尾氣污染已成為一重大公害。汽車內(nèi)燃機(jī)內(nèi),汽油汽化后與空氣按一定比例混合進(jìn)入氣缸,引擎用電火花引燃,產(chǎn)生壓力推動(dòng)活塞。燃燒時(shí)產(chǎn)生有害氣體通過尾氣排出污染大氣。假設(shè)汽油成分全部為辛烷,試定量討論分析如下問題:
(1)設(shè)辛烷氣體與空氣的體積比(相同條件下)為a,要使辛烷完全燃燒a的最大值為________。
(2)若辛烷與空氣的體積比a時(shí),尾氣中會(huì)產(chǎn)生污染大氣的有毒氣體主要是__________,當(dāng)燃燒1 mol辛烷該污染氣體含x mol時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。
(3)若辛烷與空氣的體積比
解析:(1)a值的推算依據(jù):辛烷完全燃燒2C8H18+25O2——點(diǎn)燃16CO2+18H2O,則V(C8H18)V(空氣)=22515=0.016。
(2)辛烷與空氣的體積比a時(shí),氧氣不足,會(huì)產(chǎn)生CO氣體。辛烷與空氣體積比
答案:(1)0.016(或2125) (2)CO C8H18+12(25-x)O2——點(diǎn)燃xCO+(8-x)CO2+9H2O
(3)NOx(或NO、NO2) N2+O2=====放電2NO,2NO+O2===2NO2
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