第二节石油和煤重要的烃

第二节石油和煤重要的烃1．下列物质属于苯的同系物的是()解析：抓住苯的同系物的定义要点：①只有一个苯环；②苯环上的氢原子被烷基取代。答案：D2．下列物质不能使酸性KMnO4溶液退色的是()A．二氧化硫B．乙烯C．丙烷D．乙苯解析：二氧化硫具有还原性，能与具有强氧化性的酸性KMnO4溶液反应；苯的同系物和乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。丙烷不与酸性KMnO4溶液作用。答案：C3．一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍。该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶的质量增加了8.4g。该混合气体可能是()A．乙烷和乙烯B．乙烷和丙烯C．甲烷和乙烯D．甲烷和丙烯解析：平均摩尔质量为12.5×2＝25g·mol－1，混合气体中一定有甲烷m烯＝8.4gm甲烷＝1.6g为0.1moln烯＝1025－0.1＝0.3molM烯＝8.40.3＝28g·mol－1为乙烯。答案：C4.不可能是烯烃加成产物的是()A．甲烷B．乙烷C．异戊烷D．新戊烷解析：将烷烃分子中相邻碳原子上各去掉一个氢原子，即为对应的烯烃，而新戊烷的结构简式为，相邻碳原子不同时带有氢原子，无法由对应的烯烃加成得到，故正确答案为AD。答案：AD5．下列叙述正确的是()A．苯的分子是环状结构，其性质跟环烷烃相似B．表示苯分子的结构，其中含有碳碳双键，因此苯的性质跟烯烃相同C．苯的分子式为C6H6，分子中的碳原子远远没有饱和，因此能和溴水反应D．苯不能使酸性KMnO4溶液退色，而苯的同系物却可以使酸性KMnO4溶液退色解析：苯分子中含有一种特殊的化学键，键长介于C—C和之间，不存在单纯的单、双键，所以不具备烯烃的性质，不和溴水反应，也不能使酸性KMnO4溶液退色，但苯的同系物中，苯对侧链的影响，使侧链的饱和烃基活泼，可使酸性KMnO4溶液退色。答案：D6．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，最好依次通过盛有以下哪种试剂的洗气瓶()A．澄清石灰水，浓H2SO4B．酸性KMnO4溶液，浓H2SO4C．溴水，烧碱溶液，浓硫酸D．浓H2SO4，酸性KMnO4溶液解析：要除去CH4中混有的C2H4，必须满足试剂能吸收C2H4而不能吸收CH4。C选项中溴水用于除去乙烯，烧碱溶液用于除去挥发出的溴，浓硫酸用于除去水蒸气。答案：C7．从柑橘中可提炼得1,8­萜二烯()。下列有关它的说法不正确的是()A．分子式为C10H16B．常温下呈液态，难溶于水C．其一氯代物有8种D．能与溴水发生加成反应解析：由价键原则可写出的分子式为C10H16；烃类物质都难溶于水，分子中碳原子数4时，其状态一般为液态；分子中有10个碳原子，其中只有一个碳原子上没有氢原子，且另9个碳原子的位置各不相同，所以其一卤代物应有9种；分子中含有双键，可与溴水发生加成反应。答案：C8．将amolC2H4跟bmolH2在密闭容器中、催化剂存在条件下反应若干时间后，生成了cmolC2H6，除去催化剂后，将此混合气体完全燃烧，生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量应是()A．(3a＋b)molB．(3a＋0.5b－3.6c)molC．(3a＋0.5b＋3.6c)molD．(3a＋0.5b)mol解析：据元素守恒，反应后混合气体的耗氧量即是amolC2H4和bmolH2的耗氧量。答案：D9．将苯分子中一个碳原子换成氮原子，得另一种稳定的有机化合物，其相对分子质量是________。解析：从苯上换下一个碳原子，相对分子质量减小12，换上一个氮原子，相对分子质量增加14。但很易忽视的一点是碳在分子中形成四个键，而氮在分子中形成三个键，所以换上氮原子后少结合了一个氢原子，故的相对分子质量应为78－12＋14－1＝79。答案：7910.萝卜中具有较多的胡萝卜素，它是人体的主要营养元素之一，α­胡萝卜素的结构为：(1)写出α­胡萝卜素的分子式：________。(2)1mol胡萝卜素最多能与________molBr2反应。(3)β­胡萝卜素与α­胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚线框内部分不同，碳的骨架相同，写出β­胡萝卜素方框内可能的结构简式：________。解析：(1)按照每有一个双键和一个环就比烷烃少两个氢原子的规则，此烃共有39个C,11个CC,2个环，所以氢原子数为39×2＋2－11×2－2×2＝54，所以其分子式为C39H54。(2)每有一个双键可与一个Br2加成，所以1mol该烃能与11molBr2加成。(3)根据观察，右框内双键有三种不同位置，故有三种同分异构体。答案：(1)C39H54(2)11(3)11．某烷烃和烯烃的混合气体2.24L(标准状况)，点火使其完全燃烧，将燃烧产物通过浓硫酸后，浓硫酸质量增加4.05g；再通过碱石灰，碱石灰质量增加6.60g，另取等量混合气，通入过量溴水中，溴水质量增加1.05g。(1)通过计算分析知混合气体由________和________组成。(2)两种烃的物质的量之比是________。解析：混合气体为2.24L22.4L·mol－1＝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；0.225mol＝2x＋22a＋2y2b(H守恒)；ax＋by＝0.15mol(C守恒)，解得x＝1，y＝3，a∶b＝3∶1。答案：(1)甲烷丙烯(2)3∶11．能通过化学反应使溴水退色，又能使酸性高锰酸钾溶液退色的是()A．苯B．氯化铁C．乙烷D．乙烯解析：乙烯既能通过与溴发生加成反应而使溴水退色，又能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而使酸性高锰酸钾溶液退色。苯、氯化铁、乙烷既不能与溴水反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液退色。答案：D2．有机化合物环丙叉环丙烷，由于其特殊的分子结构一直受到理论化学家的注意，下图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是()A．环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种B．环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物C．环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体D．环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内解析：环丙叉环丙烷分子的二氯代物有4种：(4个“CH2”完全等同)；其分子式是C6H8，与环丙烷不是同系物而与环己二烯()是同分异构体。由于环丙烷的环并不是平面结构，所以分子中所有的原子不可能都在同一平面内。答案：D3．在1.01×105Pa150℃条件下，在一恒容的密闭容器中，某有机物完全燃烧，反应前后压强不发生变化，该有机物可能是()A．CH4B．C2H6C．C2H4D．C2H2解析：设烃的分子式为CxHy，该烃燃烧的通式为：CxHy＋4x＋y4O2――→点燃xCO2＋y2H2O由于反应前后压强不变，可得：1＋4x＋y4＝x＋y2，解得y＝4。从而推知，只要满足CxH4的烃即可。答案：AC4.将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中，在250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250℃，容器内的气压为零且无Na2O2存在。由此得出的结论正确的是()A．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaHCO3B．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOHC．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOHD．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4，反应后容器内生成的固体是NaHCO3和NaOH解析：题中涉及的化学反应为：CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2反应停止后的容器内温度仍为250℃，气压为零，说明容器内无气体存在，也不可能有NaHCO3。O2、CH4、Na2O2三者之间的综合反应关系为：O2＋2CH4＋6Na2O2=====点燃2Na2CO3＋8NaOH。答案：C5．完全燃烧一定量的某有机物，生成88gCO2和36gH2O，下列说法中正确的是()A．该有机物的最简式为CH2B．该有机物分子中一定含有碳碳双键C．该有机物可能是乙烯D．该有机物一定含有氧元素解析：有机物中n(C)∶n(H)＝2∶4＝1∶2，可能含有氧元素。答案：C6．已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似，如下图：则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为()A．2B．3C．4D．6解析：苯的二氯取代物有邻、间、对三种同分异构体，硼氮苯也应该有这三种同分异构体，但考虑苯环上的六个碳原子是完全相同的，而硼氮苯中，B、N是两种不同的原子，所以间位上应有两种不同的排列，所以一共有四种同分异构体。答案：C7．1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是()解析：本题考查考生对有机化学基础、分子式、结构式、等价氢、燃烧方程式等知识的掌握。(CH13)3C—CH22CH33(CH13CH22)2CH32CH13CH22CH3(CH43)2这样排除C、D选项。只有A、B选项符合要求。题设第二个条件是：1mol该烃燃烧需氧气179.2L(标准状况)。179.2L22.4L·mol－1＝8molA、B的分子式分别是C6H14和C5H12，配平其燃烧方程式得C6H14＋9.5O2――→点燃6CO2＋7H2OC5H12＋8O2――→点燃5CO2＋6H2O显然，只有B选项符合要求。答案：B8．关于苯乙烯的下列叙述中，正确的是()A．苯乙烯不可能发生加成反应B．苯乙烯不可能使酸性KMnO4溶液退色C．苯乙烯中8个碳原子有可能都在同一平面上D．苯乙烯中8个碳原子不可能都在同一平面上解析：苯乙烯分子结构中含有苯环和碳碳双键。苯分子具有平面的正六边形结构，6个碳原子都在同一平面上。乙烯分子中所有原子均在同一平面上，分子中碳碳双键跟与之直接相连的4个原子在同一平面上。由此可推测苯乙烯的结构为：,8个碳原子有可能都在同一平面上。苯环及苯环上连接的碳碳双键都能发生加成反应，苯环上连接的碳碳不饱和键能使Br2水和酸性KMnO4溶液退色，需要说明的是，苯不具有独立的碳碳双键所应有的加成反应性质，但在特殊情况下，它仍能够发生加成反应，所以人们在写苯分子结构简式的时候，一直在延用着单、双键交替排布的写法。答案：C9.化学家们合成了如下图所示的一系列的星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是()A．它们的一氯代物均只有三种B．它们之间互为同系物C．三星烷与乙苯互为同分异构体D．六星烷的化学式为C18H24解析：“星烷分子”高度对称，它们的一氯代物均只有2种；由三星烷、四星烷、五星烷分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，星烷分子组成相差“C3H4”，可推出六星烷为C18H24，它们可称为同系列，但不是同系物。答案：D10．既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的操作方法是()A．与足量溴反应B．与足量溴水反应C．在一定条件下通入氢气D．分别进行燃烧解析：乙烷和乙烯均是无色气体，但前者易发生取代反应，后者易发生加成反应，若与足量溴反应，乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷，乙烯发生加成反应生成1,2­二溴乙烷，不仅不易鉴别，还会损失大量的乙烷，且混入大量的溴蒸气杂质，显然不合理；若在一定条件下通入氢气，虽可将乙烯转变为乙烷，但通入氢气的量不易控制，很难得到纯净的乙烷，且用氢气无法鉴别它们；若分别进行燃烧，显然无法再得到乙烷，因此只能选B，因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水退色，且生成的CH2BrCH2Br为液态，便于分离。答