01烴的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式
【例1-1】
下列說法不正確的是
A.烷烴分子中碳原子間以單鍵結(jié)合,碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合
B.分子組成符合CnH2n+2的烴一定是烷烴
C.正丁烷分子中的4個(gè)碳原子在一條直線上
D.有機(jī)化合物中的三鍵含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵
【答案】C
【解析】A項(xiàng),烷烴分子中碳原子間均以單鍵結(jié)合成鏈狀,碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合,正確;B項(xiàng),烷烴分子中碳原子間均以單鍵結(jié)合成鏈狀,碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合,烷烴的通式為CnH2n+2,則分子組成符合CnH2n+2的烴一定是烷烴,正確;C項(xiàng),正丁烷分子中碳原子為飽和碳原子,空間構(gòu)型為四面體形,所以分子中4個(gè)碳原子不在一條直線上C錯(cuò)誤;D項(xiàng),有機(jī)化合物中的三鍵含有一個(gè)頭碰頭的σ鍵和兩個(gè)肩并肩的π鍵,正確。
【變式1-1】
下列關(guān)于乙烯的說法不正確的是
A.碳原子均采用sp2雜化,鍵角接近120°
B.分子中總共有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵
C.π鍵由2個(gè)碳原子的p軌道“頭碰頭”重疊而成
D.碳碳雙鍵中的π鍵鍵能比σ鍵的小,易斷裂,因此乙烯易發(fā)生加成反應(yīng)
【答案】C
【解析】A項(xiàng),碳原子均采用sp2雜化,價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型是平面三角形,鍵角接近120°,正確;B項(xiàng),分子中總共有5個(gè)σ鍵(4個(gè)C-H,1個(gè)C-C鍵)和1個(gè)π鍵(C=C中有π鍵),正確;C項(xiàng),π鍵由2個(gè)碳原子的p軌道“肩并肩”重疊而成,“頭碰頭”重疊而成的是σ鍵,錯(cuò)誤;D項(xiàng),碳碳雙鍵中的π鍵鍵能比σ鍵的小,易斷裂,因此乙烯易發(fā)生加成反應(yīng),正確。
02烴的命名
【例2-1】
下列烷烴的命名中不正確的是
A.2,3-二甲基丁烷B.2,2-二甲基丁烷
C.3-甲基-2-乙基戊烷D.2,2,3-三甲基戊烷
【答案】C
【解析】A.2,3-二甲基丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為,A正確;
B.2,2-二甲基丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為,B正確;
C.由有機(jī)物的命名規(guī)則可知,烷烴2號(hào)碳上不能連乙基,C錯(cuò)誤;
D.2,2,3-三甲基戊烷的結(jié)構(gòu)簡式,D正確;
故選C。
【例2-2】
下列有機(jī)物的系統(tǒng)命名正確的是
A. 2-甲基-3-丙醇B. 1,4-二甲基丁烷
C. 2-二氯丙烷D.2-乙基—1—丁烯
【答案】D
【解析】A.為醇類物質(zhì),羥基為取代基,因此系統(tǒng)命名為2-甲基-1-丙醇,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.為烷烴,主碳鏈為6個(gè)碳原子,沒有支鏈,因此系統(tǒng)命名為己烷,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.為鹵代烴,含有碳氯鍵且碳鏈最長有3個(gè)碳,第2個(gè)碳上有2個(gè)氯原子,因此系統(tǒng)命名為2,2-二氯丙烷,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.為烯烴,包含碳碳雙鍵在內(nèi)的最長主碳鏈有4碳原子,乙基在2號(hào)碳上,因此系統(tǒng)命名為2-乙基-1-丁烯,選項(xiàng)D正確;
答案選D。
【變式2-1】
(河南省頂尖名校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)下列有機(jī)物的命名正確的是
A.2-乙基戊烷B.2,3-二乙基-4-甲基己烷
C.2,2,3-三甲基丁烷D. (對(duì)二氯苯)
【答案】C
【解析】A.2-乙基戊烷的主鏈選錯(cuò),正確命名為:3-甲基己烷,A不合題意;
B.2,3-二乙基-4-甲基己烷的主鏈選錯(cuò),正確命名為:3,5-二甲基-4-乙基庚烷,B不合題意;
C.2,2,3-三甲基丁烷的命名正確,C符合題意;
D. 命名為鄰二氯苯或者1,2-二氯苯,D不合題意;
故答案為:C。
【變式2-2】
(北京市第四中學(xué)2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列說法正確的是
A.2-甲基丙烷的一氯取代物有兩種
B.和互為同系物
C.順-2-丁烯與反-2-丁烯與氫氣加成的產(chǎn)物不相同
D.的名稱為2-甲基-3-乙基丁烷
【答案】A
【解析】A.2-甲基丙烷中有兩種氫原子,故一氯代物有兩種,A正確;
B.羥基和苯環(huán)直接相連的屬于酚類,羥基和苯環(huán)側(cè)鏈相連的屬于芳香醇,屬于酚類,屬于芳香醇,不屬于同系物,B錯(cuò)誤;
C.因?yàn)榧託浜箅p鍵變?yōu)閱捂I,單鍵可以旋轉(zhuǎn),雙鍵不能旋轉(zhuǎn),所以順-2-丁烯和反-2-丁烯的加氫產(chǎn)物均為丁烷,C錯(cuò)誤;
D.該烷烴最長碳鏈為5,主鏈為戊烷,有兩個(gè)甲基,命名為2,3-二甲基戊烷,D錯(cuò)誤;
答案選A。
03烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律
【例3-1】
下列烷烴的沸點(diǎn)按由低到高的順序排列正確的是
① ②③④
A.①②③④B.④③①②C.③④①②D.②①③④
【答案】D
【解析】一般,隨著碳原子數(shù)的增多,烷烴的沸點(diǎn)逐漸升高。碳原子數(shù)相同的烷烴,支鏈越多,沸點(diǎn)越低。所以題給4種烷烴的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)棰冖佗邰?,D項(xiàng)正確。
【例3-2】
(遼寧省沈陽市五校協(xié)作體2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列說法正確的是
A.密度:
B.熔點(diǎn):正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
C.等質(zhì)量的物質(zhì)燃燒耗量:乙烷>甲烷>乙烯>乙炔
D.等物質(zhì)的量物質(zhì)燃燒耗量:環(huán)己烷>苯>苯甲酸
【答案】A
【解析】A.氯代烴中,碳原子數(shù)越多密度越小,故密度:,故A正確;
B.烷烴中,碳原子個(gè)數(shù)越多其熔沸點(diǎn)越高,故熔點(diǎn)2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>丙烷,故B錯(cuò)誤;
C.若烴為CxHy,同質(zhì)量的物質(zhì)燃燒耗O2量為,可以轉(zhuǎn)化為CH,比較大小,越大消耗氧氣越多,顯然甲烷消耗氧氣最多,大小順序?yàn)榧淄?乙烷>乙烯>乙炔,故C錯(cuò)誤;
D.若有機(jī)物為CxHy,同物質(zhì)的量物質(zhì)燃燒耗O2量為x+,苯甲酸可以轉(zhuǎn)化為C6H6·CO2,消耗氧氣為環(huán)己烷>苯=苯甲酸,故D錯(cuò)誤;
故選A。
【變式3-1】
下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是
A.烷烴的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而逐漸升高,常溫下烷烴的狀態(tài)隨碳原子數(shù)的增加由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)
B.烷烴都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
C.在烷烴分子中,所有的化學(xué)鍵都是單鍵
D.烷烴和鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)
【答案】B
【解析】A項(xiàng),烷烴的性質(zhì):烷烴的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而逐漸升高,常溫下烷烴的狀態(tài)隨碳原子數(shù)的增加由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),正確;B項(xiàng),烷烴均不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,也不能和溴水反應(yīng),故不會(huì)使其褪色,錯(cuò)誤;C項(xiàng),烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀,碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合而達(dá)到飽和,無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I都是單鍵,正確;D項(xiàng),烷烴跟純凈的鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng),正確。
【變式3-2】
下列有關(guān)鏈狀烷烴的敘述中,正確的是
①在鏈狀烷烴分子中,所有的化學(xué)鍵都是單鍵
②鏈狀烷烴中除甲烷外,都能使酸性KMnO4溶液褪色
③通常鏈狀烷烴的熔、沸點(diǎn)隨分子中碳原子數(shù)的增加而升高
④所有的鏈狀烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)
⑤丙烷分子中的所有碳原子在一條直線上
A.①③④B.①③⑤C.②③⑤D.①②④
【答案】A
【解析】①烷烴分子中,只含有碳碳單鍵(甲烷除外)、碳?xì)鋯捂I,故①正確;②烷烴均不能被酸性KMnO4溶液氧化,故②錯(cuò)誤;③隨碳原子數(shù)的增加,烷烴的熔、沸點(diǎn)升高,故③正確;④烷烴的特征反應(yīng)為取代反應(yīng),所有烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),故④正確;⑤丙烷分子中的碳原子都是飽和碳原子,與碳原子相連的4個(gè)原子形成像甲烷一樣的四面體結(jié)構(gòu),所以丙烷分子中的所有碳原子不可能在一條直線上,故⑤錯(cuò)誤;綜合以上所述,①③④正確;答案選A項(xiàng)。
04烴的化學(xué)性質(zhì)
【例4-1】
關(guān)于丙烯性質(zhì)的敘述,不正確的是
A.與乙烯互為同系物B.可合成高分子
C.能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)D.與HBr發(fā)生加成反應(yīng)可能得到兩種產(chǎn)物
【答案】B
【分析】A.根據(jù)同系物的概念判斷;
B.結(jié)合乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)的判斷分析產(chǎn)物結(jié)構(gòu);
C.丙烯中含有飽和碳原子和不飽和碳碳雙鍵,根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)判斷;
D.丙烯是不對(duì)稱烴,與化合物分子加成時(shí),根據(jù)原子結(jié)合位置與反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)辨析。
【解析】A.丙烯與乙烯結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差1個(gè)CH2原子團(tuán),二者互為同系物,A正確;
B.丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)產(chǎn)生,每個(gè)丙烯分子打開碳碳雙鍵,然后這些C原子連接在一起形成高分子化合物,故聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為,B錯(cuò)誤;
C.丙烯含有不飽和的碳碳雙鍵能與氯氣發(fā)生加成反應(yīng),由于含有飽和C原子,該C原子上含有H原子,因此在一定條件下也能發(fā)生取代反應(yīng),C正確;
D.由于該烯烴為不對(duì)稱烯烴,因此與化合物分子HBr發(fā)生加成反應(yīng),產(chǎn)物可能是CH3CH2CH2Br,也可能反應(yīng)產(chǎn)生CH3CHBrCH3,因此可得到兩種產(chǎn)物,D正確;
故合理選項(xiàng)是B。
【點(diǎn)睛】烯烴是含有碳碳雙鍵的不飽和烴,可以發(fā)生加成反應(yīng),若烯烴為對(duì)稱烯烴,與單質(zhì)、化合物發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)物只有一種,若為不對(duì)稱烯烴,在與化合物分子發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),有兩種不同的加成方式,因此產(chǎn)物有同分異構(gòu)體,在發(fā)生加聚反應(yīng)是是斷開不飽和雙鍵的碳原子彼此連接形成高分子化合物,要注意其異同。
【例4-2】
(北京市西城區(qū)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列有關(guān)甲苯的說法中,不正確的是
A.可以制造烈性炸藥TNTB.可以與溴水發(fā)生取代反應(yīng)
C.可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)D.可以被高錳酸鉀酸性溶液氧化
【答案】B
【解析】A.甲苯與濃硝酸在濃硫酸加熱作用下反應(yīng)生成2,4,6?三硝基甲苯即TNT,故A正確;
B.甲苯不與溴水發(fā)生取代反應(yīng),與溴蒸汽在光照條件下帶甲基上的氫,與液溴在催化劑作用下取代甲苯鄰位或?qū)ξ簧系臍?,故B錯(cuò)誤;
C.可以與氫氣在催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成 ,故C正確;
D.可以被高錳酸鉀酸性溶液氧化變?yōu)楸郊姿?,故D正確。
綜上所述,答案為B。
【變式4-1】
下列物質(zhì)中,能使KMnO4酸性溶液褪色的是
A.乙烷B.乙烯C.環(huán)己烷D.乙酸
【答案】B
【分析】高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,具有還原性的物質(zhì)能被高錳酸鉀氧化,從而使高錳酸鉀褪色。
【解析】A.乙烷屬于飽和烴,不能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.乙烯含有碳碳雙鍵,能夠被酸性KMnO4溶液氧化,導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液褪色,選項(xiàng)B正確;
C.環(huán)己烷不能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.乙酸不能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選B。
【變式4-2】
有8種物質(zhì):①甲烷②苯③聚乙烯④⑤2-丁炔⑥環(huán)乙烷⑦鄰二甲苯⑧2-甲基-1,3-丁二烯。既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,又能與溴水反應(yīng)使之褪色的是
A.①②⑦⑧B.③⑥⑧C.④⑤⑧D.④⑤⑦⑧
【答案】C
【分析】具有碳碳雙鍵、三鍵、-CHO等有機(jī)物既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色又能與溴水反應(yīng)使之褪色。
【解析】①②③⑥性質(zhì)比較穩(wěn)定,和酸性高錳酸鉀溶液、溴水都不反應(yīng),所以不能使酸性高錳酸鉀溶液、溴水褪色;④⑤⑧中含有碳碳不飽和鍵,所以能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,能和溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色;⑦鄰二甲苯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,和溴水不反應(yīng),故選:C。
【變式4-3】
(陜西省西安市大聯(lián)考2022-2023高二下學(xué)期期中)一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成的混合物共10g,混合氣體的密度是相同狀況下H2密度的12.5倍.該混合氣體通過裝有溴水的試劑瓶時(shí),試劑瓶的質(zhì)量增加了8.4g,該混合氣體可能是
A.乙烷和乙烯B.乙烷和丙烯C.甲烷和乙烯D.甲烷和丙烯
【答案】C
【解析】混合氣體的密度是相同狀況下H2密度的12.5倍,則有機(jī)物的平均摩爾質(zhì)量25g/ml,烯烴中乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量最小為28,故混合氣體中一定有甲烷?;旌蠚怏w的總的物質(zhì)的量為=0.4ml.該混合氣通過Br2水時(shí),Br2水增重8.4g為烯烴的質(zhì)量,所以甲烷的質(zhì)量為1.6g,物質(zhì)的量為甲烷的物質(zhì)的量為=0.1ml,故烯烴的物質(zhì)的量為0.4ml﹣0.1ml=0.3ml,所以M(烯烴)==28g/ml,令烯烴的組成為CnH2n,則14n=28,所以n=2,故為乙烯,所以混合物為甲烷、乙烯,
故選C。
05反應(yīng)類型、分子共面的判斷
【例5-1】
下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是
A.CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH
B.+Br2+HBr
C.2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5 + H2O
D.+HNO3+H2O
【答案】A
【解析】A.CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH反應(yīng)類型為加成反應(yīng),A符合題意;
B.+Br2+HBr反應(yīng)類型為取代反應(yīng),B與題意不符;
C.2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5 + H2O反應(yīng)類型為取代反應(yīng),C與題意不符;
D.+HNO3+H2O反應(yīng)類型為取代反應(yīng),D與題意不符;
答案為A。
【例5-2】
對(duì)于的分子結(jié)構(gòu),下列說法正確的是
A.除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上
B.除苯環(huán)外的其余碳原子不可能都在一條直線上
C.12個(gè)碳原子不可能都在同一平面上
D.所有原子有可能都在同一平面上
【答案】B
【解析】按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其空間結(jié)構(gòu)可簡單表示為下圖所示,由圖形可以看到,直線l一定在平面N中,甲基上3個(gè)氫只有一個(gè)可能在這個(gè)平面內(nèi);—CHF2基團(tuán)中的兩個(gè)氟原子和一個(gè)氫原子,最多只有一個(gè)在雙鍵決定的平面M中;平面M和平面N一定共用兩個(gè)碳原子,可以通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵,使兩平面重合,此時(shí)仍有—CHF2中的兩個(gè)原子、—CH3中的兩個(gè)氫原子不在這個(gè)平面內(nèi)。要使苯環(huán)外的碳原子共直線,必須使雙鍵部分鍵角為180°,但烯烴中鍵角為120°,所以,苯環(huán)以外的碳不可能共直線。綜合上述,答案選B。
【變式5-1】
下列反應(yīng)中前者屬于取代反應(yīng),后者屬于加成反應(yīng)的是
A.光照甲烷與氯氣的混合物;乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;苯與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成環(huán)己烷
C.苯滴入濃硝酸和濃硫酸的混合液中水浴加熱;乙烯與水蒸氣在一定條件下反應(yīng)生成乙醇
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯使溴水褪色
【答案】C
【解析】A、甲烷和氯氣混合光照發(fā)生的是甲烷中的氫原子被氯原子所代替生成氯代物,所以屬于取代反應(yīng);乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色,是高錳酸鉀和乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)的結(jié)果,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、乙烯中的雙鍵斷裂,每個(gè)碳原子上結(jié)合一個(gè)溴原子生成1,2-二溴乙烷,所以屬于加成反應(yīng);苯和氫氣在一定條件下反應(yīng)生成環(huán)己烷也是加成反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、在濃硫酸和加熱條件下,苯環(huán)上的氫原子被硝基取代生成硝基苯,所以屬于取代反應(yīng);乙烯與水蒸氣在一定條件下,乙烯中的雙鍵斷裂,一個(gè)碳原子上結(jié)合一個(gè)氫原子,另一個(gè)碳原子上結(jié)合羥基,生成乙醇,該反應(yīng)屬于加成反應(yīng),選項(xiàng)C正確;D、苯能萃取溴水中的溴而使水層無色,不是加成反應(yīng)是萃?。灰蚁┦逛逅噬珜儆诩映煞磻?yīng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選C。
【變式5-2】
北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”“雪容融”成為新寵,其制作原料包含如苯乙烯()氯乙烯(CH2=CH-Cl)等,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A.氯乙烯能使溴水褪色
B.氯乙烯與互為同系物
C.1 ml苯乙烯最多可消耗4 ml H2
D.苯乙烯能發(fā)生加成、氧化、加聚反應(yīng)
【答案】B
【解析】A項(xiàng),分子中碳碳雙鍵能和溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色,正確;B項(xiàng),二者結(jié)構(gòu)不相似,所以二者不是同系物,錯(cuò)誤;C項(xiàng),苯環(huán)和氫氣以1∶3發(fā)生加成反應(yīng),碳碳雙鍵和氫氣以1∶1發(fā)生加成反應(yīng),1 ml苯乙烯最多消耗4 ml氫氣,正確;D.苯乙烯具有苯和烯烴的性質(zhì),苯環(huán)和碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng),碳碳雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng)和氧化反應(yīng),正確。
06烴的同分異構(gòu)體的判斷
【例6-1】
(河南省鄭州市第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)分子式為的烯烴的二氯代物中,只含一個(gè)甲基的結(jié)構(gòu)有(不考慮立體異構(gòu))
A.9種B.10種C.11種D.12種
【答案】B
【解析】丁烯有三種碳骨架結(jié)構(gòu):C=C-C-C、C-C= C-C、;根據(jù)定一移一法確定只含一個(gè)甲基的結(jié)構(gòu)有二氯代物有: 、、 ,共十種,故B正確;
故選:B。
【例6-2】
(安徽省合肥市第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列有機(jī)物中,一氯代物有2種的是




A.全部B.①③C.②④D.②③
【答案】D
【解析】根據(jù)等效氫原子原則進(jìn)行判斷,①分子中有3種等效氫原子,其一氯代物有3種;②為對(duì)稱結(jié)構(gòu),分子中有2種等效氫原子,其一氯代物有2種;③為對(duì)稱結(jié)構(gòu),分子中有2種等效氫原子,其一氯代物有2種;④分子中有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;所以一氯代物有2種的是②③,故答案為D。
【變式6-1】
(河南省頂尖名校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)進(jìn)行一溴取代反應(yīng)后,只能生成四種沸點(diǎn)不同的有機(jī)產(chǎn)物的烷烴是
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】進(jìn)行一溴取代反應(yīng)后,只能生成四種沸點(diǎn)不同的有機(jī)產(chǎn)物,說明該有機(jī)物的一溴代物有4種。
【解析】A.中含有5種不同環(huán)境的氫原子,進(jìn)行一溴取代后能生成5種不同沸點(diǎn)的有機(jī)物,故A不符合題意;
B.中含有4種不同環(huán)境的氫原子,進(jìn)行一溴取代后能生成4種不同沸點(diǎn)的有機(jī)物,故B符合題意;
C.中含有2種不同環(huán)境的氫原子,進(jìn)行一溴取代后能生成2種不同沸點(diǎn)的有機(jī)物,故C不符合題意;
D.中含有3種不同環(huán)境的氫原子,進(jìn)行一溴取代后能生成3種不同沸點(diǎn)的有機(jī)物,故D不符合題意;
答案選B。
【變式6-2】
(陜西省西安市大聯(lián)考2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)已知化合物A(C4Si4H8)與立方烷(C8H8)的分子結(jié)構(gòu)相似,如下圖:

則C4Si4H8的二氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目為:
A.6B.5C.4D.3
【答案】C
【解析】化合物A中含有兩種不同環(huán)境的H原子,分別為與碳原子和硅原子連接,所以其二氯代物的同分異構(gòu)體分別為: 或 或 或 共4種。答案選C。
07有關(guān)烴的化學(xué)實(shí)驗(yàn)
【例7-1】
實(shí)驗(yàn)小組探究甲烷與氯氣的取代反應(yīng),裝置、現(xiàn)象如下:

下列說法不正確的是( )
A.飽和食鹽水可以減少氯氣的溶解
B.油狀液滴的主要成分是一氯甲烷
C.產(chǎn)生白霧以及試管內(nèi)液面上升證明有氯化氫生成
D.為了探究反應(yīng)條件,可用黑色紙?zhí)滋鬃⊙b滿甲烷和氯氣的試管,一段時(shí)間后進(jìn)行觀察
【答案】B
【分析】甲烷與氯氣在光照條件下可發(fā)生取代反應(yīng),依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳及氯化氫小分子,其中一氯甲烷為氣體,其他三種有機(jī)物為難溶于水的油狀液體,據(jù)此分析作答。
【解析】A. 氯氣溶于水形成鹽酸與次氯酸,飽和食鹽水中含大量的氯離子,可以減少氯氣與水的反應(yīng),同時(shí)降低其在水中的溶解度,故A項(xiàng)正確;
B. 出現(xiàn)的油狀液滴為二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,一氯甲烷再常溫下為氣體,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 氯化氫易溶于水,在試管口形成白霧,氯氣與甲烷反應(yīng)生成氯化氫后試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小,液面上升,故C項(xiàng)正確;
D. 為了探究反應(yīng)條件,可采用對(duì)照實(shí)驗(yàn),用黑色紙?zhí)滋鬃⊙b滿甲烷和氯氣的試管,一段時(shí)間后進(jìn)行觀察,故D項(xiàng)正確;
答案選B。
【例7-2】
下列實(shí)驗(yàn)操作或?qū)?shí)驗(yàn)事實(shí)的描述正確的有
① 與 NaOH 的水溶液共熱,反應(yīng)后生成的醇能被氧化為醛
②除去苯中的己烯:向溶液中加入濃溴水,分液
③鑒別己烯和甲苯:向己烯和甲苯中分別滴入酸性KMnO4溶液,振蕩觀察是否褪色
④除去乙烷中少量乙烯:通入氫氣在一定條件下反應(yīng),使乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷
⑤用濃溴水可將C2H5OH、AgNO3溶液、C2H5Br,苯區(qū)分開
⑥檢驗(yàn)CH2BrCOOH中的溴元素,取樣加入足量的NaOH醇溶液并加熱,冷卻后加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,觀察沉淀顏色
⑦CH3Cl、 、 中加入 NaOH 的醇溶液共熱,然后加入稀硝酸呈酸性,再滴入 AgNO3溶液,均有沉淀生成
A.①⑤B.①②④C.①③⑥D(zhuǎn).②⑤⑦
【答案】A
【解析】①(CH3)3CCH2Cl與NaOH的水溶液共熱,反應(yīng)后生成的醇為(CH3)3CCH2OH,該醇與—OH相連碳原子上連有2個(gè)H原子,該醇能被氧化為醛(CH3)3CCHO,①正確;
②加入足量濃溴水與己烯發(fā)生加成反應(yīng)所得生成物溶于苯中,苯中有新雜質(zhì),②錯(cuò)誤;
③己烯屬于烯烴,甲苯屬于苯的同系物、與苯環(huán)相連的側(cè)鏈為—CH3,己烯和甲苯都能被酸性KMnO4溶液氧化,都能使酸性KMnO4溶液褪色,不能用酸性KMnO4溶液鑒別己烯和甲苯,③錯(cuò)誤;
④通入氫氣能與乙烯在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成乙烷,但H2的量難以控制,所得乙烷中可能混有H2,④錯(cuò)誤;
⑤C2H5OH與濃溴水互溶、不分層,AgNO3溶液與濃溴水反應(yīng)產(chǎn)生淡黃色沉淀,C2H5Br與濃溴水混合后、振蕩、靜置分層、下層呈橙紅色,苯與濃溴水混合后、振蕩、靜置分層、上層呈橙紅色,現(xiàn)象不同,可以鑒別,⑤正確;
⑥CH2BrCOOH在NaOH醇溶液中加熱不能發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生Br-,冷卻后加稀硝酸將NaOH中和,加入AgNO3溶液不會(huì)產(chǎn)生沉淀,不能檢驗(yàn)溴元素,⑥錯(cuò)誤;
⑦CH3Cl中只有1個(gè)碳原子,(CH3)3CCH2Cl中與Cl相連碳原子的鄰碳上沒有H原子, 中與Br相連碳原子的鄰碳上沒有H原子,三種物質(zhì)在NaOH的醇溶液中共熱都不能發(fā)生消去反應(yīng),加入稀硝酸呈酸性,再滴入AgNO3溶液都沒有沉淀生成,⑦錯(cuò)誤;
正確的為①⑤,答案選A。
【變式7-1】
(遼寧省沈陽市五校協(xié)作體2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>
A.圖1用油酸甘油酯萃取碘水中的碘
B.圖2觀察甲烷取代反應(yīng)的現(xiàn)象
C.圖3證明石蠟分解產(chǎn)物中含有烯烴等不飽和烴
D.圖4對(duì)粗硝基苯(沸點(diǎn)為210.9℃)蒸餾提純
【答案】C
【解析】A.油酸甘油酯中含有碳碳雙鍵,油酸甘油酯能與碘發(fā)生加成反應(yīng),不能用油酸甘油酯萃取碘水中的碘,故不選A;
B.甲烷與氯氣在強(qiáng)光直射條件下發(fā)生爆炸,故不選B;
C.圖3中高錳酸鉀褪色,證明石蠟分解產(chǎn)物中含有烯烴等不飽和烴,故選C;
D.蒸餾時(shí)溫度計(jì)測定餾分的溫度,圖示溫度計(jì)水銀球未在支管口處,且錐形瓶不能密封,故不選D;
選C。
【變式7-2】
溴苯是一種化工原料,實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
按下列合成步驟回答問題:
(1)在a中加入15mL過量的無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴,有白霧產(chǎn)生,a中發(fā)生的反應(yīng)是 。繼續(xù)滴加至液溴滴完。裝置c的作用是 ;水流方向是 (填“下進(jìn)上出”或“上進(jìn)下出”);裝置d的作用是 。
(2)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
①向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br2,寫出除Br2的離子方程式:____Br2+____=____+____BrO+____。
③用 操作獲得粗溴苯,向其中加入少量無水氯化鈣,靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是 。
(3)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為 ,要進(jìn)一步提純,下列操作中必須的是 (填入正確選項(xiàng)前的字母)。
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.蒸餾 D.萃取
【答案】(1)+Br2+HBr 冷凝回流溴和苯,減小原料揮發(fā)損失 下進(jìn)上出 吸收溴化氫和揮發(fā)的溴單質(zhì)
(2)3Br2+6OH-=+3H2O+5Br- 分液 干燥
(3)苯 A
【分析】在鐵作催化劑作用下,苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和HBr,液溴沸點(diǎn)低、易揮發(fā),反應(yīng)生成的HBr氣體中混有揮發(fā)出的Br2,實(shí)驗(yàn)時(shí)用氫氧化鈉溶液吸收HBr和未反應(yīng)的Br2;向反應(yīng)后的溶液中加水洗滌,過濾除去鐵;濾液經(jīng)水、氫氧化鈉溶液、水依次洗滌后,分液得到粗苯;粗苯經(jīng)干燥、蒸餾得到溴苯,據(jù)此回答;
【解析】(1)鐵和溴反應(yīng)生成三溴化鐵,三溴化鐵與苯作用,生成溴苯,同時(shí)有溴化氫生成,a中發(fā)生的化學(xué)方程式為:2Fe+3Br2=2FeBr3,+Br2+HBr,苯和液溴易揮發(fā),使用冷凝管的目的是冷凝回流,減小原料揮發(fā)損失,且為提高冷凝效果,冷卻水的流向是下進(jìn)高出;裝置d中氫氧化鈉溶液的作用是吸收HBr和未反應(yīng)的Br2,防止污染大氣,裝置d中倒置漏斗的作用是防倒吸和處理尾氣,故答案為:+Br2+HBr;冷凝回流溴和苯,減小原料揮發(fā)損失;下進(jìn)上出;吸收溴化氫和揮發(fā)的溴單質(zhì);
(2)②NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr和未反應(yīng)的Br2,生成溴酸鈉和水,離子方程式為3Br2+6OH-=+3H2O+5Br-,故答案為:3Br2+6OH-=+3H2O+5Br-;
③經(jīng)過水洗分液分離后得到的粗溴苯,因溴苯微溶于水,故粗溴苯中仍有少量水分,加入的氯化鈣有吸水性,所以氯化鈣的作用是干燥,故答案為:分液;干燥;
(3)溴苯能溶于苯中,所以經(jīng)以上分離操作后,溴苯中的主要雜質(zhì)是苯,二者互溶應(yīng)該采用蒸餾方法分離,故答案為:苯;A。
08陌生烴類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
【例8-1】
下列有關(guān)螺辛烷的說法正確的是
A.分子式為B.一氯代物有4種
C.分子中所有碳原子共面D.與互為同分異構(gòu)體
【答案】B
【解析】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,螺辛烷的分子式為,故A錯(cuò)誤;
B.由螺辛烷的結(jié)構(gòu)簡式可知其中含有4種類型的氫,所以一氯代物有4種結(jié)構(gòu),故B正確;
C.螺辛烷屬于環(huán)烷烴,分子中所有的8個(gè)碳原子均為sp3雜化,所以分子中所有碳原子不可能共平面,故C錯(cuò)誤;
D.的分子式為C8H16,兩者分子式不同,所以不是同分異構(gòu)體,故D錯(cuò)誤;
故選B。
【例8-2】
(陜西省西安市大聯(lián)考2022-2023高二下學(xué)期期中)甲和乙的結(jié)構(gòu)式如圖所示,下列關(guān)于上述兩種物質(zhì)的說法正確的是
A.乙的系統(tǒng)命名為:2-甲基丙烷 B.兩者碳?xì)滏I(C-H)數(shù)目不同
C.兩者分子式不同D.兩者物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)完全相同
【答案】A
【解析】A.根據(jù)有機(jī)物的系統(tǒng)命名法,乙物質(zhì)的最長碳鏈有3個(gè)碳,其2號(hào)碳上有1個(gè)甲基,則該有機(jī)物的系統(tǒng)命名為2-甲基丙烷,A正確;
B.根據(jù)甲、乙結(jié)構(gòu),1個(gè)有機(jī)物甲中有10個(gè)C-H鍵,1個(gè)有機(jī)物乙中有10個(gè)C-H鍵,二者數(shù)目相同,B錯(cuò)誤
C.有機(jī)物甲的分子式為C4H10,有機(jī)物乙的分子式為C4H10,二者分子式相同,C錯(cuò)誤;
D.二者結(jié)構(gòu)不同,二者的物理性質(zhì)不同,D錯(cuò)誤;
故答案選A。
【變式8-1】
甲基環(huán)戊烷()常用作溶劑及色譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),也可用于有機(jī)合成。下列有關(guān)該有機(jī)化合物的說法錯(cuò)誤的是
A.分子式為C6H12
B.光照下可以與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)
C.易溶于水及苯
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】A項(xiàng),甲基環(huán)戊烷的分子式為C6H12,正確;B項(xiàng),光照下可以與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),正確;C項(xiàng),烷烴均難溶于水,錯(cuò)誤;D項(xiàng),不能使酸性KMnO4溶液褪色,正確。
【變式8-2】
異丙苯()是一種重要的化工原料,下列關(guān)于異丙苯的說法不正確的是
A.異丙苯是苯的同系物
B.在一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
C.可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別苯與異丙苯
D.在光照條件下,異丙苯與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的氯代產(chǎn)物有2種
【答案】D
【解析】A項(xiàng),同系物是指結(jié)構(gòu)相似在組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì),故異丙苯是苯的同系物,正確;B項(xiàng),已知異丙苯中含有苯環(huán),故在一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),正確;C項(xiàng),已知苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,而異丙苯可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別苯與異丙苯,正確;D項(xiàng),根據(jù)等效氫原理可知,在光照條件下,異丙苯與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)只能取代取代基上的H,則生成的一氯代產(chǎn)物有2種,還有二氯代物、三氯代物、四氯代物等等,錯(cuò)誤。
【變式8-3】
已知(a)、(b)、(c)的分子式均為,下列有關(guān)敘述正確的是
A.a(chǎn)、b、c與1,3-丁二烯互為同系物
B.a(chǎn)、b、c分子中的5個(gè)碳原子一定都處于同一個(gè)平面
C.a(chǎn)、b、c都能使溴的溶液褪色,且褪色原理相同
D.在一定條件下,不飽和碳上的氫原子也可以被取代,則a、b、c的一氯代物都只有三種(不考慮立體異構(gòu))
【答案】C
【解析】A.同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個(gè)“CH?”原子團(tuán)的有機(jī)化合物; 1,3-丁二烯分子式為C4H6,與a、b、c不是同系物,A錯(cuò)誤;B.由甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)可知a分子中的5個(gè)碳原子一定不處于同一個(gè)平面,B錯(cuò)誤;C.a(chǎn)、b、c分子中都有碳碳雙鍵,故都能與溴發(fā)生加成反應(yīng),所以都能使溴的CCl4溶液褪色,C正確;D.在一定條件下,不飽和碳上的氫原子也可以被取代,則a、b、c的一氯代物分別是4、3、3種(不考慮立體異構(gòu)),D錯(cuò)誤;故選C。
題型1 烴的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式
題型5 反應(yīng)類型、分子共面的判斷
題型2 烴的命名
題型6 烴的同分異構(gòu)體的判斷
題型3 烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律
題型7 有關(guān)烴的化學(xué)實(shí)驗(yàn)
題型4 烴的化學(xué)性質(zhì)
題型8 陌生烴類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
現(xiàn)象
?。庹蘸?,產(chǎn)生白霧,混合氣體顏色變淺
ⅱ.試管內(nèi)液面上升至試管的2/3;試管壁和液面上出現(xiàn)少量油狀液滴

液溴
溴苯
密度
0.88
3.10
1.50
沸點(diǎn)
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶

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