
第1節(jié) 重要的烴 化石燃料的綜合利用
【考綱要求】
了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征?!?了解有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象。能正確書寫簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體?!?掌握常見有機(jī)反應(yīng)類型?!?了解甲烷、乙烯、苯等有機(jī)化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用?!?了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用?!?了解常見高分子材料的合成及重要應(yīng)用。
考點(diǎn)一 甲烷、乙烯和苯[學(xué)生用書P137]
1.有機(jī)化合物
(1)有機(jī)化合物:指含碳元素的化合物,但含碳化合物CO、CO2、碳酸及碳酸鹽屬于無機(jī)化合物。
(2)烴:僅含有碳、氫兩種元素的有機(jī)化合物。
(3)烷烴:碳原子與碳原子以單鍵構(gòu)成鏈狀,碳的其余價(jià)鍵全部被氫原子飽和,這種烴稱為飽和鏈烴,也稱為烷烴。
2.甲烷、乙烯和苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)比較
甲烷
乙烯
苯
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
CH4
CH2=== CH2
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
只含單鍵的飽和烴
含碳碳雙鍵的不飽和烴
苯環(huán)含有介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵
立體構(gòu)型
正四面體形
平面形
平面正六邊形
物理性質(zhì)
無色氣體,難溶于水
無色、具有特殊氣味的液體,難溶于水
主要反應(yīng)類型
取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)(燃燒)
加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)
加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)(燃燒)
3.甲烷、乙烯和苯的化學(xué)性質(zhì)
(1)燃燒反應(yīng)
甲烷、乙烯和苯的燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①甲烷:CH4+2O2CO2+2H2O (淡藍(lán)色火焰)。
②乙烯:C2H4+3O22CO2+2H2O (火焰明亮且伴有黑煙)。
③苯:2C6H6+15O212CO2+6H2O(火焰明亮并帶有濃煙)。
(2)取代反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。
①甲烷與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
②苯的兩個(gè)取代反應(yīng)
a.鹵代反應(yīng):苯與液溴發(fā)生溴代反應(yīng)的化學(xué)方程式為
;
b.硝化反應(yīng):化學(xué)方程式為
。
(3)加成反應(yīng):有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。
①乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CH2===CH2
②苯與氫氣加成的化學(xué)方程式:
③加聚反應(yīng):合成聚乙烯塑料的化學(xué)方程式為
nCH2===CH2CH2—CH2。
4.烷烴
(1)烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
通式
CnH2n+2(n≥1)
結(jié)構(gòu)
鏈狀(可帶支鏈)分子中碳原子呈鋸齒狀排列;
碳原子間以單鍵相連,其余價(jià)鍵均被氫原子飽和
特點(diǎn)
一個(gè)碳原子與相鄰四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu);
1 mol CnH2n+2含共價(jià)鍵的數(shù)目是(3n+1)NA
物理性質(zhì)
密度:隨著分子中碳原子數(shù)的增加而增大,但都小于水的密度;
熔、沸點(diǎn):隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高;
狀態(tài):氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài),一般情況下,碳原子數(shù)小于5的烷烴常溫下呈氣態(tài)
化學(xué)性質(zhì)
取代反應(yīng);氧化反應(yīng)(燃燒);分解反應(yīng)(高溫裂解)
(2)烷烴的習(xí)慣命名法
①當(dāng)碳原子數(shù)n≤10時(shí),用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;當(dāng)n>10時(shí),用漢字?jǐn)?shù)字表示。
②當(dāng)碳原子數(shù)n相同時(shí),用正、異、新來區(qū)別。
例如:CH3CH2CH2CH2CH3稱為正戊烷,
(CH3)2CHCH2CH3稱為異戊烷,C(CH3)4稱為新戊烷。
1.甲烷的二鹵代物有兩種結(jié)構(gòu)( )
2.丙烯分子中所有原子都處于同一平面( )
3.甲烷中含有乙烯氣體,可通過酸性高錳酸鉀溶液除去( )
4.制備氯乙烷可用乙烷與少量氯氣在光照條件下反應(yīng)( )
5.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原理相同( )
6.乙烯和乙烷都能發(fā)生加聚反應(yīng)( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
題組一 考查烴的重要性質(zhì)
1.下列關(guān)于有機(jī)物性質(zhì)描述中,正確的是( )
A.用溴的四氯化碳溶液可鑒別CH4和C2H4
B.苯與濃硫酸、濃硝酸的混合酸加熱發(fā)生加成反應(yīng)
C.聚乙烯能使溴水褪色
D.苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)說明苯分子中含碳碳雙鍵
解析:選A。 A項(xiàng),乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)而使其褪色,甲烷與溴的四氯化碳溶液不反應(yīng);B項(xiàng),苯與濃硫酸、濃硝酸的混合酸加熱發(fā)生的是取代反應(yīng);C項(xiàng),聚乙烯中不存在碳碳雙鍵,不能使溴水褪色;D項(xiàng),苯分子中不存在碳碳雙鍵。
2.下列化合物中既能發(fā)生取代反應(yīng),也能發(fā)生加成反應(yīng),還能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
A.乙烷 B.乙醇
C.丙烯 D.苯
解析:選C。乙烷與Cl2在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng),但不能發(fā)生加成反應(yīng),也不能使酸性KMnO4溶液褪色,A不符合題意;乙醇能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng),也能被酸性KMnO4溶液直接氧化成乙酸,但不能發(fā)生加成反應(yīng),B不符合題意;丙烯能與Cl2在一定條件下發(fā)生 α-H 的取代反應(yīng),能與Br2發(fā)生加成反應(yīng),還能使酸性KMnO4溶液褪色,C符合題意;苯能與HNO3發(fā)生取代反應(yīng),也能與H2發(fā)生加成反應(yīng),但不能使酸性KMnO4溶液褪色,D不符合題意。
題組二 考查烴的反應(yīng)類型
3.下列反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是( )
①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
③CH3CH2CH3+Cl2CH3CHClCH3+HCl
A.①②⑤ B.③④
C.①③ D.②④⑤
解析:選B。①為加成反應(yīng);②為氧化反應(yīng);⑤為加聚反應(yīng)。
4.下列關(guān)于有機(jī)物的認(rèn)識(shí)正確的是( )
A.C2H6與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)、C2H4與HCl發(fā)生加成反應(yīng)均可得到純凈的C2H5Cl
B.將甲烷和乙烯的混合氣體通過盛有濃溴水的洗氣瓶,即可提純甲烷
C.乙烯結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,苯結(jié)構(gòu)中不含碳碳雙鍵,但兩者均可以發(fā)生加成反應(yīng)
D.苯能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色,發(fā)生的都是氧化反應(yīng)
解析:選C。乙烷(C2H6)與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)得到多種氯代產(chǎn)物的混合物,A錯(cuò)誤;濃溴水具有揮發(fā)性,故混合氣體通過濃溴水的洗氣瓶時(shí),甲烷中又混有溴蒸氣,B錯(cuò)誤;苯能使溴水褪色是由于苯能萃取溴水中的Br2而不是發(fā)生氧化反應(yīng),D錯(cuò)誤。
加成和取代反應(yīng)的特點(diǎn)
(1)加成反應(yīng)的特點(diǎn)是“斷一,加二,都進(jìn)來”?!皵嘁弧笔侵鸽p鍵中的一個(gè)不穩(wěn)定鍵斷裂;“加二”是指加上兩個(gè)其他原子或原子團(tuán),一定分別加在兩個(gè)不飽和碳原子上,此反應(yīng)類似無機(jī)反應(yīng)中的化合反應(yīng),理
論上原子利用率為100%。
(2)取代反應(yīng)的特點(diǎn)是“上一下一,有進(jìn)有出”,類似無機(jī)反應(yīng)中的復(fù)分解反應(yīng),注意在書寫化學(xué)方程式時(shí),防止漏寫產(chǎn)物中的小分子,如酯化反應(yīng)中生成的水。
考點(diǎn)二 碳的成鍵特征與同分異構(gòu)體[學(xué)生用書P138]
1.有機(jī)物中碳原子的成鍵特征
(1)碳原子的最外層有4個(gè)電子,可與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,而且碳碳原子之間也能相互形成共價(jià)鍵。
(2)碳原子不僅可以形成單鍵,還可以形成雙鍵或三鍵。
(3)多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合形成碳鏈,也可以形成碳環(huán),碳鏈或碳環(huán)上還可以連有支鏈。
2.同系物
(1)定義:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。
(2)烷烴同系物:分子式都符合CnH2n+2 (n≥1),如CH4、CH3CH3、互為同系物。
(3)同系物的化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)呈現(xiàn)一定的遞變規(guī)律。
3.同分異構(gòu)體
(1)具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的化合物互稱為同分異構(gòu)體。
(2)常見烷烴的同分異構(gòu)體
①丁烷的同分異構(gòu)體有2種,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
②戊烷的同分異構(gòu)體有3種,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
4.有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法(以乙烯為例)
電子式
用“·”或“×”表示原子最外層電子成鍵情況的式子
結(jié)構(gòu)式
(1)具有化學(xué)式所能表示的意義,能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu);(2)表示分子中原子的結(jié)合或排列順序的式子,但不表示立體構(gòu)型
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
CH2===CH2
結(jié)構(gòu)式的簡(jiǎn)便寫法,著重突出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(官能團(tuán))
球棍模型
小球表示原子,短棍表示價(jià)鍵(單鍵、雙鍵或三鍵)
比例模型
用不同體積的小球表示不同大小的原子
鍵線式:碳碳鍵用線段來體現(xiàn)。拐點(diǎn)或端點(diǎn)表示碳原子,碳原子上的氫原子不必標(biāo)出,其他原子及其他原子上的氫原子都要標(biāo)出。例如:丙烯、正丙醇的鍵線式分別為。
1.1 mol乙烷分子中含有6 mol共價(jià)鍵( )
2.相對(duì)分子質(zhì)量相同的兩物質(zhì)一定互為同分異構(gòu)體( )
3.分子組成上相差1個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物不一定互為同系物( )
4.有機(jī)物和無機(jī)物之間不存在同分異構(gòu)體( )
5.丙烷的一氯代物和二氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相同( )
6.丁烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHCHCH3( )
答案:1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
題組一 考查同系物的判斷與性質(zhì)
1.下列有關(guān)描述正確的是( )
A.分子組成符合CnH2n的烴,一定是乙烯的同系物
B.C2H6、C4H10、C6H14在常溫下均為氣體
C.脂肪烴不溶于水,但芳香烴可溶于水
D.烴的密度比水的密度小
解析:選D。A項(xiàng),環(huán)烷烴的組成也符合CnH2n,與乙烯的結(jié)構(gòu)不相似;B項(xiàng),碳原子數(shù)大于4的烴,在常溫下一般呈非氣態(tài);C項(xiàng),所有的烴都難溶于水。
2.丁烷(分子式C4H10)廣泛應(yīng)用于家用液化石油氣,也用于打火機(jī)中作燃料,下列關(guān)于丁烷的敘述不正確的是( )
A.在常溫下,C4H10 是氣體
B.C4H10 與CH4互為同系物
C.丁烷有正丁烷與異丁烷兩種同分異構(gòu)體
D.C4H10 進(jìn)行一氯取代后生成兩種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物
解析:選D。在常溫下,C4H10是氣體,C4H10與CH4均是烷烴,碳原子數(shù)不同,互為同系物,A、B均正確;丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷兩種同分異構(gòu)體,它們進(jìn)行一氯取代后共生成2+2=4種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物,C正確,D錯(cuò)誤。
題組二 考查同分異構(gòu)體的判斷
3.下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中,正確的是( )
A.C5H12 有兩種同分異構(gòu)體
B.C8H10只有三種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體
C.CH3CH2CH2CH3在光照條件下與氯氣反應(yīng),只生成一種一氯代烴
D.甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含三個(gè)碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有六種
解析:選D。A項(xiàng),C5H12 有三種同分異構(gòu)體,錯(cuò)誤;B項(xiàng),C8H10屬于芳香烴的同分異構(gòu)體有、共四種,錯(cuò)誤;C項(xiàng),CH3CH2CH2CH3在光照條件下的一氯代烴有兩種,錯(cuò)誤;D項(xiàng),正丙基取代苯環(huán)上的氫原子有鄰、間、對(duì)三個(gè)位置,同理異丙基也是三個(gè)位置,故其所得產(chǎn)物有六種,正確。
4.分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的有機(jī)化合物有(不考慮立體異構(gòu))( )
A.5種 B.6種
C.7種 D.8種
解析:選D。首先判斷出C5H12O的類別,然后判斷出同分異構(gòu)體。C5H12O能與Na反應(yīng)產(chǎn)生H2,可確定該有機(jī)物是醇,故C5H12O可看作是戊烷中的H被—OH取代的產(chǎn)物。戊烷有正戊烷、異戊烷、新戊烷三種同分異構(gòu)體,正戊烷對(duì)應(yīng)的醇有3種,異戊烷對(duì)應(yīng)的醇有4種,新戊烷對(duì)應(yīng)的醇有1種,故共有8種。
同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法
1.等效氫法
(1)連接在同一碳原子上的氫原子為等效氫,如甲烷中只有一類氫原子。
(2)連接在同一碳原子上的甲基(—CH3)上的氫原子為等效氫,如新戊烷[C(CH3)4]中只有一類氫原子?!?
(3)處于鏡面對(duì)稱位置的碳原子上的氫原子為等效氫,如苯分子為平面正六邊形,為對(duì)稱結(jié)構(gòu),分子中只有一類氫原子。
(4)有幾類不同的等效氫,其一元取代產(chǎn)物就有幾種。
2.先定后動(dòng)法
(1)分析二元取代產(chǎn)物的方法,如分析C3H6Cl2的同分異構(gòu)體,先固定一個(gè)Cl的位置,移動(dòng)另一個(gè)Cl(定一動(dòng)一法),可得其同分異構(gòu)體:
共4種。
(2)分析二甲苯苯環(huán)上的一氯代物,可首先確定二甲苯有3種,然后在3種二甲苯上移動(dòng)Cl,可得6種同分異構(gòu)體:
(標(biāo)號(hào)為Cl可連接的位置)。
題組三 考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)模型及表示方法
5.如圖所示是四種常見有機(jī)物的比例模型示意圖。下列說法正確的是( )
A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使溴水褪色
C.丙中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵
D.丁可由乙烯與水發(fā)生取代反應(yīng)制得
解析:選C。甲是甲烷,與酸性KMnO4溶液不反應(yīng),A錯(cuò);乙是乙烯,與溴水發(fā)生加成反應(yīng),B錯(cuò);丙是苯,苯環(huán)上的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵,C正確;丁是乙醇,可由乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)制得,D錯(cuò)。
6.已知芳香烴Ⅰ、Ⅱ的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示,相關(guān)敘述正確的是( )
A.Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其一氯代物有2種
B.Ⅰ和Ⅱ中都含碳碳單鍵和雙鍵
C.Ⅰ與Ⅱ互為同系物,通式為CnH4n+2(n為苯環(huán)數(shù))
D.與Ⅱ互為同類別物質(zhì)的同分異構(gòu)體還有2種
解析:選D。由物質(zhì)Ⅰ的比例模型可以看出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,A錯(cuò)誤;苯環(huán)之間連有碳碳單鍵,但苯環(huán)中不含碳碳雙鍵,B錯(cuò)誤;物質(zhì)Ⅰ和Ⅱ所含有的苯環(huán)數(shù)不同,所以不是同系物,C錯(cuò)誤;物質(zhì)Ⅱ中兩側(cè)的苯環(huán)可以以鄰、間、對(duì)的方式連接,所以Ⅱ的同類別物質(zhì)的同分異構(gòu)體還有2種,D正確。
考點(diǎn)三 煤、石油、天然氣的綜合利用[學(xué)生用書P140]
1.煤的綜合利用
煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物,主要含有碳元素,還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。
(1)煤的干餾
①概念:把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程。
②煤的干餾產(chǎn)物:a.出爐煤氣(焦?fàn)t氣、粗氨水、粗苯),b.煤焦油,c.焦炭。
(2)煤的氣化
將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程,目前主要方法是碳和水蒸氣反應(yīng)制水煤氣,化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
(3)煤的液化
①直接液化:煤+氫氣液體燃料;
②間接液化:煤+水蒸氣水煤氣甲醇等。
2.天然氣的綜合利用
(1)天然氣的主要成分是甲烷,它是一種清潔的化石燃料,更是一種重要的化工原料。
(2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2的原理:
CH4+H2O(g)CO+3H2。
3.石油的綜合利用
(1)石油的成分
石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。
(2)石油的加工
方法
過程
目的
分餾
把原油中各組分分離成沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物
獲得各種燃料用油
裂化
把相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴
提高汽油等輕質(zhì)油的質(zhì)量和產(chǎn)量
裂解
深度裂化,產(chǎn)物呈氣態(tài)
得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料
4.三大合成材料
(1)三大合成材料是指塑料、合成橡膠和合成纖維。
(2)聚合反應(yīng)
合成聚乙烯的化學(xué)方程式:
nCH2===CH2CH2—CH2,
單體為CH2===CH2,鏈節(jié)為—CH2—CH2—,聚合度為n。
1.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物( )
2.裂化汽油中含有不飽和烴,能使溴水褪色( )
3.常壓分餾得到的汽油是混合物,沒有固定的沸點(diǎn)( )
4.裂化的目的是得到輕質(zhì)油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料( )
5.煤的干餾、石油的裂化屬于化學(xué)變化,石油的分餾、煤的液化屬于物理變化( )
6.聚氯乙烯的單體為氯乙烯( )
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√
1.下列關(guān)于化石燃料的加工說法正確的是( )
A.石油裂化主要得到乙烯
B.石油分餾是化學(xué)變化,可得到汽油、煤油
C.煤干餾主要得到焦炭、煤焦油和出爐煤氣
D.煤制煤氣是物理變化,是高效、清潔地利用煤的重要途徑
解析:選C。石油裂化的目的是獲得更多的液態(tài)輕質(zhì)汽油,A項(xiàng)錯(cuò)誤;石油分餾屬于物理變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;煤制煤氣是化學(xué)變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.下列說法正確的是( )
A.石油的分餾和裂化均屬于化學(xué)變化
B.花生油、豆油、羊油和牛油均屬于高級(jí)脂肪酸甘油酯
C.煤在空氣中經(jīng)過高溫強(qiáng)熱制得焦炭、苯等化工原料
D.汽油、柴油通常作為汽車的燃料,是一種清潔的燃料
解析:選B。石油的分餾是物理變化,石油的裂化是化學(xué)變化,故A錯(cuò)誤;花生油、豆油、羊油和牛油均是高級(jí)脂肪酸與甘油形成的酯,屬于高級(jí)脂肪酸甘油酯,故B正確;煤在空氣中加強(qiáng)熱會(huì)發(fā)生燃燒,煤的干餾需隔絕空氣,故C錯(cuò)誤;汽油、柴油的主要成分是碳?xì)浠衔?,充分燃燒產(chǎn)生二氧化碳,不充分燃燒產(chǎn)生一氧化碳和煙塵,會(huì)對(duì)空氣造成污染,故D錯(cuò)誤。
3.某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下,它是由許多分子中含雙鍵的物質(zhì)M相互加成而得,下列說法正確的是( )
A.該高分子化合物的鏈節(jié)為
B.該化合物的分子式是C3H3Cl3
C.形成該化合物的單體是CHCl===CHCl
D.該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫為CHCl
解析:選C。碳碳單鍵是可以旋轉(zhuǎn)的,該高分子化合物是由許多重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元合成的,這些重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元來源于含有雙鍵的物質(zhì),即打開雙鍵中的一條共價(jià)鍵,形成重復(fù)結(jié)構(gòu)單元,故M應(yīng)為CHCl===CHCl,即鏈節(jié)為,則該高分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫成
CHCl—CHCl,其分子式可寫為CnHnCln或(CHCl)n。
[學(xué)生用書P141]
1.(2016·高考全國(guó)卷Ⅰ,9,6分)下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是( )
A.2-甲基丁烷也稱為異丁烷
B.由乙烯生成乙醇屬于加成反應(yīng)
C.C4H9Cl有3種同分異構(gòu)體
D.油脂和蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物
解析:選B。2-甲基丁烷含有5個(gè)碳原子,也可稱為異戊烷,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇,B項(xiàng)正確;—C4H9有4種結(jié)構(gòu),故C4H9Cl(一氯丁烷)有4種同分異構(gòu)體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;油脂不屬于高分子化合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2015·高考海南卷)分子式為C4H10O并能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的有機(jī)物有(不含立體異構(gòu))( )
A.3種 B.4種
C.5種 D.6種
解析:選B。分子式是C4H10O并能與金屬Na發(fā)生反應(yīng)放出氫氣的物質(zhì)是醇類,C4H10O可以看作是C4H10的分子中的一個(gè)H原子被羥基(OH)取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3 2種不同的結(jié)構(gòu),前者有2種不同的H原子,后者也有2種不同的H原子,它們分別被羥基取代,就得到醇,因此符合該性質(zhì)的醇的種類是4種。
3.(2015·高考全國(guó)卷Ⅱ,11,6分)分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物有(不含立體異構(gòu))( )
A.3種 B.4種
C.5種 D.6種
解析:選B。分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物屬于羧酸,其官能團(tuán)為—COOH,將該有機(jī)物看作C4H9—COOH,而丁基(C4H9—)有4種不同的結(jié)構(gòu),分別為CH3CH2CH2CH2—、(CH3)2CHCH2—、(CH3)3C—、,從而推知該有機(jī)物有4種不同的分子結(jié)構(gòu)。
4.(2017·高考全國(guó)卷Ⅰ,9,6分)化合物 (b)、(d)、(p)的分子式均為C6H6,下列說法正確的是( )
A.b的同分異構(gòu)體只有d和p兩種
B.b、d、p的二氯代物均只有三種
C.b、d、p均可與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)
D.b、d、p中只有b的所有原子處于同一平面
解析:選D。苯的同分異構(gòu)體還有鏈狀不飽和烴,如等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;d的二氯代物有6種,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:
,B項(xiàng)錯(cuò)誤;b為苯,不能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),p是環(huán)烷烴,屬于飽和有機(jī)物,不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;只有苯分子中所有原子共平面,d、p中均有碳原子與其他四個(gè)原子形成共價(jià)單鍵,不能共平面,D項(xiàng)正確。
5.(2016·高考全國(guó)卷Ⅱ,10,6分)分子式為C4H8Cl2的有機(jī)物共有(不含立體異構(gòu))( )
A.7種 B.8種
C.9種 D.10種
解析:選C。C4H8Cl2可看做C4H10中的2個(gè)H被2個(gè)Cl取代得到的產(chǎn)物,C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2兩種異構(gòu)體;2個(gè)Cl取代CH3CH2CH2CH3中同一碳原子和不同碳原子上的2個(gè)H分別有2種和4種不同結(jié)構(gòu);2個(gè)Cl取代CH3CH(CH3)2中同一碳原子和不同碳原子上的2個(gè)H分別有1種和2種不同結(jié)構(gòu)。即符合條件的有機(jī)物共有9種。
6.(2016·高考全國(guó)卷Ⅲ,10,6分)已知異丙苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.異丙苯的分子式為C9H12
B.異丙苯的沸點(diǎn)比苯高
C.異丙苯中碳原子可能都處于同一平面
D.異丙苯和苯為同系物
解析:選C。異丙苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其分子式為C9H12,A項(xiàng)正確。異丙苯的相對(duì)分子質(zhì)量大于苯,故其沸點(diǎn)比苯高,B項(xiàng)正確。異丙苯中苯環(huán)上直接連接異丙基,則分子中碳原子不可能都處于同一平面,C項(xiàng)錯(cuò)誤。異丙苯與苯結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差3個(gè)CH2原子團(tuán),和苯是同系物,D項(xiàng)正確。
[學(xué)生用書P298(單獨(dú)成冊(cè))]
一、選擇題
1.下列有關(guān)生活中常見有機(jī)物的說法正確的是( )
A.甲烷和氯氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),產(chǎn)物是氣體與液體的混合物
B.液化石油氣和天然氣的主要成分都是甲烷
C.苯和乙烯都能使溴水層變?yōu)闊o色,二者都是發(fā)生加成反應(yīng)
D.煤干餾可得煤油,乙烯能從石油中分餾得到
解析:選A。甲烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),生成氣體CH3Cl、HCl和液體CH2Cl2、CHCl3、CCl4;液化石油氣主要是C1~C4的烴類,而天然氣的主要成分是甲烷;苯使溴水層變?yōu)闊o色是因苯萃取了溴的緣故而不是發(fā)生加成反應(yīng);煤干餾可得煤焦油,而不是煤油,乙烯不能從石油中分餾得到。
2.下列說法正確的是( )
A.由乙烯生產(chǎn)聚乙烯的反應(yīng)為縮聚反應(yīng)
B.煤的干餾可分離出煤中含有的煤焦油
C.石油的分餾和食鹽水的蒸餾原理上是相似的
D.石油經(jīng)過分餾得到的汽油是純凈物
解析:選C。A項(xiàng),乙烯通過加聚反應(yīng)合成聚乙烯,錯(cuò)誤;B項(xiàng),在煤中不含有煤焦油,煤的干餾是化學(xué)變化,煤在化學(xué)變化中生成了煤焦油,錯(cuò)誤;D項(xiàng),石油分餾得到的汽油仍然是混合物,錯(cuò)誤。
3.下列化學(xué)用語表達(dá)不正確的是( )
①丙烷的球棍模型為
②丙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHCH2
A.①② B.①③
C.③④ D.②④
解析:選D。②未體現(xiàn)官能團(tuán);④C8H8的結(jié)構(gòu)有多種,如是其中的一種。
4.分子式為C6H12的烯烴且雙鍵在鏈端的同分異構(gòu)體有(不考慮立體異構(gòu))( )
A.8種 B.7種
C.6種 D.5種
解析:選B。分子式為C6H12的烯烴只含有1個(gè),其同分異構(gòu)體中雙鍵處于鏈端,當(dāng)主碳鏈骨架為C===C—C—C—C—C時(shí),結(jié)構(gòu)有1種;當(dāng)主碳鏈骨架為C===C—C—C—C時(shí),甲基可處于2、3、4號(hào)碳原子上,結(jié)構(gòu)有3種;當(dāng)主碳鏈骨架為C===C—C—C,支鏈為乙基時(shí),只能處于2號(hào)碳原子上,結(jié)構(gòu)有1種;支鏈為2個(gè)甲基時(shí),可以均處于3號(hào)碳原子上,也可以分別處于2號(hào)和3號(hào)碳原子上,結(jié)構(gòu)有2種;主碳鏈骨架為C===C—C時(shí),不能成立。因此有7種。
5.下列關(guān)于幾種有機(jī)物的性質(zhì)的描述正確的是( )
A.乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CHBr2
B.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)
C.乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1 mol,完全燃燒生成3 mol H2O
D.苯中無碳碳雙鍵,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不能發(fā)生氧化反應(yīng)
解析:選C。A項(xiàng),應(yīng)生成CH2BrCH2Br;B項(xiàng),乙烯與KMnO4發(fā)生氧化反應(yīng);C項(xiàng),乙烷和丙烯分子中都含有6個(gè)氫原子,依據(jù)氫原子守恒可判斷C項(xiàng)正確;D項(xiàng),苯燃燒是氧化反應(yīng)。
6.有4種碳骨架如下的烴,下列說法正確的是( )
①a和d是同分異構(gòu)體
②b和c是同系物
③a和d都能發(fā)生加聚反應(yīng)
④只有b和c能發(fā)生取代反應(yīng)
A.①② B.①④
C.②③ D.①②③
解析:選A。由題圖可知,a為2-甲基丙烯(CH3)2C===CH2,分子式為C4H8;b為新戊烷(CH3)4C,分子式為C5H12;c為2-甲基丙烷(CH3)3CH,分子式為C4H10;d為環(huán)丁烷,分子式為C4H8,故①②正確;d不能發(fā)生加聚反應(yīng),故③錯(cuò)誤;b和c能發(fā)生取代反應(yīng),但a、d也能發(fā)生取代反應(yīng),故④錯(cuò)誤。
7.有機(jī)化學(xué)中化合物的結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示,如
CH2===CHCH2Br可表示為。則有機(jī)物的二氯代物有(包括順反異構(gòu))( )
A.2種 B.3種
C.4種 D.5種
解析:選C。首先根據(jù)等效氫的概念判斷中只有1種氫原子,有1種一氯代物,然后一氯代物中氫原子的種類有4種,則二氯代物有4種,選C。
8.下列由乙烯推測(cè)丙烯(CH2===CHCH3)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)正確的是( )
A.不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B.不能在空氣中燃燒
C.能使溴水褪色
D.與HCl在一定條件下能加成只得到一種產(chǎn)物
解析:選C。丙烯與乙烯具有相同的官能團(tuán)“”,具有與乙烯類似的化學(xué)性質(zhì),故C正確;丙烯與HCl加成時(shí)產(chǎn)物有兩種,故D不正確。
9.C5H12有3種不同結(jié)構(gòu):甲[CH3(CH2)3CH3],
乙[CH3CH(CH3)CH2CH3],丙[C(CH3)4],下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.甲、乙、丙屬于同系物,均可與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)
B.C5H12表示一種純凈物
C.甲、乙、丙中,丙的沸點(diǎn)最低
D.丙有3種不同沸點(diǎn)的二氯取代物
解析:選C。甲、乙、丙的分子式相同,互為同分異構(gòu)體,A錯(cuò)誤;C5H12可表示甲、乙、丙任一種或其混合物,B錯(cuò)誤;C(CH3)4的二氯代物有兩種:
D錯(cuò)誤。
10.下列說法不正確的是( )
A.石油是由烴組成的混合物 B.①主要發(fā)生物理變化
C.②是石油的裂化、裂解 D.③屬于取代反應(yīng)
解析:選D。乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷。
11.下列有機(jī)反應(yīng)的類型歸屬正確的是( )
①乙酸、乙醇制乙酸乙酯 ②由苯制環(huán)己烷?、垡蚁┦顾嵝愿咤i酸鉀溶液褪色?、苡梢蚁┲苽渚垡蚁、萦杀街葡趸健、抻梢蚁┲苽滗逡彝?br />
A.①⑤屬于取代反應(yīng) B.②④屬于聚合反應(yīng)
C.②③⑥屬于加成反應(yīng) D.③④⑤屬于氧化反應(yīng)
解析:選A。
反應(yīng)
反應(yīng)類型
①乙酸、乙醇制乙酸乙酯
取代反應(yīng)
②由苯制環(huán)己烷
加成反應(yīng)
③乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
氧化反應(yīng)
④由乙烯制備聚乙烯
加聚反應(yīng)
⑤由苯制硝基苯
取代反應(yīng)
⑥由乙烯制備溴乙烷
加成反應(yīng)
12.下列說法正確的是( )
A.氯乙烯、聚乙烯都是不飽和烴
D.乙烯和聚乙烯都能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)
解析:選C。氯乙烯含有氯元素,不屬于烴,而聚乙烯為飽和烴,A錯(cuò);聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B錯(cuò);乙烯含有碳碳雙鍵,能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng),但聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元為—CH2—CH2—,不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng),D錯(cuò)。
13.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是( )
A.用溴水可鑒別苯、CCl4、己烯
B.加濃溴水,然后過濾可除去苯中少量己烯
C.苯、溴水、鐵粉混合制溴苯
D.可用分液漏斗分離己烷和苯的混合物
解析:選A。溴水分別與苯、CCl4混合,不發(fā)生反應(yīng),靜置后分層,苯在上層,呈橙紅色;CCl4在下層,呈橙紅色;溴水與己烯發(fā)生反應(yīng)而褪色,A項(xiàng)正確。溴水和己烯發(fā)生加成反應(yīng)生成的二溴己烷可溶于苯中,無法過濾分離,B項(xiàng)錯(cuò)誤。制溴苯需用苯和液溴反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。己烷和苯互溶,不能用分液法分離,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
14.某烷烴相對(duì)分子質(zhì)量為86,如果分子中含有3個(gè)—CH3、2個(gè)—CH2—和1個(gè),則該結(jié)構(gòu)的烴的一氯取代物(不考慮立體異構(gòu))最多可能有( )
A.9種 B.6種
C.5種 D.4種
解析:選A。根據(jù)烷烴的通式CnH2n+2,14n+2=86,解得n=6,該分子是己烷,含有上述基團(tuán)的分子有CH3CH2CH2CH(CH3)2和CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,CH3CH2CH2CH(CH3)2分子是不對(duì)稱分子,一氯代物有5種,CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子是對(duì)稱分子,一氯代物有4種,共9種。
15.下列關(guān)于苯的敘述正確的是( )
A.反應(yīng)①為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物與水混合浮在上層
B.反應(yīng)②為氧化反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象是火焰明亮并帶有濃煙
C.反應(yīng)③為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物是一種烴
D.反應(yīng)④中1 mol苯最多與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),是因?yàn)橐粋€(gè)苯分子含有三個(gè)碳碳雙鍵
解析:選B。反應(yīng)①為苯的溴代,生成的溴苯密度比水大,沉降在水底,A錯(cuò)誤;反應(yīng)③為苯的硝化,發(fā)生取代反應(yīng),生成的硝基苯為烴的衍生物,C錯(cuò)誤;苯分子中無碳碳雙鍵,D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
16.某烴A是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平,A還是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,A可發(fā)生如圖所示的一系列化學(xué)反應(yīng),其中①②③屬于同種反應(yīng)類型?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
A____________________,B___________________________________,
C____________________,D_________________________________________。
(2)寫出②、④兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型。
②_________________________________,反應(yīng)類型:__________。
④________________________________________________,反應(yīng)類型:__________。
解析:由題意可知A為乙烯,由框圖可知B、C、D分別為CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反應(yīng),④為CH3CH3與Cl2的取代反應(yīng)。
答案:(1)CH2===CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl
CH3CH2OH
(2)CH2===CH2+HClCH3CH2Cl 加成反應(yīng)
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反應(yīng)
17.甲苯是煤的綜合利用得到的產(chǎn)物之一,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為試回答下列問題:
(1)苯與甲苯的相互關(guān)系為________________。
A.同分異構(gòu)體 B.同位素
C.同素異形體 D.同系物
(2)甲苯燃燒時(shí)的現(xiàn)象為__________________________________________;1 mol甲苯完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為____________。
(3)甲苯苯環(huán)上的一氯代物有________種。
(4)已知具有結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可被酸性高錳酸鉀氧化。區(qū)分苯和甲苯的方法是
________________________________________________________________________。
解析:(1) 結(jié)構(gòu)相似,都含苯環(huán),且組成上相差一個(gè)“CH2”原子團(tuán),故互為同系物。
(2)甲苯的分子式為C7H8,碳的含量高,故燃燒時(shí)火焰明亮,冒濃煙;1 mol C7H8完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為7+=9(mol)。
(3)甲苯苯環(huán)上的一氯代物有3種:
(4)由題意知甲苯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色而苯不能,故可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)分二者。
答案:(1)D (2)火焰明亮,冒濃煙 9 mol (3)3
(4)取無色液體,加入酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,若紫色褪去,則該液體為甲苯;若紫色不褪去,則該液體為苯
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功