高一化学苏教版2成长训练:第一单元化石燃料与有机化合物含解析
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主动成长
夯基达标
一、选择题
1。
北京申办2008年奥运会时提出了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运"的口号.为了使2008年北京奥运会办成绿色奥运会,下列做法不可取的是()
A。
用天然气逐步取代民用燃煤 B.关闭所有的化工厂
C。
提高污水处理率 D.降低机动车辆的尾气污染
思路解析:A、C、D三项是正确的,B项关闭所有的化工厂是不可取的.
答案:B
2.二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可代替某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品,用作空调、冰箱和冰冻库的制冷剂。
试判断二氟甲烷的结构简式()
A.有4种
B.有3种C。
有2种D。
只有1种
思路解析:因为甲烷是正四面体结构,因此,正四面体的任何两个顶点总是相邻的。
二氟甲烷只有一种结构简式.
答案:D
3.在相同条件下,对环境污染程度最小的燃料是()
A。
液化气B。
煤油C。
煤饼D。
木柴
思路解析:液化气和煤油的主要成分是某些烷烃的混合物,但液化气中烃的含碳量相对较低,燃烧相对完全些,而煤饼和木柴的成分较复杂,含有C、H外,还有S、N等元素。
答案:A
4.天然气和液化石油气(主要成分为C3-C5的烷烃)燃烧的化学方程式表示为:
CH4+2O2−−→
−点燃CO2+2H2O
C3H8+5O2−−→
−点燃3CO2+4H2O
现有一套以天然气为燃气的灶具,今改用液化石油气为燃料,应采取的正确措施是()
A.增大空气进入量,减小石油气进入量
B。
减小空气进入量,减小石油气进入量
C.增大空气进入量,增大石油气进入量
D。
减小空气进入量,增大石油气进入量
思路解析:从化学方程式可以看出,含碳量增大,耗氧量也增大。
所以燃烧等物质的量或等体积的C3H8耗氧量是原天然气(CH4)耗氧量的2。
5倍,故必须调整C3H8和空气的进气量,否则就不会完全燃烧。
因此应减小C3H8的进气量,增大空气的进入量,才有利于C3H8完全燃烧,充分放热,不产生有害气体。
答案:A
5。
加成反应是有机化学中的一类重要的反应,下列属于加成反应的是( )
A。
甲烷与氯气混合后光照反应 B.乙烯与溴的
四氯化碳溶液反应
C.乙烯使高锰酸钾酸性溶液褪色
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色
思路解析:甲烷与氯气混合后光照反应属于取代反应,乙烯使高锰酸钾酸性溶液的褪色反应属于氧化反应,在苯中滴入溴水,溴水褪色属于物理变化,而乙烯与溴的四氯化碳溶液反应属于加成反应.答案:B
6.能发生加成反应,也能发生取代反应,但不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是( )
A.二甲苯B。
氯乙烷 C.苯D.丙烯
思路解析:二甲苯能发生加成反应也能发生取代反应,还能使高锰酸钾酸性溶液褪色;氯乙烷不能发生加成反应,能发生取代反应,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色;丙烯能发生加成反应也能发生取代反应,还能使高锰酸钾酸性溶液褪色;苯能发生加成反应也能发生取代反应,但不能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
答案:C
7。
某烷烃的相对分子质量为72,跟氯气反应生成的一氯代物只有一种,这种烷烃是( )
A。
2,2—二甲基丙烷B。
戊烷C。
2—甲基丙烷D。
2—甲基丁烷
思路解析:相对分子质量为72的烷烃有:戊烷、2,2-二甲基丙烷、
2-甲基丁烷,但其中跟氯气反应生成的一氯代物只有一种的是2,2—二甲基丙烷.
答案:A
8.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯代物的数目分别是( )
A。
2个甲基,能生成4种一氯代物B。
3个甲基,能生成4种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物D。
4个甲基,能生成4种一氯代物
思路解析:有2个甲基的已烷碳链为C—C-C—C—C-C,(其一氯代物有3种);有3个甲基的已烷的碳链为(其一氯代物有
5种)和(其一氯代物有4种);有4个甲基的已烷的碳链为(其一氯代物有3种)和(其一氯代物有2种)。
答案:BC
9.两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1。
16 g·L—1,则关于此混合物组成的说法正确的是( )
A。
一定有甲烷B。
一定有乙烷
C.可能是甲烷和戊烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
思路解析:该混合烃的平均相对分子质量为:1.16×22.4=26。
甲烷
是相对分子质量最小的烷烃,相对分子质量为16,其他烷烃相对分子质量都大于26,所以组成中一定有甲烷,是甲烷和某气态烷烃的混合物。
答案:A
10.在标准状况下,将0。
008 mol甲烷和氧气的混合气体点燃,完全燃烧后,将生成的气体通入100 mL 0.02 mol/L的石灰水中,得到0.10 g纯净的白色沉淀,则原混合气体中甲烷和氧气的体积比可能是()
A.3∶5 B。
1∶2 C。
1∶3 D。
1∶7
思路解析:若石灰水过量,则生成的0。
1 g CaCO3沉淀中的C元素全部来自甲烷,易求出n(CH4)为0.001 mol,此时混合气体中V(CH4)∶V(O2)=n(CH4)∶n(O2)=1∶7,符合题中“CH4完全燃烧”的条件;若石灰水不足,则产生的CO2先与Ca(OH)2反应生成0.2 g CaCO3沉淀,且多余的CO2使其中的0。
1 g CaCO3转化为Ca(HCO3),则易求出产生的CO2的物质的量为0.003 mol,此时原混合气体中2
V(CH4)∶V(O2)=n(CH4)∶n(O2)=3∶5,但混合气体中的O2不能使其中的CH4完全燃烧,应舍去。
答案:D
11。
10 mL某气态烃,在50 mL氧气里充分燃烧,得到液态水和体积为
35 mL的混合气体,该气态烃可能是()
A.CH4B。
C2H6C。
C4H6 D.C2H4
思路解析:设烃化学式为C x H y
C x H y +(x+4y )O 2xCO 2+2y H 2O ΔV(气体体积改变) 1 x+4y x (1+x+4y —x)=1+4y
10 mL 10(x+4
y ) mL (10+50—35) mL 所以10(1+4
y )=25,y=6, 又因为10(x+4
y )≤50,所以x≤3。
5,x=1,2,3。
答案:B
12.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相同。
将1。
0体积这种混合气体在氧气中充分燃烧,生成2。
0体积的CO 2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( )
A.3∶1
B.1∶3 C 。
2∶3 D.3∶2
思路解析:根据阿伏加德罗定律,相同状况下,气体的体积之比等于物质的量之比,可知1 mol 混合烃充分燃烧后生成2 mol CO 2和2。
4 mol H 2O,则混合烃的平均分子组成为C 2H 4。
8.又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同,可以判定它们分别是C 2H 6和C 2H 4.无论C 2H 6与C 2H 4以怎样的体积比混合,它们平均碳原子个数都是2。
因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比,将由它们分子里所含的H 原子个数决定。
可用十字交叉法求解:
322.18.0 答案:C
二、填空题
13.甲烷、乙烯、苯、甲苯四种有机物中具有下列性质的是_________(1)不能与溴水反应,能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是_________。
(2)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是_________。
(3)见光能跟氯气反应,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是_________。
(4)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是_________.思路解析:不能与溴水反应,能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是甲苯;在催化剂作用下能与纯溴反应、不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是苯;见光能跟氯气反应,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是甲烷;在催化剂作用下加氢生成乙烷、和水在一定条件下生成酒精的是乙烯。
答案:(1)甲苯(2)苯(3)甲烷(4)乙烯
14。
1 mol有机物A能与1 mol氢气发生加成反应,其加成后的产物是2,2,3-三甲基戊烷,则此有机物A可能的结构简式是_________。
思路解析:2,2,3-三甲基戊烷的结构简式为。
因1 mol有机物A与1 mol H2发生加成反应生成该烷烃,则有机物A 应为烯烃。
因加成过程中有机物的碳架结构不变,其产物中凡是在C —C的碳原子上都结合有氢原子的,原来都可能是C==C键,由此可确定有机物A的可能结构。
答案:
15。
某些有机物的结构简式可用“键线式”表示。
如异丁烷
的结构简式可用键线式表示为。
“立方烷"是一种新合成的烃,其分子为正方体结构如下图所示:
(1)写出立方烷的分子式:__________________________.
(2)该立方烷的二氯代物共有________种同分异构体。
(3)是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃?______________________________。
思路解析:(1)正立方体为一对称结构,有8个角,每个角为一个碳原子,每个碳原子均和相邻的三个角上的碳原子以单键结合,只剩1个价键用氢原子来饱和,故其分子式为C8H8。
(2)其二氯代物的同分异构体可知如下图所示:
共有3种。
(3)分子式为C8H8的立方烷的相对分子质量为104,分子式为C n H2n+2的烷烃的相对分子质量为14n+2,由14n+2=104解出n不是整数,即相对分子质量为104的烷烃不存在.
答案:(1)C8H8(2)3 (3)不存在
16。
原子核磁共振谱(PMR)是研究有机化合物结构的重要方法之一.在所研究的化合物分子中,所处位置完全相同的氢原子(等性H 原子)在核磁共振谱中出现同一种信号峰,谱中峰的强度与等性H原子的数目成正比.如乙醛(CH3CHO)在核磁共振谱中有2种信号峰,
其强度之比为3∶1.
(1)结构简式如所示的有机物,在PMR谱中观察到各种峰的强度之比为_________.
(2)实践中可以根据PMR谱中观察到的氢原子给出的峰值情况,确定有机物的结构。
如分子式为C3H6O2的链状有机化合物,在核磁共振谱上给出的峰的稳定强度有三种,其中的两种峰值强度之比为
①3∶3,②2∶2∶1∶1.请推断出其对应的结构简式①_______;
②_______。
(3)如果用核磁共振谱的方法来研究C2H6O的结构。
请简要说明根据核磁共振谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法__________________________________________________________。
思路解析:(1)该化合物有五种不同环境的氢原子,每种氢原子各有2个。
(2)分子式为C3H6O2的链状有机化合物峰值强度之比为3∶3,说明有两种氢原子,各有3个;分子式为C3H6O2的链状有机化合物峰值强度之比为2∶2∶1∶1,说明有四种氢原子,各有2个、2个、1个、1个。
(3)分子式为C2H6O的化合物有两种:乙醇和甲醚,峰值强度之比分别为3∶2∶1和一种峰值.
答案:(1)1∶1∶1∶1∶1
(2)CH3COOCH3CH2OHCH2CHO
(3)CH3CH2OH峰值强度之比为3∶2∶1,CH3OCH3只有一种峰值
三、计算题
17.某烷烃和单烯烃的混合气体2。
24 L(标准状况),将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓H2SO4,浓H2SO4增重4.05 g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰质量增加了6.60 g;另取该混合气体2。
24 L(标准状况)通过过量溴水,溴水质量增加1。
05 g。
通过计算回答:
(1)混合气体由哪两种烃组成?
(2)两种烃的体积分数各是多少?
思路解析:烷烃和单烯烃的混合气体2.24 L完全燃烧产生的气体缓缓通过浓H2SO4,浓H2SO4增重4。
05 g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰质量增加了6。
60 g。
烷烃一定为甲烷,烯烃为丙烯、丁烯中的一种,再根据碱石灰的质量增加了6。
60 g、溴水质量增加1.05 g,所以是丙烯。
答案:(1)混合气体由甲烷和丙烯组成。
(2)CH4:75%C3H6:25%
18. 主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有()
A.2种B。
3种C。
4种D.5种
思路解析:主链为5个C原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃只能是
和,共2种。
答案:A
19。
研究发现,烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂、两端基团重新组合为新的烯烃。
若CH2与CH2的混合物发生该类反应,则新生成的烯烃中共平面的碳原子数可能为( )
A.2,3,4 B。
3,4,5 C。
4,5,6 D。
5,6,7
思路解析:本题主要考查有关烯烃、烷烃的空间构型及利用相关信息的能力。
根据题给信息,所给两种烯烃反应后生成的新的烯烃分别为CH2==CH2,
和CH3CH2CH==CH2CH3,联想乙烯分子的空间构型可知除乙烯外,其他烯烃分子中共面的碳原子数分别为5、6、4,故本题答案为C。
答案:C
20。
已知:可简写为。
降冰片烯的分子结构可表示为:
(1)降冰片烯属于___________。
a。
环烃b。
不饱和烃 c.烷烃d。
芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为___________.
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为_____________。
(4)降冰片烯不具有的性质___________。
a。
能溶于水 b.能发生氧化反应
c。
能发生加成反应d。
常温常压下为气体思路解析:(1)从降冰片烯的分子结构可以看出,既有环状结构又有碳碳双键,属于环烯烃,即不饱和烃。
(2)其分子式可以根据结构式写为C7H10.(3)所写同分异构体含一个六元单环结构,因此其结构简式可写为.(4)根据降冰片烯为环烯烃,根据烃的物理性质应不溶于水.常温下碳原子数大于4时应为非气体,可选ad。
答案:(1)ab (2)C7H10(3)。
(4)a、d。