- 有机化合物
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最近我国自主研制了一种新型燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气 (以C4H10代表汽油),电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.回答如下问题:
(1)C4H10有正丁烷、异丁烷两种结构,写出异丁烷的一氯取代物的结构简式______、______、______.
(2)这个燃料电池放电时发生反应的化学方程式是______.
(3)这个电池的正极发生的反应是O2+4e-=2O2-,负极发生的电极反应方程式是______,
(4)固体电解质里O2-向______极移动,向外电路释放电子的是______极.
正确答案
(1)异丁烷中氢原子的种类有三种,所以其一氯代物有三种,即CH2Cl-CH(CH3)2,(CH3)3Cl,CH3-CCl(CH3)2,故答案为:CH2Cl-CH(CH3)2,(CH3)3Cl,CH3-CCl(CH3)2;
(2)丁烷燃料电池放电时发生反应是丁烷燃烧的化学方程式,即2C4H10+13O2═8CO2+10H2O,故答案为:2C4H10+13O2═8CO2+10H2O;
(3)丁烷燃料电池放电时负极发生的是燃料丁烷失电子的氧化反应,且负极反应=总反应-正极反应,正反应为:
13O2+52e-=26O2-,总反应是:2C4H10+13O2═8CO2+10H2O,所以负极反应是:2C4H10+26O2--52e-=8CO2+10H2O,故答案为:2C4H10+26O2--52e-=8CO2+10H2O;
(4)在燃料电池中,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,所以电解质里O2-向负极移动,负极向外电路释放电子,故答案为:负;负.
Ⅰ.1)请对下列有机物进行分类,把正确答案(编号)填写在表格对应类别中
2)上述10种物质中,互为位置异构体的是(填写编号)______.
Ⅱ.用系统命名法写出下列烃的名称:
1)(CH3)2CHCH=CHCH(C2H5)CH2CH3
2)
Ⅲ.物质A的系统命名为“1-丁烯”,其结构简式为______,请写出与该化合物含有相同官能团的所有其他同分异构体的结构简式及对应名称.
正确答案
Ⅰ、1)因⑩中含有苯环,故⑩是芳香烃;因③中含有卤素原子,故③是卤代烃;因①、⑨中含有醇羟基,故①、⑨属于醇;因⑤、⑥中含有酚羟基,故⑤、⑥属于酚;因⑦中含有醛基,故⑦属于醛;因②中含有羰基,故②属于酮;因⑧中含有羧基,故⑧是羧酸;因④中含有酯基,故④是酯;故答案为:
2)因⑤与⑥同属于酚,但取代基与官能团的位置不同,所以两者为位置异构体,故答案为:⑤与⑥;
Ⅱ、1)(CH3)2CHCH=CHCH(C2H5)CH2CH3的系统命名法为:2-甲基-5-乙基-3-庚烯,故答案为:2-甲基-5-乙基-3-庚烯;
2)
的系统命名法为:2,4,6-三甲基-3-乙基辛烷,故答案为:2,4,6-三甲基-3-乙基辛烷;
Ⅲ、1-丁烯”的结构简式为:CH2=CHCH2CH3,该化合物含有相同官能团的所有其他同分异构体的结构简式及对应名称为:CH3CH=CHCH3,2-丁烯;CH2=C(CH3)2,2-甲基-1-丙烯.
故答案为:CH2=CHCH2CH3;CH3CH=CHCH3,2-丁烯;CH2=C(CH3)2,2-甲基-1-丙烯.
(1)用系统命名法给下列物质命名
名称:______;
名称:______;
(2)现有化合物A 是汽油燃烧抗震性能的参照物,它的结构式如下:
按系统命名,它的名称是______;此化合物的沸点比正辛烷______(填高、低或不确定).
(3)有两种芳香烃结构如下:
萘:
联苯:
它们的分子式分别为______和______.萘的一氯代物______种.
正确答案
(1)
依据系统命名法得到物质的名称为:3,4-二甲基己烷;
依据系统命名法得到物质的名称为:2-甲基-1,3-丁二烯;
故答案为:3,4-二甲基己烷;2-甲基-1,3-丁二烯;
(2)
主链五个碳,依据系统命名法得到物质的名称为:2,2,4-三甲基戊烷;烷烃分子支链越多熔点沸点越低,所以此化合物的沸点比正辛烷低;
故答案为:2,2,4-三甲基戊烷;低;
(3)依据键线式和碳原子的化学键特征分析书写得到分子式分别为:C10H10、C12H10;萘分子结构中氢原子有两种等效氢,所以萘的一氯代物有两种;
故答案为:C10H10;C12H10;2种.
丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A氢化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空:
(1)A可以聚合,写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)______________________、
________________________。
(2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式_______________。
(3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。
A通入溴水:_______________A通入溴的四氯化碳溶液:_______________
(4)烯烃和NBS作用,烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用,得到的一溴代烯烃有_______________种。
正确答案
(1);
(2)
(3)红棕色褪去且溶液分层;红棕色褪去
(4)3
环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
①
②
③
④
回答下列问题:
(1)环烷烃与____________互为同分异构体。
(2)从反应①-③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是_______(填名称),判断依据是_________________。
(3)环烷烃还可以与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为(不需注明反应条件)________________________。
(4)写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法:试剂为____________ ;现象与结论为_______________________。
正确答案
(1)同碳原子数的烯烃
(2)环丙烷;在使用相同催化剂的条件下,发生开环加成反应的温度最低
(3)
(4)酸性KMnO4溶液;能使酸性KMnO4溶液褪色的是丙烯,不能使酸性KMnO4溶液褪色的是环丙烷
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效,具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。
请填写下列空白:
(1)与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是:______________________。
(2)二甲醚可由合成气(CO+H2)在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时,还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式可能是:____________________________________。
(3)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是:___________________________。
(4)制备二甲醚的合成气可由甲烷与水蒸气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外,还可用于冶炼金属,用它冶炼铁的生产过程可示意如下
①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应,增大体系的压强对甲烷转化率的影响是_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在上述炼铁过程的某时间段内,若有x m3(标准状况)的甲烷进入燃烧室中充分燃烧,还原反应室有
5y kg(即×103 mol)铁生成,假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进入催化反应室,则这些高温尾气在理论上可产生合成气_________m3(标准状况)。
正确答案
(1)CH3CH2OH、HCOOH
(2)3CO+3H2 = CH3OCH3+CO2(或2CO+4H2 = CH3OCH3+H2O)
(3)CH3OCH3+16OH--12e- = 2CO32-+11H2O
(4)①减小;②12(x+y)
现有下列5种有机物:
①CH3-CH2-CH3
②
③CH3-CH=CH-CH3
④
⑤
请回答:
(1)其中不属于烃的是______(填序号,下同),与①互为同系物的是______,与③互为同分异构体的是______.
(2)用系统命名法给④命名,其名称为______.
正确答案
(1)①CH3-CH2-CH3 属于烃;
②
属于卤代烃;
③CH3-CH=CH-CH3 属于烯烃;
④
属于烯烃;
⑤
属于烷烃;
不属于烃的是②;与①互为同系物的是⑤;与③互为同分异构体的是④;故答案为:②⑤④;
(2)④
依据命名方法,主链三个碳原子,从 离官能团双键近的一端编号,写出名称为:2-甲基-1-丙烯;故答案为:2-甲基-1-丙烯;
有机物键线式结构的特点是以线示键,每个折点和线端点处表示有一个碳原子,并以氢原子补足四键,C、H原子不表示出来,降冰片烷的立体结构如图所示。
(1)写出其分子式___________,其分子式符合图中_________________烃的通式,请你写出一种这种烃类物质的结构简式____________________。
(2)当降冰片烷发生一氯取代时,能生成________________种沸点不同的产物。
(3)结合降冰片烷及其键线式,请判断降冰片烷属于_______(选填序号,下同)。
a.环烷烃
b.炔烃
c.不饱和烃
d.芳香烃
(4)降冰片烷具有的性质是_____________。
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
e.能发生取代反应f密度小于水
正确答案
(1)C7H12;炔;CHCCH2CH2CH2CH2CH3
(2)三
(3)a
(4)bef
(1)如图所示是十二面体烷的空间构型:
①写出它的化学式________________;
②它的一氯取代物的数目为________________;
③它的二氯取代物的数目为________________。
(2)一卤代物只有一种的烷烃,其分子结构有“球形”(A)和“椭球形”(B)两类,它们的组成有一定的规律性,A类是以甲烷分子为母体,用甲基经过多次循环处理后制得的; B类是以乙烷分子为母体,用甲基多次循环处理后制得的。
①写出碳原子数在10个之内,一卤代烃只有一种的烷烃的结构简式________________;
②在所有A类和B类物质中碳原子数在100个之内,分子量最大的一种物质,它分子式是_____________;
③A类物质的通式是________________;B类物质的通式是________________;
④A与B之间是否存在同分异构体?为什么?
________________________________________________
正确答案
(1)①C20H20;②1;③5
(2)①CH4、CH3CH3、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3;②C80H162;
③(n为自然数);④不存在,两类物质的分子式不可能相同
环丙烷可作全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某砦有机化合物的反应式(其中Pt、Ni 为催化剂)。
回答下列问题:
(1)环烷烃与____是同分异构体。
(2)从反应①一③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是_______________(填名称)。判断依据为_____________________。
(3)环烷烃可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与溴化氢在一定条件下反应,其化学方程式为 ____________________(不需注明反应条件)。
(4)写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法,试剂:____________,现象与结论:___________________。
正确答案
(1)同碳原子数的烯烃
(2)环丙烷;反应所需要的温度最低
(3)
(4)酸性高锰酸钾溶液;使酸性高锰酸钾溶液褪色的是丙烯
通常烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到.但是,有一种烷烃A,分子式C9H20,它却不能由任何C9H18的烯烃催化加氢得到.而另有A的三个同分异构体B1,B2,B3 却分别可由而且只能由一种自己相应的烯烃催化加氢得到.
试写出A,B1,B2,B3的结构简式.A是:______;B1,B2,B3的结构简式是(没有顺序):______.
正确答案
烷烃A,分子式C9H20,它却不能由任何C9H18的烯烃催化加氢得到,则A中相邻的两个碳原子上不都含有H原子,故A的结构简式为:(CH3)3C-CH2-C(CH3)3;另有A的三个同分异构体B1,B2,B3 却分别可由而且只能由一种自己相应的烯烃催化加氢得到,则A同分异构体中相邻的两个碳原子上含有氢原子的位置只有1种情况,符合条件的A的同分异构体为:CH3)3C-C(CH3)2-CH2-CH3、(CH3)2CH-C(CH3)2-CH(CH3)2、C(CH2-CH3)4,
故答案为:(CH3)3C-CH2-C(CH3)3;(CH3)3C-C(CH3)2-CH2-CH3、(CH3)2CH-C(CH3)2-CH(CH3)2、C(CH2-CH3)4.
丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A 与H2加成后得到2--甲基丙烷。完成下列填空:
(1)写出A的结构简式______________
(2)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。 A通入溴水___________ ,A通入溴的四氯化碳溶液______________
(3)写出分子式为C4H8的烯烃除A以外的同分异构体_______________ 。
(4)A与某烷烃发生反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式______________
正确答案
(1)
(2)A属于烯烃,其通入溴水:橙色褪去且溶液分层,两层均无色;
其通入溴的四氯化碳溶液:橙红色褪去
(3)CH3CH2CH=CH2 、CH3CH=CHCH3
(4)
丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A氢化后得到2甲基丙烷.完成下列填空:
(1)A可以聚合,写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示).____________________;_____________________
(2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称.写出B的结构简式________________.
(3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象.A通入溴水:_______________________________________________________________;A通入溴的四氯化碳溶液:___________________________________________________.
(4)烯烃和NBS作用,烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代.分子式为C4H8的烃和NBS作用,得到的一溴代烯烃有________种.
正确答案
(1);
(2)
(3)红棕色褪去且溶液分层;红棕色褪去
(4)3
有机物A的结构简式为它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题:
(1)写出A中官能团的名称_______________。
(2)指出反应的类型:A→C:_____________。
(3)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是___________(填代号)。
(4)已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内,则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是______________(填代号)。
(5)C能形成高聚物,写出C生成其高聚物的化学方程式 ___________。
正确答案
(1)羟基、羧基
(2)消去反应
(3)C和E
(4)C
(5)
丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8,A氢化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空:
(1)A可以聚合,写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)。
__________________、_________________
(2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式。_________________
(3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。
A通入溴水:_________________A通入溴的四氯化碳溶液:_________________
(4)烯烃和NBS作用,烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用,得到的一溴代烯烃有_________种。
正确答案
(1)
(2)
(3)红棕色褪去且溶液分层;红棕色褪去
(4)3
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