- 最简单的有机化合物——甲烷
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(12分)如图，把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里，放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色_______________，试管中的液面___________，试管壁上有_____________出现，还观察到水槽中______________。
正确答案
变浅 上升 黄色油状液滴 有白色沉淀生成
CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质。反应中Cl2不断消耗，又有部分氯气溶解在生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4中，使试管中颜色变浅且试管壁上有黄色油滴。因生成的HCl易溶于水，反应后试管内气体压强减小，试管内水位上升。HCl溶于水后与Na2SiO3反应生成H2SiO3难溶于水，形成白色沉淀。
（6分）400K 101.3kPa时,1.5L某烃蒸气能在aL氧气中完全燃烧，体积增大至（a+3）L （同温同压下测定）。
（1）该烃在组成上必须满足的条件是__________________________________________；
（2）当a = 10L时，该烃可能的分子式为_______________________________________；
（3）当该烃的分子式为C7H8时，a的取值范围为_______________________________。
正确答案
（1）该烃的一个分子中氢原子数必须为8
（2）C3H8 C4H8
（3）a≥13.5 （每空3分共9分）
略
(6分)CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4和C2H6(水和其他反应产物忽略不计)，取一定量CH4经催化氧化得到一种混合气体，它在标准状况下的密度为0.780 g·L-1。已知反应中CH4消耗了20%，计算混合气体中C2H4的体积分数。(本题计算过程中请保留3位有效数字)
正确答案
4.18%
设反应前甲烷为1.00 mol，由于CH4消耗了20%即0.200 mol，故反应后CH4仍有0.800 mol剩余。由题意可知2CH4—C2H4，2CH4—C2H6，故生成的C2H4与C2H6共为0.2/2="0.100" mol，假设其中含C2H4n mol，则有C2H6(0.100-n) mol。
解得n="0.037" 6 mol
混合气体中乙烯的体积分数为：
（本题8分）标准状况下6.72L烃在足量的氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀质量为60.0g；若用足量的碱石灰吸收燃烧产物，碱石灰增重42.6g。
（1）计算燃烧产物中水的质量。（2）通过计算推断烃的分子式。（3）写出一种和该烃具有相同碳原子和氢原子数的烃的含氧衍生物的结构简式。
正确答案
（6分）(1) （1）16.2g （2分）（2）C2H6 （3分）（3）CH3 CH2OH（3分）
略
（8分）分子中含有10个氢原子的烷烃的分子式是 ；这种烷烃具有 种不同的结构；写出其中没有支链的烃的结构简式 ，
写出该物质与氯气反应生成一氯代物且氯原子在一端碳原子上的化学方程式并注明反应的类型：_____________________________________________________________________。
正确答案
（7分）C4H10；2种；CH3 CH2 CH2CH3；方程式略
略
(8分)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)。
完成下列问题：
(1)环烷烃与___________是同分异构体。
(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)。判断依据为______________________。
(3)环烷烃还可与卤素单质、卤代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________；现象与结论
_____________ _________。
正确答案
(1)同碳原子数且只含有一个双键的烯烃
(2)环丙烷 反应所需条件(温度)要求最低
(3)
(4)KMnO4酸性溶液或溴水 能使高锰酸钾或溴水褪色的是丙烯，不褪色的是环丙烷
(1)从环烷烃的分子组成可知，环烷烃与同碳原子数且只含有一个双键的烯烃分子式相同。
(2)由①—③反应条件看出，随碳原子数增加，环的增大，开环所需温度越来越高。
(4)由④知丙烯能与KMnO4酸性溶液反应，而环丙烷不能，故可用KMnO4酸性溶液鉴别环丙烷与丙烯。
分子中含有10个氢原子的烷烃的分子式是___________；这种烷烃具有____________种不同的结构；写出其中没有支链的烃的结构简式________________，写出该物质与氯气反应生成一氯代物且氯原子在一端碳原子上的化学方程式并注明反应的类型：___________________
正确答案
C4H10；2种；CH3CH2CH2CH3；CH3CH2CH2CH3+Cl2→CH3CH2CH2CH2Cl+HCl，取代反应
写出C5H12同分异构体的结构简式______________、______________、______________
正确答案
CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3CH（CH3）CH2CH3、 CH3C（CH3）2CH3
略
（6分）400 K，1.01×105 Pa时，2 L烃A的蒸气能在m L O2中完全燃烧，反应后的体积增至（m+4） L。（体积均在相同条件下测定）
（1）烃A的组成应满足的条件是___________________。
（2）当m=15的时候，该烃可能的分子式为___________________。
（3）若A在常温常压下为气态，m的取值范围是___________________。
正确答案
（1）烃分子中氢原子数为8 （2）C3H8、C4H8、C5H8 （3）m≥12
设烃为CxHy，400 K时，完全燃烧生成CO2和水蒸气
CxHy+（x+
1 (x+
2 m+4-m-2=2
列关系式：
当m=15时，要保证烃完全燃烧，有2（x+
若A常温常压下呈气态，则该烃的碳原子数≤4，要保证烃完全燃烧，m≥2(4+
按要求填空：
（1）与Ne原子电子层结构相同的-2价阴离子，填写微粒的结构示意图：___________________；
（2）用电子式表示两核10电子的共价化合物形成过程：___________________________；
（3）在1～18号元素中，气态氢化物的水溶液呈碱性的化合物的结构式：__________ 。
（4）相对分子质量为58的烷烃的分子式是_______________，它可能的结构简式是 ______________________________________________
正确答案
“略”
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