- 最简单的有机化合物——甲烷
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（16分）脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应，例如：
（1）化合物I的分子式为_____，1mol该物质完全燃烧最少需要消耗_____molO2。
（2）化合物II可使____溶液（限写一种）褪色；化合物III（分子式为C10H11C1）可与NaOH水溶液共热生成化合物II，相应的化学方程式为______。
（3）化合物III与NaOH乙醇溶液共热生成化合物IV，IV的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰，峰面积之比为为1∶1∶1∶2，IV的结构简式为_______。
（4）由CH3COOCH2CH3可合成化合物I。化合物V是CH3COOCH2CH3的一种无支链同分异构体，碳链两端呈对称结构，且在Cu催化下与过量O2反应生成能发生银镜反应的化合物VI。V的结构简式为______，VI的结构简式为______。
（5）一定条件下， 
正确答案
（1）C6H10O3（2分） 7（2分）
（2）溴的四氯化碳（或酸性高锰酸钾，合理即给分，2分）
（4）HOCH2CH=CHCH2OH（2分） （2分，其他合理写法也给分）
（5）
（1）反应①中化合物I的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3，数一数其中所含碳、氢、氧原子的数目，可得其分子式为C6H10O3；根据烃的含氧衍生物燃烧通式可得：C6H10O3+7O2
考查考生对烯烃、炔烃、卤代烃、醇、醛、酯等常见有机物的结构和成键特征的了解；考查考生对以上有机物典型代表物的组成和性质以及它们相互联系的了解；考查考生对重要有机反应类型如取代反应、加成反应、消去反应和氧化反应的了解；考查考生对核磁共振氢谱峰组数和峰面积之比的了解；考查考生对有机化合物同分异构现象的了解；考查考生的分析能力、逻辑推理能力、综合应用信息以及信息迁移能力。
（13分）图2是研究甲烷取代反应实验装置图，具体的实验方法是：
取一个100 mL的大量筒，先后收集20 mL CH4和80 mL Cl2，进行实验。
(1)实验室制取氯气的装置如上图1所示，请写出烧瓶中的反应方程式为：
。浓盐酸在反应中体现了
性和 性。
(2)下列常用的干燥剂中，不能干燥氯气的是 。
(3)氯气是 色的有毒气体，实验中剩余的氯气可用NaOH溶液吸收，请写出发生的离子方程式： 。
(4)若研究甲烷与氯气的取代反应，还需要的条件是___________。若将如图2所示装置放在强光下照射会有_________________(填可能发生的不良后果)。
(5)若量筒中的甲烷和氯气的量比较大，放在光亮的地方足够长的时间，下方水槽中的现象是_________________________________，产生此现象的原因是：_____ _____________________ （用简要的文字和方程式说明）。
正确答案
(1)MnO2+4HCl（浓）
（2）D （1分） （3）黄绿，Cl2 + 2OH-==Cl- + ClO- + H2O （1+2分）
（4）光照 爆炸 （1+1分）
（5）出现白色沉淀 甲烷和氯气取代反应HCl溶于水，与硝酸银溶液作用产生难溶氯化银，Cl-+Ag+="AgCl↓" 。 （1+2分）
（1）实验室制取氯气用二氧化锰氧化浓盐酸，方程式为)MnO2+4HCl（浓）
（2）氯气是一种酸性气体，不能用碱性干燥剂进行干燥，因此答案选D。
（3）氯气是一种黄绿色有毒的气体，尾气处理时需要用氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式为Cl2 + 2OH-==Cl- + ClO- + H2O。
（4）甲烷和氯气发生取代反应，还需要光照。但如果在强光下直接照射，则容易发生爆炸现象。
（5）甲烷和氯气发生取代反应，在生成卤代烃的同时，生成物中有氯化氢，氯化氢极易溶于水，和硝酸银反应生成氯化银，因此在水槽中会出现白色沉淀。
（1）某烷烃1分子含有50个电子，该烷烃只能由一种结构的炔烃加氢得到，则该烷烃的结构简式为 或 。
（2）分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为______________________，若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为___________________________。
正确答案
（1）CH3CH2C(CH3)3； CH3CH2CH(CH3)CH2CH3
（2）(CH3)2C=C(CH3)2
（1）根据烷烃的通式可知，6n＋2n＋2＝50，解得n＝6，即是己烷。又因为烷烃只能由一种结构的炔烃加氢得到，所以其结构简式可能是CH3CH2C(CH3)3、 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3。
（2）由于和碳碳双键直接相连的原子一定位于这个平面上，所以符合条件的结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2。因为和碳碳三键直接相连的原子位于同一直线上，所以符合条件的结构简式为
下列烷烃的命名是否正确？若有错误加以改正，把正确的名称填在横线上：
CH3
CH3
CH3
正确答案
(1)3—甲基戊烷 (2)2，3—甲基戊烷 (3)3，4—二甲基—5，5—二乙基辛烷
（1）命名错误，选错了主链，正确的是：3—甲基戊烷。（2）命名错误，编号错
误，不符合之和最小原则，正确的是：2，3—甲基戊烷。（3）命名错误，不仅选错了主链，编号也是错误的。正确的是3，4—二甲基—5，5—二乙基辛烷。
以原油为原料生成聚烯烃的步骤如下：
试回答：
（1）含有10个氢原子的烷烃的分子式为_____________ ；
（2）C4～C10的烃类混合物含有________（填“等于”、“少于”或“多于”）7种不同的物质。
（3）由乙烯、丙烯等烯烃生产聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃的反应属于_________反应。
正确答案
（1）C4H10
（2） 多于
（3）聚合或加聚
（1）写出甲烷发生一氯取代反应的化学方程式
（2）写出苯和浓硝酸、浓硫酸混合液在50 ~ 60℃时发生反应的化学方程式
正确答案
（1）CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
（2）
试题分析：（1）在光照条件下甲烷和氯气可以发生加成反应生成一氯甲烷和氯化氢，反应的化学方程式是CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl。
（2）在一定条件下，苯和浓硝酸发生硝化反应的方程式是
点评：该题是识记性知识的检验，难度不大，记住反应原理即可，有利于培养学生的逻辑思维能力和规范答题能力。
（15分）
金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：
请回答下列问题：
（1）环戊二烯分子中最多有 个原子共平面；
（2）金刚烷的分子式为 ，其分子中的-CH2-基团有 个；
（3）下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：
①A的结构简式为 ，B的结构简式为 ；②反应④的化学方程式 ；
③写出环戊二烯与等物质的量的Br2反应的化学方程式 。
（4）W是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，苯环上两个对位取代基，其中一个为—CH3。写出W所有可能的结构简式（含顺反异构）：
正确答案
（1）9（1分） （2）C10H16 6 （每空1分，共2分）
（3）①
②
③
（4）
（每空1分，共4分）
（1）碳碳双键是平面型结构，环戊二烯分子中含有2个碳碳双键，所以5个碳原子可以处于同一平面内，不饱和碳原子上的氢原子也可以处于同一平面内，而饱和碳原子上的2个氢原子不可能处于这个平面上。
（2）根据金刚烷的键线式可知分子式为C10H16。其分子中的-CH2-基团有6个。
（3）要引入2个碳碳双键，必须通过二卤代烃的消去反应来实现，因此B的结构简式为
（4）W是二聚环戊二烯的同分异构体，则分子式为C10H12。能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有碳碳双键，取代基之一是甲基，则另一个取代基是丙烯基，丙烯基有3种同分异构体，所以分别为
（10分）下面A~F是几种常见烃的分子球棍模型。
根据上述模型，回答下列问题：
（1）常温下含碳量最高的液态烃是 。
（2）能够发生加成反应的气态烃是 。
（3）一氯代物的同分异构体最多的是 。
（4）所有原子均在同一平面上的是 。
（5）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 （填对应字母）。
正确答案
（1）E（2）C（3）F（4）CE（5）CF
试题分析：根据烃分子的球棍模型判断A~F分别是甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、苯、甲苯。
（1）上述烃中苯和甲苯常温下是液态的，其中含碳量最高的液态烃是苯，选E；
（2）能够发生加成反应的气态烃是乙烯，选C；
（3）一氯代物的同分异构体甲烷、乙烷、乙烯、苯都是1种，丙烷2种，甲苯4种，答案选F；
（4）含有甲基的分子中的所有原子肯定不在同一平面上，所以所有原子均在同一平面上的是乙烯、苯；选CE；
（5）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯、甲苯，答案选CF。
碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍。
(1）A的分子式是______________。
(2）A有2个不同的含氧官能团，其名称是___________。
(3）一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。
①A的结构简式是___________。
②A不能发生的反应是（填写序号字母）___________。
a.取代反应 b.消去反应
c.酯化反应 d.还原反应
(4）写出两个与A具有相同官能团并带有支链的同分异构体的结构简式___________、___________。
(5）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是__________________。
（6）已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应：
B也能与环氧氯丙烷发生类似反应生成高聚物，该高聚物的结构简式是______________。
正确答案
(1)C5H10O2 (2)羟基、醛基
(答对其中任意2个均可)
(5)CH3COOCH(CH3)2+H2O
(6)
（1）由题意可知一分子A中含H原子个数
如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1∶4）的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。
（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：______________________________________________。
（2）若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为____（填字母编号）。
A．CH3Cl HCl
B．CCl4 HCl
C．CH3Cl CH2Cl2
D．CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
（3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________
（填字母编号）。
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
（4）若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到________________________________。
（5）右端玻璃管的作用是_______________________________。
正确答案
（1）CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl
（2）D
（3）B
（4）有白色胶状沉淀生成
（5）平衡气压
（1）因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。
（2）甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。
（3）甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右侧液面下降，左侧液面上升。
（4）因左侧生成HCl溶于水后发生反应
2HCl＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋2NaCl，
所以观察到有白色胶状沉淀生成。
（5）为了平衡气压，在U形管右侧插有一个玻璃管。
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