- 最简单的有机化合物——甲烷
- 共9549题
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_____________________________________。
(4)E装置的作用是___________________(填编号)。
(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式________________________________。
(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填编号)。
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
正确答案
(1)干燥混合气体 (2)大于或等于4
(3)吸收过量的氯气 (4)CD
(5)CH4＋2Cl2
(6)分液 ab
(1)B装置的三个作用为：①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。
(2)当反应：CH4＋4Cl2
(3)KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl2＋2KI=2KCl＋I2。
(4)E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。
(5)据信息知黑色小颗粒应为碳粉，根据原子守恒应为：
CH4＋2Cl2
(6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。
写出下列烷烃的分子式：
（1）二十三烷________。
（2）含有30个氢原子的烷烃________。
（3）烷烃A的相对分子质量为142，则该烷烃A的分子式为___________。
（4）烷烃B的蒸气密度是同温同压下H2的36倍，则烷烃B 的分子式为___________。
（5）1L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气，则烷烃C的分子式为___________。
（6）1g烷烃D完全燃烧时，消耗标准状况下的O2 2.464L， 则烷烃D的分子式为___________。
正确答案
（1）C23H48
（2）C14H30 （3）C10H22（4）C5H12
（5）C14H30（6）C7H16
某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是________；若用日光直射，可能会引起_______________________________。
(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，__________，____________________等。
(3)实验中生成的油状液滴的化学式为________，其中________是工业上重要的溶剂。
(4)用饱和食盐水而不用水的原因是____________________________________
正确答案
(1)光照(或光亮处) 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应
CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状液体，故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒内的压强减小；量筒内液面上升。HCl溶于水后，溶液中Cl－浓度增大，使NaCl固体析出。
（10分）某烷烃的相对分子质量为128，其分子式为 。
请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构：
（1）从烷烃的结构看，该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到，则该烷烃的结
构简式为 。
（2）若该烷烃可以由一种烯烃与H2加成而得到，则符合这一要求的烷烃可以有三种不同的结构，它们的结构简式分别 、 、 。
正确答案
C9H20
A: (CH3)3C-CH2-C(CH3)3
B1: (CH3)3C-C(CH3)2-CH2-CH3 B2: (CH3)2CH-C(CH3)2-CH(CH3)2 B3: C(CH2CH3)4
考查有机物分子式的判断。根据烷烃的通式CnH2n＋2可知，14n＋2＝128，解得n＝9，所以分子式为C9H20。
（1）烯烃加氢得到烷烃，那么反过来，烷烃分子中相邻碳原子水个去掉1个氢原子，则在这2个碳原子中间就可以形成碳碳双键，生成烯烃。烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到，说明该烷烃分子中任何2个相邻的碳原子上，都至少有1个碳原子没有氢原子，所以气结构简式为(CH3)3C-CH2-C(CH3)3。
（2）若该烷烃可以由一种烯烃与H2加成而得到，说明烷烃分子中只有2个相邻碳原子上含有氢原子，所以可能的结构是(CH3)3C-C(CH3)2-CH2-CH3、(CH3)2CH-C(CH3)2-CH(CH3)2、C(CH2CH3)4。
化学式为C8Hn的烷烃，m值等于 ；CnH22的烷烃，n值等于 ；相对分子质量为212的烷烃的分子式为 。
正确答案
（6分） 18 ； 10 ；C15H32。
试题分析：根据烷烃的通式CnH2n+2可知，当n＝8时，氢原子的个数是18个；当氢原子是22个，所以碳原子个数是10个；相对分子质量为212的烷烃中碳原子的个数是（212-2）÷14＝15，所以该烃分子的化学式是C15H32。
点评：该题是基础性试题的考查，主要是考查学生灵活运用烷烃通式解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生的应试能力。
烷烃在足量的氧气中燃烧，生成x mol二氧化碳和 1 mol水，则x的取值范围是____；苯的同系物在足量的氧气中燃烧，生成y mol二氧化碳和1 mol水，则y的取值范围是____。
正确答案
设烷烃分子式为CnH2n＋2
设苯的同系物通式：CnH2n-6
所以1＜y≤2
实验测得，某有机物相对分子质量为72。
（1）若该有机物是烃，其分子式为_________，它有______种同分异构体。若该烃与Cl2发生取代反应，生成的一氯代物只有1种，则该烃的结构简式为_____________。
（2）若该有机物3.6g完全燃烧生成0.15molCO2和0.1molH2O，则该有机物的分子式为_______。若它是一种不饱和羧酸，该酸与甲醇发生酯化反应的化学方程式为（注明反应条件）：__________________，若它是一种不饱和酯，该酯发生加聚反应的生成物的结构简式为_______________。
正确答案
（1）C5H12；3；
（2）C3H4O2；
Ⅰ.有下列各组物质：
A．O2和O3（臭氧）B．
G．淀粉和纤维素 H．液氯与氯气
（1）_______组两物质互为同位素
（2）_______组两物质互为同素异形体
（3）_______组两物质属于同系物
（4）_______组两组物质互为同分异构体
（5）_______组中的物质是同一物质
（6）D中任意一者与氯气反应的一个化学方程式______________________
Ⅱ．下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
（1）图中属于烷烃的是_______（填编号下同）属于烯烃的是_______ ，
（2）上图中与B互为同分异构体但不属于同种类的物质的是：_______________。
Ⅲ．某有机物气体含碳82.7%，含氢17.3％，在标准状况下它的密度是2.59g/L。则
（1）此有机物的相对分子质量为__________;
（2）此有机物的分子式为____________；其可能的结构简式为_____________。
正确答案
Ⅰ．（1）B；（2）A；（3）F；（4）CE；（5）DH；（6）CH2Br2＋Cl2→CHBr2Cl+HCl
Ⅱ．（1）AC；BEF；（2）H
Ⅲ．（1）58；（2）C4H10；CH3(CH2)2CH3、CH3CH(CH3)CH3
现有下列5种有机物：
①CH2=CH2
②CH3CH2C三CH
③CH3C三CCH3
④CH3COOC2H5
请回答：
(1)其中不属于烃类的是____（填序号，下同），与①互为同系物的是___，与② 互为同分异构体的是___。
(2)用系统命名法给⑤命名，其名称为___。
正确答案
(1)④；⑤；③
(2)2-甲基-2-丁烯
（1）某烷烃含有200个氢原子，其分子式是_______________；
（2）某烃0．1mol在氧气中恰好完全燃烧，将生成物先通过足量浓硫酸，浓硫酸增重12．6g，剩余气体在标准状况下体积为13．44L。该烃的结构有多种，试写出其中两种的结构简式____________________、
________________________；
（3）标准状况下，将1．12LCH4和C2H4的混合气体通入足量溴水中，溴水增重0．28g，则乙烯占混合气体的体积百分数为_________。（相对原子质量：H-1，C-12）
正确答案
（1）C99H200 （2）CH3CH2CH2CH2CH2CH3；
（3）20%
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