- 甲烷的结构与性质
- 共502题
（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）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
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