- 甲烷的结构与性质
- 共502题
(15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)。
请完成下列问题：
(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。所用试剂是______________；现象与结论是___________________________________________________________________________。
正确答案
（1）烯烃（2）环丙烷环丙烷开环加氢需要的反应温度最低
（3）
（4）溴水（或溴的四氯化碳溶液，或高锰酸钾酸性溶液）
现象：溴水（或溴的四氯化碳溶液，或高锰酸钾酸性溶液）褪色
结论：烯烃能与溴发生加成反应，而环烷烃不能（或烯烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化，而环烷烃不能）
（1）烯烃与环烷烃通式都是CnH2n，具有相同碳原子数的烯烃与环烷烃同分异构，如环丙烷与丙烯的分子式都是C3H6，二者同分异构。
（2）反应①—③都是在催化剂、加热条件下进行的反应，但加热温度不一样，温度越高，反应越难进行，温度越低，反应越易进行。
（3）环丁烷与HBr反应时，环丁烷中1个碳碳键断开，溴化氢中氢溴键断开，氢原子和溴原子分别与断键碳原子相连接，得到溴丁烷。
（4）环烷烃与烷烃性质相似，不能使溴水（或溴的四氯化碳溶液）、高锰酸钾酸性溶液褪色，而烯烃能，因此可用溴水（或溴的四氯化碳溶液）或高锰酸钾酸性溶液将环丙烷和丙烯区分开来。
（1）苯、四氯化碳、乙醇、汽油是常见的有机溶剂，能与水互溶的是__________；不溶于水，且密度比水小的是__________。
（2）一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2=CH2，或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴。
①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确________（填“是”或“否”），原因是：___________________________。
②上述实验可能涉及的反应类型有_____________。
（3）含有
（4）某烃类化合物A的相对分子质量为84，分子中含有一个碳碳双键，在核磁共振谱图中只有一个吸收峰。
①A的结构简式为_____________；
②A中的碳原子是否都处于同一平面？______________（填“是”或者“不是”）。
正确答案
（1）乙醇；苯、汽油
（2）①否；因为CH2=CH2也可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体；②取代反应，加成反应
（3）
（4）①
X、Y、Z、W四种物质均由下列六种基团中的两种组合而成： -H、-OH、-CHO、-COOH和-CH3 (1)此六种基团中的两两之间可组合成____种酸性物质。
(2)燃烧0.1 mol X，产生2.24 L CO2，X不能与碳酸钠反应，但能与金属钠反应，X的结构简式是___。
(3)Y常温下是气体，性质稳定，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色，写出一个Y能进行反应的化学方程式：____。
(4)Z呈弱酸性，Z稍受热就分解出气体，Z的分子式是___。
(5)W分子中含有三种元素，W的水溶液呈酸性，且酸性比碳酸强，是生活中的一种常用调味品，W的结构简式是___。
(6)在一定条件下，X、W之间发生反应的化学方程式是___。
正确答案
(1)4
(2) CH3OH
(3)CH4 +Cl2
(4)H2CO3
(5)CH3COOH
(6)CH3COOH +CH3OHCH3 
CO、CH4均为常见的可燃性气体。
（1）等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是________。
（2）120 ℃、101 kPa下，a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。
①若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中CH4的体积分数为____________（保留2位小数）。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL，则a与b关系的数学表示式是_____________。
正确答案
(1)1∶4
(2)①0.33 ②b≥
(1)
n(CO)=n(CH4)时，转移电子数之比为1∶4
(2)①设V(CH4)="x" mL，则
CH4+2O2→CO2+2H2O
x 2x x
2CO + O2
a-x 
由题意：
V(CO2)=x+(a-x)=b
解得：x=
②100 ℃以上，CH4燃烧前后气体体积不变，则
2CO + O2
2 mL 1 mL 2 mL 1 mL
CH4 + 2O2→CO2+2H2O
石油资源紧张曾是制约中国发展轿车事业，尤其是制约轿车进入每个家庭的重要因素。据2001年5月28 日的《扬子晚报》报道，中国将推广“车用乙醇汽油”。乙醇(化学式为C2H5OH)完全燃烧生成CO2和H2O。 (1)写出乙醇完全燃烧时的化学方程式是____________________。
(2)乙醇燃烧时，如果氧气不足，可能还有CO生成。用下图装置确证乙醇燃烧产物有CO，CO2，H2O，应将乙醇燃烧产物依次通过（按气流从左至右顺序填装置编号）_____________。
(3)在实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是___________；B瓶溶液的作用是_____________；C瓶溶液的作用是______________________。
(4)装置③的作用是__________________ ，装置①中所盛的是_______，作用是___________________。
(5)装置④中所盛的固体药品是________，它可以确证的产物是_______。
(6)反应产生的尾气应如何处理？
_____________________________。
(7)海底有大量的甲烷水合物。等质量的甲烷和乙醇，完全燃烧产生CO2较多的是____________。
正确答案
(1)
(2)④②③①
(3)验证CO2存在；除去混合气体中的CO2；证明CO2已被除尽
(4)将CO氧化成CO2；澄清石灰水[或氢氧化钙、Ca(OH)2]；检验由CO与CuO反应所生成的CO2，从而确证有CO气体存在
(5)无水硫酸铜（或硫酸铜、CuSO4)；H2O（或水）
(6)点燃（或燃烧、收集）
(7)甲烷
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