- 芳香烃
- 共3940题
已知①CH3CH2OH
CH2=CH2+Br2BrCH2—CH2Br
②乙醇、1,2-二溴乙烷、乙醚的有关物理性质如下表所示。
某化学小组拟用乙醇、溴等为原料在实验室制备少量的1,2一二溴乙烷，实验装置如右图所示(装置A中的加热部分的仪器装置省略没有画出)。
（1）仪器E的名称是 。
（2）仪器Ⅰ是漏斗，其左部的玻璃管的作 用是 (填字母)。
a．使漏斗中液体容易滴下
b．有利于吸收气体杂质
c．防止A中三颈烧瓶里的液体爆沸
（3）实验时，A中三颈烧瓶里放入几片碎瓷片的目的是 。加热反应过程中，三颈烧瓶里除生成乙烯外，还可能生成的有机副产物主要是 。
（4）反应过程中，若B中长玻璃导管(Ⅱ)里的液面上升，则说明可能是由于 (填“D中出现堵塞”或“C中杂质已除尽”)造成的。
（5）反应过程中，D中需用冷水冷却盛有液溴的试管，其主要目的是 。说明制备1,2-二溴乙烷的反应已经结束的实验现象是 。
正确答案
（1）温度计
（2）a
（3）避免混合液在受热时暴沸（合理答案均可） 乙醚
（4）D中出现堵塞
（5）防止液溴挥发，提高反应产率（合理答案均可）
D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色（合理答案均可）
试题分析：（2）漏斗，其左部的玻璃管起到连通烧瓶和漏斗作用，防止烧瓶反应产生气体压强增大，漏斗中液体滴不下；（3）加热液体一般放少量沸石或碎瓷片避免混合液在受热时暴沸；在加热条件下乙醇脱水生成乙醚；（4）B中长玻璃导管(Ⅱ)里的液面上升说明B中气体压强变大，出气通道不畅；（5）溴具有挥发性，冷水冷却盛有液溴的试管防止液溴挥发，提高反应产率；当溴反应完全制备1,2-二溴乙烷的反应已经结束，故D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色，说明反应完成。
有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题：
（1）请写出烷烃（用通式表示）在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（2）相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O2的量最多的是________ 。
（3）等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O2的量最多的是________ 。
（4）存在同分异构体的是_______ _。
（5）在120 ℃，1.01×105Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为________ 。
（6）10 mL某气态烃，在50 mL O2中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定)。该气态烃是________ 。
正确答案
（共10分）（1）CnH2n+2＋
（2）丁烷（1分） （3）甲烷 （1分） （4）丁烷 （1分）
（5）甲烷（2分） （6）乙烷（2分）
试题分析：（1）根据烷烃的通式nH2n+2可知，烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式CnH2n+2＋
（2）烃燃烧的通式是CxHy＋
（3）在质量相等的条件下，烃燃烧消耗氧气的多少与烃分子中含碳量有关系。含碳量越低，消耗的氧气越少，含碳量越高，消耗的氧气越多，则等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O2的量最多的是甲烷。
（4）存在同分异构体的是丁烷，有正丁烷和异丁烷两种同分异构体。
（5）在120 ℃，1.01×105Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，这说明1＋
（6）CxHy＋
1 x＋y/4 x 1+y/4
10 60－35＝25
解得y＝6，且满足10×（x＋y/4）≤50
即x≤3.5
所以该有机物是乙烷
点评：该题是中等难度的试题，试题针对性强，注重答题的灵活性。试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生答题能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力。明确烃的燃烧通式，掌握烃燃烧计算的有关规律是解题的关键，注意知识的积累和总结。
为了比较①H－OH，②CH3COOH，③CH3CH2—OH，④H2CO3,⑤苯酚五种物质分子中—OH上氢原子的活动性顺序，某课外活动小组设计了如下表所示的实验方案。请你利用有关实验仪器及给出的试剂，填写表中的空格，完成上述实验方案。可供选用的试剂有：紫色石蕊试液、金属钠、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液。实验中所需仪器自选。
（5）.通过以上实验比较，从而得出这五种物质分子中—OH上氢原子的活动性由强到弱的顺序为(填序号) 。
正确答案
2.②、④各取少量于试管中，各加入少量Na2CO3溶液（2分）②中产生气体（2分） ②＞④（2分）
4. ①、③各取少量于试管中，各加入少量金属钠（2分）①产生气体剧烈,③产生气体平缓（2分） ①＞③（2分）
5. ②＞④＞⑤＞①＞③（1分）
试题分析：根据实验原理以及实验过程可知，实验（2）是检验醋酸和碳酸的酸性强弱的，因此正确的操作应该是②、④各取少量于试管中，各加入少量Na2CO3溶液，②中产生气体，说明酸性是②＞④；实验（4）是检验水和乙醇中羟基活泼性强弱的，则正确的操作是①、③各取少量于试管中，各加入少量金属钠，①产生气体剧烈，③产生气体平缓，这说明羟基活泼性是①＞③。综上所叙，这五种物质分子中—OH上氢原子的活动性由强到弱的顺序为②＞④＞⑤＞①＞③。
点评：该题是中等难度的试题，侧重对学生实验能力的培养。有利于培养学生的规范实验设计能力和动手操作能力，也有助于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。该题的关键是明确实验原理，然后结合题意灵活运用即可。
有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取，纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水，为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
正确答案
(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，则A的相对分子质量为45×2＝90,9.0 g A的物质的量为0.1 mol。
(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g，说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，则1 mol A中含有6 mol H、3 mol C。
(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L(标准状况)CO2，若与足量金属钠反应则生成2.24 L(标准状况下)H2，说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。
(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰，说明分子中含有4种处于不同化学环境的氢原子。
(5)可确定，A的结构简式为
某烃A 0.2mol在氧气中恰好完全燃烧，生成化合物B、C各1.0mol，试回答：
(1)烃A的分子式是____ ____。
(2)若取一定量的烃A充分燃烧后，生成B、C各2mol，则完全燃烧时消耗标准状况下的氧气的体积为____ _L。
(3)若烃A能使溴水褪色，则A可能的结构有 种，写出其中一种的结构简式___ _ _。
(4)若烃A能使溴水褪色，写出其最简单的同系物发生加聚反应的化学方程式________ ___。
(5)烃A与氢气发生加成反应的产物中，一氯代物有四种的结构简式为____ 。
正确答案
(12分)（1）C5H10 (2) 67.2L (3)5种 CH2＝CHCH2CH2CH3(合理即可)
(4) n CH2=CH2 
试题分析：（1）烃含有C、H两种元素，某烃A0.2mol在氧气的充分燃烧后生成化合物B，C各1.0mol，即生成CO2、H2O各1.0mol
所以碳原子和氢原子的个数是5、10，因此烃A的分子式为C5H10。
（2）取一定量的烃A完全燃烧后，生成CO2、H2O各2mol，所以根据氧原子守恒可知
消耗氧气的物质的量是（2mol＋2mol÷2）＝3mol
则氧气在标准状况下的体积是3mol×22.4L/mol＝67.2L
（3）若烃A能使溴水褪色，这说明A是烯烃，则A可能的结构有CH2＝CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH(CH3)2、CH2=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2C=CHCH3，共计是5种。
（4）若烃A能使溴水褪色，这说明A是烯烃，其最简单的同系物是乙烯，因此发生加聚反应的化学方程式是n CH2=CH2
（5）烃A与氢气发生加成反应的产物中，一氯代物有四种，说明含有4类等效氢原子，则其结构简式为(CH3)2CHCH2CH3。
点评：该题是中等难度的试题，试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。在推断有机物化学式时要利用好守恒法。
0.2mol有机物与1.6molO2在密闭容器中恰好完全反应后的产物为CO2和H2O(g)，产物先通过足量的浓H2SO4质量增加21.6g,再通过碱石灰被完全吸收，质量增加44g。
小题1:试推断该有机物的分子式（要求写出过程）
小题2:写出该有机物可能有的同分异构体的结构简式，并用系统命名法命名
正确答案
小题1:①浓硫酸增重21.6g，则生成物水的质量是21.6g，物质的量为
②碱石灰增重44g，则生成物CO2的质量就是44g，物质的量为1mol，其中含有的氧原子是2mol。
③参加反应的氧气是1.6mol，所以根据原子守恒可判断有机物中不含氧原子。
④根据碳原子和氢原子守恒可知，该有机物的分子式为C5H12。
小题2:有机物是戊烷，有三种同分异构体，分别是①正戊烷，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3；
②2－甲基丁烷结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3；③2，2-二甲基丙烷，结构简式为C(CH3) 4。
考查有机物分子式和结构式的判断和同分异构体的书写以及命名等。
根据有机物燃烧的产物并结合原子守恒可计算出碳原子和氢原子的个数，然后再根据质量守恒定律可判断是否含有氧原子以及含有几个氧原子；烷烃同分异构体的书写一般遵循主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、对、间的原则。而烷烃的命名关键是找准含碳原子数最多的碳链作为主链，而编号则要离支链最近的一端开始。
（6分）某含氧有机化合物，它的相对分子质量为88.0，含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%，经红外光谱测定含有一个羟基，核磁共振氢谱显示该分子中有3个甲基，且有三种不同环境的氢原子。
（1）其分子式为＿＿＿＿＿＿，结构简式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）其同分异构体中与其含有相同官能团的共有＿＿＿种（不含此有机物，填数字）。
正确答案
(1) C5H12O，
该有机物中含有的碳原子是
以含有的氧原子是
构体，若主链是4个碳原子，则有4种，再就是题中的结构简式，所以有7种同分异构体。
（10分）某化学活动小组设计以下装置进行不同的实验。其中a为用于鼓入空气的气囊，b为螺旋状铜丝，c中盛有冰水。
（1）若用A装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验，则还需连接的装置是 （填序号），该装置中应加入试剂 。从实验安全角度考虑，A装置试管中除加入反应液外，还需加入的固体物质是 。
（2）该小组同学欲做乙醇氧化成乙醛的实验，则应选用的装置是 （填序号），再用制得的乙醛溶液进行银镜反应，正确的操作顺序是 （填序号）。
①向试管中滴入3滴乙醛溶液
②一边振荡一边滴入2%的稀氨水，直至最初产生的沉淀恰好溶解为止
③振荡后放入热水中，水浴加热
④在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液
正确答案
（1）D；饱和Na2CO3溶液；碎瓷片或沸石
（2）ABC；④②①③
试题分析：（1）酯化反应还需要有一个除杂收集装置，因此选用D。该装置中加入饱和碳酸钠溶液，目的是吸收乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，A装置中还要加入少量的碎瓷片，目的是防止暴沸。
（2）做乙醇氧化成乙醛应该选用A（提供乙醇）B（催化氧化装置）C（收集生成的乙醛）。银镜反应的正确操作应该是向AgNO3溶液中加入氨水直至最初产生的沉淀恰好溶解为止然，然后加入乙醛再水浴加热。
点评：本题主要考查有机的基本实验，非常基础简单，也是近几年高考热点习题。
（10分）工业上目前使用两种方法制取乙醛：（1）乙炔水化法；（2）乙烯氧化法。下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况：
表一：原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二：原料来源生产工艺
根据上述两表，回答下列问题：
（1）写出下列化学方程式：
a．乙炔水化法制乙醛__________________________________________________。
b．乙烯氧化法制乙醛______________________________________________。
（2）从两表中分析，现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法（从环境、原料来源、产率和产量、能耗等角度），分析可能的原因：________________________________。
（3）从化学反应速率角度分析，在相同条件下，两种制取乙醛的方法哪种快？
___________________________________________________________________。
（4）若将上述两种方法的反应条件，均增加“100atm”，原料平衡转化率_______（填增大、减小、不变）；而实际生产中不采用的理由是_____________________________。
（5）若乙烯由石油裂化（裂化气混合气体的平均化学式CnHm、m>2n），进一步完全催化裂解而来，得到体积百分含量分别为：甲烷：5%、乙烯：40%、丙烯：10%、其余为丁二烯和氢气（气体体积均在同温同压下测定）。若得到40mol乙烯，求：能够得到丁二烯和氢气的物质的量各为多少？
正确答案
（1）CH≡CH+H2O
（2）从表一来看，两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多。
从表二来看，乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，较难获得；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得。
（3）乙烯氧化法快；
（4）增大；因为两种方法在相应反应条件下，转化率都已经很高，增大压强将消耗能量和增加高备，不经济。
（5）要得到40molC2H4，则会生成5molCH4、10molC3H6。若设生成x mol丁二烯（C4H6）和y molH2，且需要催化裂解a mol的CnHm。
则：根据碳原子守恒：an=5+30+80+4x
根据氢原子守恒：am=20+60+160+6x+2y
根据题意：x+y=100-55
解以上联立方程求得：
（1）乙炔中含有碳碳三键，能和水发生加成反应，生成乙醛；乙烯中含有碳碳双键，能发生氧化反应生成乙醛。
（2）从表一来看，两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多。
从表二来看，乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，较难获得；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得。
（3）根据表中数据可知，乙烯氧化的反应速率要快。
（4）根据方程式可知，反应都是体积减小的，所以增大压强，平衡向正反应方向移动，转化率增大。但由于两种方法在相应反应条件下，转化率都已经很高，增大压强将消耗能量和增加设备，不经济。
（5）要得到40molC2H4，则会生成5molCH4、10molC3H6。若设生成x mol丁二烯（C4H6）和y molH2，且需要催化裂解a mol的CnHm。
则：根据碳原子守恒：an=5+30+80+4x
根据氢原子守恒：am=20+60+160+6x+2y
根据题意：x+y=100-55
解以上联立方程求得：
乙烷和乙炔混合物共m mol，与n mol的氧气点燃后完全反应，得到CO和CO2的混合气体，以及36g水。试求：
（1）当m=0.8时，乙烷和乙炔的物质的量之比 。
（2）当m=1时，且反应后CO和CO2混合气体的物质的量是反应前氧气的物质的量的5/6时，则n= ，得到的CO和CO2的物质的量之比 。
（3）m的取值范围是 ，n的取值范围是 。
正确答案
（7分）
（1）3:1
（2）2.4 3:2
（3）0.67或(2/3)＜m＜2 1.67或(5/3)＜n＜5
试题分析：据元素守恒，反应后混合气体的耗氧量即是C2H2和C2H6的耗氧量，反应生成CO、CO2和H2O，根据碳元素守恒有n（CO2）+ n（CO）=2n（C2H2）+2n（C2H6），根据氢元素守恒由2n（H2O）=2n（C2H2）+6n（C2H6），根据氧元素守恒有2n（O2）=2n（CO2）+ n（CO）+n（H2O），据此计算消耗的氧气。
水的物质的量为36g/18(g/mol)=2mol.
设C2H2为amol，为C2H6bmol。
（1）则根据H守恒得：
2a+6b=4mol a+b="0.8mol" 解得a=0.2mol b=0.6mol
乙烷和乙炔的物质的量之比为3:1。
（2）m=1时，a+b=1mol，根据C守恒，(2a+2b)/n="5/6" 解得n=2.4。
根据C守恒得：n(CO)+n(CO2)=2a+2b=2
根据O守恒的：n(CO)+2n(CO2)+2=2.4*2=4.8
解得：n(CO)=6/5，n(CO2)=4/5
即CO和CO2的物质的量之比3：2。
（3）根据H守恒得：
2a+6b=4mol①
a+b=mmol② 即a=m-b③ b=m-a④
把③带入①得：m=2-b，当b>0时，m<2。
把④带入①得：m=2/3+2a/3，当a>0时，m>2/3(或0.67)。
即0.67或(2/3)＜m＜2。
m值最大时n最大，m值小时n最小，故1.67或(5/3)＜n＜5。
点评：本题考查混合物的计算，难度中等，判断反应后混合气体的耗氧量即是C2H2和C2H6的耗氧量是关键，在利用元素守恒计算，注意混合计算中守恒思想的运用。
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