题目内容

19．研究常见有机化合物的组成、结构、性质及相互转化关系对学习有机化学具有重要意义．请回答下列问题：
（1）组成最简单的烃的化学式为CH4；amolH2与bmolC2H4反应生成xmolC2H6，反应后的混合气体完全燃烧，消耗氧气的物质的量为（3b+0.5a）mol．
（2）能证明甲烷是正四面体结构而不是平面结构的是CH2Cl2（填：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4）不存在同分异构体现象，戊烷的同分异构体有3种，已知同一碳原子上氢原子具有相同的性质，写出一氯化物只有一种的戊烷的结构简式（CH3）4C；下列有机分子中，所有原子不可能在同一平面上的是BD（填序号）
A．CH2=CH2  B．CH2=CH-CH3  C．=CH2  D．
（3）乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料可以合成许多产品，转化关系如图．

i．反应①的反应类型为加成反应．
ii．有机物B的结构简式为CH3COOH．
iii．反应②的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O．
iV．反应③的化学方程式为2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O．
V．要制取较纯净的氯乙烷，应选择途径2，理由是只生成一种产物，产物较纯净．

分析 （1）组成最简单的烃为甲烷；完全燃烧生成CO2、H2O，根据原子守恒计算消耗氧气的物质的量；
（2）若为平面结构，CH3Cl、CHCl3和CCl4只有一种，而CH2Cl2有2种结构；
戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体；一氯化物只有一种的戊烷为新戊烷；
丙烯、甲苯中含有甲基，具有甲烷的四面体结构，所有原子不可能在同一平面上；
（3）乙烯与水在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH，乙醇发生氧化反应生成生成A为CH3CHO，CH3CHO进一步氧化生成B为CH3COOH，乙酸与乙醇发生酯化反应生成CH3COOC2H5，乙烯与HCl发生加成反应生成氯乙烯，乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷．

解答 解：（1）组成最简单的烃为CH4；完全燃烧生成CO2、H2O，根据C原子守恒可知，生成CO2为2b mol，根据H原子守恒可知，生成H2O为$\frac{2amol+4bmol}{2}$=（a+2b）mol，由O原子守恒可知消耗氧气的物质的量为$\frac{2bmol×2+（a+2b）mol}{2}$=（3b+0.5a）mol，
故答案为：CH4；（3b+0.5a）mol；
（2）若为平面结构，CH3Cl、CHCl3和CCl4只有一种，而CH2Cl2有2种结构，CH2Cl2只有一种结构可以证明甲烷为正四面体；
戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体；一氯化物只有一种的戊烷为（CH3）4C；
乙烯为平面结构，所有原子在同一平面上，苯乙烯中旋转碳碳单键，可以使苯环与碳碳双键形成的平面共面，所有原子可能在同一平面上，而丙烯、甲苯中含有甲基，具有甲烷的四面体结构，所有原子不可能在同一平面上；
故答案为：CH2Cl2；3；（CH3）4C；BD；
（3）乙烯与水在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH，乙醇发生氧化反应生成生成A为CH3CHO，CH3CHO进一步氧化生成B为CH3COOH，乙酸与乙醇发生酯化反应生成CH3COOC2H5，乙烯与HCl发生加成反应生成氯乙烯，乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷．
i．反应①的反应类型为：加成反应，故答案为：加成反应；
ii．有机物B的结构简式为：CH3COOH，故答案为：CH3COOH；
iii．反应②的化学方程式为：CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O，
故答案为：CH3CH2OH+CH3COOH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O；
iV．反应③的化学方程式为：2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O，
故答案为：2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O；
V．要制取较纯净的氯乙烷，应选择途径2，理由是：只生成一种产物，产物较纯净，
故答案为：只生成一种产物，产物较纯净．

点评 本题考查有机物推断、混合物计算、有机物结构、同分异构体等，（1）中注意利用原子守恒计算忽略，侧重考查学生对基础知识的理解掌握，难度不大．

练习册系列答案
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（1）A分子中官能团的名称是碳碳双键，反应①的化学反应类型是加成反应．
（2）反应②的化学方程式是2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O，反应④的化学方程式是CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
（3）G是乙酸乙酯的同分异构体，且G能与NaHCO3反应，则G的可能结构简式分别为：CH3CH2CH2COOH、（CH3）2CHCOOH
（4）某同学用如图2所示的实验装置制取少量乙酸乙酯．实验结束后，试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体．
①实验开始时，试管甲的导管不伸入液面下的原因是防止倒吸．
②若分离出试管甲中该油状液体需要用到的仪器是b（填序号）．
a．普通漏斗　　b．分液漏斗　　　c．长颈漏斗
③实验结束后，若振荡试管甲，会有无色气泡生成，其主要原因是乙酸的沸点低，加热时，少量乙酸进入试管甲，振荡时，乙酸与碳酸钠接触，发生反应2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑，产生气泡（结合化学方程式回答）．
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4．微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、清洁高效和资源利用率高、无污染等特点而被人们所重视．以用葡萄糖作底物的燃料电池为例，其正负极反应式如下：
正极反应：6O2+24H++24e-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$12H2O　　　　
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则有关该电池的下列说法正确的是（　　）
A．该电池的工作环境是高温条件
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11．乙酸乙酯是一种无色透明、有香味的油状液体，它与常见的有机物之间有以下转化关系．

（1）Y的结构简式为CH3CHO．
（2）写出②的反应类型：加成反应．
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（4）写出反应③的化学方程式CH3COOCH2CH3+H2O$→_{△}^{稀硫酸}$ CH3COOH+CH3CH2OH．
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A．CB．KC．SD．Ca
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D．在NaCN溶液中，c（Na+）＞c（CN-）

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