11.在同温、同压下,将等质量的下列各组烃在氧气中完全燃烧,消耗O2的物质的量相等的一组是( )
A.C2H2、C6H6 B.C2H2、C2H4 C.C2H2、C2H6 D.C2H4、C4H8
解析:由烃燃烧的关系式可知:每1 mol C消耗1 mol O2,每4 mol H消耗1 mol O2。所以,对于任意烃CxHy来说,当其充分燃烧时所消耗的O2物质的量为 mol。
设烃的质量为m g,其中H的质量分数为w,则C的质量分数为(1-w)。
所以,n(H)= mol=mw mol,n(C)= mol
m g烃在O2中完全燃烧,消耗O2的物质的量为+=+=m
由此可知,当烃的质量(m)一定时,其完全燃烧的耗O2量,取决于烃中含H的质量分数,w值越大,则耗O2量也越大;若w值相等,则耗O2量也相等。本题A中的C2H2、C6H6和D中C2H4、C4H8的w(H)值相等,所以耗O2的量也相等。
答案:AD
10.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的操作方法是( )
A.与足量溴反应 B.与足量溴水反应
C.在一定条件下通入氢气 D.分别进行燃烧
解析:乙烷和乙烯均是无色气体,但前者易发生取代反应,后者易发生加成反应,若与足量溴反应,乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷,乙烯发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,不仅不易鉴别,还会损失大量的乙烷,且混入大量的溴蒸气杂质,显然不合理;若在一定条件下通入氢气,虽可将乙烯转变为乙烷,但通入氢气的量不易控制,很难得到纯净的乙烷,且用氢气无法鉴别它们;若分别进行燃烧,显然无法再得到乙烷,因此只能选B,因为乙烷不和溴水反应,而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水退色,且生成的CH2BrCH2Br为液态,便于分离。
答案:B
9. 化学家们合成了如下图所示的一系列的星烷,如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是( )
A.它们的一氯代物均只有三种 B.它们之间互为同系物
C.三星烷与乙苯互为同分异构体 D.六星烷的化学式为C18H24
解析:“星烷分子”高度对称,它们的一氯代物均只有2种;由三星烷、四星烷、五星烷分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20,星烷分子组成相差“C3H4”,可推出六星烷为C18H24,它们可称为同系列,但不是同系物。
答案:D
8.关于苯乙烯的下列叙述中,正确的是( )
A.苯乙烯不可能发生加成反应
B.苯乙烯不可能使酸性KMnO4溶液退色
C.苯乙烯中8个碳原子有可能都在同一平面上
D.苯乙烯中8个碳原子不可能都在同一平面上
解析:苯乙烯分子结构中含有苯环和碳碳双键。苯分子具有平面的正六边形结构,6个碳原子都在同一平面上。乙烯分子中所有原子均在同一平面上,分子中碳碳双键跟与之直接相连的4个原子在同一平面上。由此可推测苯乙烯的结构为:,8个碳原子有可能都在同一平面上。苯环及苯环上连接的碳碳双键都能发生加成反应,苯环上连接的碳碳不饱和键能使Br2水和酸性KMnO4溶液退色,需要说明的是,苯不具有独立的碳碳双键所应有的加成反应性质,但在特殊情况下,它仍能够发生加成反应,所以人们在写苯分子结构简式的时候,一直在延用着单、双键交替排布的写法。
答案:C
7.1 mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )
解析:本题考查考生对有机化学基础、分子式、结构式、等价氢、燃烧方程式等知识的掌握。
(C3)3C-C2C3 (C3C2)2C2
C3C2C (C3)2
这样排除C、D选项。只有A、B选项符合要求。题设第二个条件是:1 mol该烃燃烧需氧气179.2 L(标准状况)。=8 mol A、B的分子式分别是C6H14和C5H12,配平其燃烧方程式得C6H14+9.5 O26CO2+7H2O C5H12+8O25CO2+6H2O 显然,只有B选项符合要求。
6.已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如下图:
则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:苯的二氯取代物有邻、间、对三种同分异构体,硼氮苯也应该有这三种同分异构体,但考虑苯环上的六个碳原子是完全相同的,而硼氮苯中,B、N是两种不同的原子,所以间位上应有两种不同的排列,所以一共有四种同分异构体。
5.完全燃烧一定量的某有机物,生成88 g CO2和36 g H2O,下列说法中正确的是( )
A.该有机物的最简式为CH2 B.该有机物分子中一定含有碳碳双键
C.该有机物可能是乙烯 D.该有机物一定含有氧元素
解析:有机物中n(C)∶n(H)=2∶4=1∶2,可能含有氧元素。
4. 将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中,在250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250℃,容器内的气压为零且无Na2O2存在。由此得出的结论正确的是( )
A.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaHCO3
B.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaOH
C.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6,反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaOH
D.原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4,反应后容器内生成的固体是NaHCO3 和NaOH
解析:题中涉及的化学反应为:CH4+2O2CO2+2H2O,2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2反应停止后的容器内温度仍为250℃,气压为零,说明容器内无气体存在,也不可能有NaHCO3。O2、CH4、Na2O2三者之间的综合反应关系为:O2+2CH4+6Na2O22Na2CO3+8NaOH。
3.在1.01×105 Pa 150℃条件下,在一恒容的密闭容器中,某有机物完全燃烧,反应前后压强不发生变化,该有机物可能是( )
A.CH4 B.C2H6 C.C2H4 D.C2H2
解析:设烃的分子式为CxHy,该烃燃烧的通式为:CxHy+O2xCO2+H2O
由于反应前后压强不变,可得:1+=x+,解得y=4。从而推知,只要满足CxH4的烃即可。
答案:AC
2. 有机化合物环丙叉环丙烷,由于其特殊的分子结构一直受到理论化学家的注意,下图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是( )
A.环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种
B.环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物
C.环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体
D.环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内
解析:环丙叉环丙烷分子的二氯代物有4种:
(4个“CH2”完全等同);其分子式是C6H8,与环丙烷不是同系物而与环己二烯()是同分异构体。由于环丙烷的环并不是平面结构,所以分子中所有的原子不可能都在同一平面内。