题目内容

13.A~G是几种烃的分子球棍模型,据此回答下列问题:
(1)同物质的量的A、B、C、D燃烧,耗氧量最大的是B(填对应字母);
同质量的A、B、C、D燃烧,耗氧量最大的是A(填对应字母);
(2)所有原子都在同一平面上的是CDF(填对应字母);
(3)能使酸性高锰酸钾褪色的是CDG(填对应字母);
(4)写出C发生聚合反应的化学方程式;
(5)写出实验室制取D的化学方程式CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
(6)写出G和硝酸反应的化学方程式.

分析 根据球棍模型可知,A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷,F为苯,G为甲苯.
(1)根据物质的组成判断耗氧量,物质的量相同的烃CxHy的耗氧量取决于x+$\frac{y}{4}$,值越大耗氧量越大;相同质量的各烃完全燃烧,耗氧量取决于H元素的质量分数,分子中H元素的质量分数越高,耗氧量越大,计算分子中C原子与H原子数目之比,相同C原子,H原子数目越大,H元素质量分数越大;
(2)在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯、乙炔和苯是平面型结构,其它有机物可在此基础上进行判断;
(3)具有还原性的物质能被酸性高锰酸钾溶液氧化,含有碳碳不饱和键、醛基及连接苯环的碳原子上含有氢原子的苯的同系物都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色;
(4)乙烯中含双键,可发生加聚反应,生成聚乙烯;
(5)碳化钙与水反应生成乙炔气体和氢氧化钙;
(6)甲苯与浓硝酸发生取代反应可生成TNT,即三硝基甲苯.

解答 解:根据图示结构可知:A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷,F为苯,G为甲苯.
A.甲烷分子式为CH4,其x+$\frac{y}{4}$=1+1=2,即1mol甲烷消耗氧气2mol.
B.乙烷分子式为C2H6,其x+$\frac{y}{4}$=2+1.5=3.5,即1mol乙烷消耗氧气3.5mol.
C.乙烯分子式为C2H4,其x+$\frac{y}{4}$=2+1=3,即1mol乙烯消耗氧气3mol.
D.乙炔分子式为C2H2,其x+$\frac{y}{4}$=2+0.5=2.5,即1mol乙炔消耗氧气2.5mol.
所以相同物质的量耗氧量最大的是乙烷,选B,
等质量的烃燃烧,耗氧量取决于H%,H%越大耗氧量越大,
A.CH4中N(C):N(H)=1:4;
B.C2H6中N(C):N(H)=2:6=1:3;
C.C2H4中N(C):N(H)=1:2;
D.C2H2中N(C):N(H)=6:6=1:1;
故CH4中H的质量分数最大,相同质量CH4的耗氧量最大,选A,
故答案为:B;A;
(2)乙烯中6个原子共面,乙炔中4个原子共线、苯中所以原子共面,甲苯含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,所有原子不可能处于同一平面上,符合条件的为CDF,
故答案为:CDF;
(3)A为甲烷,B为乙烷,E为丙烷,不存在不饱和键,所以不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C为乙烯,D为乙炔,都含有碳碳不饱和键,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,甲苯中甲基上含有氢原子,所以易被高锰酸钾氧化,所以CDG符合,
故答案为:CDG;
(4)乙烯在催化剂条件下生成聚乙烯,化学方程式为:,
故答案为:.
(5)实验室中用碳化钙与水发生水解反应,生成乙炔,反应的化学方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑,
故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
(6)甲苯可以和浓硝酸之间发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯,即TNT,化学反应方程式为,
故答案为:.

点评 本题考查了有机物结构与性质、球棍模型的表示方法、有机反应方程式的书写,题目难度中等,注意掌握常见有机物结构与性质,明确球棍模型表示的意义是解答本题关键.

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11.高锰酸钾是一种重要的化学试剂,其溶液不是很稳定,在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气,在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快.
(1)高锰酸钾溶液应配成中性溶液并保存在棕色试剂瓶中(填保存的注意事项).
(2)请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
2MnO4-+5C2O42-+16H+--2Mn2++CO2↑+8H2O
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如表:
滴入高锰酸钾溶液的次序(每滴溶液的体积相同)高锰酸钾溶液紫色褪去的时间
先滴入第1滴1min
褪色后再滴入第2滴15s
褪色后再滴入第3滴3s
褪色后再滴入第4滴1s
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因反应生成的Mn2+对反应有催化作用,且c(Mn2+)大催化效果更好.
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠Na2C2O4(相对分子质量134.0)来标定高锰酸钾溶液的浓度.他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定.
①高锰酸钾溶液应装在丙(填图中的仪器编号).
②若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测KMnO4浓度偏低的是AC.
A.未润洗盛放KMnO4的滴定管       B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定终点时出现气泡
C.定容时,俯视刻度线               D.锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
③该滴定达到终点的标志为逐滴滴入高锰酸钾溶液,当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色,最终消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为0.0200mol/L(取4位有效数字).

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