题目内容

9．当甲烷的四个氢被甲基替换后，得到新戊烷，新戊烷的所有氢原子再被甲基替换得到新的烷烃，…（1）试写出甲烷按上述方法连续进行三次甲基替换操作后所得烷烃的分子式C53H108
（2）若按上述方法连续进行n次替换操作，则所得烷烃的分子式为C2×3n-1H4×3n，
该烷烃的一氯代物有1种．
（3）那么问题来了，乙烷的氢原子连续被甲基替换n次后，则所得烷烃的分子式为C3×3n-1H6×3n，该烷烃的一氯代物有1种．

分析 （1）根据第一次甲基替换操作后多了4个碳原子、第二次甲基替换操作后多了12个碳原子、第甲基替换操作后多了36个碳原子，此时分子共53个碳原子，根据烷烃的通式得出分子式；
（2）第一次甲基替换操作后多了4个碳原子、第二次甲基替换操作后多了12个碳原子、第甲基替换操作后多了36个碳原子，碳原子的增加成等比数列，公比是3，据此得到数列公式结合烷烃的通式来计算；
（3）第一次甲基替换操作后多了6个碳原子、第二次甲基替换操作后多了18个碳原子、第甲基替换操作后多了54个碳原子，碳原子的增加成等比数列，公比是3，据此得到数列公式结合烷烃的通式来计算．

解答 解：（1）第一次甲基替换操作后多了4个碳原子、第二次甲基替换操作后多了12个碳原子、第甲基替换操作后多了36个碳原子，此时分子共53个碳原子，根据烷烃的通式得出分子式为C53H108，故答案为：C53H108；
（2）第一次甲基替换操作后多了4个碳原子、第二次甲基替换操作后多了12个碳原子、第甲基替换操作后多了36个碳原子，碳原子的增加成等比数列，公比是3，第n次甲基替换操作后多了4×3n-1个碳原子，则总碳个数为n次家和再加1，为2×3n-1，根据烷烃的通式得到分子式为C2×3n-1H4×3n，该烷烃中所有的氢原子是等效的，所以该烷烃的一氯代物只有1种，故答案为：C2×3n-1H4×3n；1；
（3）第一次甲基替换操作后多了6个碳原子、第二次甲基替换操作后多了18个碳原子、第甲基替换操作后多了54个碳原子，碳原子的增加成等比数列，公比是3，第n次甲基替换操作后多了6×3n-1个碳原子，则总碳个数为n次家和再加2，为3×3n-1，根据烷烃的通式得到分子式为C3×3n-1H6×3n，烷烃中所有的氢原子是等效的，所以该烷烃的一氯代物只有1种，故答案为：C3×3n-1H6×3n；1．

点评 本题考查了烷烃的通式的应用知识，注意数学上等比数列知识的灵活应用是关键．

练习册系列答案
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C．6.5g Zn在反应中转移电子数为0.2NA
D．11.2L O2在反应中转移电子数为0.2NA
15．常温下，下列有关电解质溶液的说法正确的是（　　）
A．用少量水稀释0.1mol•L-1氨水时，溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$减小
B．将Na2CO3溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（O{H}^{-}）}$增大
C．向NH4Cl溶液中加入NaOH溶液至呈中性，溶液中c（Na+）=c（NH3•H2O）
D．pH=5.5的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中c（Na+）＞c（CH3COO-）
4．铁是人类必需的微量元素之一，它可以促进血红蛋白结合氧分子进行输氧，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给患贫血的病人补铁．请根据以下药品说明书回答问题：

（1）药片上的糖衣可以起隔绝空气，防止被O2氧化的作用，鉴定时溶解加盐酸的目的是防止Fe2+水解．
（2）某研究小组甲欲用KMnO4测定FeSO4的含量．
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250毫升，配制时需要的仪器除托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要的仪器有250ml容量瓶、胶头滴管．
②滴定时含硫酸亚铁的滤液放在锥形瓶（填仪器）中，高锰酸钾溶液放在酸式滴定管（填仪器）中，滴定时加入不用加（填“酚酞”或“甲基橙”或“石蕊”或“不用加”）指示剂，如何判断达到滴定终点最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，锥形瓶中溶液的颜色变为紫色，震荡，且半分钟内不恢复原色，则滴定到了终点．
（3）另一研究小组乙设计了如下测量方案：
①此检验过程中加过量H2O2反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
②从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作有A、B、F、E（按操作的顺序填写）．
A．过滤      B．洗涤      C．萃取     D．分液     E．冷却     F．灼烧
③最后称量红棕色固体的质量为0.8960g，那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为56.7%（小数点后面保留一位有效数字）．
14．影响化学反应速率的因素很多，某同学设计了以下实验研究不同浓度的硫酸对反应速率的影响．
药品：Cu、Fe、Na和不同浓度的硫酸 （0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L）；装置如图
（1）用此装置进行定量实验，应选用的上述实验药品是：
第一组：Fe和0.5mol/L硫酸
第二组：Fe和2mol/L硫酸
（2）应该测定的实验数据是气体从反应开始到推动活塞达到30mL刻度时的时间．
（3）此实验忽视了影响反应速率的其他因素是（假设金属颗粒是均匀的）：温度对反应速率的影响．
（4）此实验得到的结论应该是硫酸的浓度越高，反应速率越快．（填“高、低、快、慢”）
1．新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用．Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料，在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用．其中一种制备Li2FeSiO4的方法为：
固相法：2Li2SiO3+FeSO4$\frac{\underline{\;惰性气体\;}}{高温}$Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量．
实验（一）制备流程：

实验（二） Li2FeSiO4含量测定：

从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中，另取0.2000mol•Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中，用氧化还原滴定法测定Fe2+含量．相关反应为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应．经4次滴定，每次消耗KMnO4溶液的体积如下：
实验序号1234
消耗KMnO4溶液体积20.00mL19.98mL21.38mL20.02mL
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②制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行，其原因是防止二价铁被氧化
（2）实验（二） 中：①仪器名称：仪器C酸式滴定管
②还原剂A可用SO2，写出该反应的离子方程式SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，此时“后续处理”主要为加热煮沸，其目的是除去过量的SO2，以免影响后面Fe2+的测定
③滴定终点时现象为溶液变为浅红色，且半分钟内不变色；根据滴定结果，可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为81.00%；若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的Li2FeSiO4含量偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
18．实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃一l309-1l6
回答下列问题：
（1）写出实验室制乙烯的反应方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）在此实验中，装置A要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母，下面的选择题相同）
a．引发反应    b．加快反应速度     c．防止乙醇挥发   d．减少副产物乙醚生成
（3）在此实验中，装置A中要加些沸石，原因是防止液体暴沸；
（4）在装置C中应加入C，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：
a．水    b．浓硫酸       c．氢氧化钠溶液       d．CCl4
（5）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（6）若产物中有少量副产物乙醚．应用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发．
19．已知NO2为红棕色气体，而N2O4为无色气体，某温度下，反应N2O4（g）?2NO2（g）；△H＞0．在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（　　）
A．缩小容器体积，NO2体积分数减小，混合气体颜色变浅
B．保持容器体积不变，加入少许NO2，重新达到平衡时，NO2的体积分数增大
C．保持容器体积不变，加入少许N2O4再达到平衡时，气体颜色变深
D．保持容器体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小

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