题目内容

11.回答下列问题:
(1)甲烷是最简单的烷烃,乙烯是最简单的烯烃,下列物质中能用来鉴别二者的是BCD;
A.水                                
B.溴水
C.溴的四氯化碳溶液                  
D.高锰酸钾酸性溶液
(2)将11.2L标准状况下的甲烷和乙烯的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中充分反应,溴的四氯化碳溶液增加了5.6g,则原混合气体中甲烷与乙烯的质量比为6:7.
(3)碳原子数为6的烷烃中,含4个甲基(-CH3)的同分异构体有2种,写出所有含3个甲基的同分异构体的结构简式CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3.

分析 (1)甲烷属于饱和烃,性质较稳定,乙烯中含有C=C官能团,能与溴发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,据此进行判断;
(2)乙烯与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液增加的质量为乙烯的质量,计算混合气体、乙烯的物质的量,进而计算甲烷的物质的量,再计算甲烷的质量,最后计算出原混合气体中甲烷与乙烯的质量比;
(3)根据减碳法作取代基,书写C6H14主链上有4个碳原子的同分异构体;己烷分子中含有3个甲基,则主链上含有5个C,然后移动甲基写出满足条件的有机物的结构简式.

解答 解:(1)A.甲烷和乙烯都不能溶于水,水无法鉴别二者,故A错误;
B.乙烯与溴发生加成反应使溴水褪色,而甲烷不反应,可用溴水鉴别,故B正确;
C.乙烯与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,而甲烷不与溴反应,可用溴的四氯化碳鉴别,故C正确;
D.乙烯中含有C=C官能团,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,所以可用酸性高锰酸钾溶液鉴别,故D正确;
故答案为:BCD;
(2)乙烯与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液增加的质量为5.6g,则:m(C2H4)=5.6g,n(C2H4)=$\frac{5.6g}{28g/mol}$=0.2mol,
而n(CH4)+n(C2H4)=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol,则:n(CH4)=0.5mol-0.2mol=0.3mol,m(CH4)=0.3mol×16g/mol=4.8g,
所以原混合气体中甲烷与乙烯的质量之比=4.8g:5.6g=6:7,
故答案为:6:7;
(3)含有6个C的烷烃为C6H14,主链有4个碳原子,支链为2个甲基,2个甲基可以在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上,其同分异构体有:CH3CH2C(CH3)3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3,总共含有2种;含有3个甲基,则主链上含有5个C,可能的结构简式有:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,
故答案为:2; CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3.

点评 本题考查了有机物分子式确定、同分异构体的书写、有机物结构与性质等知识,题目难度中等,试题涉及的知识点较多,充分考查了学生灵活应用基础知识的能力,注意掌握同分异构体的概念及书写原则,明确常见有机物结构与性质.

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