Question

3．下列給出了四種烴A、B、C、D的相關(guān)信息：
①烴A在所有的烴中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低；
②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可用于催熟果實(shí)；
③烴C在氧氣中燃燒產(chǎn)生的氧炔焰常用來切割或焊接金屬；
④烴D的分子比例模型如圖所示．
據(jù)此回答下列問題：
（1）寫出A與氯氣光照下反應(yīng)的化學(xué)方程式（只寫第一步）為CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
（2）將1mol A和適量的Cl₂混合后光照，測得所得所有有機(jī)取代產(chǎn)物物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣物質(zhì)的量是2.5mol．
（3）寫出B與水在催化劑作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH．
（4）寫出C與足量溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH≡CH+2Br₂→CHBr₂CHBr₂．
（5）D分子中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，以下能證實(shí)這一事實(shí)的是acd．
a．D的鄰位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體
b．D的間位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體
c．D 不能使溴的四氯化碳溶液褪色
d．D不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化
e．D在催化劑作用下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
（6）寫出D與濃硝酸、濃硫酸混合后加熱至50℃～60℃反應(yīng)的化學(xué)方程式：．

Answer 1

分析 ①烴A在所有的烴中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，則A為甲烷；②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可用于催熟果實(shí)，則B為乙烯；③烴C在氧氣中燃燒產(chǎn)生的氧炔焰常用來切割或焊接金屬，則C為乙炔；④由烴D的分子比例模型，可知D為苯．
（1）A為甲烷，在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)；
（2）根據(jù)四種取代物的物質(zhì)的量相等結(jié)合碳原子守恒計(jì)算取代物的物質(zhì)的量，再根據(jù)被取代的氫原子和氯氣分子之間的關(guān)系式計(jì)算消耗氯氣的物質(zhì)的量；
（3）乙烯和水在催化作用下反應(yīng)生成乙醇；
（4）C為乙炔，與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成四溴乙烷；
（5）D的鄰位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體，與溴的四氯化碳溶液、高錳酸鉀不反應(yīng)，可以證明苯中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu)；
（6）苯與濃硝酸、濃硫酸混合后加熱至50℃～60℃反應(yīng)生成硝基苯．

解答 解：①烴A在所有的烴中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，則A為甲烷；②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可用于催熟果實(shí)，則B為乙烯；③烴C在氧氣中燃燒產(chǎn)生的氧炔焰常用來切割或焊接金屬，則C為乙炔；④由烴D的分子比例模型，可知D為苯．
（1）A為甲烷，在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，第一步方程式為CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$ CH₃Cl+HCl，
故答案為：CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$ CH₃Cl+HCl；
（2）1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若生成相同物質(zhì)的量的四種取代物，所以每種取代物的物質(zhì)的量是0.25mol，甲烷和氯氣的取代反應(yīng)中，被取代的氫原子的物質(zhì)的量與氯氣的物質(zhì)的量相等，所以生成0.25mol一氯甲烷需要氯氣0.25mol氯氣，生成0.25mol二氯甲烷需要氯氣0.5mol，生成0.25mol三氯甲烷需要氯氣0.75mol氯氣，生成0.25mol四氯化碳需要氯氣1mol，所以總共消耗氯氣的物質(zhì)的量=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1mol=2.5mol，
故答案為：2.5 mol；
（3）乙烯和水在催化作用下反應(yīng)生成乙醇，方程式為CH₂=CH₂+H₂O $\stackrel{催化劑}{→}$  CH₃CH₂OH，故答案為：CH₂=CH₂+H₂O $\stackrel{催化劑}{→}$  CH₃CH₂OH；
（4）C為乙炔，與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成四溴乙烷，方程式為CH≡CH+2Br₂→CHBr₂CHBr₂，故答案為：CH≡CH+2Br₂→CHBr₂CHBr₂；
（5）若存在中存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu)，則鄰位二氯取代物有2種同分異構(gòu)體，而間位二氯取代物、對位二氯取代物都只有1種，苯的鄰位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體，可以證明苯中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu)，與溴不發(fā)生加成反應(yīng)，與高錳酸鉀不反應(yīng)都可證明不含碳碳雙鍵，
故答案為：acd；
（6）苯與濃硝酸、濃硫酸混合后加熱至50℃～60℃反應(yīng)的化學(xué)方程式，
故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物推斷、有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、乙炔的制備、苯的結(jié)構(gòu)等，是對學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．