題目列表(包括答案和解析)
4、下列微粒中,與甲烷分子具有相同的質(zhì)子數(shù)和相同的電子數(shù)的是( )
A、HCl B、NH3 C、NH4+ D、OH-
3.已知瓦斯氣又叫煤層氣,它與天然氣成分無(wú)異,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.瓦斯氣主要成分是甲烷
B.瓦斯氣在空氣中占任意體積分?jǐn)?shù)時(shí),均會(huì)發(fā)生爆炸
C.井下及時(shí)通風(fēng)透氣、加強(qiáng)監(jiān)測(cè),控制瓦斯氣的濃度并嚴(yán)禁明火,是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵之一
D.煤層氣直接排放到空氣中,不僅浪費(fèi)資源還會(huì)加劇溫室效應(yīng)。
2.甲烷氣體在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水的實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明 ( )
A.甲烷的分子式為CH4 B.甲烷氣體中含碳元素和氫元素
C.甲烷氣體中只含有碳元素和氫元素 D.甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定
1.2005年1月14日,成功登陸土衛(wèi)六的“惠更斯”號(hào)探測(cè)器發(fā)回了350張照片和大量數(shù)據(jù)。分析指出,土衛(wèi)六“酷似地球經(jīng)常下雨”,不過(guò)“雨”的成份是液態(tài)甲烷。下列關(guān)于土衛(wèi)六的說(shuō)法中,不正確的是 ( )
A.土衛(wèi)六上存在有機(jī)分子 B.地表溫度極高
C.地貌形成與液態(tài)甲烷沖刷有關(guān) D.土衛(wèi)六上形成了甲烷的氣液循環(huán)系統(tǒng)
2、含有官能團(tuán)或特殊原子團(tuán)的化合物命名時(shí),首先確定命名的化合物母體,然后據(jù)母體進(jìn)行命名。母體的確定是根據(jù)化合物分子中的官能團(tuán)或特殊基因。如含:“”的化合物,以烯為母體,化合物最后名稱(chēng)為“某某烯”;含-OH、-CHO、-COOH的化合物分別以醇、醛、酸為母體。苯的同系物以苯為母體命名。
官能團(tuán)的鏈狀化合物選擇主鏈一律以含官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,編號(hào)時(shí)從官能團(tuán)(-CHO、-COOH)或離官能團(tuán)近的一端(醇、鹵代烴)編號(hào),其他步驟跟烷烴命名相似。
苯的同系物及苯的取代物命名時(shí)苯環(huán)上的編號(hào)既可順時(shí)針編,亦可逆時(shí)針編,但是要從環(huán)上最簡(jiǎn)單的取代基或側(cè)鏈編起,且使各取代基或側(cè)鏈的位置之和最小。(也可能用習(xí)慣命名法),如:鄰-二甲苯,:間-二甲苯,:對(duì)-二甲苯。
典例剖析
[例1]在光照下,將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng),得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是
A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl
解析:由CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,每生成1 mol鹵代烴,可生成1 mol HCl,由于CH4與Cl2發(fā)生的每一步取代反應(yīng)中都有HCl生成,所以,產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。這里注意,不要簡(jiǎn)單地按CH4+Cl2 CH3Cl+HCl進(jìn)行考慮。其實(shí),該反應(yīng)一旦進(jìn)行,生成的CH3Cl立即與Cl2發(fā)生“連鎖”反應(yīng)。答案:D
[例2]一定量的CH4燃燒后得到的產(chǎn)物是CO、CO2、H2O(g),此混合物的質(zhì)量為49.6 g,當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^(guò)足量的無(wú)水CaCl2時(shí)氣體質(zhì)量減少25.2 g,則混合氣中CO的質(zhì)量為
A.24.4 g B.13.2 g C.12.5 g D.11.2 g
解析: 設(shè)產(chǎn)物中CO的物質(zhì)的量為x,CO2的物質(zhì)的量為y。由C原子守恒可得CH4的物質(zhì)的量為(x+y),又由H原子守恒可得生成H2O的物質(zhì)的量為2(x+y)。則 解得 x=0.4 mol,y=0.3 mol m(CO)=0.4 mol×28 g·mol-1=11.2 g答案:D
[例3](2001年全國(guó)理綜)A、B、C、D、E五種芳香族化合物都是某些植物揮發(fā)油中的主要成分,有的是藥物,有的是香料。它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下所示:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)這五種化合物中,互為同分異構(gòu)體的是__________。
(2),反應(yīng)①采取的適當(dāng)措施,使分子中烯鍵不
起反應(yīng)。
以上反應(yīng)式中的W是A-E中的某一化合物,則W是________。X是D的同分異構(gòu)體,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。反應(yīng)②屬于_________。(填反應(yīng)類(lèi)型)。
解析:本題給出了有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(1)問(wèn)要求找出互為同分異構(gòu)體的化合物,只要找出分子式相同的但結(jié)構(gòu)不同的化合物即可。其中只有B和C符合要求。(2)問(wèn)給出了有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,且W是A-E中的化合物,X與D互為同分異構(gòu)體。W氧化得 ,只能是E()的醛基氧化,故W為E。D的同分異構(gòu)體X應(yīng)與D有相同化學(xué)式,而比D少2個(gè)H原子,因而轉(zhuǎn)變?yōu)閄的反應(yīng)只能是加H2反應(yīng),而H原子加在烯鍵上。
答案:(1)B和C(2)E; ;還原(或加成、加氫、催化加氫等)。
[例4](2001年全國(guó)理綜)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)與C6H6(苯)分子結(jié)構(gòu)相似,如下圖:
(苯) (硼氮苯)
則硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分異構(gòu)體數(shù)目為
A.2 B.3 C.4 D.6
解析:要推算硼氮苯的二氯取代物數(shù)目,其方法是將二個(gè)Cl原子“定一、移一”,首先將一個(gè)Cl原子定在B原子上,移動(dòng)另一Cl原子,得3種結(jié)構(gòu);將一Cl原子定于N原子上,移動(dòng)另一Cl原子,也得3種結(jié)構(gòu),其中有兩種(另一Cl在B上的)與前面重復(fù),故只有四種。答案:C
[例5](2003年江蘇)人們使用四百萬(wàn)只象鼻蟲(chóng)和它們的215磅糞物,歷經(jīng)30多年時(shí)間弄清了棉子象鼻蟲(chóng)的四種信息素的組成,它們的結(jié)構(gòu)可表示如下(括號(hào)內(nèi)表示④的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)
以上四種信息素中互為同分異構(gòu)體的是( )
A.①和② B.①和③ C.③和④ D.②和④
解析:本題看似復(fù)雜,其實(shí)只要寫(xiě)出四種信息素的分子式,問(wèn)題即迎刃而解,因四種信
息素的結(jié)構(gòu)各不相同,只要分子式相同的即互為同分異構(gòu)。答案:C
[例6]下列各組物質(zhì):①金剛石和C60 ②H2、D2和T2 ③和④CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤乙烷和已烷⑥CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3中,互為同位素的是(填序號(hào),下同) ,互為同素異形體的是 ,互為同系物的是 ,屬于同一物質(zhì)的是 。
解析:互為同位素的是和,互為同素異形體的是金剛石和C60,互為同系物的是乙烷和已烷,屬于同一物質(zhì)的是CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3。
知能訓(xùn)練
1、烷烴的命名
(1)首先選擇主鏈:選擇分子中最長(zhǎng)碳鏈稱(chēng)作某烷(由主鏈C原子數(shù)決定烷的名稱(chēng));若有兩條碳鏈等長(zhǎng),則以含取代基(或支鏈)多者為主鏈。
(2)對(duì)主鏈碳原子編號(hào):從離取代基最近的一端編起(以阿拉伯?dāng)?shù)字);若在離兩端等距離的位置同時(shí)出現(xiàn)取代基時(shí),則從哪端編號(hào)能使取代基位置之和最小,就從哪一端編起。
(3)寫(xiě)出烷烴的系統(tǒng)名稱(chēng).
5、判斷同分異構(gòu)體數(shù)目的常見(jiàn)方法和思路:
(1)基團(tuán)連接法:將有機(jī)物看作由基團(tuán)連接而成,由基團(tuán)的異構(gòu)數(shù)目可推斷有機(jī)物的異構(gòu)體數(shù)目。如:丁基有四種,丁醇(看作丁基與羥基連接而成)也有四種:戊醛、戊酸(分別看作丁基跟醛基、羧基連接物)也分別有四種。再如:C9H12的芳香烴(可看作一價(jià)苯基跟丙基、二價(jià)苯基跟一個(gè)甲基和一個(gè)乙基、三價(jià)苯基跟三個(gè)甲基連接而得)共有8種。
(2)換位思考法:將有機(jī)物分子中的不同原子或基團(tuán)換位進(jìn)行思考。
如:乙烷分子中共有6個(gè)H原子,若有一個(gè)氫原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一種結(jié)構(gòu),那么五氯乙烷有多少種?假設(shè)把五氯乙烷分子中的Cl看作H原子,而H原子看成Cl原子,其情況跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一種結(jié)構(gòu)。同理:二氯乙烷有二種結(jié)構(gòu),四氯乙烷也有二種結(jié)構(gòu)。又如:二氯苯有三種,四氯苯也有三種。
(3)等效氫原子法(又稱(chēng)對(duì)稱(chēng)法):分子中等效氫原子有如下情況:①分子中同一個(gè)碳原子上連接的氫原子等效。②同一個(gè)碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效。如新戊烷(可以看作四個(gè)甲基取代了甲烷分子中的四個(gè)氫原子而得),其四個(gè)甲基等效,各甲基上的氫原子完全等效,也就是說(shuō)新戊烷分子中的12個(gè)H原子是等效的。③分子中處于鏡面對(duì)稱(chēng)位置(相當(dāng)于平面鏡成像時(shí),物與像的關(guān)系)上的氫原子是等效的。如 分子中的18個(gè)H原子是等效的。
4、同分異構(gòu)體書(shū)寫(xiě)規(guī)律
(1)烷烴(只可能存在碳鏈異構(gòu)),書(shū)寫(xiě)時(shí)應(yīng)注意全而不重。規(guī)則如下:成直鏈,一條線(xiàn);摘一碳,掛中間;往邊移,不到端;摘兩碳,乙基安;二甲基,同、鄰、間;不重復(fù),要寫(xiě)全。
(2)具有官能團(tuán)的化合物如烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酮等,它們有官能團(tuán)位置異構(gòu)、類(lèi)別異構(gòu)、碳架異構(gòu),書(shū)寫(xiě)要按順序考慮。一般情況是:位置異構(gòu)→碳架異構(gòu)→類(lèi)別異構(gòu)。
(3)芳香族化合物:取代基在苯環(huán)上的相對(duì)位置具有鄰、間、對(duì)三種。
3、幾種特殊的同分異構(gòu)體
(1)C8H8:苯乙烯和立方烷;(2)C8H10:乙苯和鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯;(3)C6H12O6:葡萄糖和果糖;(4)C11H22O11:蔗糖和麥芽糖;(5)CH4ON2:尿素[CO(NH2)2]和氰酸銨[NH4CNO]
2、幾類(lèi)同分異構(gòu)體
(1)CnH2n:(n≥3)烯烴和環(huán)烷烴;(2)CnH2n-2:(n≥3)二烯烴和炔烴;(3)CnH2n+2O:(n≥2)飽和一元醇和飽和一元醚;(4)CnH2nO:(n≥2)飽和一元醛、烯醇和環(huán)氧烷;(n≥3)飽和一元酮;(5)CnH2nO2:(n≥2)飽和一元羧酸、飽和一元羧酸飽一元醇酯;(6)CnH2n+1O2N:(n≥2)氨基酸、硝基化合物和亞硝酸酯;(7)CnH2n-6O:(n≥7)酚、芳香醇和芳香醚。
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