十年高考化学分类解析(二十一)——烃(2)

2018-11-24 16:18

请写出其他的4种结构简式: 、 、 、 。 30.(1995年全国,36)(1)已知某混合气体的体积分数分别为80.0% CH4、15.0% C2H4和

5.00% C2H6。请计算0.500 mol该混合气体的质量和标准状况下的密度(g·L1)。

(2)CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4、C2H6(水和其他反应产物忽略不计)。取

一定量CH4经催化氧化后得到一种混合气体,它在标准状况下的密度为0.780 g·L1。已知反应中CH4消耗了20.0%,计算混合气体中C2H4的体积分数。(本题计算过程中请保留3位有效数字)

31.(1994年全国,34)合成相对分子质量在2000~50000范围内具有确定结构的有机化合物是一个新研究领域。1993年报导合成了两种烃A和B,其分子式分别为C1134H1146和

C1398H1278。B的结构跟A相似,但分子中多了一些结构为 的结构

单元。

B分子比A分子多了 个这样的结构单元(填写数字)。 ●答案解析 (一)选择题 1.答案:B

解析:本题主要考查石油的分馏产品之一的石蜡的成分及其所发生化学反应的知识内容。石蜡与石油成分相同,主要为烷烃、环烷烃和芳香烃,因此与Cl2发生过的反应主要为取代反应,应选B。

2.答案:D 解析:本题主要考查化学与生活中环保知识内容。在建筑装饰材料的生产过程中常用甲苯、甲醛等有机物作溶剂、稀释剂等,不合格的建筑装饰材料中,甲苯、甲醛的含量严重超标,在使用过程中,它们会缓慢释放出来,而影响健康。故应选D。

3.答案:C

解析:烃燃烧后,其中的氢全部转入水中,故水中氧元素的质量等于烃中碳的质量。芳

c(C)m(C)/nm(O)/1216/122???。符合这一比值的是C。 香烃中:=

2/13c(H)m(H)/1m(H)/14.答案:B

解析:1 mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为179.2 L/22.4 L·mol1=8 mol,设该烃的分子式为CxHy则有

x+

y=8 4 ①

所以x<8排除D选项,其余三个选项为烷烃,则

y=2x+2 ②

解①②可得x=5,y=12,由于该烃的一氯代物有3种,故选B。 5.答案:B 解析:此题主要考查了考生运用化学视角去理解生活中的化学问题的能力。天然气的主要成分是甲烷(CH4),石油的主要成分是烃类物质,即二者都是碳氢化合物。

6.答案:B

解析:此题考查了多官能团有机物的同分异构体的书写方法。在书写过程中要注意—OH和—Cl的位置都是可变的。—OH在碳链的端点时,移动—Cl 可得两种同分异构体;—OH在碳链中间时,氯原子只能在中间碳原子上;故只有一种同分异构体;共有三种同分异构体。

7.答案:BC

解析:因C8H18的裂化方式不定,故混合气体的平均相对分子质量也不定,可用极值法

??C4H8+C4H10 解此题。C8H18按下列方式裂化所得平均相对分子质量最大,C8H18???C2H4+C2H6(或C4H10???CH4+C3H6)C4H10?,混合气的平均相对分子质量为:114

??C2H4+C6H14 C6H14???C4H10+C2H4 ÷3=38。若按下式分解:C8H18???C2H4+C2H6(或C4H10???CH4+C3H6)C4H10?,所得混合气体中不含C4H8,此时平均

式量最小为:114÷4=28.5,即混合气体的平均式量的范围是:28.5<M≤38。所以答案为

B、C。

8.答案:D

解析:解答本题,要求考生牢固掌握选项中各个概念的含义,然后与题对照,分析。有机物指含碳化合物,其余为无机物,如CaCO3、CO2、CO等虽含碳,但其性质与无机物相似,属无机化合物;烃是指只含有碳氢两种元素的化合物,此结构式中不但含碳氢元素,而且还含有硫元素显然不属于烃类;本结构分子其相对分子质量为204,而高分子化合物其相对分子质量一般从几万到几十万,显然本化合物不属于高分子化合物,故D选项正确。

9.答案:A

解析:此题考查了几种常见物质的物理性质。所有烃类物质的密度都小于水的密度,汽油是由烃组成的,所以密度小于水的密度。氨水的密度也小于水,且浓度越大密度越小。乙醇的密度也比水的密度小。

10.答案:D

解析:从该化合物的分子组成上可以看出,该有机物中C、N、H原子之间都是以单键相连。以氮原子为中心,氮原子连接三个甲基时是一种同分异构体,氮原子连一个氢原子、一个甲基和一个乙基时是另一种同分异构体,氮原子连两个氢原子和一个正丙基时是第三种同分异构体,氮原子连两个氢原子和一个异丙基时是第四种同分异构体。

11.答案:D

解析:选项A是表示碳的两种同位素,B.指氧元素的两种同素异形体;C中两结构简式表示的是同一种物质,因为该分子的结构是以中心碳原子为中心的四面体。

12.答案:B 13.答案:D

解析:(Ⅰ)中1、4、5、8四个碳原子的位置是等同的,其中任何一个位置都可定为1,则另三个分别为4、5、8。再由命名时,支链位置之和最小的原则,(Ⅲ)的名称为1,6—二

甲基萘。

14.答案:D

解析:乙烯和苯都是平面型分子,所有原子都在同一平面内,A、B、C三种物质中分别

可以看作乙烯分子中的一个氢原子分别被—CN、—CH==CH2、 取代,所以所

有原子仍有可能在同一平面内。而D中物质可以认为是CH4分子中的一个氢原子被

取代,故所有原子不可能处于同一平面内。

15.答案:A

解析:从1,2,3—三苯基环丙烷的结构可以看出苯环可处于平面的上方或下方。可以得出:

①氯全部在面上(或面下),1种。

②4个氯在面上,1个氯在面下,1种。 ③3个氯在面上,2个氯在面下,2种。

共4种异构体。 16.答案:BD

解析:由题意T>100 ℃(水为气体)。而此状况下燃烧前后体积不变,则烃分子含氢原子数等于4。所以选B项;又两烃是以任意比例混合,则D项也应选。故此题选B、D。

17.答案:C 解析:此题应掌握10个碳原子以内的烷烃的一氯代物只有一种的物质有CH4,CH3CH3, 四种,对照此题的选项只有C符合,如逐

一分析每种烃的同分异构体既费力又费时。

18.答案:BC

解析:此题要掌握C—C可以旋转,而C==C、C≡C不能旋转;其次是双键上的碳原子连接的其他原子在同一平面内键角为120°(近似),而叁键上碳原子连结的其他原子在一条直线上(分别由乙烯、乙炔的结构得知)。

如以双键为中心,结构表示为

(方框内C原子一定在同一平面内)。故B、C正确。 19.答案:D

解析:法一:如掌握当烃完全燃烧生成CO2和H2O(g),前后体积不变时该烃一定含4个H原子的规律,则由此可知有CH4、C2H4、C3H4三种情况,可选出D选项为解。

法二:由烃燃烧通式求解:

yy)O2???xO2+H2O 42yy得1+(x+)=x+ 解得y=4;?

42CxHy+(x+

由此推知,D选项正确。

20.答案:D

解析:求平衡混合气燃烧生成CO2和H2O所需O2的物质的量,一般先求平衡混合气的成分,然后求出分别燃烧需O2的量,最后求和。这样解非常麻烦。因为C2H2与H2加成其中不论反应程度如何,其C、H元素的量守恒,所以此题应从最初状态去计算,即m mol C2H2完全燃烧需O2:(2m+O2:(

2m5n) mol=m mol O2;n mol H2完全燃烧需O2:mol,所以共需

2425nm+) mol,故选D。 2221.答案:A

解析:液化气、煤油主要成分都是烷烃混合物,但液化气中烃分子含碳原子数少,含碳的质量分数也小,故燃烧完全;而煤饼、木柴成分都较复杂,并除含C、H外还含S、N等,故A正确。

22.答案:AC

解析:n(烃):n(C)∶n(H)=0.1 mol∶0.16 mol∶

3.6 g×2=1∶1.6∶4

18 g?mol?1即混合平均分子组成为C1.6H4。由平均值得一定有CH4,故A正确;一定无C2H6,即C正确。

(二)笔答题

23.答案:(1)2.7 g (2)C2H4 (3)C4H6和H2(或“C3H6和CO”“C3H6和CH2O”等)

44 g?mol?1解析:(1)m(CO2)=15.0 g×=6.6 g ?1100 g?molm(CO2+H2O)=9.3 g m(H2O)=9.3 g-6.6 g=2.7 g (2)n(CO2)=

6.6 g2.7 g=0.15 mol n(HO)==0.15 mol 2?1?144 g?mol18 g?mol分子中C∶H=1∶2

n(无色可燃气体)=分子中C原子数=

1.68 L=0.075 mol ?122.4 L?mol0.15 mol=2,分子中氢原子数=2×2=4

0.075 mol所以该气体的分子式是C2H4。

(3)因为单一气体为C2H4,现为等物质的量的两种气体之混合物,所以在2 mol混合气体中,应含有4 mol C原子,8 mol H原子,这两种气体可能是C4H6和H2(或“C3H6和CO”“C3H6和CH2O”等)。

24.答案:(1)3H2S+2Fe(OH)3===Fe2S3+6H2O (2)2.7n (3)(b) (4)生产纯碱(或作制冷剂等,其他合理答案也给分)

解析:(1)流程图中已给出反应物是H2S和Fe(OH)3,生成物是Fe2S3和H2O,CH4

没有参与反应,写出方程式再配平即可。

??CO+3H2,就很容易地看出产生H2应为3×(2)写出此反应的方程式:CH4+H2O?0.9n mol=2.7n mol。

(3)CO2为气体,加压有利于平衡右移,利用的是勒夏特列原理。 (4)此题考查了考生对CO2用途的记忆,写任一种用途即可。

(5)合成氨反应是一可逆反应,H2和N2的转化率低,必须循环利用。 25.答案:(1)③ (2)甲烷 ② (3)③ 氢气的输送和贮存

解析:(1)只要写出结构简式 就可以看出答案;(2)天然气的

主要成分是甲烷,若为平面正方形结构,则其二元取代物有两种同分异构体,而正四面体的二元取代物不存在同分异构体;(3)电解水消耗大量的电能,锌和稀酸的反应也不适合工业大量生产,只有利用太阳光使海水光解才是最经济的方法。但氢气的密度小、沸点低,输送和贮存有一定的难度。

此题考查了有机物的结构和环保知识,有机物的结构是有机化学的基础,是每年必考内容,环保问题也日益受到重视,必将在今后的高考中重现。

(3)4

解析:(1)C原子数:(140×0.857)/12=10,H原子数:(140-12×10)/1=20,分子式为C10H20,(2)A分子中有两个碳原子不与氢直接相连,说明有两种可能的结构,又由A氧化只生成G,便可确定A的结构。


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