1、第2课时 确定烃分子式常用的几种方法(建议用时:40分钟)合格过关练1下列反应属于取代反应的是()ACH4C2H2B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2ODC2H6Cl2C2H5ClHClD取代反应是有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应。2下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是()A氯气与氢气反应B次氯酸分解C甲烷与氯气反应 D甲烷与氧气反应D甲烷与氧气反应的条件是点燃,光照条件下不反应。3(素养题)二氟甲烷(CH2F2)是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。对二氟甲烷的叙述正确的是()
2、A只有1种结构 B属于烃C有2种结构 D为正四面体结构 A 甲烷是正四面体结构,其分子中的四个氢原子是完全等效的,甲烷的二氟代物只有一种,选项A正确;二氟甲烷(CH2F2)不属于烃,选项B错误;甲烷是正四面体结构,其分子中的四个氢原子是完全等效的,甲烷的二氟代物只有一种,选项C错误;甲烷是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点,当甲烷分子上的2个氢原子被氯原子取代后,由于原子之间的相互影响,键长、键角都发生了变化,所以就不再是正四面体结构了,选项D错误。4有下列物质:氯气、硝酸、溴水、烧碱、氧气、酸性KMnO4溶液,其中在一定条件下可与甲烷发生化学反应的是
3、()A B C DC甲烷非常稳定,常温下不与强酸、强碱及强氧化剂反应。5下列化学式只表示一种纯净物的是()AC2H6 BC4H10CC2H4Cl2 DCAC4H10存在2种同分异构体:正丁烷、异丁烷;C2H4Cl2存在2种同分异构体,CH3CHCl2与CH2ClCH2Cl;C既可以表示石墨,又可以表示金刚石;乙烷的结构只有一种,故A项正确。61 mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少mol Cl2发生取代反应()A4 mol B8 molC2 mol D6 molD乙烷的分子式为C2H6,1 mol Cl2只能取代烷烃中的1 mol氢原子,故1 mol 乙烷最多与 6 mol Cl2发生取代反
4、应。7下列能表示羟基的是()A BC DC是氢氧根离子;为羟基的结构简式;为羟基的电子式;是氢氧根离子的电子式。8实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()ABCDD甲烷和氯气在光照条件下反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,试管内压强减小,外压大于内压,试管内液面升高,且试管内出现白雾和油状液滴,综合上述分析,D项正确。9下列各组物质既不是同系物,也不是同分异构体,但最简式相同是()答案C10分子式为C4H9Cl的同分异构体有(不含立体异构)()A1种 B2种C3种 D4种11下列物质
5、中都含有“”,其中一种有别于其他三种,该物质是()DD项中“”连接甲基和苯环,属于酯;A、B、C三项中三种物质中“”的右端均连接氢原子,均属于羧酸。12有4种碳骨架如图所示的烃,下列说法正确的是()Aa和b互为同分异构体Bb和c互为同系物Ca和b都是烷烃D只有b和c能发生取代反应Ba和b的分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;b和c的结构相似,相差1个CH2原子团,都属于烷烃,互为同系物,故B正确;a分子中含有碳碳双键,不属于烷烃,故C错误;a、b、c、d四种物质均能发生取代反应,故D错误。 13下列各组微粒或物质中:(1)互为同位素的是_(填序号,下同);属于同系物的是_;属于同一种物质的
6、是_;互为同分异构体的是_。(2)E组中的两种物质的习惯命名分别是_、_。解析(1)O2和O3是由氧元素形成的两种不同的单质,两者互为同素异形体;C和C是质子数相同、中子数不同的两种核素,两者互为同位素;CH3CH2CH2CH3和的结构相似、分子组成上相差1个CH2原子团,两者互为同系物;二氯甲烷为四面体结构,为同一种物质;的分子式都是C4H10,结构不同,两者互为同分异构体。(2)CH3CH2CH2CH3的名称为正丁烷,的名称为异丁烷。答案(1)BCDE(2)正丁烷异丁烷14某研究性学习小组为了验证CH4是否具有还原性,设计了如下实验:(1)实验过程中观察到无水CuSO4逐渐变蓝,澄清石灰水
7、出现浑浊现象,则CH4与CuO反应的化学方程式为_。(2)研究小组将CH4通入溴水时,发现溴水逐渐褪色,你认为原因可能是_。请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示,不必画实验装置图):_。解析(1)无水CuSO4逐渐变蓝,说明有水生成;澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,根据原子守恒,CH4与CuO反应的化学方程式为CH44CuOCO24Cu2H2O。(2)CH4通入溴水时,发现溴水逐渐褪色,说明溴参加了反应或溴被带走,因甲烷为饱和烃,所以溴单质可能与甲烷发生了取代反应或溴单质被甲烷气体带走。若发生取代反应,必有溴化氢生成,用pH试纸检验反应前后溶液的pH,如果pH明显变小,则表明二者可
8、能发生了取代反应;若溴单质被甲烷气体带走,用pH试纸检验反应前后溶液的pH,pH没有明显变化。答案(1)CH44CuOCO24Cu2H2O(2)溴单质与甲烷发生了取代反应用pH试纸检验反应前后溶液的pH,如果pH明显变小,则表明二者发生了取代反应(或溴单质被甲烷气体带走 用pH试纸检验反应前后溶液的pH,如果pH没有明显变化,则表明溴单质被甲烷气体带走)素养培优练15若甲烷与氯气以物质的量之比为13混合,在光照下得到的产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,其中正确的是()A只有 B只有C的混合物 D的混合物DCH4与Cl2在光照下连锁发生取代反应,四步反应同时发生,故四种有机产
9、物共存。16劣质洗发水中含有超标致癌物二烷()。关于该化合物的说法正确的是 ()A与互为同系物B分子中所有原子均处于同一平面C一氯代物有4种D1 mol二烷完全燃烧消耗5 mol O2D同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物,与不是同系物,A项错误;甲烷为正四面体结构,中含有与甲烷相同的饱和碳原子,因此所有原子不可能处于同一平面,B项错误;中只有一种类型的氢原子,所以一氯代物只有1种,C项错误;的分子式为C4H8O2,1 mol 完全燃烧消耗O2的物质的量为5 mol,D项正确。17青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯
10、取代物有(不含立体异构)()A4种 B5种C7种 D8种C分子中有7种等效氢原子,故其一氯代物有7种。18有人设想合成具有以下结构的四种烃分子,下列有关说法不正确的是 ()A.1 mol 甲分子内含有10 mol共价键B由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C丙分子的二氯取代产物只有3种D丁分子不能合成B1 mol甲分子中含有6 mol 碳碳单键和4 mol碳氢键,A正确;乙分子可以燃烧,故能发生氧化反应,B错误;丙分子有取代基位于棱边、面对角线、体对角线三种位置关系的二氯代物,C正确;丁分子中的部分碳原子不符合四价键原则,不能合成,D正确。19如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲中
11、注入10 mL CH4,同温同压下乙中注入50 mL Cl2,将乙中气体推入甲中,用日光照射一段时间,气体在甲中反应。甲乙(1)下列是某同学预测的实验现象:气体最终变为红色;实验过程中,甲中活塞向内移动;甲中内壁有油珠;产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生的化学反应类型为_。(3)反应后,甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是_(填字母代号)。A水 B氢氧化钠溶液C硝酸银溶液 D饱和食盐水(4)反应后,若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到_;若再向其中滴入几滴石蕊试液,又观察到_。解析在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应:CH4Cl2CH3ClHCl,CH3ClCl2CH2C
12、l2HCl,CH2Cl2Cl2CHCl3HCl,CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理论上,甲烷与氯气体积比为14时二者恰好完全反应,而甲中氯气与甲烷体积比为5141,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。反应进行过程中不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲中活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代,故甲中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢,可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层,因Cl2有剩余,若加入几滴石蕊试液,溶液会先变红后褪色。答案(1)(2)取代反应(3)B(4)液体分为两层,产生AgCl白色沉淀溶液先变红后褪色