《烃》知识点补充及训练题

作者:翁志龙 来源: 发布时间:2017年08月28日 点击数:

《烃》知识点补充及训练题(20172

一、甲烷的实验室制备及其应用

[1]由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。你预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时,所得的有机物主要是                                                    

A、苯    B  甲苯    C、乙苯    D、苯甲酸钠与甲烷

[2]已知实验室常用无水醋酸钠粉末和碱石灰共热制取CH4气体,该反应发生的原理可简单表示如下:

试从上述信息得出必要的启示回答下列小题:

1)实验室制取甲烷的装置还能制取哪些气体:               

2)试写出COONa固体与碱石灰共热所发生的主要化学反应方程式

                                                              

3XYZW分别是酸、碱、盐中的一种,ABCDEF均为常见气体,AB分子中含有相同数目的电子,be中均含有氧元素,各步反应生成的水均略去,反应条件未注明,试回答:

①写出下列物质的化学式X       Y         

②写出物质Bb的电子式                     B          b            

③反应Ⅰ的化学方程式                                                 

④反应Ⅱ的离子方程式                                        

⑤在上述各步反应中,有两种物质既做氧化剂又做还原剂,它们是            

1O2NH3
2COONaNaOHNa2CO3
3)①NaOH  CH3COONH4    Na[]2Na
4NH35O24NO6H2O  3Cu8H2H2O3Cu22NO↑+4H2O
Na2O2NO2

、其它饱和烃

1、有机物A可视为是烃B分子中的所有氢原子被烃C分子中最简单的烃基取代而得的。且已知: ABr2CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。

②一定量的B完全燃烧,产物中n(CO2)n(H2O)2l,且26M(B)78

③烃C为饱和链烃,通常情况下呈气态,其同分异构体不超过2种,而二溴代物有3种。

试回答下列问题:

1)烃B的最简式为          ,分子式为            

2)烃C3种二溴代物的结构简式为                                     

3A的分子式为                   

1CH  C4H4
2(CH3)2CHCHBr2  CH3CH(CH2Br)2  (CH3)2CBrCH2Br
3C8H12

2、环己烷有两种立体结构,船式环己烷()和椅式环己烷)。如果环

己烷分子中有两个不同碳上的氢原子被氯原子取代,考虑环己烷的船式和椅式结构,应有

同分异构体:A9    B6    C  12    D18                   

三、不饱和度在有机推断中的应用

1、掌握确定有机物不饱和度的方法,为确定有机物的结构打下基础

1)烃(CXHY)及烃的含氧衍生物(CXHYOZ)的不饱和度的计算公式:

                 Ω=(2X+2-Y)/2=xy/2+1

通常用另一种表达式更容易记住:   Ω=n4-(n1/2) +1

 注:n4表示四价原子数亦就是C原子数,n1表示一价原子数亦就是H原子数。

2烃的衍生物(CaHbOcXdNe)的不饱和度的计算公式:

                  Ω=[2(a+e)+2-e-(b+d)]/2

化简得到:Ω=a-(b+d-e)/2 +1

通常用另一种表达式更容易记住:Ω=n4-(n1-n3)/2 +1

注:n4表示四价原子数亦就是C原子数,n1表示一价原子数亦就是H原子和卤原子总数,n3表示三价原子数亦就是N原子数。

2、计算不饱和度( Ω)的途径

1)根据分子式计算分子的Ω

练习:计算下列分子的Ω:C2H6C2H4C3H6C2H2C3H4C6H6C8H8

分子的不饱和度(Ω)与分子结构的关系:

1、若Ω=0,说明分子是饱和链状结构

2、若Ω=1,说明分子中有一个双键或一个环;

3、若Ω=2,说明分子中有两个双键或一个三键;或一个双键和一个环;或两个个环;余类推;

4、若Ω≥4,说明分子中很可能有苯环。

[1]某链烃的分子式为C200H202 ,则分子中含有的碳碳叁键最多为      

[2]写出C3H4O2的所有链状稳定的同分异构体。

    解析:由不饱和度计算公式得:

      Ω=(2X+2-Y)/2=2

     说明分子中可能有一个三键,也可能有两个双键(可以是C=CC=O)。因此,可以这样书写同分异构体: ⑴一个C=C ,一个C=O ,则有CH2=CHCOOH    

CH2=CHOOCH 

    ⑵两个C=O ,则有OHCCH2CHO         CH3-CO-CHO

    ⑶一个三键,就是丙炔酸。

2)根据分子结构计算分子的不饱和度(Ω)

Ω=双键数+环数+三键数×2

[2]某有机物分子结构如图所示,回答下列问题:

          该有机物的分子式为               

          1mol该有机物与H2加成时最多可与_________molH2加成。

四、马尔柯夫尼柯夫规则

12004年是俄国化学家马尔柯夫尼柯夫(VVMarkovnikov18381904)逝世100周年。马尔柯夫尼柯夫因为提出碳碳双键的加成规则而闻名于世,该规则是指不对称的烯烃与HXHCN加成时,氢总是加到含氢较多的双键碳原子上。

已知:CH3CH2CNCH3CH2COOH

以下是某有机物F的合成路线,请填写下列空白。

 

1)写出下列物质的结构简式A        C       

2)反应①的反应类型是        ,反应②的反应类型是       

3)写出③的化学方程式                       

4)写出与D互为同分异构体、结构中含有苯环且苯环上含有一个甲基(苯环上的取代基处于对位)的酯类的结构简式。

1
2)加成反应,水解反应(或取代反应)
3
4CH3OOCCH3  CH3COOCH3  CH3CH2OOCH

 

五、二烯烃(共轭二烯烃与非共轭二烯烃)和双烯合成

1、已知在光或热的作用下,由共轭二烯烃和一个亲双烯体发生14-加成反应,生成环状化合物,如:

 

据此,请写出下列反应产物的结构简式:

1CHCHCHCH2CH2CHCHO

2

 

2、已知共轭双烯与在加热状况下生成环己烯衍生物:,这就是DielsAlder反应。为此获得诺贝尔化学奖。请写出ABC的结构式。

 

 

 

A  B  C

六、烃的燃烧和推断题

(一)有关烃燃烧的几个常识性知识

1、耗氧量问题;

2、各类烃燃烧后CO2:H2O的物质的量之比;

(二)有关烃的燃烧规律及其计算

1、 同温同压下烃完全燃烧前后气体体积变化规律

1)若燃烧后生成液态水:

CxHy+x+y/4O2              xCO2+y/2H2O

 

 1       x+y/4              x

 

V      V=1+ y/4>0

      由此可见,燃烧前后气体体积减小值只与烃分子中的氢原子有关,与碳原子数无关,气体体积一定减小。

2)若燃烧后生成气态水:

CxHy+x+y/2O2            xCO2+y/2H2O

 

 1       x+y/4              x    y/2 

 

V      V=y/4-1>0

则烃分子中氢原子数y=4总体积不变;y4总体积减小;y4总体积增大;

由此可见,燃烧后生成气态水总体积只与氢原子数有关,气体体积可能减小,增大,不变。

2、总质量一定时,两种烃无论以何种比例混合

(1)若生成的水的量不变,则氢元素的质量分数相等。 

   :C2H4C3H6; C2H2C6H6

(2)若生成的CO2的量不变,则碳氢元素的质量分数相等

   如:烯烃

(3)若耗氧量不变,两种烃的C.H的质量分数相等.

:C2H2. C6H6

(4)若耗氧量.生成的CO2.H2O的量均相同最简式相同,则烃必为同分异构体.

如丁炔.丁二烯

3、总物质的量一定时,两种烃以任意比混合

(1)若生成的水的量不变,则氢原子数目相同.:CH4.C2H4. C3H4

(2)若生成的CO2的量不变,则碳原子数目相同.C2H2 . C2H4 . C2H5

(3)若 耗氧量不变,则每组分耗氧量相等.     C6H6 , C5H10

4、有机物不完全燃烧是燃烧题可能的命题趋向:

  写出烃不完全燃烧的反应通式                                              

1、常温常压下10ml气态烃与50mlO2(过量)混合并点燃,恢复到原来的状态时剩余35ml气体,则此烃不可能是:  AC2H6      BC3H6      C  C3H8   D  C4H6    (       C,D)                            

2120℃时1体积某烃和4体积氧气混合,完全燃烧后恢复到原来状态,体积不变,该烃分子中所含的碳原子数不可能是:   A1   B2   C3   D  4        (       )

3、常温常压下,某气态烃和氧气的混和气体n,完全燃烧后,通过浓硫酸后再恢复到原来的温度和压强时,得到升的混和气体。假设烃在燃烧后无剩余,且其碳元素全部转化为CO2,则该烃可能是: AC2H4   B  CH4    CC3H8     D   C2H6               

    【解】:氧气有可能剩余,设剩余的氧气为DD³0

           CxHy+(x+)O2 ¾® xCO2+H2O

            1    x+         x

    由题意:=

    :x=1+-D,如果不考虑题中指出的反应是混和气体这一事实,则在D³0的条件下可以讨论如下::x=1,y³0,CH4符合

       x=2,y³4,C2H4C2H6符合

       x=3,y³8,C3H8符合

    由于题中给出的是当反应后得到的是混和气体,所以D¹0,所以CH4C2H6符合题意

4:下列各组的两种烃以任意物质的量比混合,在氧气中充分燃烧,生成的CO2H2O气体的体积比均为1:1的是:                                         (        )

  A、乙烯.丙烯                          B、乙炔.

C  环丙烷.丙烯                        D、甲烷.乙烯

[练习1]在通常情况下,某气态烃与氧气的混和气体的总体积为nL,电火花引燃充分燃烧

后,将混和气体通过浓硫酸,恢复到原来温度和压强时,气体体积减少到4/7nL,则该烃

不可能是:A、甲烷    B、乙烯    C、丙烷    D  丁炔                   

〖提示〗:“充分燃烧”不能排除氧气过量这种情况,设该烃的分子式为CxHy,其与氧气的反应式如下: CxHy +(x+)O2¾®xCO2+H2O

    设氧气过量的值为D(D³0),由题意,= ,:

    3x = 4+y-3D,讨论,x=1,y³-1,CH4符合
                            x=2,y³2,C2H2  C2H4  C2H6符合

                   x=3,y³5,C3H6  C3H8符合
                               x=4,y³8,C4H8  C4H10符合

[练习2]某链烃(CnHm)属烷烃、烯烃或炔烃中的一种,使若干克该烃在足量的氧气中完全燃烧,生成xL二氧化碳和1L水蒸气(120101.3kPa)。试计论:如何根据x的不同取值范围来确定该烃所属类型及其分子内所含碳原子数n的值(n用含x的表达式或实际数值表示)。

1)当该烃是烷烃时,nx1 
2)当该烃是烯烃时, x1n2 
3)当该烃是炔烃时, n1x2

[练习3]ABC为三种链烃,其碳原子数有如下组合:

 

碳原子数

A

B

C

3

3

6

3

3

4

1

4

5

2

4

4

5

2

7

2

2

4

试回答下列问题:

1)若BC为烷烃,且在一定条件下C可分解(裂化)为AB,则满足此条件的可能组别是(填组别序号)                  

2)若组别⑥中A为烷烃,B为炔烃,C为烯烃,且ABC三种物质按物质的量112混合,取标准状况下该混合物和过量O2组成的混合气体840mL,电火花点燃,将燃烧后的产物用过量碱石灰吸收,碱石灰增重0.93g。求:碱石灰吸收后所剩气体在标准状况下的体积。

1)①⑤⑥  2224mL

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