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“脂肪烃”考点例析

2017-03-28刘海平

中学化学 2017年3期
关键词:同分异构甲基乙烯

刘海平

一、考查分子组成和结构特点

例1 下列有关脂肪烃的说法正确的是( )。

A.分子组成符合CnH2n通式的有机物一定是烯烃

B.丙烯、氯乙烯、苯、甲苯四种有机物的分子内所有原子均在同一平面

C.聚乙烯单体的结构简式是CH2=CH2

D.甲基是CH3-,其碳原子是sp3杂化轨道与3个氢原子形成δ键

解析 符合通式CnH2n的有机物可以是烯烃,也可以是环烷烃,A错;丙烯和甲苯上氢原子不可能共面,与碳碳双键相连的4个H原子与两个C原子共面,苯环上所有原子共面,B错;C的概念和表达均正确;甲基是中性原子团,写为—CH3,D错。选C。

二、考查同系物概念和物理性质变化规律

例2 下列关于同系物的说法不正确的是( )。

A.分子组成符合CnH2n+2通式的有机物一定是烷烃同系物

B.乙烯、丙烯、丁烯、戊烯的熔沸点依次升高

C.正戊烷、新戊烷、异戊烷互为同分异构体,也是同系物

D.丁二烯和丙炔分子组成相差一个CH2,但因官能团不同也不是同系物

解析 符合CnH2n+2通式的有机物只有烷烃,A对;在同系物中,随分子中碳原子数的增加,熔沸点增高,B对;同分异构体的分子组成式相同,不差CH2,不是同系物,C错;互为同系物必须满足官能团种类和数目都相同,不仅是组成上相差1个或几个CH2原子团,D对。答案:选C。

三、考查同分异构体现象

例3 下列有关结构说法正确的是( )。

A.CH3CH2CH3在光照下与Cl2反应,只生成一种一氯代物

B.分子式为C4H8的烯烃共有3种同分异构体(包括立体异构)

C.2,2,3,3—四甲基丁烷的核磁共振氢谱中出现三组峰

D.丁烷的二氯取代物有6种不同的结构,丁烷的8氟取代物有6种不同的结构

解析 CH3CH2CH3的一氯代物有1-碳取代和2-碳取代2种同分异构体,A错;丁烯有1—丁烯和顺—2—丁烯,反—2—丁烯和2-甲基-1-丙烯等同分异构体,B错;2,2,3,3—四甲基丁烷:

CCH3CH3CH3CCH3CH3CH3

的6个甲基上的氢原子处于完全相同的化学环境,其核磁共振氢谱只有一组峰信号,C错;丁烷分子中共有10个氢原子,其2取代和8取代的同分异构体数目相同,也相当于十氟丁烷的二氢取代与丁烷的二氯取代的情况,D对。答案:选D。

四、考查命名方法

例4 下列各化合物的命名中正确的是( )。

A.CH2 =CH—CH =CH2 1,3—二丁烯B.CH3—CH2—CH(C2H5)—CH3 2—乙基丁烷

C.CH≡C—CH(C2H5)—CH3 3—乙基—戊烷

D.(CH3)2CHCH(C2H5)CH2CH3 2—甲基—3—乙基戊烷

解析 A选项的名称应称为1,3—丁二烯,A错;B选项的名称是主链选错了,应称为3—甲基戊烷,B错;C选项的名称应为炔烃,应称为3—乙基1—戊炔,C错;D正确。答案:选D。

五、考查化学性质和典型的反应

例5 已知维生素A的结构简式如下,关于它的正确说法是( )。

A. 维生素A是一种酚

B. 维生素A的一个分子中有三个双键

C. 维生素A的一个分子中有30个氢原子

D. 维生素A具有环已烷的结构单元

CH3CH2CH2CCH2C(CH=CHCCH3CH)2CH2OHC(CH3)2

解析 从所给的结构简式来看,没有苯环,维生素A不是酚,A错;结构CHCHCCH3CH2中表示是两个完全相同的结构相连,则双键数目是5个,B错;六元环上有双键,不是环己烷结构,D错。结构中的H原子数,即可以查出来也可以根据不饱和度推算:分子中碳原子数目是20个,其不饱和度是6个(环1个,双键5个)则H原子数为:20×2+2-6×2=30(个),C对。答案:选C。

六、考查有关实验

例6 下列实验能达到实验目的的是( )。

A.往酸性KMnO4溶液中通入乙烯,验证乙烯的还原性

B.可用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯气体

C.实验室制取乙烯需要用的温度计,量程是100 ℃即可

D.鉴别乙烯和乙炔气体可用溴水

解析 A对,酸性KMnO4溶液显强氧化性,而乙烯可被其氧化;乙烯被其氧化产物之一有CO2气体,除去原杂质,但又增加了新杂质,B错;制取乙烯需要温度在170℃左右,量程不够能胀破温度计,C错;乙烯和乙炔均可以使溴水褪色,变化现象不明显,可用点燃的方法区别,乙炔烟浓黑,D错。答案:选A。

七、考查自然来源和用途

例7 下列说法正确的是( )。

A.液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷

B.石油裂解得到的汽油是多种烃的混合物

C.石油产品都可用于聚合反应

D.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源解析 液化石油气是丙烷、丁烷等多种气态混合烃,A错;石油分馏产品主要是各种饱和烃,不能发生加聚反应,C错;煤气化过程是化学变化,D错,答案:B。

八、考查燃烧规律和相关计算

例8 120℃甲烷和过量氧气混合,用点火花引爆后,测量所得气体的密度是同温同压下氢气密度的15倍。则原混合气体中甲烷和氧气的体积比是( )。

A.1∶7 B.3∶2 C.2∶5 D.任意比

解析 根据反应CH4+2O2CO2+2H2O(g)知道反应前后气体的总质量和总的物质的量均不变。则反应后的气体(包括CO2、H2O和剩余的O2)的平均式量是30,反应前的气体(CH4和O2)的平均式量也是30。30CH4 16O2 32214 17

答案:选A。

九、综合考查

例9 已知一定质量的某链烃在足量的氧气中燃烧后,将生成物依次通过浓H2SO4和浓NaOH,两者质量均有增加,分别增加7.2 g和22 g。该烃的一种结构是天然橡胶的单体,回答下列问题:

(1)该烃的分子式 ;

(2)该烃与等量的H2发生加成反应,生成物可能有种不同结构(不考虑立体异构)。

(3)该烃与Br2的CCl4溶液混合,所發生的反应类型是,根据其结构可推断还可以发生的化学反应的反应类型有。

(4)天然橡胶的单体的名称是,写出该单体生成聚合物的反应方程式(不要求说明条件)。

解析 设该烃分子式是CxHy,则

生成的CO2和H2O的物质的量之比为

x∶y2=2244∶7.218得x∶y=5∶8,而天然橡胶是聚异戊二烯,单体是异戊二烯:

CH2CHCCH3CH2分子式是C5H8,符合上述推论。

该烃与H2等量加成,得单烯烃C5H10,则有CH2=CHCH2CH2CH3,CH3CH=CHCH2CH3,CH2=CHCH(CH3)2,CH3CH=C(CH3)2,CH2=C(CH3)CH2CH3五种同分异构体。该烃与Br2发生的是加成反应,因该烃官能团是碳碳双键,还可能发生氧化反应、还原反应(与H2加成)、加聚反应等。异戊二烯发生加聚反应,是1,4-加成情况。

答案:(1)C5H8(2)五种(3)加成反应,氧化反应、还原反应、加聚反应(4)异戊二烯,

nCH2CHCCH3CH2一定条件CH2CHCCH3CH2

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