]
2.(2016·全国丙卷)已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物
C [A项,异丙苯的分子式为C9H12。
B项,异丙苯比苯的碳原子数多,所以异丙苯的沸点比苯高。
C项,异丙苯中与苯环相连的C原子上有四个单键,所有C原子不可能共面。
D项,异丙苯和苯的结构相似,相差3个“CH2”原子团,是苯的同系物。
]
3.丁烷(分子式为C4H10)广泛应用于家用液化石油气,也用于打火机中作燃料,下列关于丁烷叙述不正确的是( )
A.在常温下,C4H10是气体
B.C4H10与CH4互为同系物
C.C3H8的熔点比C4H10的高
D.C4H10和CH4与Cl2均可发生取代反应
C [同系物中碳原子数越多,熔点越高。
]
4.C5H12有3种结构,甲:
CH3(CH2)3CH3,
乙:
CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:
C(CH3)4,下列相关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙属同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B.C5H12表示一种纯净物
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低,三者互为同分异构体
D.3种分子的沸点均比正丁烷的低
C [A项,甲、乙、丙的分子式相同,不属于同系物;B项,C5H12代表的可能是3种分子,不是一种纯净物;C项,同分异构体中支链越多,沸点越低;D项,烷烃中,C的个数越多,沸点越高。
]
5.盆烯是近年合成的一种有机物,它的键线式表示为如图所示(其中C、H原子已略去),下列关于盆烯的说法中错误的是( )
A.盆烯是苯的一种同分异构体
B.盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上
C.盆烯是乙烯的一种同系物
D.盆烯在一定条件下可以发生加成反应
C [根据盆烯的结构可知其分子式为C6H6,但结构与苯不同,所以和苯互为同分异构体;由分子式知,其不可能为乙烯的同系物;由于其结构中含有碳碳双键,所以在一定条件下可以发生加成反应。
]
1.同系物的判断
(1)结构相似
①结构相似,但并不完全相同,如CH3CH2CH3(无支链)。
(2)组成不同
①通式相同,但符合同一通式的不一定是同系物。
②分子式一定不相同,因它们的组成相差一个或若干个CH2原子团。
③相对分子质量相差14n(n为两种分子的碳原子数的差)。
2.同分异构体判断
(1)分子式相同
(2)结构不同
角度2 同分异构体数目的分析判断
6.(2014·全国卷Ⅱ)四联苯的一氯代物有( )
A.3种 B.4种
C.5种D.6种
C [推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线,四联苯是具有两条对称轴的物质,即
,在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子),就有几种一氯代物,四联苯有5种不同的氢原子,故有5种一氯代物。
]
7.(2016·全国甲卷)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种B.8种
C.9种D.10种
则C4H8Cl2的同分异构体共有9种。
]
8.(2015·全国卷Ⅱ)分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)( )
A.3种B.4种
C.5种D.6种
9.分子式为C9H10O2,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,且苯环上一氯代物有两种的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.3种B.4种
C.5种D.6种
10.在分子式为C6H10O2的所有同分异构体中,能与Na2CO3溶液反应产生CO2气体且能使溴的四氯化碳溶液褪色的有(不考虑顺反等立体异构)( )
A.8种B.13种
C.17种D.21种
(1)同分异构体的类型
③类别异构:
如CH3COOH与HCOOCH3。
(2)同分异构体数目的确定
①记忆法
记住常见有机物的异构体数。
例如:
甲烷、乙烷、丙烷均无异构体,丁烷有2种,戊烷有3种;—CH3、—C2H5各一种,—C3H7为2种,—C4H9为4种,—C5H11为8种。
②替代法
例如:
二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种,四氯苯的同分异构体也有3种。
③等效氢法—处于等效氢位置的取代产物相同
a.同一碳原子上的氢原子是等效的。
b.同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。
c.处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时,物与像的关系)。
考点3|煤、石油和天然气的综合利用
[基础知识整合]
1.煤的综合利用
(1)煤的组成
有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等元素。
(2)煤的干馏
煤的干馏指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。
(3)煤的气化
将煤转化为可燃性气体的过程,主要反应方程式:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)。
(4)煤的液化
①直接液化:
煤+氢气―→液体燃料。
②间接液化:
煤+H2O―→水煤气―→液体燃料。
2.天然气的综合利用
(1)主要成分是CH4,是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。
(2)合成NH3和CH3OH。
3.石油的综合利用
4.合成有机高分子材料
[应用体验]
下列变化属于化学变化的有________(填序号)。
①煤的干馏 ②煤的气化、液化 ③石油的分馏 ④石油的裂化 ⑤石油的裂解 ⑥煤的焦化 ⑦乙烯合成聚乙烯
[提示] ①②④⑤⑥⑦
[考点多维探究]
角度1 煤、石油和天然气等化石燃料的组成和综合应用
1.化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.(2012·海南高考)煤气的主要成分是丁烷
B.(2015·浙江高考)乙烷共有4种同分异构体,它们的熔沸点各不相同
C.(2012·山东高考)石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
D.(2014·海南高考)“可燃冰”主要成分是甲烷和水
D [A项,煤气的主要成分为CO;C项,汽油为混合物。
]
2.下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是( )
A.煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程
B.石油的裂解目的是为了提高汽油的质量和产量
C.天然气除了作燃料之外,还可用于合成氨和生产甲醇
D.石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物
C [A项,煤的干馏是隔绝空气;B项,石油的裂解不是为了提高汽油的质量和产量,主要为了获取短链不饱和气态烃等化工原料;D项,石油的分馏主要获得液态烃类。
]
化学“六气”的主要成分
高炉煤气:
CO、CO2;水煤气:
H2、CO;天然气:
CH4;
液化石油气:
C3H8、C4H10;焦炉气:
H2、CH4、C2H4、CO;
裂解气:
C2H4、C3H6、C4H8、CH4。
角度2 高分子材料及其合成
3.(2013·山东高考)化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
D.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D [A项,聚乙烯分子中不含碳碳双键,不能发生加成反应,塑料老化是发生了氧化反应。
B项,煤的气化和液化均为化学变化,前者主要为碳与水蒸气反应生成H2和CO,后者主要是以煤为原料制取液体燃料。
C项,合成纤维和人造纤维属于有机高分子材料,而碳纤维的主要成分为碳,属于无机非金属材料。
D项,粮食酿酒要经过一系列化学变化,淀粉先发生水解,最终生成葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶作用下生成乙醇和CO2。
]
4.(2017·贵州六校联考)下列说法正确的是( )
A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃
C.氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为
nCH2===CHCl
D.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
5.ABS合成树脂的结构简式如下图:
[答案] CH2===CH—CN CH2===CH—CH===CH2
加聚反应
6.写出合成下列高聚物的化学方程式
(1)聚氯乙烯:
________________________________________。
(2)聚丙烯:
__________________________________________。
(3)聚四氟乙烯:
______________________________________。
(4)聚苯乙烯:
________________________________________。
(5)聚1,3丁二烯:
_____________________________________。
判断加聚产物单体的方法
[课堂小结·反馈达标1+1] 全新理念 探究高考 明确考向
1.一组判断,展示高考易误点
(1)(2016·全国甲卷)以液化石油气代替燃油可减少大气污染。
( )
(2)(2016·全国乙卷)2甲基丁烷也称为异丁烷,C4H9Cl有3种同分异构体。
( )
(3)(2016·全国丙卷)乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应,乙烯可以用作生产食品包装材料的原料。
( )
(4)(2015·全国卷Ⅱ)60g丙醇中存在的共价键总数为10NA。
( )
(5)(2014·全国卷Ⅱ)用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果的过程没有发生化学反应。
( )
(6)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料。
( )
(7)聚合物
可由单体CH3CH===CH2和CH2===CH2加聚制得。
( )
(8)C5H10O2的羧酸共有4种。
( )
(9)CH3—CH2—CH===CH2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色原理相同。
( )
(10)煤的干馏和石油的分馏均为化学变化。
( )
(11)C6H13Cl的同分异构体有m种,则C6H14O的醇也有m种。
( )
[答案]
(1)√
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)× (10)× (11)√
2.一题串知,覆盖高考考什么
(2017·郑州模拟)2丁烯(CH3—CH===CH—CH3)是石油裂解的产物之一,它存在以下转化关系:
(1)正丁烷的结构简式为________,它的同分异构体的结构简式为________,正丁烷的二氯代物有________种。
[考查烷烃的结构及同分异构体]
(2)乙烷是丁烷的同系物,写出乙烷与Cl2在光照条件下反应生成一氯乙烷的化学方程式_______________________________________,
反应类型为________。
[考查烷烃的主要化学性质]
(3)写出框图中反应①的化学方程式:
____________________,反应类型为____________,反应③的反应类型为________。
[考查烯烃的主要化学性质]
(4)2丁烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,其原理相同吗?
为什么?
_________________________________________。
[考查烯烃加成与氧化反应的区别]
(5)乙烯是2丁烯的同系物,试分别写出乙烯与水、HCl发生加成反应的化学方程式____________________、____________________。
[考查乙烯的加成反应]
(6)烯烃A是2丁烯的一种同分异构体,它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则A的结构简式为____________;A分子中能够共平面的碳原子个数为___________个;A与溴的四氯化碳反应的化学方程式为_____________。
[考查烯烃的空间结构与性质]
[答案]
(1)CH3CH2CH2CH3 CHCH3CH3CH3 6
(2)CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl 取代反应
(3)CH3—CH===CH—CH3+H2
CH3CH2CH2CH3 加成反应 加聚反应
(4)不相同,2丁烯使溴水褪色是由于发生了加成反应,而使酸性KMnO4溶液褪色是由于发生了氧化反应
(5)CH2===CH2+H2O
CH3CH2OH
CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl