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文檔簡介
第02講煌
目錄
01考情透視目標(biāo)導(dǎo)航............................................................2
02知識導(dǎo)圖思維引航............................................................3
03考點(diǎn)突破?考法探究............................................................4
考點(diǎn)一脂肪煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)......................................................4
知識點(diǎn)1脂肪度的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式...............................................4
知識點(diǎn)2脂肪度的性質(zhì)..........................................................5
考向1考查脂肪度的結(jié)構(gòu)與性質(zhì).................................................9
考向2考查乙烯和乙烘的性質(zhì)及制備............................................11
考向3考查煌的燃燒規(guī)律......................................................13
考點(diǎn)二芳香度的結(jié)構(gòu)與性質(zhì).....................................................14
知識點(diǎn)1芳香屋的結(jié)構(gòu).........................................................14
知識點(diǎn)2芳香度的性質(zhì).........................................................15
考向1考查芳香屋的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)................................................17
考向2考查芳香屋、同分異構(gòu)體的判斷.........................................19
考點(diǎn)三化石燃料的綜合利用.....................................................21
知識點(diǎn)1煤的綜合利用........................................................21
知識點(diǎn)2石油的綜合利用......................................................22
知識點(diǎn)3天然氣的綜合利用....................................................23
考向考查化石燃料的綜合利用.................................................24
04真題練習(xí)?命題洞見...........................................................25
差情;奏汨?日標(biāo)旦祐
考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析
2024?湖南卷4題,3分一、分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)
2024?浙江6月卷12題,3分律:
脂肪煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2023浙江6月卷10題,2分1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選
2022河北卷11題,3分擇題呈現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下兩個(gè)方面:
2022天津卷3題,3分(1)脂肪煌的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
2024北京卷13題,3分(2)芳香煌的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。
2022遼寧卷4題,3分2.從命題思路上看,側(cè)重芳香燒的性質(zhì)及應(yīng)用考查。
芳香煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2022浙江1月卷18題,2分預(yù)計(jì)2025年高考會以新的情境載體考查烷燒、烯煌、
2022年6月浙江卷,2分;煥煌和芳香煌結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等知識,題目難度一般適中。
2021浙江1月卷6題,2分二、根據(jù)高考命題特點(diǎn)和規(guī)律,復(fù)習(xí)時(shí)要注意以下幾
個(gè)方面:
1.以烷、烯、烘和芳香煌的代表物為例,比較它們在
組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的差異。
2022浙江1月卷6題,2分
化石燃料的綜合利用2.了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及應(yīng)用。
2021海南卷4題,2分
3.了解加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。
4.舉例說明煌類物質(zhì)在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要
作用。
復(fù)習(xí)目標(biāo):
1.掌握烷、烯、煥和芳香煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
2.結(jié)合石油化工了解化學(xué)在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。
3,了解化石燃料的綜合利用。
匐2
知識導(dǎo)圖?思維引航
考點(diǎn)突破?考法探究
考點(diǎn)一脂肪煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
---------------00-00-1,
知識
知識點(diǎn)1脂肪煌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式
1.烷煌、烯煌、煥煌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成通式
2.甲烷、乙烯、乙煥的分子結(jié)構(gòu)
名稱甲烷(CH4)乙烯(C2H4)乙煥(C2H2)
H
小HH
/?\/
空間結(jié)構(gòu)AC=CH—C三C—H
/\
HHHH
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正四面體平面形直線形
鍵角109。28‘120°180°
3.烯煌的順反異構(gòu)
(1)順反異構(gòu)的含義:由于碳碳雙鍵不能旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致分子中的原子或原子團(tuán)在空間的排列方式不同所產(chǎn)生
的異構(gòu)現(xiàn)象。
(2)存在順反異構(gòu)的條件:每個(gè)雙鍵碳原子上連接了兩個(gè)丕回的原子或原子團(tuán)。
(3)兩種異構(gòu)形式
順式結(jié)構(gòu)反式結(jié)構(gòu)
兩個(gè)相同的原子或原子團(tuán)排列在雙鍵的兩個(gè)相同的原子或原子團(tuán)排列在雙鍵的
特點(diǎn)
同一側(cè)兩側(cè)
H3cCHH3cH
3\/
實(shí)例C=CC=C
/\/\
HHHCH3
順-2-丁烯反-2-丁烯
4.脂肪炫同系物
烷燒烯煌煥煌
活潑性較穩(wěn)定較活潑較活潑
取代反應(yīng)能夠與鹵素取代一
加成反應(yīng)不能發(fā)生能與H2、X2、HX、H2O.HCN等加成(X代表鹵素原子)
淡藍(lán)色火焰燃燒火焰明亮,有黑煙燃燒火焰明亮,有濃煙
氧化反應(yīng)不與酸性高錦酸鉀溶
能使酸性高錦酸鉀溶液褪色
液反應(yīng)
加聚反應(yīng)不能發(fā)生能發(fā)生
不能使澳水、酸性高鎰
鑒別能使澳水、酸性高鎰酸鉀溶液褪色
酸鉀溶液褪色
①區(qū)別烯煌(快燃)使溟力(、KMnC>4(H+)溶液褪色機(jī)理差異。
②乙烷與乙烯的鑒}見和除去乙烷中的雜質(zhì)乙烯所選試劑的差異。[因
其他
KMnO4
有新雜質(zhì)氣體產(chǎn)生,不能用()除乙烷中的雜
CH2=CH2CO2,C02KMnCUH+
質(zhì)乙烯,可用澳水,但KMnO4(H+)可鑒別二者。]
知識點(diǎn)2脂肪煌的性質(zhì)
1.脂肪燒的物理性質(zhì)
性質(zhì)變化規(guī)律
常溫下含有匕生個(gè)碳原子的垃都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增
狀態(tài)
多,逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)
隨著碳原子數(shù)的增多,沸點(diǎn)逐漸升高;同分異構(gòu)體之間,支鏈
沸點(diǎn)
越多,沸點(diǎn)越低
相對密度隨著碳原子數(shù)的增多,相對密度逐漸增大,密度均比水小
水溶性均難溶于水
2.脂肪煌的化學(xué)性質(zhì)
(1)烷煌的取代反應(yīng)、分解反應(yīng)
①取代反應(yīng):有機(jī)化合物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所取代的反應(yīng)。
’反應(yīng)條件:光照
<物質(zhì)要求:氣體,與水溶液不反應(yīng)
②鹵代反應(yīng)特點(diǎn),產(chǎn)物特點(diǎn):多種鹵代燃的混合物+HX
、量的關(guān)系:取代1molH原子消耗1mol鹵素單質(zhì)
烷燒與鹵素單質(zhì)發(fā)生一鹵代反應(yīng)的通式為:C"H2”+2+X2^^>C“H2〃+IX+HX。如甲烷與氯氣反應(yīng)的第一
步方程式為:CH4+3cl+HC1。
【易錯(cuò)警示】a.反應(yīng)條件:氣態(tài)烷燃與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在光照下反應(yīng)。
b.產(chǎn)物成分:多種鹵代燃混合物(非純凈物)+HX。
c.定量關(guān)系(以CL為例):-,—H?ci,?HCI即取代1mol氫原子,消耗1molCL生成1molHC1。
高溫
③分解反應(yīng):CH4^^C+2H2。
④裂解反應(yīng)
如Cl6H34的裂解反應(yīng)方程式為:Cl6H34亟遇C8H18+C8H16C8H18^^C4H8+C4H10
(2)烯煌、煥煌的加成反應(yīng)一兀鍵斷裂——只上不下,斷一加二
①加成反應(yīng):有機(jī)化合物分子中的丕飽和碳原壬與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。
②烯燒、快炫的加成反應(yīng)(寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式)。
,的CCI臍液》CH.-CHZ+Br?―■?CH,Br—CH?Br
CH2=CH2-P^-CHLCH?+HC1催化齊“CH3cH2cl
^*CH2=CH2+H2O催冷劑LcH3cH2OH
(3)加聚反應(yīng)?-兀鍵打開,鏈節(jié)相連形成高分子化合物
十時(shí)一CH玉
①丙烯加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為〃CH2=CH—CH3^M
CH:j
②乙煥加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為"CH三CH蜒SCH=CIIXo
(4)二烯垃的加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)
①加成反應(yīng)
產(chǎn)?呼CH=CH-CH=CH+Br—*CH-CH-CH=CH
Bf2(l1)22222
BrBr
CHCHCHCH
2=-=214-力口成
(1,3-丁―.烯)’",CH,=CH—CH=CH,+Br.,—?CH,—CH=CH—CH>
Br2(l:1)一一I-|'
BrBr
足量Br.
1ICH2=CH—CH=CH2+2Br2—?CHo—CH—CH—CH2
BrBrBrBr
催伊齊
②加聚反應(yīng):"CH2=CH—CH-CH2^^u:CH-mH不。
(5)脂肪煌的氧化反應(yīng)
①烷煌丕能使酸性高鋅酸鉀溶液褪色,烯燒、快燃能使酸性高錦酸鉀溶液褪色。
②燃燒:烷就燃燒火焰較明亮;烯燃燃燒火焰明亮冒黑煙;煥就燃燒很明亮冒濃煙。燒的完全燃燒通式:
丫占燃丫
CxH+lxf-1—。
③烯燒、煥煌與酸性KMnCU溶液反應(yīng)的產(chǎn)物判斷
烯燒、快R,
CF2=RC1\
煌被氧化(HC三R一C三
的部分/
R〃
[HO--C—OH]R'
氧化IIR—C:—OH\
O1C=。(酮)coR—C(X)H
產(chǎn)物2
()R/
CO八%()
【易錯(cuò)警示】不同的碳碳鍵對有機(jī)物的性質(zhì)有著不同的影響
①碳碳單鍵有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),典型反應(yīng)是取代反應(yīng);
②碳碳雙鍵中有一個(gè)化學(xué)鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng);
③碳碳叁鍵中有兩個(gè)化學(xué)鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。
3.乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)藥品:乙醇、濃硫酸
(2)反應(yīng)原理:CH3cH20H
(3)裝置:液一液加熱,如圖:
(4)收集方法:排水集氣法
【注意事項(xiàng)】①濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑。
②溫度計(jì)的位置:插入反應(yīng)液中但不能觸及燒瓶底部,目的在于控制反應(yīng)液的溫度在170。。,避免發(fā)生副反
應(yīng)。
③加入碎瓷片是為了防止液體暴沸。
④點(diǎn)燃乙烯前要驗(yàn)純。
⑤反應(yīng)液變黑是因濃硫酸使乙醇脫水碳化,碳把硫酸還原為SO2,故乙烯中混有SO2。
C+2H2so4(濃)==CO2T+2so2t+2H2O
4.乙快的實(shí)驗(yàn)室制法
反應(yīng)原料電石(主要成分CaC2、含有雜質(zhì)CaS、Ca3P2等)、飽和食鹽水
主反應(yīng)CaC2+2H2O——?C2H2f+Ca(OH)2(不需要加熱)
實(shí)驗(yàn)原理CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2Sf
副反應(yīng)
Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH31
制氣類型固+液-—^氣”型(如圖1)[圓底燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)氣管、試管、水槽]
實(shí)驗(yàn)裝置
1啟普發(fā)生器
圖1圖2圖3
凈化裝置通過盛有NaOH溶液或CuSCU溶液的洗氣瓶除去H2S>PH3等雜質(zhì)
收集裝置排水法
【注意事項(xiàng)】
①實(shí)驗(yàn)室制取乙快時(shí),不能用排空氣法收集乙快:乙煥的相對分子質(zhì)量為26,空氣的平均相對分子質(zhì)量為
29,二者密度相差不大,難以收集到純凈的乙快
②電石與水反應(yīng)劇烈,為得到平穩(wěn)的乙燃?xì)饬?,可用飽和氯化鈉溶液代替水,并用分液漏斗控制滴加飽和
氯化鈉溶液的速率,讓飽和氯化鈉溶液慢慢地滴入
③CaC2和水反應(yīng)劇烈并產(chǎn)生泡沫,為防止產(chǎn)生的泡沫涌入導(dǎo)管,應(yīng)在導(dǎo)管口塞入少許棉花(圖示裝置中未
畫出)
④生成的乙煥有臭味的原因:由于電石中含有可以與水發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙快
中往往含有H2S、PH3等雜質(zhì),將混合氣體通過盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗氣瓶可將雜質(zhì)除去
⑤制取乙煥不能用啟普發(fā)生器或具有啟普發(fā)生器原理的實(shí)驗(yàn)裝置,原因是
a.碳化鈣吸水性強(qiáng),與水反應(yīng)劇烈,不能隨用、隨停
b.反應(yīng)過程中放出大量的熱,易使啟普發(fā)生器炸裂
c.反應(yīng)后生成的石灰乳是糊狀,堵住球形漏斗和底部容器之間的空隙,使啟普發(fā)生器失去作用
⑥盛電石的試劑瓶要及時(shí)密封并放于干燥處,嚴(yán)防電石吸水而失效。取電石要用鑲子夾取,切忌用手拿。
5.有機(jī)物燃燒定量規(guī)律
(1)一定溫度下的氣態(tài)燒完全燃燒前后氣體體積的變化
2占燃X
①當(dāng)燃燒后溫度高于100℃,即水為氣態(tài)時(shí):CvHy+(x+Z)O2旦藥KX)2+2H2O(g)
a.y=4,氣體總體積不變;
2b.y<4,氣體總體積減小;
V后一丫前=4—1
c.y>4,氣體總體積增大。
y_占燃y_
②當(dāng)燃燒后溫度低于100℃,即水為液態(tài)時(shí):0耳+。+4)02上3*XCO2+2H2O(1)
£
丫前一v后=4+1,氣體體積總是減小。
(2)有機(jī)物完全燃燒耗氧量規(guī)律
①等物質(zhì)的量的有機(jī)物完全燃燒耗氧量計(jì)算
Vz占燃yvz
CxH、Oz+(x+Z—5)02國過XCO2+5H2O,耗氧量可根據(jù)(x+4—5)的值來比較,此值越大,耗氧量越多。
②等質(zhì)量的燃完全燃燒耗氧量計(jì)算
等質(zhì)量的炫(。印)完全燃燒時(shí),耗氧量取決于%勺值大小。比值越大,燃燒時(shí)耗氧量越大。
(3)有機(jī)物完全燃燒產(chǎn)生CO2和H2O的規(guī)律
①若煌分子的組成中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1:2,則完全燃燒后生成的二氧化碳和水的物質(zhì)的量等。
②等質(zhì)量的且最簡式相同的各種燒完全燃燒時(shí)其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相笠。
/-----------on-nn-)-.
(考向洞察J]
考向1考查脂肪煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
畫(2024?福建漳州?一模)下列說法正確的是()
A.lmol甲烷參加反應(yīng)生成CC14,最多消耗2mol氯氣
B.乙烯使酸性高鎰酸鉀溶液及澳的四氯化碳溶液褪色的原理相同
C.聚乙烯可使濱水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色
D.等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒生成的CO2的物質(zhì)的量相等
【答案】D
【解析】A.取代甲烷中的一個(gè)氫原子,消耗1個(gè)氯氣,因此1mol甲烷參加反應(yīng)生成CC14和氯化氫,最多
消耗4moi氯氣,A錯(cuò)誤;B.乙烯因氧化反應(yīng)使酸性高鎰酸鉀溶液褪色、乙烯因加成反應(yīng)使澳的四氯化碳溶
液褪色,原理不相同,B錯(cuò)誤;C.聚乙烯只含有碳碳單鍵,不能使澳水因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而褪色,C錯(cuò)誤;
D.乙烯和聚乙烯的最簡式均為CH2,等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒生成的CO2的物質(zhì)的量相等,D正確,
答案選D。
【思維建?!浚?)取代反應(yīng)中,每取代1mol氫原子,需要lmolX2(C12、Br2等)。
(2)加成反應(yīng)中,每有1mol碳碳雙鍵加成,則需要lmolX2(H2、Ch.Br2等)或1molHX(HBr、HC1等)。
每有1mol碳碳三鍵完全加成,則需要2moiX2(H2、Cb、Br2等)或2moiHX(HBr、HC1等)。1個(gè)苯環(huán)可理
解為3個(gè)碳碳雙鍵,所以1mol苯環(huán)完全加成需要3molX2(H2,Ch,Br2等)。
【變式訓(xùn)練1】(2024?遼寧?模擬預(yù)測)丙烯可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,下列說法不正確的是
B「2
CCH—CH=CHACRAB'
電2CJ3oZ
T3催化劑Y
(C3H6)〃
Z
A.丙烯分子中最少有6個(gè)原子共平面
B.X具有順反異構(gòu)
C.丫與足量NaOH溶液共熱可生成1,2-丙二醇
—CH—CH—
D.聚合物Z的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)簡式為2I
CH
【答案】B
【分析】CH3-CH=CH2在光照條件下,與母2發(fā)生-CH3上的取代反應(yīng),生成X為CH?Br-CH=CH2;與Bn
的CC14溶液發(fā)生加成反應(yīng),生成丫為CH3-CHBr-CH2Br;在催化劑作用下發(fā)生加聚反應(yīng),生成
十用一『十
CH3
,紅框內(nèi)原子可能共平面,則最多7個(gè)原子共平面,
最少有6個(gè)原子(紅色方框內(nèi))共面,A正確;B.雙鍵的同一碳原子上不能有相同的基團(tuán),X的結(jié)構(gòu)簡式
為CH2BrCH=CH2,不具有順反異構(gòu),B錯(cuò)誤;C.丫為CJh-CHBr-CHzBr,與足量NaOH溶液共熱可生成
-f-CHi—CH寸—CH2—CH—
醇反應(yīng),生成1,2-丙二醇,C正確;D.聚合物Z為|〃,鏈節(jié)為一|,D
CH3CH3
正確;故選B。
【變式訓(xùn)練2】(2024.浙江溫州.一模)2-丁塊可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,下列說法不正確的是
HLic
C4H8與;CHC=CCH—T--^C4H8O
X催化劑33催化劑Y
Z
A.2-丁煥分子中最多有6個(gè)原子共面
B.X與酸性KMnO4溶液反應(yīng)可生成CH3COOH
C.丫可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
D.高分子Z可能存在順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu)
【答案】C
【解析】A.2-丁煥中含有碳碳三鍵,分子中最多有6個(gè)原子共面,A正確;B.X為2-丁快加H2生成,根
據(jù)分子式可知X中含有碳碳雙鍵,為2-丁烯,與酸性KMnO4溶液反應(yīng)可生成CH3coOH,B正確;C.Y
為2-丁烘與水發(fā)生反應(yīng)獲得,由于2-丁煥中三鍵位置不在兩端,所以丫中沒有醛基,丫的結(jié)構(gòu)簡式為
CH3coeH2cH3,Y不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),C錯(cuò)誤;D.Z是由2-丁煥聚合生成,Z的結(jié)構(gòu)簡式為=C寸〃,
CH3
所以存在順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu),D正確;故答案為:Co
考向2考查乙烯和乙快的性質(zhì)及制備
題?(2024?吉林松原?模擬)化學(xué)小組設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中制取乙烯并驗(yàn)證乙烯的不飽和性。利用如圖所示裝置(部
分夾持裝置略去)不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ?/p>
A.利用裝置I制取乙烯
B.利用裝置H除去乙烯中的CCh和SO2
C.利用裝置III收集乙烯
D.利用裝置IV驗(yàn)證乙烯的不飽和性
【答案】C
【解析】濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性,生成的乙烯中混有C02和S02,可用NaOH溶液除去;乙烯難溶
于水,可用排水法收集乙烯,但裝置中導(dǎo)管應(yīng)短進(jìn)長出,答案選C。
【變式訓(xùn)練1】(2024?江蘇揚(yáng)州?模擬預(yù)測)實(shí)驗(yàn)室制取少量CR,的原理及裝置均正確的是
【答案】B
【解析】A.實(shí)驗(yàn)室制取乙烯,其原理為CH3cH2OH^^^?CH2=CH2T+H2O,題中所給裝置缺少加熱裝置,
不能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故A不符合題意;B.乙烯不與堿石灰反應(yīng),可以用堿石灰干燥乙烯,故B符合題意;
C.乙烯的密度略小于空氣,不能用排空氣法收集,乙烯不溶于水,應(yīng)用排水法收集,故C不符合題意;D.乙
烯不溶于水,不能水吸收乙烯,故D不符合題意;答案為B。
【變式訓(xùn)練2】(2024?甘肅張掖?模擬預(yù)測)利用傳統(tǒng)方式制備乙快的過程中,存在一些難以解決的問題,
如反應(yīng)速率過快、放熱過多不易控制,生成的糊狀物難以實(shí)現(xiàn)固液分離導(dǎo)致乙煥氣流不平穩(wěn),甚至發(fā)生堵
塞問題。為解決上述問題,某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了一套乙烘制備、凈化和收集實(shí)驗(yàn)的一體化實(shí)驗(yàn)裝置。下列說
法錯(cuò)誤的是
A.固體反應(yīng)物電石應(yīng)放置在A裝置中的乙處位置
B.裝置B中裝NaClO溶液可吸收混在乙煥氣體中的雜質(zhì)氣體H?S、PH3
C.傳統(tǒng)方式制備乙烘的過程主要反應(yīng)為CaC?+2H。-Ca(OH)2+CH=CHT
D.7mm玻璃珠的作用是造成空隙,促進(jìn)固液分離,防止堵塞
【答案】A
【分析】為了解決傳統(tǒng)方式制備乙快的過程中,存在的一些問題,如反應(yīng)速率過快、放熱過多不易控制,
生成的糊狀物難以實(shí)現(xiàn)固液分離導(dǎo)致乙快氣流不平穩(wěn),甚至發(fā)生堵塞等問題,設(shè)計(jì)出一套乙烘制備、凈化
和收集實(shí)驗(yàn)的一體化實(shí)驗(yàn)裝置,A是乙快制備裝置、B是乙快凈化裝置,C是乙快收集裝置。
【解析】A.將電石放置于甲處時(shí),產(chǎn)生的糊狀物質(zhì)由于重力作用沿著玻璃珠空隙流下,而電石則因固體無
流動性而留在玻璃珠上方,由此實(shí)現(xiàn)固體與糊狀物質(zhì)的及時(shí)分離,并保持糊狀物有足夠的時(shí)間處于流動狀
態(tài),不會因滯留導(dǎo)致堵塞,而放置于乙處則無法實(shí)現(xiàn),A錯(cuò)誤;B.B是乙煥凈化裝置,其中盛放NaClO溶
液,可吸收混在乙煥氣體中的雜質(zhì)氣體H?S、PH3,B正確;C.電石的主要成分是CaC2,其與水反應(yīng)制取
乙快的方程式為CaC2+2Hq->Ca(OH)2+CH=CHT,C正確;D.玻璃珠之間留有空隙,可以促進(jìn)固液
分離,防止堵塞,D正確;故選A。
考向3考查定的燃燒規(guī)律
酗下列對有機(jī)物的描述錯(cuò)誤的是()
CH3—CH,一CH-c—gcH
A.Imol|完全燃燒消耗HmolCh
C2H3
B.乙烷和1-丁煥的物質(zhì)的量共1mol,完全燃燒生成3molH2O
C.相同物質(zhì)的量的乙快與苯分別在足量的氧氣中完全燃燒,消耗氧氣的量相同
D.相同物質(zhì)的量的丙烷、丙烯和丙烘3種物質(zhì)完全燃燒,生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積相同
【答案】C
【解析】有機(jī)物分子式為C8H⑵根據(jù)(x+為計(jì)算1mol該有機(jī)物消耗11molO2,A項(xiàng)正確;二者化學(xué)式中
氫原子數(shù)均為6,B項(xiàng)正確;苯分子中的碳、氫原子數(shù)較多,故等物質(zhì)的量的乙快和苯完全燃燒的耗氧量不
同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;相同物質(zhì)的量的三種有機(jī)物中碳原子數(shù)相同,因而產(chǎn)生的二氧化碳的體積相同,答案選C。
【思維建?!浚?)燒完全燃燒耗氧量大小的比較。
①等質(zhì)量的煌(GHy)完全燃燒,耗氧量與碳元素(或氫元素)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān),碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越?。ɑ驓湓?/p>
質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大),耗氧量越多。
②等質(zhì)量的燒,若最簡式相同,則完全燃燒耗氧量相同,且燃燒產(chǎn)物的量均相同。推廣:最簡式相同的有
機(jī)化合物無論以何種比例混合,只要總質(zhì)量相同,完全燃燒耗氧量就不變。
③等物質(zhì)的量的燃(CHy)完全燃燒時(shí),耗氧量取決于Q+號值的大小,其值越大,耗氧量越多。
④等物質(zhì)的量的不飽和燒和該煌與水加成的產(chǎn)物(如乙烯和乙醇)或該煌與水加成的產(chǎn)物的同分異構(gòu)體完全
燃燒,耗氧量相同。
(2)氣態(tài)燃完全燃燒前后氣體體積的變化。
根據(jù)燃燃燒通式?曲+1+;)。2亶暨XCO2+5H2O推斷,燃燒后溫度高于100℃即水為氣態(tài)時(shí):小片丫后
2
一V前=4-1。
①y>4時(shí),AV>0,體積增大;
②y=4時(shí),AV=O,體積不變;
③y<4時(shí),AV<0,體積減小。
【變式訓(xùn)練11某溫度和壓強(qiáng)下,將4g由三種煥烽(分子中都只含有一個(gè)一C三C—)組成的混合氣體與足量
的H2反應(yīng),充分加成后,生成4.4g三種對應(yīng)的烷煌,則所得烷燒中一定有()
A.異丁烷B.乙烷
C.丙烷D.丁烷
【答案】B
4.4g—4g
【解析】見32)=2gmoPi=0.2mol,因?yàn)?mol煥煌可以與2molH2完全加成,故〃(快:)=
一4g
0.1mob三種快燃的平均摩爾質(zhì)量M=o.imol=40g-moir,即平均相對分子質(zhì)量為40。由平均值原理可
知,三種煥燒中必有相對分子質(zhì)量小于40的煥煌,而相對分子質(zhì)量小于40的快煌只有乙煥,由此可推知
加成后所得烷燒中必含乙烷,答案選B。
【變式訓(xùn)練2】150℃時(shí),將1L混合煌與9L氧氣混合,在密閉容器內(nèi)充分燃燒,當(dāng)恢復(fù)至150℃,體積
恒定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)增大8%,則該混合煌的組成是()
A.甲烷與乙烷體積比是1:4
B.丙煥與乙快體積比是1:4
C.乙烯與丁烷體積比是1:4
D.乙烯與丁烯體積比是1:4
【答案】D
【解析】根據(jù)燃燃燒的化學(xué)方程式:
2占燃2
QHy+(x+4)02^^>XC02+2H2O(g)AV
222
1mol(x+4)molxmol2mol4—1
1L0.8L
可得y=7.2,若是乙烯與丁烷,則乙烯與丁烷體積比是7:8,C錯(cuò)誤;若是乙烯與丁烯,則乙烯與丁烯體
積比是1:4,D正確,答案選D。
考點(diǎn)二芳香煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(知識固本JI
知識點(diǎn)1芳香煌的結(jié)構(gòu)
1.概念:分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的個(gè)。
2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):含有苯環(huán),無論多少,側(cè)鏈可有可無,可多可少,可長可短,可直可環(huán)。
3.稠環(huán)芳香燒:通過兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)合并而形成的芳香井叫稠環(huán)芳香香。稠環(huán)芳香煌最典型的代表物是斐
(8)。
4.分類
「通式:。凡…(〃)6)
鍵的特點(diǎn):苯環(huán)中含有介于碳碳單鍵和碳
苯及其碳雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵
同系物特征反應(yīng):能取代.難加成,側(cè)鏈可被酸性
芳香路KMnO,溶液氧化(與苯環(huán)相
連的C上含H)
其他芳香煌——苯乙烯(C^CH=CH)、
熱Q0)南000)等
5.苯的分子結(jié)構(gòu)
分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式空間充填模型
HH
?;颉?/p>
C6H6H—C(H
C=C
/\
HH
苯分子中的6個(gè)碳原子均采取sp2雜化,每個(gè)碳的雜化軌道分別與氫原子及相鄰碳原子的
化學(xué)鍵sp2雜化軌道以0鍵結(jié)合,鍵間夾角均為120。,連接成六元環(huán)。每個(gè)碳碳鍵的鍵長相等,都
形成是139pm,介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵的鍵長之間。每個(gè)碳原子余下的P軌道垂直于碳、氫
原子構(gòu)成的平面,相互平行重疊形成大兀鍵,均勻地對稱分布在苯環(huán)平面的上下兩側(cè)
①6個(gè)碳碳鍵鍵長完全相同。
②是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特穌化學(xué)鍵。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)③苯的6個(gè)氫原子所處的化學(xué)環(huán)境完全相同。
④分子中6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子都在同一平面內(nèi)。
⑤苯分子中處于對位的兩個(gè)碳原子及與它們相連的兩個(gè)氫原子,在同一條直線上。
知識點(diǎn)2芳香燒的性質(zhì)
1.苯的性質(zhì)
1)苯的物理性質(zhì):苯是一種無色、有特殊氣味的液體,有毒,丕溶于水。苯易揮發(fā),沸點(diǎn)為80.1°C,熔點(diǎn)
為5.5°C,常溫下密度比水的小。注意“苯的外觀似水,而并非水”。
2)苯的化學(xué)性質(zhì)
(1)苯的氧化反應(yīng)
①與氧氣的燃燒反應(yīng):2c與6+1502占燃12co2+6H2O
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:空氣里燃燒產(chǎn)生濃重的黑煙,同時(shí)放出大量的熱
②苯丕能使酸性高鋅酸鉀溶液褪色,不能被酸性KMnO4溶液氧化
(2)苯與澳的取代反應(yīng):苯與澳在FeBn催化下可以發(fā)生反應(yīng),苯環(huán)上的氫原子可被澳原子取代,生成澳
苯,FeBn.+HBr]、
(3)苯與濃硝酸的取代反應(yīng):在濃硫酸作用下,苯在50?60℃能與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng),生成硝基苯,
NQ?自古
(I250C~60C
(4)苯與濃硫酸的取代反應(yīng):苯與濃硫酸在70?80℃可以發(fā)生磺化反應(yīng),生成苯磺酸,
Q+HC>_SO3H^^|^y3+旦0。
(5)苯的加成反應(yīng):在以Pt、Ni等為催化劑并加熱的條件下,苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),生成環(huán)己烷,
3H2是駕0。
2.苯的同系物性質(zhì)
(1)概念:苯環(huán)上的氫原子被烷基取代的產(chǎn)物,其通式為C“H2"6—6)。
(2)苯的同系物的同分異構(gòu)體
寫出分子式符合CgHio屬于苯的同系物的結(jié)構(gòu)簡式及名稱:
CH3
CH3
結(jié)構(gòu)簡式Q-c加asdie
CH3
名稱乙苯鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯
(3)苯的同系物的物理性質(zhì)
①苯的同系物一般是具有類似苯的氣味的無色液體,密度比水小,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,本身作有
機(jī)溶劑
②隨碳原子數(shù)增多,熔沸點(diǎn)依次升高,密度依次增大;苯環(huán)上的支鏈越多,溶沸點(diǎn)越低
③同分異構(gòu)體中,苯環(huán)上的側(cè)鏈越短,側(cè)鏈在苯環(huán)上分布越散,熔沸點(diǎn)越低。
④三種二甲苯的沸點(diǎn)與密度
沸點(diǎn):鄰二甲苯〉間二甲苯〉對二甲苯
密度:鄰二甲苯〉間二甲苯〉對二甲苯
(4)苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)(以甲苯為例)
1)相同點(diǎn)
(①取代(鹵化、硝化、磺化)]「土人
因都含
〈②加氫一環(huán)烷燒(反應(yīng)比烯、煥煌困難)\一什什
有苯環(huán)
〔③點(diǎn)燃:有濃煙J
2)不同點(diǎn):烷基對苯環(huán)有影響,所以苯的同系物比苯易發(fā)生取代反應(yīng);苯環(huán)對烷基也有影響,所以苯環(huán)上的
甲基能被酸性高鎰酸鉀溶液氧化。
3)氧化反應(yīng)
3n—3
①苯的同系物燃燒通式:。山…十^^點(diǎn)燃,“cch+m—3汨2。
如甲苯與氧氣燃燒:C7H8+902點(diǎn)燃,7CO2+4H2。
②苯的同系物大多數(shù)能被酸性KMnCU溶液氧化而使其褪色(苯環(huán)對側(cè)鏈的影響)
4)取代反應(yīng)
①甲苯的硝化反應(yīng):甲苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物在加熱條件下可以發(fā)生取代反應(yīng),生成一硝基取代物、
二硝基取代物和三硝基取代物,硝基取代的位置均以甲基的鄰、對位為主。生成三硝基的取代產(chǎn)物的化學(xué)
方程式為:
CHCH3
[^j]3+3HO—NO
2O2N
濃硫酸+3HO
"TV2
NO2
2,4,6—三硝基甲苯(TNT)
【名師提醒】通過這個(gè)反應(yīng),可以說明:苯環(huán)的側(cè)鏈影響了苯環(huán):甲基活化了苯環(huán)的鄰位和對位。硝基取
代更易發(fā)生,且取代的位置均以甲基的鄰、對位為主。
②甲苯的鹵代反應(yīng):甲苯與C12反應(yīng)時(shí),若在光照條件下,發(fā)生在側(cè)鏈;若有催化劑時(shí),發(fā)生在苯環(huán)上
a.甲苯與氯氣在光照條件下(側(cè)鏈取代):+“+HC]
b.甲苯與液氯在鐵粉催化劑作用下(苯環(huán)上取代):
FeCl/=\,
CH3土43AClf六CH3+HC1
【名師提醒】甲基的存在活化了苯環(huán)上處于甲基鄰位和對位的氫原子,使相應(yīng)的C-H鍵更容易斷裂,發(fā)生
取代反應(yīng)。產(chǎn)物以鄰位代甲苯、對位代甲苯為主。
5)加成反應(yīng):在一定條件下甲苯與中發(fā)生加成反應(yīng),生成甲基環(huán)己烷,化學(xué)反應(yīng)方程式為:
考向洞察
考向1考查芳香煌的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
畫(2024?河南新鄉(xiāng)?一模)下列關(guān)于苯和甲苯的說法正確的是()
A.甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被一C3H7取代得到的有機(jī)物結(jié)構(gòu)共有3種
B.等質(zhì)量的苯和甲苯分別完全燃燒后,生成的CCh與消耗的02的物質(zhì)的量均相同
C.苯和甲苯均能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)
D.間二甲苯只有一種結(jié)構(gòu)可說明苯分子中不存在碳碳單鍵與碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu)
【答案】C
【解析】A.一C3H7有兩種結(jié)構(gòu),甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被一C3H7取代得到的有機(jī)物結(jié)構(gòu)共有6種,故A
錯(cuò)誤;B.苯和甲苯含碳量不等,則等質(zhì)量的苯和甲苯分別完全燃燒后,生成的C02與消耗的02的物質(zhì)的量
均不相同,故B錯(cuò)誤;C.苯和甲苯均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),能和Bn在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng),故C
正確;D.鄰二甲苯只有一種結(jié)構(gòu)才可說明苯分子中不存在碳碳單鍵與碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤,答
案選C。
【思維建?!砍R娀偷闹匾再|(zhì)
類別液澳澳水澳的CC14溶液酸性KMnCU溶液
不反應(yīng),液態(tài)烷燒可
與澳蒸氣在光照條件
烷煌萃取澳水中的澳而不反應(yīng),互溶不褪色不反應(yīng)
下發(fā)生取代反應(yīng)
使濱水褪色
烯、蜘屋常溫加成褪色常溫加成褪色常溫加成褪色氧化褪色
一般不反應(yīng),催化條件不反應(yīng),發(fā)生萃取而
苯不反應(yīng),互溶不褪色不反應(yīng)
下可取代使澳水褪色
光照條件下發(fā)生側(cè)鏈
苯的同系不反應(yīng),發(fā)生萃取而
上的取代,催化條件下不反應(yīng),互溶不褪色氧化褪色
物使澳水層褪色
發(fā)生苯環(huán)上的取代
【變式訓(xùn)練1】(2024?湖南邵陽?模擬)下列各組有機(jī)物中,只需加入澳水就能一一鑒別的是()
A.己烯、苯、四氯化碳
B.苯、己煥、己烯
C.己烷、苯、環(huán)己烷
D.甲苯、己烷、己烯
【答案】A
【解析】己烯能使濱水褪色,苯、四氯化碳均能萃取澳水中的澳,苯比水的密度小,油狀液體在上層,四
氯化碳比水的密度大,油狀液體在下層,A正確;己煥、己烯均能使澳水褪色,B錯(cuò)誤;C項(xiàng)三種物質(zhì)均比
水的密度小,油狀液體均在上層,C錯(cuò)誤;同理D項(xiàng)中甲苯和己烷也無法鑒別,答案選A。
【變式訓(xùn)練2】(2024?江蘇鹽城?期中)化工原料Z是X與HBr反應(yīng)的主產(chǎn)物。X—Z的反應(yīng)機(jī)理如下:
下列說法臂送的是
A.X中所有碳原子可共平面B.丫中有2個(gè)碳原子采取sp3雜化
c.x—z反應(yīng)類型是加成反應(yīng)D.X與HBr反應(yīng)可產(chǎn)生一種無手性的副產(chǎn)物
【答案】B
【解析】A.與苯環(huán)直接相連的原子共面、碳碳雙鍵兩端的原子共面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),則
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