题目列表(包括答案和解析)
11.如右图所示某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成,将X气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题:
(1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则气体X是________。
(2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则气体X是__________。
(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则气体X可能是
________________________________________________________________________。
[解析] 此题主要考查根据洗气瓶中质量的变化,确定原气体X的成分。
由2H2+O22H2O,2CO+O22CO2,
CH4+2O2CO2+2H2O
浓H2SO4吸收水,石灰水吸收CO2得
(1)若A瓶质量增加,B瓶质量不变,说明气体X燃烧只生成水,故X为H2。
(2)若A瓶质量不变,B瓶质量增加,说明气体X燃烧只有CO2生成,故X为CO。
(3)若A、B两瓶质量增加,说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2,故X气体为不确定成分。它可以是CH4或下列组合:H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4。
[答案] (1)H2 (2)CO (3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4
10.从理论上分析,碳原子数为10或小于10的烷烃分子中,其一卤代物不存在同分异构体的烷烃分子共有的种类是
( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
[解析] 最简单的烷烃是甲烷,若烷烃的一卤代物不存在同分异构体,则烷烃分子中所有的氢原子在空间的位置完全等同,这样的烷烃显然有CH4、CH3CH3。按照氢原子在空间位置等同原则,有下列变换过程:
CH4(甲烷) C(CH3)4,分子式为C5H12;
CH3CH3(乙烷) C(CH3)3C(CH3)3
分子式为C8H18,由题给条件限定碳原子为10或小于10。可得答案为C。
[答案] C
9.2005年1月,欧洲航天局的惠更斯号探测器首次成功登陆土星的最大卫星--土卫六。科学家对探测器发回的数据进行了分析,发现土卫六的大气层中含有95%的氮气,剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是
( )
A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2
B.石油的主要成分是碳氢化合物
C.乙炔是含碳量最高的碳氢化合物
D.碳氢化合物中的化学键都是极性键
[解析] 碳氢化合物(烃)有多种,通式为CnH2n+2的只是其中的烷烃。石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。烃分子中例如C10H8的含碳量高于乙炔(C2H2)。烃分子中C-C是非极性键。所以A、C、D错误,答案选B。
[答案] B
8.一些烷烃的燃烧热(kJ·mol-1)如下表:
化合物 |
燃烧热 |
化合物 |
燃烧热 |
甲烷 |
891.0 |
正丁烷 |
2 878.0 |
乙烷 |
1 560.8 |
异丁烷 |
2 869.6 |
丙烷 |
2 221.5 |
2甲基丁烷 |
3 531.3 |
下列表达正确的是
( )
A.热稳定性:正丁烷>异丁烷
B.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g);ΔH=-1 560.8 kJ·mol-1
C.正戊烷的燃烧热大约在3 540 kJ·mol-1左右
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
[解析] 对A项,从正丁烷和异丁烷的燃烧热可以看出,正丁烷的能量状态高于异丁烷,故其稳定性不如异丁烷。B项中出现两处错误水应为液态,ΔH与系数不匹配。对D项,经计算不对。
[答案] C
7.金刚烷的结构如右图所示,它可看做是由四个等同的六元环组成的空间构型。请根据中学学过的异构现象判断由氯原子取代金刚烷中的亚甲基(-CH2-)中的氢原子所形成的二氯代物的种类
( )
A.4种 B.3种
C.2种 D.5种
[答案] B
6.C6H14的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列情况相符的是
( )
A.4个-CH3,能生成4种一氯代物
B.3个-CH3,能生成5种一氯代物
C.3个-CH3,能生成4种一氯代物
D.2个-CH3,能生成4种一氯代物
[解析] C6H14烷烃中其碳架结构及其一氯取代情况如下:
由以上可知,B、C两选项正确。
[答案] BC
5.两种气态烃0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水,下列说法正确的是
( )
A.混合气体中一定有甲烷
B.混合气体中一定有甲烷和乙烯
C.混合气体中一定没有乙烷
D.混合气体中一定有乙炔
[解析] 因为0.1 mol混合气体完全燃烧生成0.16 mol CO2和3.6 g水。即混合气体的平均化学式为C1.6H4,故混合气体中一定含CH4。因混合气体的平均化学式中含4个氢原子且含甲烷,则另一烃中也一定含4个氢原子,故答案选A、C。
[答案] AC
4.一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O(g),此混合物的质量为49.6 g,当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2 g,则混合气中CO的质量为
( )
A.24.4 g B.13.2 g
C.12.5 g D.11.2 g
[解析] 本题通过甲烷在氧气不足的条件下燃烧产物的定量判断,考查学生进行有关有机反应的计算能力。
设产物中CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y。
由C原子守恒可得CH4的物质的量为(x+y),又由H原子守恒可得生成H2O的物质的量为2(x+y)。
则
解得x=0.4 mol,y=0.3 mol
m(CO)=0.4 mol×28 g·mol-1=11.2 g。
[答案] D
3.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有
( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
[解析] 符合题目的同分异构体有
[答案] A
2.将0.2 mol某烷烃完全燃烧后,生成的气体缓缓通入盛有0.5 L 2 mol/L的NaOH溶液中,生成Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为1∶3,则该烷烃为
( )
A.丁烷 B.乙烷
C.甲烷 D.丙烷
[解析] 由题目的条件可写出下列化学方程式:
5NaOH+4CO2===Na2CO3+3NaHCO3+H2O
5 4 1 3
由此化学方程式可知:n(CO2)=0.5 L×2 mol/L×=0.8 mol。又因烷烃为0.2 mol,可知1 mol烷烃中含碳原子物质的量为n(C)=0.8 mol×=4 mol,根据烷烃的通式CnH2n+2,可确定分子式为C4H10。
[答案] A
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