【知识点详解】
1. **分子平面性**:题目中提到的乙烯(C2H4)所有原子都在同一平面上,这是由于乙烯分子中碳原子之间形成的是sp2杂化轨道,形成一个平面结构。
2. **同系物与同分异构体**:题目中的乙炔(C2H2)和选项中的其他物质比较,同系物是指结构相似,组成上相差一个或多个CH2基团的化合物,而同分异构体则是分子式相同但结构不同的化合物。苯(C6H6)与乙炔虽然碳氢百分含量相同,但结构不同,既不是同系物也不是同分异构体。
3. **卤代烃与钠的反应**:卤代烃如溴乙烷(CH3CH2Br)可以与钠发生反应生成烷烃,这个反应称为烷基化反应。题目中提到的可以生成环丁烷的卤代烃应具有两个相邻的溴原子,因此正确答案是CH2BrCH2CH2Br。
4. **化学物质的性质**:
- 天然气的主要成分是甲烷(CH4),不是乙烯。
- 芳香烃主要来自煤的干馏过程中得到的煤焦油。
- 汽油、煤油、柴油主要来自石油的常压蒸馏。
- 乙烯是石油裂解过程中的主要产物。
5. **乙炔的性质**:
- 乙炔燃烧时会产生浓厚的黑烟,这是因为乙炔含碳量高,燃烧不充分。
- 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别烯烃和炔烃,因为乙炔可以被氧化,而烯烃则不能。
- 饱和食盐水可以减缓电石(CaC2)和水的反应速率,防止反应过于剧烈。
- 乙炔可以通过排水法收集,因为它不易溶于水。
6. **同分异构体的数目**:C8H10的芳香烃可以是苯的衍生物,题目中提到的条件意味着它不能使溴水褪色,但可以使酸性KMnO4溶液褪色,表明它可能含有苯环并且可以被氧化。根据这些条件,符合条件的结构有苯环上的烷基取代物,共有4种不同的排列方式。
7. **烷烃的物理性质**:
- 直链烷烃A比B多一个碳原子,A的沸点会更高,因为分子间引力随着碳原子数增加而增强。
- A的相对密度通常比B大,因为分子量更大。
- 同碳原子的烷烃沸点和密度通常低于烯烃和芳烃,因为烷烃间的范德华力较弱。
- 如果A在常温下为液态,B至少需要少一个碳原子才能是气态。
8. **加成反应的产物**:未给出具体物质,但加成反应通常会形成饱和烃。
9. **苯的同系物**:苯的同系物是指具有苯环结构的化合物,根据选项,苯(C6H6)的同系物需要有相同的苯环结构,因此答案是C。
10. **分子结构**:题目中的烃分子包含一个炔基和一个烯基,所有碳原子可能共面,但所有氢原子不可能都在同一平面上。
11. **使酸性高锰酸钾和溴水褪色的烃**:这类烃通常含有不饱和键,如碳碳双键或三键。结合题目中的选项,可以确定④聚异戊二烯、⑤2-丁炔、⑥环己烯符合要求。
12. **混合气体的燃烧分析**:根据生成的CO2和水的量,可以推断出混合气体中必定包含碳氢元素,但无法确定具体是哪种烃,因为甲烷(CH4)也可能产生相同的产物。
13. **顺反异构**:存在顺反异构体的条件是双键两侧的原子或原子团不同,因此2-丁烯(CH3CH=CHCH3)存在顺反异构。
14. **烃的燃烧分析**:
- A项错误,因为燃烧生成CO2和H2O只能说明含有碳和氢,不能确定是否还有氧。
- B项正确,因为相同质量的烃,完全燃烧产生CO2越多,表示含碳量越高。
- C项错误,因为甲烷也会有相同的现象。
- D项错误,乙烷的燃烧不会产生比水更多的H2O。
15. **醇的反应类型**:2CH3CH2OH → CH3CH2OCH2CH3 + H2O 是醇之间的脱水反应,属于取代反应。
16. **同系物与同分异构体**:同系物必须具有相同的官能团和结构特点,而同分异构体是分子式相同但结构不同的化合物。在给出的有机物中,② CH2=CH2 和⑥ CH3CH=CH2 是同系物,③ CH3CH2C≡CH 和④ CH3C≡CCH3 是同分异构体。
17. **氟烷的沸点差异**:氟烷C2HClBrF3的沸点取决于卤素原子的不同排列,有3种不同的结构简式,分别是:CHCl2CF3、CHBr2CF2和CHBrCF2Cl。
18. **烃A的结构**:
- (1) 如果A为环状化合物,它与等物质的量的Br2发生加成,说明它是一个二烯烃,因此A的结构简式可能是环己二烯。
- (2) 如果A为链状烯烃,1mol A最多可与2mol Br2加成且产物只有2种,这表明A是一个二烯烃,例如1,3-丁二烯。
以上是根据题目内容详细解析的化学知识点,涵盖了烃类、卤代烃、同分异构体、烷烃、烯烃、炔烃的性质、反应以及结构分析等内容。