第二章《烃》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.苯乙烯的结构为,该物质在一定条件下能和氢气完全加成,加成产物的一溴取代物有( )
A. 7种
B. 6种
C. 5种
D. 4种
2.烷烃是由某单烯烃与H2加成后的产物,若不考虑烯烃的顺反异构,则这种单烯烃的结构可能有( )
A. 4种
B. 5种
C. 6种
D. 7种
3.常温下,甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18,下列关于这四种气态烃的推断正确的是( )
A. 四种气态烃中至少有两种互为同分异构体
B. 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙
C. 丙分子中所有原子均在同一平面上
D. 乙和丁属于同系物
4.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物.下列说法正确的是( )
A. 正四面体烷的分子式为C4H4,其二氯代物有两种
B. 等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
C. 苯为平面六边形结构,分子中存在C-C和C═C,能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 环辛四烯跟苯的结构很像,不能使溴水褪色
5.下列烷烃的系统命名正确的是( )
A. 2-乙基丁烷
B. 3,3-二甲基丁烷
C. 2-甲基-4-乙基庚烷
D. 3-乙基-2,3-二甲基戊烷
6.最简式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
①辛烯和3-甲基-1-丁烯 ②苯和乙炔 ③1-氯丙烷和2?氯丙烷 ④甲基环己烷和乙烯
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ②④
7.下列各对物质中,互为同系物的是( )
A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D
8.烷烃的通式是( )
A.
B.
C.
D.
9.下列各组物质中,实验式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A. 丙烯和丙烷
B. 正戊烷和2—甲基丁烷
C. 环己烷和苯
D. 乙炔和苯
10.下列烷烃沸点由高到低顺序正确的是( )
①CH4 ②C3H8 ③C5H12 ④C8H18 ⑤C12H26
A. ①②③④⑤
B. ⑤④③②①
C. ⑤③④②①
D. ③④⑤②①
11.烷烃具备的化学性质是( )
A. 能使溴水褪色
B. 一定条件下与氢气发生加成反应
C. 与发生取代反应
D. 能使酸性溶液褪色
12.下列叙述不正确的是( )
A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D
13.下列对有机物结构或性质的描述,错误的是( )
A. 将溴水加入苯中,溴水的颜色变浅,这是由于发生了加成反应
B. 苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
C. 乙烷和丙烯的物质的量共1 mol,完全燃烧生成3 mol H2O
D. 一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
14.C7H7Cl的含有苯环的同分异构体共有( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
15.如图所示的有机物因为酷似奥运五元环而被称为奥运分子,则该有机物属于( )
A. 苯的同系物
B. 烃的衍生物
C. 高分子化合物
D. 芳香烃
二、实验题(共3小题)
16.某化学课外小组用下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
(1)写出A中反应的化学方程式:。
(2)观察到A中的现象是。
(3)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是,写出有关的化学方程式:。
(4)C中盛放CCl4的作用是。
(5)要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入,现象是。
17.用下图中的实验装置制取乙炔。
(1)图中,A管的作用是,制取乙炔的化学方程式是。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是,乙炔发生了反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是,乙炔发生了反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应,乙炔燃烧时的实验现象是。
18.如图中A是制取溴苯的实验装置,B,C是改进后的装置,请仔细分析,对比三个装置,回答以下问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式:、。
写出B中盛有AgNO3溶液的试管中所发生反应的化学方程式:。
(2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是。
(3)在按装置B,C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作
是;
应对装置C进行的操作是。
(4)装置B,C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是。
(5)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是,反应后洗气瓶中可能出现的现象是。
(6)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是
。
三、计算题(共1小题)
19.标准状况下,5L乙烯和乙炔的混合气体能与50g溴完全反应,求混合气体中乙烯和乙炔的体积分数。
四、填空题(共3小题)
20.甲烷的分子式是,能与氯气发生取代反应,生成氯的取代物共有
种。
21.蒽()与苯炔(|)反应生成化合物X(立体对称图形),如下图所示:
(1)蒽与X都属于(填字母)。
a.环烃 b.烃 c.不饱和烃
(2)苯炔的分子式为,苯炔不具有的性质是(填字母)。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应
c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
(3)下列属于苯的同系物的是(填字母,下同)。
(4)下列物质中,能发生加成反应,也能发生取代反应,同时能使溴水因加成反应而褪色,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是。
22.分别取一定质量的甲烷、乙炔、苯、己烯、甲苯,完全燃烧后都生成m mol CO2和n mol H2O。
(1)若m=n,该烃是。
(2)若m=2n,该烃是。
(3)若2m=n,该烃是。
(4)若4m=7n,该烃是。
答案解析
1.【答案】B
【解析】由与氢气完全加成后的产物可知,B选项正确。
2.【答案】B
【解析】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置.该烷烃的碳链结构为,5号碳原子上没有H原子,与相连接T原子不能形成碳碳双键,能形成双键位置有:1和2之间;2和3之间;3和3之间,3和6之间,4和7之间,故该烃共有5种,故选B。
3.【答案】C
【解析】A项,根据题意,可以推断甲为CH4、乙为HC≡CH、丙为CH2===CH2、丁为CH3CH3。四种物质分子式均不同,无同分异构体;B项,乙、丙均可使酸性高锰酸钾溶液褪色;C项,乙烯分子中6个原子在同一平面上;D项,乙炔、乙烷分别属于炔烃、烷烃,不属于同系物。
4.【答案】B
【解析】A.由正四面体烷结构可知,分子中含有4个C原子、4个H原子,故分子式为C4H4,正四面体烷中只有1种H原子,任意2个H原子位置相同,故其二氯代物有1种,故A错误;B.乙烯基乙烯的分子式为C4H4,乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同为CH,等质量的乙炔与乙烯基乙炔耗氧量相同,故B正确;C.苯为平面六边形结构,分子中不存在C-C和C=C,苯中化学键是介于单键与双键之间特殊的键,不能使酸性高锰酸钾褪色,故C错误;D.环辛四烯中存在C=C双键,能与溴水发生加成反应,能使溴水褪色,故D错误。
5.【答案】C
【解析】A、2位上不可能出现乙基,所选主链不是最长的,故A错误;B、3,3-二甲基丁烷不是从离支链最近一端编号,应该为2,2-二甲基丁烷,故B错误;C、2-甲基-4-乙基庚烷符合烷烃的命名原则,故C正确;D、如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面,正确的名称为:2,3-二甲基-3-乙基戊烷,故D错误.故选C。
6.【答案】D
【解析】同系物指结构相似,组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质,同分异构体指具有相同分子式而分子结构不同的物质。①是同系物,③是同分异构体。
7.【答案】A
【解析】首先看每组物质的分子组成是否相差一个或若干个CH2原子团,C选项不符合要求:再判断结构是否相似,可以从含有官能团的种类确定,B选项一种物质含有酯基,另一种物质含有羧基;D选项一种物质含有酚羟基,另一种物质舍有醇羟基,所以B、D选项均不符合要求。A选项分子组成相差一个CH2原子团,含有酚羟基和苯环结构,结构相似,互为同系物。
8.【答案】C
【解析】由于烷烃是饱和烃,在碳原子相同的条件下,含有的氢原子的质量分数增大,烷烃的通式是:,所以正确的是C。
9.【答案】D
【解析】乙炔和苯的实验式都是CH,二者既不是同系物,又不是同分异构体。
10.【答案】B
【解析】一般来说组成和结构相似的物质,其相对分子质量越大,熔,沸点越高。
11.【答案】C
【解析】甲烷是饱和烃,化学性质稳定,不能与溴水反应,使溴水褪色,不能与氢气发生加成反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,能与氯气在光照的条件下发生取代反应,所以烷烃的性质为:能发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色,不能发生加成反应,故选:C。
12.【答案】B
【解析】甲苯中存在-CH3,所有原子不可能都在同一平面。
13.【答案】A
【解析】将溴水加入苯中,由于溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度大,故发生萃取,溴水的水层颜色变浅,是物理变化,A项错误;苯分子中不存在碳碳单键、碳碳双键,而是存在一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,B项正确;乙烷和丙烯的每个分子中都含有6个氢原子,1 mol混合物中含6 mol氢原子,完全燃烧生成3 mol H2O,C项正确;苯环上的氢原子在催化剂作用下能被氯原子取代,苯环侧链的烃基氢原子在光照时可被氯原子取代,D项正确。
14.【答案】B
【解析】C7H7Cl的含有苯环的同分异构体有C6H5-CH2Cl和氯原子在甲苯的邻、间、对位三种,共4种。
15.【答案】D
【解析】由有机物的结构简式可得分子式为:C21H14;
A.有机物含有多个苯环、侧链也不是烷基,所以不是苯的同系物,故A错误;
B.有机物是烃类物质,不符合烃的衍生物的概念,故B错误;
C.有机物的相对分子质量为266,不是高分子化合物,故C错误;
D.有机物仅有C、H两种元素的化合物,且含有苯环,属于芳香烃,故D正确。
16.【答案】(1)
(2)反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A
(3)除去溶于溴苯中的溴 Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O
(4)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(5)石蕊试液 溶液变红色(其他合理答案也可)
【解析】本题主要考查溴苯制备过程中的细节问题。由于苯、液溴的沸点较低,且反应为放热反应,故A中观察到的现象为反应液微沸,有红棕色气体充满反应器A。HBr中混有的Br2在经过CCl4时被吸收;在制备的溴苯中常混有Br2,一般加入NaOH溶液中,Br2因发生反应Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O而被除去。若该反应为取代反应则必有HBr生成,若为加成反应则没有HBr生成,故只需检验D中是否含有大量H+或Br-即可。
17.【答案】(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止 CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
(2)酸性KMnO4溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
【解析】由图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连,A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触,从而控制反应能否发生。乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色。乙炔还可以与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色。可燃性气体点燃前都应验纯。由于乙炔的含碳量较高,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
18.【答案】(1)2Fe+Br2=2FeBr2、、HBr+AgNO3=AgBr↓ +HNO3
(2)导出HBr,兼起冷凝回流的作用
(3)旋转分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中
(4)Br2和苯的蒸气逸出,污染环境
(5)吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气 CCl4由无色变成橙红色
(6)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低;由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸
【解析】苯在铁粉作用下,可与液溴发生取代反应生成Br,同时生成,故可用AgNO3溶液(HNO3酸化)来检验反应生成的HBr,进而证明确实发生了取代反应,但该反应放热,Br2、苯又易挥发,Br2与H2O反应生成HBr、HBrO,会干扰有关的实验现象。此外,苯、Br2进入空气中会造成污染,同时也使反应物的利用率降低。
19.【答案】60% 40%
【解析】解:设乙烯、乙炔的物质的量分别为xmol、ymol,则:
CH2=CH2~Br2CH≡CH~2Br2xmol xmol ymol 2ymol 故
22.4(x+y)=5
160(x+2y)=50
解得x=0.134,y=0.089,故乙烯的体积分数为≈60%,故乙炔的体积发生为1-60%=40%。
20.【答案】CH44
【解析】甲烷的分子式为CH4,甲烷和氯气在光照下发生取代反应,反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷四中氯代烃。
21.【答案】(1)abc (2)C6H4 ad (3)D (4)D
【解析】(1)蒽和X都只含C、H两种元素,有环状结构,且含有不饱和碳原子,故a、b、c均正确。(2)由苯炔的结构简式,结合碳的四价结构,可确定其分子式为C6H4,不溶于水,常温常压下是气体的烃其碳原子数不超过4,因苯炔分子内含有键、—C≡C—键,可以发生氧化反应、加成反应。(3)苯的同系物分子中只有一个苯环,且侧链均为烷基,满足条件的只有D项。(4)同时满足三个条件的只有D项。
22.【答案】(1)己烯 (2)乙炔或苯 (3)甲烷 (4)甲苯
【解析】(1)若m=n,n(C)∶n(H)=1∶2,只有己烯符合。同理,可分别求得其他各烃。