专题3 石油化工的基础物质——烃 阶段重点突破练(四)
一、烷烃的组成、结构性质及应用
1.《天工开物》记载古代四川“井火取盐”的过程“临邛(地名)火井(废井,废气遇明火可燃)一所,纵广五尺,深二三丈……取井火还煮井水……一水得四五斗盐”,“井火”燃烧的物质是( )
A.天然气 B.煤炭 C.石油 D.石蜡
2.已知丁烷的分子结构可简写成键线式:。有机化合物X的键线式为,有机化合物Y与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机化合物X。下列有关说法错误的是( )
A.有机化合物X的一氯代物只有4种
B.用系统命名法命名有机化合物X,名称为2,2,3-三甲基戊烷
C.有机化合物X的分子式为C8H18
D.Y的结构可能有3种,其中一种的系统命名为3,4,4-三甲基-2-戊烯
3.已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如图所示,下列关于它的叙述正确的是( )
A.易溶于水
B.可以发生取代反应
C.其密度大于水的密度
D.与环己烷互为同系物
4.(2021·赣州十七校高二下联考)据《ChemCommun》报导,Marcelmayorl合成的桥连多环烃(分子式C11H16)拓展了人工合成自然产物的技术。下列有关该烃的说法正确的是( )
A.分子中含有4个五元环
B.一氯代物有4种
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.所有碳原子处于同一平面
二、烯烃的性质及应用
5.我国抗击新冠肺炎疫情已取得阶段性胜利,在“抗疫”中N95口罩成为“明星”,丙烯(CH3CH==CH2)是制造N95口罩的原料。丙烯与乙烯的性质相似,下列有关丙烯的说法错误的是( )
A.丙烯和乙烯互为同系物
B.丙烯发生加聚反应得到聚丙烯,聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.丙烯分子中碳原子在一条直线上
D.丙烯与氢气的加成产物是饱和烃
6.1 mol某气态烃能与1 mol氯化氢发生加成反应,加成后的产物又可与7 mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2==CH2
B.CH3CH==CH2
C.CH3CH2CH==CH2
D.CH3CH2CH2CH==CH2
7.(2022·天津高二月考)有人认为CH2==CH2与Br2的加成反应,实质是Br2先断裂为Br+和Br-,然后Br+首先与CH2==CH2一端碳原子结合,第二步才是Br-与另一端碳原子结合。如果让CH2==CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应,则得到的有机化合物不可能是( )
A.BrCH2CH2Br B.ClCH2CH2I
C.BrCH2CH2I D.BrCH2CH2Cl
8.烯烃在一定条件下发生氧化反应,碳碳双键断裂,如:
R1CH==CHR2被氧化为和;被氧化为和。由此推断分子式为C4H8的烯烃的氧化产物有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
9.已知1,3-丁二烯()可以发生1,2-加成或1,4-加成,其中1,4-加成反应的原理是分子中的两个双键同时断裂,1、4号碳原子各加上一个原子后,中间两个碳原子的未成对电子又配对成双键,则有机化合物A(结构简式为)与溴水反应的产物可能有(不考虑顺反异构)( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
10.法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。
如:+―→+。
则有机化合物发生烯烃复分解反应时,不可能生成的产物是( )
A.
B.
C.CH2==CHCH3
D.
11.2-甲基-1,3-丁二烯是一种重要的化工原料,可以发生以下反应。
已知:+HOOCR3。
请回答下列问题:
(1)2-甲基-1,3-丁二烯与溴水发生加成反应。
①完全加成所得有机产物的名称为___________________________________________;
②发生1,2-加成所得有机产物的结构简式为____________________________________
________________________________________________________________________;
③发生1,4-加成反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B为含有六元环的有机化合物,写出2-甲基-1,3-丁二烯与乙烯反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)是天然橡胶的主要成分,能发生的反应有________(填字母)。
A.加成反应 B.氧化反应
C.酯化反应
(4)X的分子式为C3H4O3,其结构简式为__________________________________________;
X与乙醇发生酯化反应的化学方程式为___________________________________________
____________________________________________________________________________。
三、炔烃的性质及应用
12.已知:CaC2、ZnC2、Al4C3、Mg2C3和Li2C2等都属于离子型化合物;碳化钙(CaC2)和水发生反应制备C2H2的化学方程式如下:CaC2+2H2O―→C2H2↑+Ca(OH)2。请通过CaC2制C2H2的反应进行思考,从中得到必要的启示,判断下列反应产物正确的是( )
A.ZnC2水解生成乙烷(C2H6)
B.Al4C3水解生成丙烷(C3H8)
C.Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)
D.Li2C2水解生成乙烯(C2H4)
13.某烃和溴水反应后的产物为2,2,3,3-四溴丁烷,则该烃的同分异构体为( )
A.1-丁炔 B.2-丁炔
C.1-丁烯 D.2-丁烯
14.(2022·合肥质检)已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是( )
①1,3-己二烯和2-丁炔
②2-乙基-1,3-丁二烯和2-丁炔
③2,3-二甲基-1,3-己二烯和乙炔
④2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1-丁炔
A.②③ B.②④
C.①③ D.①④
15.25 ℃、101.3 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为( )
A.12.5% B.25%
C.50% D.75%
16.两分子乙炔在一定条件下可生成乙烯基乙炔(HC≡C—CH==CH2),下列关于乙烯基乙炔的说法错误的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生加聚反应生成高分子化合物
C.分子中所有碳原子都在一条直线上
D.没有顺反异构现象
17.用电石制备的乙炔气体中常混有少量H2S气体。请用图中仪器和药品组装一套制备、净化乙炔的装置,并可通过测定标准状况下产生乙炔的体积,从而计算电石的纯度。
(1)进行实验时,所制气体从左向右流动,仪器的正确连接顺序是______________________
(填接口字母)。
(2)为了使实验中气流平稳,甲中分液漏斗里的液体X通常用________________。
(3)若在标准状况下溴水与乙炔完全反应生成CHBr2CHBr2,已知称取电石m g,测得量筒内液体体积为V mL,则电石纯度可表示为___________________________________________。
(4)若没有除H2S的装置,测定结果将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”),理由是______________________________________________________________________________
___________________________________________________________(用化学方程式表示)。
阶段重点突破练(四)
1.A 2.A 3.B
4.A [为便于描述,对该有机物分子中的碳原子进行如下编号:。该有机物分子中,含有4个五元环,它们分别由下列5个数字对应的碳原子构成:(1、2、3、10、9),(3、4、11、9、10),(5、6、11、9、10),(6、7、8、9、11),A项正确;在该有机物分子中,共有5种氢原子,它们是1(或8)、2(或7)、3(或6)、4(或5)、10(或11),所以一氯代物有5种,B项错误;该有机物分子中,不含有碳碳不饱和键等,不能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;该有机物分子中,3、6、9、10、11及与它们相连的碳原子,不可能在同一平面内,D项错误。 ]
5.C 6.B 7.B
8.C [由题意可知,碳碳双键可被氧化断裂。分子式为C4H8的烯烃结构有三种:CH2==CHCH2CH3、CH3CH==CHCH3、CH2===C(CH3)2,氧化后得到的产物分别有2种(HCHO和CH3CH2CHO)、1种(CH3CHO)、2种(HCHO和CH3COCH3),所以氧化产物共4种。]
9.D [分子中存在2个不同的碳碳双键,若与溴按物质的量之比1∶1发生加成,有3种产物;若与溴按物质的量之比1∶2发生加成,有1种产物,因此有机化合物A与溴水反应的产物可能有4种。]
10.C [由题意可知,有机化合物发生烯烃复分解反应时,碳碳双键被拆散形成的基团有、、CH2==、==CHCH2CH==和CH2==CHCH2CH==,碳碳双键重组可以形成、、,不可能重组形成CH2==CHCH3,故C符合题意。]
11.(1)①2 甲基 1,2,3,4 四溴丁烷
②BrCH2CBr(CH3)CH==CH2或
CH2==C(CH3)CHBrCH2Br
③CH2==C(CH3)CH==CH2+Br2―→BrCH2C(CH3)==CHCH2Br
(2)CH2==C(CH3)CH==CH2+CH2==CH2―→
(3)AB
(4) +C2H5OH+H2O
12.C [CaC2、ZnC2、Al4C3、Mg2C3和Li2C2等都属于离子型化合物,ZnC2与水反应生成Zn(OH)2,类比CaC2与水的反应,根据原子守恒得ZnC2+2H2O―→Zn(OH)2+C2H2↑,所以另一种产物为C2H2,A项错误;Al4C3与水反应生成Al(OH)3,根据原子守恒得Al4C3+12H2O―→4Al(OH)3+3CH4↑,所以另一种产物为CH4,B项错误;Mg2C3与水反应生成Mg(OH)2,根据原子守恒得Mg2C3+4H2O―→2Mg(OH)2+C3H4↑,所以另一种产物为C3H4,C项正确;Li2C2与水反应生成LiOH,根据原子守恒得Li2C2+2H2O―→2LiOH+C2H2↑,所以另一种产物为C2H2,D项错误。]
13.A [2,2,3,3 四溴丁烷的结构简式为CH3C(Br)2C(Br)2CH3,由某烃与溴加成得到,故该烃为2 丁炔,结构简式为CH3C≡CCH3。1 丁炔与2 丁炔互为同分异构体,A正确,B错误;1 丁烯、2 丁烯与2 丁炔的分子式不同,不互为同分异构体,C、D错误。]
14.B [由可知,1,3 丁二烯中的两个碳碳双键断裂,中间形成一个碳碳双键,乙炔中有一个键断裂,且形成环状结构,由此可知,要合成,可以是或,分别为1 丁炔和2,3 二甲基 1,3 丁二烯、2 乙基 1,3 丁二烯和2 丁炔。]
15.B [根据反应:C2H6+O22CO2+3H2O;C2H2+O22CO2+H2O;C3H6+O23CO2+3H2O。设混合烃中C2H6为a mL,C2H2为b mL,C3H6为c mL,则有a+b+c=32①、2.5(a+c)+1.5b=72②,由①②可得b=8,故原混合烃中乙炔的体积分数为×100%=25%。]
16.C
17.(1)AHGEFDCB (2)饱和氯化钠溶液 (3)% (4)偏高 H2S+Br2===S↓+2HBr
解析 由题意知,电石与足量水反应生成乙炔,其中混有的H2S可用NaOH溶液吸收,乙炔气体被溴水吸收后余下的部分通过排水法测量其体积。电石纯度计算过程:
CaC2 ~ C2H2
1 mol 1 mol
x mol+ mol
解得x=(+0.001) mol,
w(CaC2)=×100%=%。