专题3石油化工的基础物质——烃 基础巩固
一、单选题
1.下列关于苯的说法中不正确的是
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.苯分子为平面正六边形结构,所有原子位于同一平面上
C.在催化剂的作用下,苯与氢气反应生成环己烷,该反应为加成反应
D.间二甲苯只有一种证明苯环不具有碳碳单键和双键的交替结构
2.已知,某有机物的比例模型为 标准状况下,的该物质与足量氯气在光照条件下反应的产物共有
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
3.下列能证明苯与一般的烯烃性质不同的事实是
A.苯分子是高度对称的平面型分子
B.苯难溶于水
C.苯不与酸性KMnO4溶液反应
D.1 mol苯在一定条件下可与3 mol氯气发生加成反应
4.下列物质中不能使酸性 KMnO4 溶液褪色的是
A.乙烯 B.乙炔 C.苯 D.甲苯
5.下列对文献的化学解读正确的是
选项 文献摘录 化学解读
A 《本草纲目拾遗》中记载:“粤中洋行有舶上铁丝……日久起销,用刀刮其销……所刮下之销末,名铁线粉” 铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀形成“铁线 粉”,“铁线粉”主要成分是FeO﹒H2O
B 《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发, 并无涩味” “气”能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色且发生反应的反应类型相同
C 《本草衍义》中记载:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。” 涉及的操作有凝华
D 《天工开物》中记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺佘,择取无沙粘土而为之。” 造瓦过程中只涉及物理变化
A.A B.B C.C D.D
6.山梨酸钾,常被用作食品防腐剂,通过与微生物酶系统的结构结合而起效,其毒性远低于其他防腐剂,结构如图所示。下列有关山梨酸钾和山梨酸的叙述正确的是
A.山梨酸钾的化学式为
B.山梨酸钾和山梨酸都易溶于水
C.山梨酸分子中所有碳原子和氧原子能共平面
D.山梨酸可发生加成、氧化反应,不能发生取代反应
7.下列有机物中,不能与溴水反应而使其褪色,但能使酸性溶液褪色,且与液溴和铁粉反应,所得一溴代物有3种的是
A. B. C. D.
8.下列各对物质中,互为同系物的是
A.CH3﹣CH3和CH3﹣CH=CH2
B.CH3﹣CH=CH2和 CH3﹣CH2﹣CH=CH2
C.CH2=CH2 和CH2=CH﹣CH=CH2
D.CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3和 CH3﹣CH2﹣OH
9.下列关于塑料的认识不正确的是
A.用于制造水杯、奶瓶等的聚乙烯可通过乙烯的加聚反应制得
B.用于制造玩具、泡沫塑料的聚苯乙烯的单体是苯乙烯
C.聚氯乙烯在建筑材料、人造革、管材、食品包装膜等方面均有广泛应用
D.开发可降解塑料来替代聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等可减轻“白色污染”
10.某烃的取代基只含一个乙基,则该烃
A.至少有5个碳原子 B.一定符合通式CnH2n+2
C.乙基不可能出现在2号位 D.可能为气态
11.下列有机物能形成顺反异构体的是
A.1—溴—1—丙烯 B.2—甲基—1—丁烯
C.2—甲基—1,3—丁二烯 D.2—甲基—2—戊烯
12.化学家若合成了一种寓有“爱你一生一世”之意的链状烃。该烃的化学式为C2013H2014,并含有多个碳碳叁键。则该分子中含-C≡C-的数目最多不能超过
A.501 B.503 C.505 D.507
13.关于有机物a()、b()、c()的说法正确的是。
A.a和b的一氯代物均有三种结构
B.a和b互为同分异构体,b和c互为同系物
C.a、b、c分子中的所有原子可能在同一平面上
D.a、b、c三种物质均能使酸性KMnO4溶液褪色
14.下列关于CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3的叙述正确的是( )
A.均能用CnH2n+2组成通式来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们的结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D.通常状况下,它们都是气态烷烃
二、填空题
15.Ⅰ.下图是研究甲烷与氯气反应的实验装置图。
(1)CCl4的电子式:________________。
(2)二氯甲烷_____________同分异构体(填“有”或“没有”)。
(3)请完成一氯甲烷与氯气发生反应的化学方程式:CH3Cl+Cl2________+HCl,该反应属于反应_________(填有机反应类型)。
Ⅱ.(4)写出下列有机物的结构简式:
①2,2﹣二甲基戊烷:_____________
②3﹣甲基﹣1﹣丁烯:________________
16.回答下列问题。
(1)请写出戊炔所有属于炔烃的同分异构体的结构简式并命名:_______。
(2)某炔烃通过催化加氢反应得到2-甲基戊烷,由此推断该炔烃可能的结构简式为_______。
(3)某炔烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,则该炔烃的名称是(按系统命名法命名)_______。
17.回答下列问题:
(1)的名称是 _______。
(2)某烷烃的相对分子质量为72,其二氯代物且结构中只含有一个甲基的有_______种
(3)当0.2 mol烃A在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O各1.2 mol,和氢气加成后生成2,2-二甲基丁烷,则A的结构简式为_______ A 分子中共平面的碳原子数最多_______个;A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_______;A发生加聚反应的化学方程式为_______。
18.碳氢化合物又称为烃,烃分为脂肪烃和芳香烃两大类。完成下列填空:
(1)某烃分子式为C6H14,有一个甲基支链,一氯代物有5种,其结构简式为____________。
(2)苯是____________烃。(选填“饱和”或“不饱和”)
(3)乙炔三聚可得到苯或二乙烯基乙炔(CH2=CH-C≡C-CH=CH2)。鉴别苯和二乙烯基乙炔可用的试剂____________。将上述试剂加入苯中,能观察到的现象有____________、____________。
(4)乙炔与氯化氢反应可制得氯乙烯,其反应类型为____________。用氯乙烯为原料可以制取聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯的结构简式为____________。
19.金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题。
(1)环戊二烯分子中最多有___________个原子共平面。
(2)金刚烷的分子式为___________,其二氯代物有___________种(不考虑立体异构)。
(3)已知烯烃能发生如下反应:
则发生该反应后的产物为___________、___________。
20.现代化学工业中,有机原料主要来自石油的裂化、裂解、重整产物。部分反应如图。
(1)请写出反应①由乙烷制备溴乙烷的化学反应方程式___。
(2)请写出反应②由乙烯制备乙醇的化学反应方程式___。
(3)已知苯制备硝基苯的化学反应方程式为+HNO3+H2O,则该反应的反应类型为___。
21.五种烃的结构简式如下:
A. B. C. D. E.
(1)分子的空间构型为___________,的电子式为___________。
(2)上述烃完全燃烧生成和的物质的量之比为的是___________(填代号)。
(3)上述烃中属于烷烃的是___________(填代号,下同),属于芳香烃的是___________。
(4)通过___________反应(填反应类型)能合成一种合成树脂,该树脂的结构简式是___________。
(5)光照条件下,能与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有___________(填结构简式)。
22.按要求回答下列问题:
(1)指出 所含官能团名称___________。
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的习惯命名法是___________。
(3)的系统命名法为___________。
(4)键线式表示的有机物的分子式为___________;与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式为___________。
(5)有机化合物X(C9H12)是苯的同系物,该有机物分子苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种。则X的结构简式为___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.苯的分子式为C6H6,不含有碳碳双键,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;
B.苯分子为平面正六边形结构,所有原子都位于同一平面上,故B正确;
C.苯分子中不存在碳碳双键,但在催化剂的作用下,苯可与氢气发生加成反应生成环己烷,故C正确;
D.苯中碳与碳之间化学键完全相同或存在单双键结构时,间二甲苯均只有一种结构,而苯的邻二甲苯只有一种结构可说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替的结构,故D错误。
故选D。
2.D
【详解】比例模型为 的有机物为乙烷,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,产物有:一氯乙烷1种:;二氯乙烷2种:、;三氯乙烷2种:、;四氯乙烷2种:、;五氯乙烷1种:;六氯乙烷1种:,此外取代过程中还会生成HCl,因此产物总共有10种,故选D;
答案选D。
3.C
【详解】A.凯库勒式结构也是一个高度对称的平面性结构,故A不符合题意;
B.苯是芳香烃不溶于水,故B不符合题意;
C.苯中不含碳碳双键,是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特除的一种键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C符合题意;
D.苯和烯烃均可与氯气发生加成反应,而且比例一致,故D 不符合题意;
故答案为:C
4.C
【详解】A.乙烯中碳碳双键可以被KMnO4氧化,从而使KMnO4溶液褪色,A不符合题意;
B.乙炔中碳碳三键可以被KMnO4氧化,从而使KMnO4溶液褪色,B不符合题意;
C.苯与KMnO4溶液不反应,C符合题意;
D.甲苯中侧链甲基由于受苯环的影响变活泼,可以与KMnO4溶液反应,使其褪色,D不符合题意;
故答案选C。
5.C
【详解】A.铁锈的主要成分是Fe2O3 H2O, A选项错误;
B."气”指乙烯,与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,B选项错误;
C.固体加热直接由固态变为气态,再由气态直接变为固态,是物理变化中的升华和凝华,C选项正确;
D.“粘土”的主要成分是氧化铝、氧化铁、二氧化硅等,在高温下造瓦时发生了化学变化,“瓦”的主要成分是硅酸盐,D项错误。
答案选C。
6.C
【详解】A.山梨酸钾的化学式为C6H7O2K,A选项错误;
B.山梨酸微溶于水,山梨酸钾属于离子化合物,易溶于水,B选项错误;
C.山梨酸分子中属于共轭双键结构,所有碳原子和氧原子共平面,C选项正确;
D.有机物大多都能发生取代反应,D选项错误;
答案选C。
7.C
【详解】A.不能与溴发生反应而使溴水褪色,能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,但苯环上只有2种不同的位置的H原子,因此苯环上的一氯代物只有2种,A不符合题意;
B.既不能使溴水褪色,也不能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,B不符合题意;
C.不能与溴发生反应而使溴水褪色,分子中含有甲基,能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,分子中苯环上有3种不同的位置的H原子,因此苯环上的一氯代物有3种,C符合题意;
D.含有不饱和的碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴水褪色,D不符合题意;
故选C。
8.B
【分析】同系物为结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物,所以必须是含有相同数目相同官能团的同类物质。
【详解】A.乙烷和丙烯的结构不同,不是同类物质,不互为同系物,故A错误;
B.丙烯和1—丁烯都含有碳碳双键,防止组成上相差一个CH2,互为为同系物,故B正确;
C.丙烯和1,3—丁烯含有的碳碳双键数目不相同,不是同类物质,不互为同系物,故C错误;
D.正丁烷和乙醇的结构不同,不是同类物质,不互为同系物,故D错误;
故选B。
9.C
【详解】A.乙烯加聚生成聚乙烯,聚乙烯无毒,可以制造水杯、奶瓶等,故A正确;
B.苯乙烯加聚生成聚苯乙烯,可用于制造玩具、泡沫塑料,故B正确;
C.聚氯乙烯中的增塑剂有毒,不能用于食品包装膜,故C错误;
D.可降解塑料能在空气中降解为安全、无毒的物质,能减轻“白色污染”,故D正确;
故选C。
10.A
【分析】若该烃是烷烃,则最简单的烷烃是 ;若该烃是烯烃,则最简单的烯烃是 ;若该烃是炔烃,最简单的炔烃为 ;若该烃是环烷烃,则最简单的环烷烃是 ;若该烃是苯的同系物,则最简单的苯的同系物是 。
【详解】A.由分析可知,该烃可以是 ,含有5个碳原子,该烃也可以是其他烃类,但是碳原子数目都大于5,故该烃至少有5个碳原子,A正确;
B.由分析可知,该烃不一定是烷烃,故该烃不一定符合通式CnH2n+2,B错误;
C.由分析可知,该烃可能是 ,乙基位于2号位,C错误;
D.该烃至少有5个碳原子,且不可能是新戊烷,则该烃不可能是气态,D错误;
故选A。
11.A
【分析】顺反异构是指化合物分子中由于具有限制自由旋转的因素,使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象。产生条件:1.含碳碳双键;2.每个双键碳原子上不能有相同的基团,必须连有两个不同原子或原子团。
【详解】A.1-溴-1-丙烯的双键的同一碳上连有不相同的基团,具有顺反异构,故A正确;
B.2-甲基-1-丁烯中一个双键C上连接2个甲基,不能形成顺反异构体,故B错误;
C.异戊二烯的两个双键上的每一C上都连有相同的2个氢原子,不能形成顺反异构,故C错误;
D.2-甲基-2-戊烯中的一个双键C上连有2个甲基,不具有顺反异构,故D错误;
故选A。
12.B
【分析】对于烃CnHm,当分子中无C=C和环时,C≡C最多,当分子中有一个C≡C则氢原子与饱和烷烃相比减少4个氢原子,据此分析判断。
【详解】对于烃CnHm,当分子中无C=C和环时,C≡C最多,当分子中有一个C≡C则氢原子与饱和烷烃相比减少4个氢原子,因此叁键数===503.5,由于叁键数不可能为0.5个,故C2013H2014中最多可有503个碳碳叁键,故选B。
13.D
【详解】A.由结构对称性可知,a含3种H、b含4种H,则a、b的一氯代物分别有三种、四种,故A错误;
B.a和b分子式均为C7H8,结构不同,互为同分异构体;b、c的结构不相似,c含碳碳双键、b不含,二者一定不是同系物,故B错误;
C.a,b含有饱和碳原子,则ab的所有原子不可能在同一平面上,故C错误;
D.a、c均含不饱和键,b中与苯环相连碳原子上有氢原子,这样的芳香烃也能被高锰酸钾氧化,故D正确;
故选D。
14.A
【详解】A.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3均为烷烃,分子组成均符合CnH2n+2通式,故A正确;
B.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3与所有不等碳原子的烷烃互为同系物,故B错误;
C.CH4和CH3CH(CH3)CH2CH3均为烷烃,所以它们的化学性质相似,但物理性质不一定相同,故C错误;
D.通常状况下,甲烷为气态烷烃,而CH3CH(CH3)CH2CH3为液态烷烃,故D错误;
答案为A。
15. 没有 CH2Cl2 取代反应 CH3C(CH3)2CH2CH2CH3 CH2=C(CH3)CH2CH3
【详解】(1)CCl4的电子式为:;(2)因为甲烷的空间构型是正四面体,所以二氯甲烷没有同分异构体;(3)一氯甲烷与氯气发生取代反应生成二氯甲烷和氯化氢,反应的化学方程式:CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl;(4)①2,2﹣二甲基戊烷,主链为戊烷,在2号C上含有2个甲基,该有机物的结构简式为:CH3C(CH3)2CH2CH2CH3;②3﹣甲基﹣1﹣丁烯主链为丁烯,碳碳双键在1号C,在3号C上含有1个甲基,该有机物的结构简式为:CH2=CHCH(CH3)CH3。
16.(1)(1)CH≡C—CH2—CH2—CH3 1-戊炔、CH3C≡CCH2CH3 2-戊炔、 3-甲基-1-丁炔
(2)、
(3)3-甲基-1-丁炔
【解析】(1)
戊炔分子式为C5H8,符合C5H8的有机物为炔烃、二烯烃、环烯烃,属于所有炔烃的同分异构体为碳碳三键位置异构和碳链异构,主链五个碳原子的位置异构为:CH≡C—CH2—CH2—CH3(1-戊炔)、CH3C≡CCH2CH3(2-戊炔),主链为四个碳原子的位置异构为: (3-甲基-1-丁炔);
(2)
炔烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,则能连碳碳三键的位置如图:,该炔烃可能的结构简式为、;
(3)
某炔烃经催化加氢后可得到2-甲基丁烷,则该炔烃为 ,系统命名法命名为3-甲基-1-丁炔。
17.(1)2,3,3-三甲基戊烷
(2)6
(3) (CH3)3CCH=CH2 4 (CH3)3CCH=CH2+Br2→(CH3)3CCHBrCH2Br n(CH3)3CCH=CH2
【解析】(1)
属于烷烃,主链有5个碳原子,其名称是2,3,3-三甲基戊烷;
(2)
烷烃的通式为CnH2n+2,若某烷烃的相对分子质量为72,则n==5,其二氯代物且结构中只含有一个甲基的有ClCHClCH2CH2CH2CH3、ClCH2CHClCH2CH2CH3、ClCH2CH2CHClCH2CH3、ClCH2CH2CH2CHClCH3、ClCH2CH(CH2Cl)CH2CH3、ClCH2CH(CH3)CH2CH2Cl,共计6种;
(3)
当0.2 mol烃A在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O各1.2 mol,根据原子守恒可知分子式为C6H12,和氢气加成后生成2,2-二甲基丁烷,属于烯烃,则A的结构简式为(CH3)3CCH=CH2,由于乙烯是平面形结构,则A分子中共平面的碳原子数最多有4个;A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为(CH3)3CCH=CH2+Br2→(CH3)3CCHBrCH2Br;A发生加聚反应的化学方程式为n(CH3)3CCH=CH2。
18. (CH3)2CHCH2CH2CH3 不饱和 溴水或高锰酸钾溶液 溶液分层,上层橙色,下层无色 溶液分层,上层无色,下层紫色 加成反应
【分析】(1)C6H14为饱和烃,有一个甲基支链,一氯代物有5种,则有5种类型的氢原子,以此推断;
(2)苯是不饱和烃;
(3)苯环中无碳碳双键不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色;
(4)乙炔与氯化氢反应可制得氯乙烯反应类型为加成反应,聚氯乙烯的结构简式为。
【详解】(1)C6H14为饱和烃,有一个甲基支链,一氯代物有5种,则有5种类型的氢原子,则其结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH3,故答案为:(CH3)2CHCH2CH2CH3;
(2)苯可以与氢气发生加成反应是不饱和烃,故答案为:不饱和;
(3)苯环中无碳碳双键不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,故可用溴水或高锰酸钾溶液鉴别苯和二乙烯基乙炔,溴水或高锰酸钾溶液加入苯中现象为:溶液分层,上层橙色,下层无色(溶液分层,上层无色,下层紫色),故答案为:溴水或高锰酸钾溶液;溶液分层,上层橙色,下层无色(或溶液分层,上层无色,下层紫色);
(4)乙炔与氯化氢反应可制得氯乙烯反应类型为加成反应,聚氯乙烯的结构简式为,故答案为:加成反应;。
【点睛】苯环中无碳碳双键不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色。
19. 9 6
【详解】(1)中含2个碳碳双键,而与碳碳双键相连的原子均在碳碳双键所决定的平面内,故与碳碳双键直接相连的4个H原子、5个C原子均可处于同一个平面内。
(2)金刚烷的分子式为。金刚烷中所有亚甲基()上的氢原子等效,所有次甲基()上的氢原子等效,若2个Cl原子取代同一个亚甲基上的2个H原子,只存在1种结构;若2个C原子分别取代2个亚甲基上的2个H原子,则有2种结构;若1个C原子取代次甲基上的H原子,另1个Cl原子取代亚甲基上的H原子或取代次甲基上的H原子,共有3种结构,故其二氯代物有6种结构。
(3)据已知反应可知,可被氧化为乙二醛()和1,3-两二醛()。
20. CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 取代反应
【详解】(1) 由乙烷制备溴乙烷是取代反应,化学反应方程式为:CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr,答案为:CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr;
(2) 由乙烯制备乙醇是加成反应,化学反应方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
(3) 由苯制备硝基苯,是硝基取代了苯环上的氢原子,是取代反应,故答案为:取代反应。
21.(1) 正四面体形
(2)B
(3) AC E
(4) 加聚
(5)ClCH2CH2CH2CH3、
【解析】(1)
甲烷分子的空间构型为结构对称的正四面体形,乙炔是含有碳碳双键的共价化合物,电子式为 ,故答案为:正四面体形; ;
(2)
乙烯分子在氧气中燃烧生成等物质的量的二氧化碳和水,故选B;
(3)
甲烷和丁烷是饱和链烃,属于烷烃;苯是最简单的芳香烃,故答案为:AC;D;
(4)
一定条件下,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯的结构简式为,故答案为:加聚; ;
(5)
光照条件下,丁烷能与氯气发生取代反应生成1—氯丁烷或2—氯丁烷和氯化氢,一氯代物的结构简式分别为ClCH2CH2CH2CH3、 ,故答案为:ClCH2CH2CH2CH3、 。
22.(1)醇羟基、酯基、氯原子
(2)新戊烷
(3)3,3,5,5-四甲基庚烷
(4) C6H14
(5)
【解析】(1)
所含官能团名称:醇羟基、酯基、氯原子;
(2)
设该烷烃中碳原子个数是n,通式为CnH2n+2,14n+2=72,n=5,所以该烷烃是戊烷,烷烃的同分异构体中,支链越多,其沸点越低,所以相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式C(CH3)4,其主链有3个碳原子,2号碳上有2个甲基,习惯命名为新戊烷;
(3)
编号为,系统命名为:3,3,5,5-四甲基庚烷;
(4)
由键线式可得结构简式,分子式为C6H14;与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式为;
(5)
X (C9H12)的不饱和度为4,是苯的同系物,则含有苯环,取代基为饱和烃,苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,则高度对称,X的结构简式为。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页