专题3 石油化工的基础物质—烃 基础巩固（含解析）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修3
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| 名称 | 专题3 石油化工的基础物质—烃 基础巩固（含解析）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 357.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-17 17:37:17 | ||
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文档简介
专题3石油化工的基础物质—烃 基础巩固
一、单选题
1．2020年南开大学周其林团队研究手性螺环化合物成绩突出。荣获国家自然科学一等奖。已知连有4个不同基团的C原子称为手性C原子。螺环化合物X()是一种重要的有机催化剂，下列关于X的说法正确的是
A．与丙苯互为同分异构体 B．仅含有2个手性碳原子
C．所有C原子有可能共平面 D．一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
2．能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的是
①间二甲苯只有一种结构
②苯不能使KMnO4溶液褪色
③苯分子中碳碳键的键长为1.4×10-10m(C-C键长为1.54×10-10m，C=C键长为1.34×10-10m)
④苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量少(苯与环己二烯均为1mol)
⑤溴水中加入苯并充分振荡后静置，上层溶液呈橙黄色
⑥苯燃烧时产生浓黑的烟
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．②③④⑤⑥
3．下列说法中不正确的是
A．乙烯与苯都能使溴水褪色，但褪色原理不同
B．1 mol乙烯与Cl2完全加成，然后与Cl2发生取代反应，共消耗氯气5mol
C．溴水遇到乙醛溶液出现褪色现象，是因为它们发生了氧化反应
D．二氯甲烷存在两种不同的结构
4．下列关于有机物的叙述不正确的是
A．分子中最多有15个原子位于同一平面内
B．该物质在一定的条件下能形成高分子化合物
C．1mol该有机物可与4molH2发生加成反应
D．该物质能使溴水褪色
5．苯乙烯()是工业合成离子交换树脂的重要原料。下列关于苯乙烯的说法正确的是
A．与乙烯互为同系物
B．分子中所有原子一定共平面
C．可萃取溴水中的
D．一定条件下可发生加成反应生成分子式为的有机物
6．富瓦烯类化合物甲、乙、丙的结构简式如图所示,下列说法正确的是
A．甲与丙互为同系物
B．乙与丙互为同分异构体
C．甲的一溴代物种数少于丙
D．三者各1mol时,消耗Br2的物质的量相等
7．由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是
A．所有碳原子在同一条直线上 B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．与HCl加成只生成一种产物 D．存在顺反异构的同分异构体
8．下列说法不正确的是
A．萘( )是苯的同系物，其一氯代物有2种
B．棉花、麻的主要成分是纤维素，属于植物性纤维；蚕丝的主要成分是蛋白质，属于动物性纤维
C．汽油和润滑油均是石油分馏的产物，其中润滑油中的含碳量较高
D．煤气化生成的可燃性气体中的CO和再经过催化合成可以转变为液体燃料
9．2017年1月1日屠呦呦因发现青蒿素可以抵御疟疾感染而获得诺贝尔奖。如图所示的有机物是制备青蒿素的重要原料，下列有关该有机物的说法不正确的是
A．分子式为C21H28O2 B．能溶于水，属于芳香烃
C．可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．苯环上的一氯取代物有3种
10．某烃的结构式用键线式可表示为 ，若该烃与发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1)，则所得产物(不考虑顺反异构)有
A．2种 B．4种 C．6种 D．7种
11．苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，下列可以证明该结论的事实是
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
②苯分子中碳碳键的键长完全相等
③苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生反应生成环己烷
④经实验测得对二甲苯只有一种结构
⑤苯在溴化铁作催化剂条件下与液溴可发生取代反应，但不能因发生化学反应而使溴水褪色
A．②③④ B．②④ C．①②⑤ D．①③⑤
二、填空题
12．回答下列问题
(1)有下列几种物质
A．金刚石和石墨
B．C2H6和C5H12
C．C2H4和C2H6
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
E．35Cl和37Cl
属于同分异构体的是________；属于同素异形体的是________；属于同系物的是________；属于同位素的是________。
(2)请写出下列反应的化学方程式，并判断其反应类型。
①由甲烷制取CH3Cl：____________________________，属于________反应。
②由苯制取溴苯：________________________________，属于________反应。
③由乙烯制取一氯乙烷____________________________，属于________反应。
④由CH2=CH-Cl制取聚氯乙烯：__________________________属于________反应。
(3)写出结构中含有四个甲基的己烷的结构简式：__________________________：写出丙烯(CH2=CH-CH3)与HCl一定条件下加成的产物的结构简式：___________________ ；写出异丁烷的一氯取代物的结构简式：______________________。
13．乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4种有机物分别在一定条件下与H2充分反应。
(1)若烃与H2完全加成反应时的物质的量之比为1:3，它是___________。
(2)若烃与H2完全加成反应时的物质的量之比为1:2，它是___________。
(3)苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为___________。
14．苯与氯气在不同条件下会发生不同类型的反应。在光照条件下，1苯能与发生加成反应；在催化剂的作用下，1苯能与发生取代反应。试写出这两个反应的化学方程式_______。
15．1.06g某烃A完全燃烧后，得到1.792LCO2气体(标准状况)和0.90gH2O，该有机化合物对氢气的相对密度是53。
(1)求该有机物的分子式：(要求计算过程)___________。
(2)该有机物不能与溴水发生反应，但能使KMnO4酸性溶液褪色，能发生硝化反应，该有机物可能的结构简式为___________，若该有机物核磁共振氢谱图上只有两种信号，峰面积比值为3∶2，则该有机物为___________(填名称)。
16．现有下列有机化合物，请按要求填空：
A．CH3CH=CHCH3 B． C． D．CH3C≡CH E.CH2=CH2 F. G.C4H10O
(1)写出C的名称___(用系统命名法)。
(2)与CH3CH3互为同系物的是___，以上互为同分异构体的是___。(填字母序号，下同)
(3)写出A的顺式结构的结构简式___。
(4)写出D与足量溴水反应的化学方程式___。
(5)G物质有多种同分异构体，其中与钠不反应的同分异构体有___种；能催化氧化为醛的同分异构体有__种。
17．能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题。
(1)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主。下列有关页岩气的叙述不正确的是____(填字母)。
A．页岩气属于新能源
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同
C．甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构
D．页岩气可以作燃料电池的负极燃料
(2)部分常见的电池装置如下：
编号 a b c d
电池装置
①上述四种电池中，属于二次电池的是_______(填字母，下同)，属于干电池的是_______。
②a装置中，外电路中电子的流向是______(填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③c装置中，若将电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为_______。
(3)氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应设计成原电池，则：
①该电池的电解质溶液可以是_______。
②当外电路中转移1mol电子时，电解质溶液的质量增加_______g。
18．回答下列问题：
(1)下图均是由4个碳原子结合成的5种有机物(氛原子没有画出)。
五种物质中4个碳原子可能处于同一平面的有___________(填字母)
(2)某化工厂生产的某产品只含碳，氢，氧三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键，双键等)。
①该有机物中○表示的原子为___________(用化学符号表示。下同)。表示的原子为___________。表示的原子为___________。
②该产品的结构简式为___________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．螺环化合物X的分子式为C9H16，而丙苯的分子式为C9H12，两者不是同分异构体，故A错误；
B．螺环化合物X中连接甲基的碳原子为手性碳原子，即共含有2个手性碳原子，故B正确；
C．分子结构中碳原子均为sp3杂化，则所有碳原子不可能共平面，故C错误；
D．螺环化合物X的等效氢原子是4种，则一氯代物共4种，故D错误；
故答案为B。
2．B
【详解】①若苯的结构中存在单、双键交替结构，间二甲苯只有一种；碳碳键都完全相同时，键二甲苯也只有一种；则间二甲苯只有一种结构不能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故①不选；
②苯不能使KMnO4溶液褪色，说明苯中没有碳碳双键，苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的，故②选；
③苯分子中碳碳键的键长为1.4×10-10m，而C-C键长为1.54×10-10m，C=C键长为1.34×10-10m，说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的，故③选；
④若苯的结构中存在单、双键交替结构，其中有三个双键，苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量要多，但苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量少，说明环己二烯的能量高于苯，能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故④选；
⑤若苯分子中存在单键、双键交替结构，能与溴水发生加成反应，而溴水中加入苯并充分振荡后静置，上层溶液呈橙黄色，说明苯不与溴水发生反应，该现象能说明苯分子中不存在单、双键交替结构，故⑤选；
⑥苯燃烧时产生浓黑的烟，不能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故⑥不选；
故选B。
3．D
【详解】A．乙烯与溴发生加成反应，使溴水中水层褪色，溴在苯的溶解度远远大于水中的溶解度，苯萃取溴水的溴，使溴水中水层褪色，二者褪色原理不同，故A正确；
B．1mol乙烯与Cl2完全加成，消耗氯气1mol，生成1mol1，2-二氯乙烷，1mol1，2-二氯乙烷与4molCl2发生取代反应，生成1mol六氯乙烷，故共消耗氯气5mol，故B正确；
C．溴水具有氧化性，醛基具有还原性，溴水能与乙醛发生氧化还原反应，使溴水褪色，故C正确；
D．甲烷是正四面体结构，故与为同一物质，故D错误。
故选D。
4．A
【分析】由结构可知含苯环、碳碳双键，均为平面结构，且直接相连，结合烯烃的性质来解答。
【详解】A．甲基为四面体结构，2个H与其它原子不共面时，共面原子最多为9个C、8个H，共17个，故A错误；
B．含碳碳双键，可发生加聚反应生成高分子化合物，故B正确；
C．苯环、碳碳双键均与氢气发生加成反应，则1 mol该有机物可与4 mol H2发生加成反应，故C正确；
D．含碳碳双键，能使溴水褪色，发生加成反应，故D正确；
故选A。
5．D
【详解】A．同系物是结构相似、组成上相差1个或几个CH2的有机物，苯乙烯与乙烯相差C6H4，不互为同系物，A错误；
B．苯和乙烯均是平面型分子、碳碳单键可以绕键轴自由旋转，则苯环平面、碳碳双键2个平面可能共平面。分子中所有原子可能共平面，B错误；
C． 碳碳双键和溴水发生加成反应，不可萃取溴水中的，C错误；
D．碳碳双键能和氢气发生加成反应，故一定条件下可发生加成反应生成、其分子式为，D正确；
答案选D。
6．B
【分析】甲的分子式为C8H6，乙的分子式为C10H8，丙的分子式为C10H8。
【详解】A．甲与丙的结构不相似，不互为同系物，故A错误；
B．乙与丙的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故B正确；
C．甲的一溴代物有3种，丙的一溴代物有2种，种数比丙多，故C错误；
D．1mol甲含有4mol碳碳双键，1mol乙、丙各含有5mol碳碳双键，故三者各1mol时，消耗Br2的物质的量不相等，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．丙烯分子中三个碳原子构成折线形结构，所有碳原子不在同一条直线上，A不正确；
B．乙烯和丙烯都含有碳碳双键，都能使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；
C．丙烯分子结构不对称，与HCl加成可生成二种产物，C不正确；
D．乙烯和丙烯分子中都至少有1个双键碳原子上连有二个氢原子，都不存在顺反异构体，D不正确；
故选B。
8．A
【详解】A．苯的同系物是分子中含有1个苯环，侧链为烷烃基的芳香烃，萘含有2个苯环，不是苯的同系物，故A错误；
B．棉花、麻的主要成分是纤维素，属于植物性纤维；蚕丝的主要成分是蛋白质，属于动物性纤维，故B正确；
C．汽油和润滑油均是石油分馏的产物，其中润滑油中的含碳量较高，故C正确；
D．煤气化生成一氧化碳和氢气，一氧化碳和氢气再经过催化合成可以转变为液体燃料，故D正确；
故选A。
9．B
【详解】A．由结构简式知其分子式为C21H28O2，故A正确；
B．含有O元素,则属于烃的衍生物,故B错误；
C．含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,故C正确；
D．分子中只有一个苯环,则苯环上的一氯取代物有3种，故D正确；
所以B选项是正确的。
10．B
【详解】 与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1)，当发生1，2-加成时，生成物有： 、 ，当发生1，4-加成时，生成物有： 、 ，所得产物共4种，答案选B。
11．C
【详解】①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确；②苯环上碳碳键的键长完全相等，说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确；③苯能在一定条件下与加成生成环己烷，假如苯分子中是碳碳单键与碳碳双键的交替结构，也能发生加成反应，故错误；④对二甲苯只有一种结构，无法判断苯分子中是否存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故错误；⑤苯在存在下与液溴可发生取代反应，生成溴苯，苯不能因发生化学反应而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确。
本题选C。
12．(1) D A B E
(2) CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应 ++ 取代反应 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 nCH2=CHCl 加聚反应
(3) 或 CH3—CHCl—CH3或CH2Cl—CH2—CH3 (CH3)2CHCH2Cl或(CH3)2CClCH3
【详解】（1）A．金刚石和石墨是由碳元素组成的不同性质的单质，二者互成同素异形体；B．C2H6和C5H12都是烷烃，属于同系物；C．C2H4和C2H6分子中含有的碳原子数相同，但是二者的分子式不同，既不是同分异构体，也不是同系物；D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式相同，结构不同，二者是同分异构体；E．35Cl和37Cl是同一元素的不同原子，二者互成同位素。属于同分异构体的是D；属于同素异形体的是A；属于同系物的是B；属于同位素的是E。故答案为：D；A；B；E；
（2）①甲烷与氯气在光照时发生取代反应产生CH3Cl，反应的方程式是：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，反应类型属于取代反应。②苯与液溴在Fe作催化剂时发生取代反应产生溴苯，由苯制取溴苯的方程式是：++ ，反应类型属于取代反应。③乙烯与HCl在一定条件下发生加成反应产生一氯乙烷，由乙烯制取一氯乙烷的化学方程式是：③CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；该反应的反应类型属于加成反应。④由CH2=CH-Cl在一定条件下发生加聚反应产生聚氯乙烯。制取聚氯乙烯的反应方程式是：nCH2=CHCl，反应类型属于加聚反应。故答案为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；取代反应；++ ；取代反应；CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；加成反应；nCH2=CHCl；加聚反应；
（3）分子结构中含有四个甲基的己烷的结构简式是或；丙烯(CH2=CH-CH3)与HCl一定条件下加成的产物的结构简式可能是CH3—CHCl—CH3或CH2Cl—CH2—CH3；异丁烷(CH3)2CHCH3的一氯取代物的结构简式可能是(CH3)2CHCH2Cl或(CH3)2CClCH3。故答案为：或；CH3—CHCl—CH3或CH2Cl—CH2—CH3；(CH3)2CHCH2Cl或(CH3)2CClCH3；
13．(1)甲苯
(2)乙炔
(3)1:4
【解析】（1）
苯环与氢气按1:3反应，若烃与H2反应的物质的量之比为1:3，它是甲苯；
（2）
碳碳三键与氢气按1:2反应，若烃与H2反应的物质的量之比为1:2，它是乙炔；
（3）
苯乙烯含有碳碳双键和苯环，则苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为1:4。
14．；
【详解】在光照条件下，1苯能与发生加成反应：；在催化剂的作用下，1苯能与发生取代反应：。
15． C8H10 、、、 对二甲苯
【详解】(1)该有机化合物对氢气的相对密度是53，可知有机物相对分子质量为2×53=106，1.792L（标准状况）CO2的物质的量为1.792L÷22.4L/mol=0.08mol，所以1.06g有机物A中n(C)=n(CO2)=0.08mol，0.90g H2O的物质的量为0.90g÷18g/mol=0.05mol，所以1.06g有机物A中n(H)=2n(H2O)=0.05mol×2=0.1mol，1.06g有机物A中C元素的质量为0.08mol×12g/mol=0.96g，1.06g有机物A中H元素的质量为0.1mol×1g/mol=0.1g，C元素与H元素的总质量为0.96g+0.1g=1.06g，等于有机物A的质量，所以有机物A只含C、H两种元素，为烃。C原子与H原子个数比为0.08mol：0.1mol=4：5，所以有机物A的实验式为C4H5，有机物A的相对分子质量为106，令有机物A的分子式为（C4H5）x，所以（12×4+1×5）x=106，解得x=2，所以有机物A的分子式为C8H10；
(2)有机物A的分子式为C8H10，不饱和度为(8×2+2-10)/2=4，且有机物A不能与溴水发生反应，说明分子中不含不饱和键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，分子组成符合苯的同系物通式，应为苯的同系物，侧链为一个乙基或两个甲基，可能的结构简式为、、、。若该有机物核磁共振氢谱图上只有两种信号，峰面积比值为3∶2，则该有机物为，名称是对二甲苯。
16．(1)2 甲基 2 丁烯
(2) B CF
(3)顺式异构：，反式异构：
(4)CH3C≡CH＋2Br2
(5) 3 2
【解析】(1)
从左边开始编号，其C的名称为2 甲基 2 丁烯；故答案为：2 甲基 2 丁烯。
(2)
A、C、E为烯烃，F为环烷烃，D为炔烃，G为醇或醚，B为烷烃，CH3CH3是烷烃，因此与CH3CH3互为同系物的是B，CF分子式都为C5H10，结构式不同，两者互为同分异构体；故答案为：B；CF。
(3)
A的顺式结构的结构简式，顺式异构：，反式异构：；故答案为：顺式异构：，反式异构：。
(4)
D(CH3C≡CH)与足量溴水反应的化学方程式CH3C≡CH＋2Br2；故答案为：CH3C≡CH＋2Br2。
(5)
G物质有多种同分异构体，其中与钠不反应的同分异构体即不含羟基，则同分异构体为CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、CH3OCH(CH3)2共有3种；能催化氧化为醛的(即含有—CH2OH)同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH等2种；故答案为：3；2。
17． AC d b 从Zn流向Cu 溶液等 28
【详解】(1) A．页岩气属于化石能源，不是新能源，故错误；
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同，都是甲烷，故正确；
C．甲烷中氢原子的最外层电子排布为2电子稳定结构，不是8电子稳定结构，故错误；
D．页岩气的主要成分是甲烷，可以与氧气构成燃料电池，作燃料电池的负极燃料，故正确；
AC错误，故选AC；
(2) ①由图可知，a为锌铜原电池、b为锌锰酸性干电池、c为氢氧燃料电池、d为二次电池铅蓄电池，故答案为：b；d；
②由图可知，a为锌铜原电池，电池工作时，外电路中的电子由负极锌经导线流向正极铜，故答案为：从Zn流向Cu；
③由图可知，c为氢氧燃料电池，若将电解质改为碱性介质，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为，故答案为：；
(3)将反应设计成原电池时，铁做原电池的负极，比铁不活泼的铜或石墨做正极，电解质溶液为可溶性铁盐溶液，铁在负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子；
①由分析可知，该电池的电解质溶液为可溶性铁盐溶液，可以是氯化铁溶液或硫酸铁溶液等，故答案为：溶液等；
②由方程式可知，当外电路中转移1mol电子时，由0.5mol铁溶解生成亚铁离子，则电解质溶液增加的质量为0.5mol×56g/mol=28g，故答案为：28。
18．(1)bcde
(2) H C O
【解析】（1）
CH4分子是正四面体结构，则a中4个碳原子不可能共面，C2H4分子是平面形结构，则b中和c中4个碳是共面的，C2H4分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则d中4个碳是共面的，C2H2分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则e中4个碳是共面的，故答案为：bcde；
（2）
①分子结构中灰球1与3个白球、灰球2形成四个共价键，所以灰球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知黑球为氧原子；
②根据球棍模型可知，该有机物的结构简式为。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．2020年南开大学周其林团队研究手性螺环化合物成绩突出。荣获国家自然科学一等奖。已知连有4个不同基团的C原子称为手性C原子。螺环化合物X()是一种重要的有机催化剂，下列关于X的说法正确的是
A．与丙苯互为同分异构体 B．仅含有2个手性碳原子
C．所有C原子有可能共平面 D．一氯代物共有3种(不考虑立体异构)
2．能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的是
①间二甲苯只有一种结构
②苯不能使KMnO4溶液褪色
③苯分子中碳碳键的键长为1.4×10-10m(C-C键长为1.54×10-10m，C=C键长为1.34×10-10m)
④苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量少(苯与环己二烯均为1mol)
⑤溴水中加入苯并充分振荡后静置，上层溶液呈橙黄色
⑥苯燃烧时产生浓黑的烟
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．②③④⑤⑥
3．下列说法中不正确的是
A．乙烯与苯都能使溴水褪色，但褪色原理不同
B．1 mol乙烯与Cl2完全加成，然后与Cl2发生取代反应，共消耗氯气5mol
C．溴水遇到乙醛溶液出现褪色现象，是因为它们发生了氧化反应
D．二氯甲烷存在两种不同的结构
4．下列关于有机物的叙述不正确的是
A．分子中最多有15个原子位于同一平面内
B．该物质在一定的条件下能形成高分子化合物
C．1mol该有机物可与4molH2发生加成反应
D．该物质能使溴水褪色
5．苯乙烯()是工业合成离子交换树脂的重要原料。下列关于苯乙烯的说法正确的是
A．与乙烯互为同系物
B．分子中所有原子一定共平面
C．可萃取溴水中的
D．一定条件下可发生加成反应生成分子式为的有机物
6．富瓦烯类化合物甲、乙、丙的结构简式如图所示,下列说法正确的是
A．甲与丙互为同系物
B．乙与丙互为同分异构体
C．甲的一溴代物种数少于丙
D．三者各1mol时,消耗Br2的物质的量相等
7．由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是
A．所有碳原子在同一条直线上 B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．与HCl加成只生成一种产物 D．存在顺反异构的同分异构体
8．下列说法不正确的是
A．萘( )是苯的同系物，其一氯代物有2种
B．棉花、麻的主要成分是纤维素，属于植物性纤维；蚕丝的主要成分是蛋白质，属于动物性纤维
C．汽油和润滑油均是石油分馏的产物，其中润滑油中的含碳量较高
D．煤气化生成的可燃性气体中的CO和再经过催化合成可以转变为液体燃料
9．2017年1月1日屠呦呦因发现青蒿素可以抵御疟疾感染而获得诺贝尔奖。如图所示的有机物是制备青蒿素的重要原料，下列有关该有机物的说法不正确的是
A．分子式为C21H28O2 B．能溶于水，属于芳香烃
C．可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．苯环上的一氯取代物有3种
10．某烃的结构式用键线式可表示为 ，若该烃与发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1)，则所得产物(不考虑顺反异构)有
A．2种 B．4种 C．6种 D．7种
11．苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，下列可以证明该结论的事实是
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
②苯分子中碳碳键的键长完全相等
③苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生反应生成环己烷
④经实验测得对二甲苯只有一种结构
⑤苯在溴化铁作催化剂条件下与液溴可发生取代反应，但不能因发生化学反应而使溴水褪色
A．②③④ B．②④ C．①②⑤ D．①③⑤
二、填空题
12．回答下列问题
(1)有下列几种物质
A．金刚石和石墨
B．C2H6和C5H12
C．C2H4和C2H6
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
E．35Cl和37Cl
属于同分异构体的是________；属于同素异形体的是________；属于同系物的是________；属于同位素的是________。
(2)请写出下列反应的化学方程式，并判断其反应类型。
①由甲烷制取CH3Cl：____________________________，属于________反应。
②由苯制取溴苯：________________________________，属于________反应。
③由乙烯制取一氯乙烷____________________________，属于________反应。
④由CH2=CH-Cl制取聚氯乙烯：__________________________属于________反应。
(3)写出结构中含有四个甲基的己烷的结构简式：__________________________：写出丙烯(CH2=CH-CH3)与HCl一定条件下加成的产物的结构简式：___________________ ；写出异丁烷的一氯取代物的结构简式：______________________。
13．乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4种有机物分别在一定条件下与H2充分反应。
(1)若烃与H2完全加成反应时的物质的量之比为1:3，它是___________。
(2)若烃与H2完全加成反应时的物质的量之比为1:2，它是___________。
(3)苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为___________。
14．苯与氯气在不同条件下会发生不同类型的反应。在光照条件下，1苯能与发生加成反应；在催化剂的作用下，1苯能与发生取代反应。试写出这两个反应的化学方程式_______。
15．1.06g某烃A完全燃烧后，得到1.792LCO2气体(标准状况)和0.90gH2O，该有机化合物对氢气的相对密度是53。
(1)求该有机物的分子式：(要求计算过程)___________。
(2)该有机物不能与溴水发生反应，但能使KMnO4酸性溶液褪色，能发生硝化反应，该有机物可能的结构简式为___________，若该有机物核磁共振氢谱图上只有两种信号，峰面积比值为3∶2，则该有机物为___________(填名称)。
16．现有下列有机化合物，请按要求填空：
A．CH3CH=CHCH3 B． C． D．CH3C≡CH E.CH2=CH2 F. G.C4H10O
(1)写出C的名称___(用系统命名法)。
(2)与CH3CH3互为同系物的是___，以上互为同分异构体的是___。(填字母序号，下同)
(3)写出A的顺式结构的结构简式___。
(4)写出D与足量溴水反应的化学方程式___。
(5)G物质有多种同分异构体，其中与钠不反应的同分异构体有___种；能催化氧化为醛的同分异构体有__种。
17．能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题。
(1)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主。下列有关页岩气的叙述不正确的是____(填字母)。
A．页岩气属于新能源
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同
C．甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构
D．页岩气可以作燃料电池的负极燃料
(2)部分常见的电池装置如下：
编号 a b c d
电池装置
①上述四种电池中，属于二次电池的是_______(填字母，下同)，属于干电池的是_______。
②a装置中，外电路中电子的流向是______(填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③c装置中，若将电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为_______。
(3)氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应设计成原电池，则：
①该电池的电解质溶液可以是_______。
②当外电路中转移1mol电子时，电解质溶液的质量增加_______g。
18．回答下列问题：
(1)下图均是由4个碳原子结合成的5种有机物(氛原子没有画出)。
五种物质中4个碳原子可能处于同一平面的有___________(填字母)
(2)某化工厂生产的某产品只含碳，氢，氧三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键，双键等)。
①该有机物中○表示的原子为___________(用化学符号表示。下同)。表示的原子为___________。表示的原子为___________。
②该产品的结构简式为___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．螺环化合物X的分子式为C9H16，而丙苯的分子式为C9H12，两者不是同分异构体，故A错误；
B．螺环化合物X中连接甲基的碳原子为手性碳原子，即共含有2个手性碳原子，故B正确；
C．分子结构中碳原子均为sp3杂化，则所有碳原子不可能共平面，故C错误；
D．螺环化合物X的等效氢原子是4种，则一氯代物共4种，故D错误；
故答案为B。
2．B
【详解】①若苯的结构中存在单、双键交替结构，间二甲苯只有一种；碳碳键都完全相同时，键二甲苯也只有一种；则间二甲苯只有一种结构不能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故①不选；
②苯不能使KMnO4溶液褪色，说明苯中没有碳碳双键，苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的，故②选；
③苯分子中碳碳键的键长为1.4×10-10m，而C-C键长为1.54×10-10m，C=C键长为1.34×10-10m，说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的，故③选；
④若苯的结构中存在单、双键交替结构，其中有三个双键，苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量要多，但苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量少，说明环己二烯的能量高于苯，能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故④选；
⑤若苯分子中存在单键、双键交替结构，能与溴水发生加成反应，而溴水中加入苯并充分振荡后静置，上层溶液呈橙黄色，说明苯不与溴水发生反应，该现象能说明苯分子中不存在单、双键交替结构，故⑤选；
⑥苯燃烧时产生浓黑的烟，不能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故⑥不选；
故选B。
3．D
【详解】A．乙烯与溴发生加成反应，使溴水中水层褪色，溴在苯的溶解度远远大于水中的溶解度，苯萃取溴水的溴，使溴水中水层褪色，二者褪色原理不同，故A正确；
B．1mol乙烯与Cl2完全加成，消耗氯气1mol，生成1mol1，2-二氯乙烷，1mol1，2-二氯乙烷与4molCl2发生取代反应，生成1mol六氯乙烷，故共消耗氯气5mol，故B正确；
C．溴水具有氧化性，醛基具有还原性，溴水能与乙醛发生氧化还原反应，使溴水褪色，故C正确；
D．甲烷是正四面体结构，故与为同一物质，故D错误。
故选D。
4．A
【分析】由结构可知含苯环、碳碳双键，均为平面结构，且直接相连，结合烯烃的性质来解答。
【详解】A．甲基为四面体结构，2个H与其它原子不共面时，共面原子最多为9个C、8个H，共17个，故A错误；
B．含碳碳双键，可发生加聚反应生成高分子化合物，故B正确；
C．苯环、碳碳双键均与氢气发生加成反应，则1 mol该有机物可与4 mol H2发生加成反应，故C正确；
D．含碳碳双键，能使溴水褪色，发生加成反应，故D正确；
故选A。
5．D
【详解】A．同系物是结构相似、组成上相差1个或几个CH2的有机物，苯乙烯与乙烯相差C6H4，不互为同系物，A错误；
B．苯和乙烯均是平面型分子、碳碳单键可以绕键轴自由旋转，则苯环平面、碳碳双键2个平面可能共平面。分子中所有原子可能共平面，B错误；
C． 碳碳双键和溴水发生加成反应，不可萃取溴水中的，C错误；
D．碳碳双键能和氢气发生加成反应，故一定条件下可发生加成反应生成、其分子式为，D正确；
答案选D。
6．B
【分析】甲的分子式为C8H6，乙的分子式为C10H8，丙的分子式为C10H8。
【详解】A．甲与丙的结构不相似，不互为同系物，故A错误；
B．乙与丙的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故B正确；
C．甲的一溴代物有3种，丙的一溴代物有2种，种数比丙多，故C错误；
D．1mol甲含有4mol碳碳双键，1mol乙、丙各含有5mol碳碳双键，故三者各1mol时，消耗Br2的物质的量不相等，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．丙烯分子中三个碳原子构成折线形结构，所有碳原子不在同一条直线上，A不正确；
B．乙烯和丙烯都含有碳碳双键，都能使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；
C．丙烯分子结构不对称，与HCl加成可生成二种产物，C不正确；
D．乙烯和丙烯分子中都至少有1个双键碳原子上连有二个氢原子，都不存在顺反异构体，D不正确；
故选B。
8．A
【详解】A．苯的同系物是分子中含有1个苯环，侧链为烷烃基的芳香烃，萘含有2个苯环，不是苯的同系物，故A错误；
B．棉花、麻的主要成分是纤维素，属于植物性纤维；蚕丝的主要成分是蛋白质，属于动物性纤维，故B正确；
C．汽油和润滑油均是石油分馏的产物，其中润滑油中的含碳量较高，故C正确；
D．煤气化生成一氧化碳和氢气，一氧化碳和氢气再经过催化合成可以转变为液体燃料，故D正确；
故选A。
9．B
【详解】A．由结构简式知其分子式为C21H28O2，故A正确；
B．含有O元素,则属于烃的衍生物,故B错误；
C．含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,故C正确；
D．分子中只有一个苯环,则苯环上的一氯取代物有3种，故D正确；
所以B选项是正确的。
10．B
【详解】 与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1)，当发生1，2-加成时，生成物有： 、 ，当发生1，4-加成时，生成物有： 、 ，所得产物共4种，答案选B。
11．C
【详解】①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确；②苯环上碳碳键的键长完全相等，说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确；③苯能在一定条件下与加成生成环己烷，假如苯分子中是碳碳单键与碳碳双键的交替结构，也能发生加成反应，故错误；④对二甲苯只有一种结构，无法判断苯分子中是否存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故错误；⑤苯在存在下与液溴可发生取代反应，生成溴苯，苯不能因发生化学反应而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确。
本题选C。
12．(1) D A B E
(2) CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应 ++ 取代反应 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 nCH2=CHCl 加聚反应
(3) 或 CH3—CHCl—CH3或CH2Cl—CH2—CH3 (CH3)2CHCH2Cl或(CH3)2CClCH3
【详解】（1）A．金刚石和石墨是由碳元素组成的不同性质的单质，二者互成同素异形体；B．C2H6和C5H12都是烷烃，属于同系物；C．C2H4和C2H6分子中含有的碳原子数相同，但是二者的分子式不同，既不是同分异构体，也不是同系物；D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式相同，结构不同，二者是同分异构体；E．35Cl和37Cl是同一元素的不同原子，二者互成同位素。属于同分异构体的是D；属于同素异形体的是A；属于同系物的是B；属于同位素的是E。故答案为：D；A；B；E；
（2）①甲烷与氯气在光照时发生取代反应产生CH3Cl，反应的方程式是：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，反应类型属于取代反应。②苯与液溴在Fe作催化剂时发生取代反应产生溴苯，由苯制取溴苯的方程式是：++ ，反应类型属于取代反应。③乙烯与HCl在一定条件下发生加成反应产生一氯乙烷，由乙烯制取一氯乙烷的化学方程式是：③CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；该反应的反应类型属于加成反应。④由CH2=CH-Cl在一定条件下发生加聚反应产生聚氯乙烯。制取聚氯乙烯的反应方程式是：nCH2=CHCl，反应类型属于加聚反应。故答案为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；取代反应；++ ；取代反应；CH2=CH2+HClCH3CH2Cl；加成反应；nCH2=CHCl；加聚反应；
（3）分子结构中含有四个甲基的己烷的结构简式是或；丙烯(CH2=CH-CH3)与HCl一定条件下加成的产物的结构简式可能是CH3—CHCl—CH3或CH2Cl—CH2—CH3；异丁烷(CH3)2CHCH3的一氯取代物的结构简式可能是(CH3)2CHCH2Cl或(CH3)2CClCH3。故答案为：或；CH3—CHCl—CH3或CH2Cl—CH2—CH3；(CH3)2CHCH2Cl或(CH3)2CClCH3；
13．(1)甲苯
(2)乙炔
(3)1:4
【解析】（1）
苯环与氢气按1:3反应，若烃与H2反应的物质的量之比为1:3，它是甲苯；
（2）
碳碳三键与氢气按1:2反应，若烃与H2反应的物质的量之比为1:2，它是乙炔；
（3）
苯乙烯含有碳碳双键和苯环，则苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为1:4。
14．；
【详解】在光照条件下，1苯能与发生加成反应：；在催化剂的作用下，1苯能与发生取代反应：。
15． C8H10 、、、 对二甲苯
【详解】(1)该有机化合物对氢气的相对密度是53，可知有机物相对分子质量为2×53=106，1.792L（标准状况）CO2的物质的量为1.792L÷22.4L/mol=0.08mol，所以1.06g有机物A中n(C)=n(CO2)=0.08mol，0.90g H2O的物质的量为0.90g÷18g/mol=0.05mol，所以1.06g有机物A中n(H)=2n(H2O)=0.05mol×2=0.1mol，1.06g有机物A中C元素的质量为0.08mol×12g/mol=0.96g，1.06g有机物A中H元素的质量为0.1mol×1g/mol=0.1g，C元素与H元素的总质量为0.96g+0.1g=1.06g，等于有机物A的质量，所以有机物A只含C、H两种元素，为烃。C原子与H原子个数比为0.08mol：0.1mol=4：5，所以有机物A的实验式为C4H5，有机物A的相对分子质量为106，令有机物A的分子式为（C4H5）x，所以（12×4+1×5）x=106，解得x=2，所以有机物A的分子式为C8H10；
(2)有机物A的分子式为C8H10，不饱和度为(8×2+2-10)/2=4，且有机物A不能与溴水发生反应，说明分子中不含不饱和键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，分子组成符合苯的同系物通式，应为苯的同系物，侧链为一个乙基或两个甲基，可能的结构简式为、、、。若该有机物核磁共振氢谱图上只有两种信号，峰面积比值为3∶2，则该有机物为，名称是对二甲苯。
16．(1)2 甲基 2 丁烯
(2) B CF
(3)顺式异构：，反式异构：
(4)CH3C≡CH＋2Br2
(5) 3 2
【解析】(1)
从左边开始编号，其C的名称为2 甲基 2 丁烯；故答案为：2 甲基 2 丁烯。
(2)
A、C、E为烯烃，F为环烷烃，D为炔烃，G为醇或醚，B为烷烃，CH3CH3是烷烃，因此与CH3CH3互为同系物的是B，CF分子式都为C5H10，结构式不同，两者互为同分异构体；故答案为：B；CF。
(3)
A的顺式结构的结构简式，顺式异构：，反式异构：；故答案为：顺式异构：，反式异构：。
(4)
D(CH3C≡CH)与足量溴水反应的化学方程式CH3C≡CH＋2Br2；故答案为：CH3C≡CH＋2Br2。
(5)
G物质有多种同分异构体，其中与钠不反应的同分异构体即不含羟基，则同分异构体为CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、CH3OCH(CH3)2共有3种；能催化氧化为醛的(即含有—CH2OH)同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH等2种；故答案为：3；2。
17． AC d b 从Zn流向Cu 溶液等 28
【详解】(1) A．页岩气属于化石能源，不是新能源，故错误；
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同，都是甲烷，故正确；
C．甲烷中氢原子的最外层电子排布为2电子稳定结构，不是8电子稳定结构，故错误；
D．页岩气的主要成分是甲烷，可以与氧气构成燃料电池，作燃料电池的负极燃料，故正确；
AC错误，故选AC；
(2) ①由图可知，a为锌铜原电池、b为锌锰酸性干电池、c为氢氧燃料电池、d为二次电池铅蓄电池，故答案为：b；d；
②由图可知，a为锌铜原电池，电池工作时，外电路中的电子由负极锌经导线流向正极铜，故答案为：从Zn流向Cu；
③由图可知，c为氢氧燃料电池，若将电解质改为碱性介质，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为，故答案为：；
(3)将反应设计成原电池时，铁做原电池的负极，比铁不活泼的铜或石墨做正极，电解质溶液为可溶性铁盐溶液，铁在负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子；
①由分析可知，该电池的电解质溶液为可溶性铁盐溶液，可以是氯化铁溶液或硫酸铁溶液等，故答案为：溶液等；
②由方程式可知，当外电路中转移1mol电子时，由0.5mol铁溶解生成亚铁离子，则电解质溶液增加的质量为0.5mol×56g/mol=28g，故答案为：28。
18．(1)bcde
(2) H C O
【解析】（1）
CH4分子是正四面体结构，则a中4个碳原子不可能共面，C2H4分子是平面形结构，则b中和c中4个碳是共面的，C2H4分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则d中4个碳是共面的，C2H2分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则e中4个碳是共面的，故答案为：bcde；
（2）
①分子结构中灰球1与3个白球、灰球2形成四个共价键，所以灰球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知黑球为氧原子；
②根据球棍模型可知，该有机物的结构简式为。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页