综合检测(一)
第1章 有机化合物的结构与性质 烃
(时间:60分钟 满分100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。)
1.苹果联建公司用价格更低的正己烷代替酒精清洗电器零部件,已造成许多工人中毒。关于正己烷的叙述错误的是( )
A.属芳香烃 B.有毒
C.易挥发 D.难溶于水
【解析】 正己烷属于烷烃不属于芳香烃,A选项错误。
【答案】 A
2.下列烃分子中碳原子都饱和的是( )
A.烷烃 B.烯烃
C.炔烃 D.苯的同系物
【解析】 烷烃分子中只含有单键,故碳原子均饱和。
【答案】 A
3.某烯烃的结构简式为:,命名正确的是( )
A.2 甲基 4 乙基 4 戊烯
B.2 异丁基 1 丁烯
C.2,4 二甲基 3 己烯
D.4 甲基 2 乙基 1 戊烯
【解析】 该有机物编号时应使碳碳双键位置号数最小。
【答案】 D
4.(2013·厦门高二质检)下列叙述中正确的是( )
A.若烃中碳、氢元素的质量分数相同,则为同系物
B.CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2互为同系物
互为同分异构体
D.同分异构体的化学性质可能相似
【解析】 烃的最简式相同,不一定属于同系物,如烯烃、环烷烃,A错误;CH2===CH—CH===CH2为二烯烃,B错误;分子式不同,C错误;同分异构体为同类物质时,化学性质相似,为不同类物质时,化学性质不同,D正确。
【答案】 D
5.下列分子中,所有原子都处于同一平面上的是( )
A.丁烯 B.丙炔
C.乙烷 D.苯
【解析】 丁烯的结构简式为CH2===CH—CH2—CH3或CH3—CH=== CH—CH3,分子中含有2个饱和碳原子,与它们相连的4个原子形成四面体结构,不能在同一平面上;丙炔的结构简式为CH3C≡CH,分子中含有1个—CH3(甲基),是四面体结构,不在同一平面上;乙烷的结构简式为CH3—CH3,分子只含有单键,每个碳原子与周围的4个原子形成四面体结构;苯的结构简式为,分子中12个原子在同一平面上。
【答案】 D
6.(2013·江阴高二质检)NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L己烷中共价键数目为19NA
B.常温下,0.1 mol乙烷与乙烯混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.在标准状况下,2.24 L四氯甲烷中所含分子数为0.1NA
D.1 mol苯分子中含有碳碳双键数为3 NA
【解析】 标准状况下,己烷和CCl4都是液体,A、C两项错误;苯分子中不存在碳碳双键,D选项错误。
【答案】 B
7.下列烷烃在光照下与氯气反应,生成一氯代烃种数最少的是( )
【解析】 根据烷烃碳链的对称性,有几种氢原子,就有几种一氯代物;A有2种,B有2种,C有1种,D有4种。
【答案】 C
8.用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得芳香烃产物的数目有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
【解析】 首先对甲苯苯环上的氢原子进行分析,有邻位、间位、对位三种情况;其次对烷基(—C3H7)分析,有两种情况,因此共有3×2=6种同分异构体。
【答案】 D
9.1 mol乙烯与氯气发生加成反应,反应完全后再与氯气发生取代反应,整个过程中最多消耗氯气( )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
【解析】 CH2===CH2+Cl2―→CH2Cl—CH2Cl,1 mol乙烯消耗1 mol Cl2,反应后生成的1,2 二氯乙烷与Cl2发生取代反应,最多可消耗4 mol Cl2,所以整个过程中最多消耗5 mol Cl2。
【答案】 C
10.有8种物质:①甲烷,②乙烯,③苯,④聚乙烯,⑤丙炔,⑥环己烷,⑦邻二甲苯,⑧环己烯(),其中既能使酸性KMnO4溶液退色,又能与溴水反应使溴水退色的是( )
A.②④⑤⑧ B.②⑤⑧
C.②④⑤⑦ D.②④⑤⑦⑧
【解析】 烯烃、炔烃都既能使酸性KMnO4溶液退色又能与溴水反应使溴水退色;邻二甲苯能使酸性KMnO4溶液退色,但不能与溴水反应;尤其要注意的是聚乙烯的结构简式为?CH2—CH2?,其分子中已无碳碳双键,属于饱和有机物,因而不再具有烯烃的性质。
【答案】 B
11.已知碳碳单键可以绕键轴旋转,关于结构简式可表示为的烃,下列说法中正确的是( )
A.分子中至少有4个碳原子处于同一直线上
B.该烃苯环上的一氯代物有4种
C.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D.该烃是苯的同系物
【解析】 将题目中的物质写为,由于苯环是平面正六边形结构,因此分子中至少有6个碳原子处于同一直线上(2个苯环的中心连线上),故A选项错误;由于此物质的空间对称性很高,使得苯环上的氢原子只有2类,即甲基的邻位和间位,因此该烃苯环上的一氯代物共有2种,故B选项错误;由于单键能够旋转,故2个苯环可以不在同一平面内,即至少有10个碳原子共平面,故C选项正确;此物质中含有2个苯环结构,而苯的同系物要求分子中只含有1个苯环,因此该烃不属于苯的同系物,故D选项错误。
【答案】 C
12.已知苯与一卤代烃在催化剂作用下可生成苯的同系物,例如:+HX,则在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯时,最好应该选用( )
A.CH3CH3和Cl2 B.CH2===CH2和Cl2
C.CH3CH3和HCl D.CH2===CH2和HCl
【解析】 根据题给信息可知,合成乙苯时所用的原料是苯和氯乙烷,所以必须首先合成CH3CH2Cl。CH3CH3和HCl不反应,CH2===CH2和Cl2反应生成CH2ClCH2Cl,而CH3CH3和Cl2虽然在光照条件下能够发生取代反应生成CH3CH2Cl,但是烷烃的卤代反应产物有多种,原料利用率低而且难以分离,所以在有机合成上价值不大,一般不选用。
【答案】 D
二、非选择题(包括4个小题,共40分。)
13.(5分)依据类别的分类标准可将一种物质归属多个类别。现有下列物质:
CH3Cl
其中:
(1)属于链状化合物的有________(填序号,下同)。
(2)属于卤代烃的有________。
(3)属于烃的衍生物的有________。
(4)属于芳香烃的有________。
(5)属于醇的有________。
【解析】 属于链状化合物的有①②④⑥⑧⑨ ; 卤代烃相当于烃中氢原子被卤素原子取代,有⑥⑦ ;烃的衍生物有④⑤⑥⑦⑩ ;芳香烃是指含苯环的烃,有③ ;④⑤⑩属于醇。
【答案】 (1)①②④⑥⑧⑨ (2)⑥⑦
(3)④⑤⑥⑦⑩ (4)③ (5)④⑤⑩
14.(8分)完成下列各题:
①请分别写出这4种有机化合物中含氧官能团的名称:____________。
②上述化合物中互为同系物的是(填代号)________。
(2)某烃分子式为CnH2n-2,被酸性KMnO4溶液氧化后得到
的混合物,则该烃的结构简式为______________________________________。
【解析】 (1)观察甲、乙、丙、丁的结构,找出含氧官能团,判断同系物。(2)将氧化得到的物质去掉氧原子,然后双键与双键连接即得该烃的结构简式。
【答案】 (1)①羰基、羧基、醛基、羰基 ②甲与丁
15.(13分)0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2 mol。试回答:
(1)烃A的分子式为________。
(2)若取一定量的该烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3 mol,则有________g烃 A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气________L。
(3)若烃A不能使溴水退色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有1种,则烃A的结构简式为________。
(4)若烃A能使溴水退色,在催化剂作用下,与H2加成,经测定其加成产物分子中含有4个甲基,则烃A可能的结构简式为____________________。
(5)比烃A少1个碳原子且能使溴水退色的烃A的同系物有________种同分异构体。
【解析】 (1)设此烃的化学式为CxHy,则有:
CxHy+(x+)O2xCO2+ H2O
1 mol x mol mol
0.2 mol 1.2 mol 1.2mol
解得x=6,y=12
则此烃的化学式为C6H12。
(2)此烃完全燃烧的方程式为:
C6H12 + 9O26CO2+6H2O
84 g 9 mol 6 mol
m(C6H12) n(O2) 3 mol
解得m(C6H12)=42 g,n(O2)=4.5 mol
所以V(O2)=4.5 mol×22.4 L·mol-1=100.8 L。
(3)此烃的分子通式符合CnH2n,因此分子结构中含有1个碳碳双键或1个碳环。因为此有机物不能使溴水退色,则此有机物中不含有碳碳双键而含有1个碳环,又因为此有机物的一氯取代物只有1种,说明此有机物中的12个氢原子的环境是一样的,所以此有机物为环己烷()。
(4)此有机物能使溴水退色,说明此有机物中含有一个碳碳双键,进而即可写出此烯烃与H2加成后能生成含有4个甲基的同分异构体。
(5)比烃A少1个碳原子且能使溴水退色的烃A的同系物为C5H10,戊烯的同分异构体有5种,分别为:
CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、
CH2===C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH===CH2、
(CH3)2C===CHCH3。
【答案】 (1)C6H12 (2)42 100.8
(3)
(4)(CH3)3CCH===CH2、CH2===C(CH3)CH(CH3)2、
(CH3)2C===C(CH3)2 (5)5
16.(14分)A为由带支管的试管改制成的反应容器,在其下端底部开了一个小孔,塞好石棉绒后,再加入适量铁粉。向反应容器A中逐滴加入液溴和苯的混合物,几秒钟内就发生反应。
(1)试管C中苯的作用是________。
(2)反应开始后,D和E中的现象是___________________________
_____________________________________________。
(3)反应2~3 min后,在B中的NaOH溶液中的现象有_________________
____________________________________________________________。
(4)上述实验装置中,具有防倒吸作用的有________(填字母)。如图所示的各装置可以应用于上述实验防倒吸的有________(填序号)。
(5)试评述该改进实验的优点:
①__________________________________________________________;
②__________________________________________________________;
③__________________________________________________________。
【解析】 在该实验中,整个装置是封闭的,避免了反应中有毒物质的外泄,注重了环保问题。该实验中溴一部分和Fe反应生成FeBr3作催化剂,另一部分参与了苯的取代反应,因HBr极易溶于水,因而要注意防止倒吸。
【答案】 (1)吸收溴蒸气
(2)D中溶液变红,E中产生浅黄色沉淀
(3)液体分两层,上层为无色溶液,下层为无色油状液体,且瓶底有红褐色沉淀生成
(4)D、E、F ②③④
(5)①反应较快
②可同时进行产物的分离和检验,且现象明显
③防止尾气泄漏,保护环境