专题3《石油化工的基础物质—烃》单元检测题
一、单选题(共13题)
1.设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.分子中所含键数为
B.标准状况下,乙炔和苯的混合物中含键数目为
C.标准状况下,和恰好完全反应,生成物中气体分子的数目为
D.标准状况下,所含氢原子数为
2.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L丙烷中所含共价键数目为10NA
B.1.7g羟基(—OH)和1.7g氢氧根(OH-)均含有NA个电子
C.1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中含有的氧原子数为0.2NA
D.1molCH4与0.1molCl2在光照条件下反应生成的CH3Cl分子数为0.1NA
3.下列说法正确的是
A.常温下的密度:丙烷<正丁烷<水<CCl4
B.常温下烷烃C5H12和C6H14均为液体,且C6H14的沸点高
C.能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
D.属于芳香烃的衍生物,分子中含有手性碳原子
4.下列有机物中不可能所有碳原子都共面的是
A. B.
C. D.
5.绿色化学的原子经济性要求是在生产中所有原子均转化为产物,没有副产物。以下反应不符合绿色化学原子经济性要求的是
A.利用SO2与O2反应制SO3
B.以乙烯和水反应制备乙醇
C.用乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
D.将NO与O2按4:3的比例充分混合通入足量水中制备硝酸
6.苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指
A.二氧化硫 B.乙烯 C.生长素 D.甲烷
7.某单烯烃和氢气加成后的产物是3-乙基戊烷,该烯烃的可能结构有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
8.下列说法中,正确的是
A.所有的烷烃,彼此都是同系物
B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,二者一定是同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,一定是同分异构体
D.每个碳原子的化合价都已“饱和”,碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃
9.实验室制硝基苯的反应装置如图所示,下列关于实验操作或叙述错误的是
A.导管1具有冷凝回流的作用
B.浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
C.水浴加热可以控制温度为50℃~60℃,同时保证受热均匀
D.反应后的混合液经NaOH溶液中和后分液即可得到纯净的硝基苯
10.如图是某高分子的片段,它是制作N95口罩无纺布的化学成分,只含碳、氢两种元素。若该高分子的单体为M,关于该物质和M的说法正确的是
A.该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.等质量的该物质和M完全燃烧消耗的O2数目均为1.5 NA
C.1 mol M分子中,一定共平面的原子数目最少为6 NA
D.等物质的量的M和它的同分异构体,分子中的共价键数目一定相等
11.某螺环烃的结构如图。下列描述正确的是
A.能发生取代、加成等反应 B.是1,3-丁二烯的同系物
C.与HBr按物质的量1:1加成得1种产物 D.所有碳原子处于同一平面
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.向1L1mol·L-1的NH4Cl溶液中加氨水至中性,此时溶液含NH数目为NA
B.25℃时,pH=3的FeCl3溶液中H+的数目为0.001NA
C.1molNO和1molO2在密闭容器中充分反应,所得混合气体的分子数为1.5NA
D.标准状况下,2.24L的乙烯和2.24L的己烯,碳氢键数目都为0.2mNA(m为烯烃碳原子数)
13.下列实验操作、现象与结论都正确的是
选项 操作 现象 结论
A 盛有铁粉的试管中,用久置氯水浸没铁粉 有气体产生 该气体为Cl2
B 向某溶液滴加稀盐酸,反应产生的气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊 该溶液中一定含有CO
C 某气态烃通入KMnO4溶液中 溶液褪色 该气态烃为CH2=CH2
D 向某溶液加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体用湿润的酚酞试纸检验 试纸变红色 溶液中含NH
A.A B.B C.C D.D
14.共轭二烯烃和Br2发生加成反应,方式通常有1,2-加成、1,4-加成、全加成等;苯及苯的同系物如甲苯、二甲苯等都是重要化工原料,都是无色不溶于水的液体,易挥发,有激性气味;能发生氧化、取代、加成等反应;若苯环相连的碳原子上连有氢原子,侧链可以被酸性高锰酸钾氧化成芳香酸。例如:
下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是
A.甲苯通过硝化反应生成三硝基甲苯
B.甲苯能使高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧产生很浓的黑烟
D.1mol甲苯与3mol氢气发生加成反应
二、非选择题(共10题)
15.人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种见图:
①这两种结构的区别表现在:
定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能________(填字母,下同),不能________;而Ⅰ能________,不能________。
A.被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.与液溴在催化剂作用下发生取代反应
定量方面:1molC6H6与H2完全加成时,Ⅰ需_____molH2,而Ⅱ需_____molH2。
②今发现C6H6还有另一种立体结构,如图所示。该结构的一氯代物有_______种。
(2)已知萘的结构简式为 ,下列关于萘的说法正确的是______(填字母)。
A.萘的分子式为C10H10 B.1mol萘能与6molH2发生加成反应
C.萘分子中所有原子在同一平面上 D.一溴代萘只有两种同分异构体
16.某链烃A的相对分子质量为84。回答下列问题:
(1)若A与HBr加成后只能得到一种产物,且该烃的一氯代物只有一种。则A的结构简式为_______,其在一定条件下能发生加聚反应,反应的化学方程为_______。
(2)若核磁共振氢谱显示A有三组不同的峰,峰面积比为3∶2∶1,则A可能的结构简式为_______(考虑空间异构)。
17.某烃的相对分子质量为56。
(1)该烃的分子式为_______。
(2)若能使酸性KMnO4溶液褪色,则可能的结构简式有_______种。
(3)上述(2)中的混合物与足量H2反应后,所得产物共有_______种。
(4)上述(2)中的混合物若与足量HBr反应后,所得产物共有_______种。
三、实验题
18.甲、乙两化学实验小组进行实验室制取乙烯并验证乙烯性质的实验。
(1)甲组用如图装置进行实验。当温度迅速上升后,可观察到试管中的浓溴水褪色,烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液变为棕黑色。请回答下列问题。
①该实验中生成乙烯的化学方程式为________。
②一些同学认为,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性,因为棕黑色物质与浓硫酸反应可能生成某种能使溴水褪色的气体。该气体使溴水褪色的化学方程式为________;
③还有同学提出通过测定反应后溶液的pH可探究乙烯与溴水发生的反应是加成反应还是取代反应,原因是________。
(2)乙组用如图装置进行实验。请回答下列问题。
①烧瓶中碎瓷片的作用是________,装置中的明显错误是________。
②能够说明乙烯具有还原性的现象是________;装置甲的作用是________;若无甲装置,是否也能检验乙烯具有还原性,简述其理由:________。
19.苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g/mL 溶解性
甲苯 92 110.6 0.867 不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸 122 122.4(左右开始升华) 248 —— 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
i.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
ii.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣(滤渣的成分是)。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
iii.取0.122g粗产品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,用的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)在反应装置中为了效果更好的加热回流,应选用_______冷凝管(填“直形”或“球形”)。
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是_______。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是为了除去过量的高锰酸钾,如果省略该步骤,则会在用浓盐酸酸化的过程中发生不必要的副反应,请用离子方程式表示该副反应的原理_______。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中使用热水的目的是_______。
(5)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______(保留三位有效数字)。
(6)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中_______的方法提纯。
四、计算题
20.室温时20mL某气态烃X与过量的氧气混合,完全燃烧后恢复至室温,气体体积减少了60 mL,剩余气体再通过足量氢氧化钠溶液,体积又减少了80mL。完成下列各小题:
(1) X的分子式为_______;
(2) 若X能使溴的四氯化碳溶液褪色也能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色,且其分子结构中无支链,则X的结构简式为_______,_______;
(3)与X具有相同的组成通式且比X多一个碳原子的烃Y,已知Y不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则Y可能有的结构简式有_____种,这些结构的Y中,核磁共振H-NMR谱图上只有两个峰的结构简式为_______(用键线式表示)。
21.(1)有两种气态烃组成的混和气体,对氢气的相对密度为13,取此混和气体4.48L(标准状况下)通入足量溴水中,溴水增重2.8g,则此混和气体的组成是______
A.CH4与C3H6 B.C2H4与C3H6 C.C2H4与CH4 D.CH4与C4H8
(2)0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后,生成物B、C 各1.2 mol。
① 烃A的分子式为_______
② 若烃A能使溴水褪色,在催化剂的作用下可与氢气加成,其产物分子中含有4个甲基,则所有符合条件的烃A的结构简式为___________
22.随着原子序数递增,短周期主族元素(用字母A、B、C等表示)原子半径的相对大小的变化如图所示,根据判断出的元素回答问题。
(1)L在元素周期表中的位置是___________。
(2)M、G、H的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。
(3)E、X、Y三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。
(4)G和I能形成一种淡黄色的固体,请写出该物质的电子式:___________。
(5)E与A形成的饱和链烃中,有几种物质每个分子的电子总数均为42,符合该条件的有机物共有___________种,其一氯代物有4种的该饱和链烃结构简式为___________。
(6)A与G、与X均可形成18个电子的分子,这两种分子在水溶液中反应后,生成物之一是含10电子的化合物,该反应可观察到现象是___________,原因是___________。(用化学方程式表示)
23.为探究白色固体X(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验(所加试剂都是过量的):
其中气体B在标准状况下的密度为1.16 g·L-1请回答:
(1) X的化学式是________。
(2) 气体B的电子式________。
(3) 溶液D与NaOH溶液反应的离子反应方程式是_______________。
24.Ⅰ.某有机化合物的蒸汽对氢气的相对密度为30,其分子中含碳40%,含氢6.7%,其余为氧。该有机物的分子式为___________;若该物质能与溶液反应放出,则该物质的结构简式为___________。
Ⅱ.某烃M的相对分子质量为84。
①烃M的分子式为___________。
②下列物质与烃M以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________(填字母序号,下同);若总质量一定,充分燃烧消耗氧气的量不变的是___________。
A. B. C. D.
③若烃M为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种,则烃M的结构简式为___________。
参考答案:
1.B 2.A 3.A 4.B 5.A 6.B 7.B 8.D 9.D 10.D 11.A 12.A 13.D 14.A
15. AB C C AB 3 2 1 CD
16.(1) n
(2)、
17. C4H8 3 2 4
18.(1) CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 若发生取代反应,生成HBr,水溶液的pH明显减小;若发生加成反应,不能生成HBr,水溶液的pH会随着Br2的消耗逐渐升高
(2) 防止暴沸 温度计水银球未插入反应液中 乙中酸性KMnO4溶液紫色褪去 除去乙烯中混有的SO2等酸性气体及挥发的乙醇蒸气 不能,SO2具有还原性,也能使酸性KMnO4溶液褪色
19.(1)球形
(2)无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(3)
(4)溶解吸附在滤渣上的苯甲酸,减少苯甲酸的损失
(5)86.0%
(6)重结晶
20. C4H8 CH3CH2CH=CH2 CH3CH=CHCH3 5
21. D C6H12 (CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)C(CH3)2、CH2=CHC(CH3)3
22.(1)第三周期ⅣA族
(2)HF>H2O>PH3
(3)HClO4H2SO4H2CO3
(4)
(5) 3
(6) 生成淡黄色沉淀 H2O2+ H2S=S↓+2H2O
23. CaC2 2HCO+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+2H2O+ CO
24. A C