专题8第一单元化石燃料与有机化合物同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙烯、乙炔属于不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色 ④它们都能燃烧
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
2.下列有关有机物的说法正确的是
A.甲烷分子具有平面正方形结构
B.正丁烷和异丁烷互称为同系物
C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.苯分子中含有碳碳双键,可以和溴水发生加成反应
3.下列关于有机物的说法正确的是
A.乙烯的分子式为CH2=CH2
B.甲烷的结构简式为CH4
C.乙炔的结构简式为C2H2
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色说明它具有漂白性
4.下列实验能获得成功的是
①甲烷气体在空气中点燃获得热量②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中使其紫色褪去④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A.只有①② B.只有① C.只有④ D.①②③④
5.天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是
A.通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B.甲烷的化学性质比较稳定,点燃前不必验纯
C.甲烷与氯气反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
6.下列说法中不正确的是
A.乙烯是石油化学工业重要的基本原料
B.乙烯的产量可用来衡量一个国家工业化程度
C.乙烯是制备有机高分子材料的重要原料
D.甲烷和乙烯均为易燃气体,点燃前均需验纯
7.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是
A.乙烯完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等
B.乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2
C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,且1molCH2=CH2完全加成需要消耗1molBr2
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大。下列是有关天然气的几种叙述,其中正确的是
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;
②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;
③燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一;
④CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇。
A.①②③ B.①②④ C.③④ D.②③
9.天然气的主要成分是
A. B. C. D.
10.加成反应是有机化学中一类重要的反应。下列反应中,属于加成反应的是
A.甲烷与氯气混合后光照发生反应 B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C.乙烯使酸性溶液褪色 D.乙烯在空气中燃烧
11.下列对苯结构或性质的描述中,错误的是
A.将溴水加入苯中,振荡、静置后分层,水层颜色变浅,说明苯与溴发生了加成反应
B.苯中的6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
C.由于含碳量较大,苯在空气中燃烧常伴有黑烟产生
D.在浓硫酸存在和加热的条件下,浓硝酸可与苯发生取代反应
12.除去混在乙烷中的少量乙烯的方法是
A.将混合气体通过盛有溴水的洗气瓶 B.将混合气体与KMnO4溶液中
C.将混合气与H2加成 D.将混合气体与氯气混合光照
13.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A.甲烷与氯气以物质的量之比为1:1混合时只生成CH3Cl
B.甲烷与氯气反应的产物中CH3Cl的量最多
C.甲烷与氯气的取代反应的产物为混合物
D.1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗2mol氯气
14.下列说法正确的是
A.甲烷为平面正方形结构,其结构式为
B.甲烷的电子式为
C.CH2Cl2为正四面体结构
D.CCl4 为平面正方形结构
二、多选题
15.对和的叙述错误的是
A.常温下都是液态 B.和发生取代反应的条件相同
C. 在一定条件下可转化为 D.二氯代物都有三种
三、填空题
16.乙烯A主要由石油炼制而获得,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,乙烯A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:A_______,B_______,C_______,D_______。
(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②_______,反应类型_______。
④_______,反应类型_______。
17.有机化合物结构的表示方法包括电子式、结构式、结构简式和球棍模型、比例模型等。
(1)结构式
用一条短线表示_______的式子,结构式将每个原子的成键情况表示出来。如:甲烷的结构式为:_______。
(2)结构简式
在结构式基础上,省略碳碳单键和碳氢键,将氢原子合并,还可合并相同的部分。如正丁烷的结构简式为:_______。
(3)球棍模型和比例模型
球棍模型:用球表示原子,用棍表示化学键,主要用来表现有机分子中各原子之间的键的情况和相对空间位置。
比例模型:按照原子的大小和空间位置表似乎分子的空间结构的模型。
四、实验题
18.实验室制备溴苯可用如图所示装置(部分装置已省略)。
请回答下列问题:
(1)关闭弹簧夹G,打开弹簧夹B,从装有少量苯的三颈烧瓶的A口加少量液溴,再加入少量铁屑,塞住A口,三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_______________。
(2)试管C中苯的作用是__________;
试管D中出现的现象是_________________;
试管E中出现的现象是______________。
(3)待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开弹簧夹G,关闭弹簧夹B,可以看到的现象是_______________。
19.某化学课外小组用如图所示装置制取溴苯()并探究该反应的类型,已知制备溴苯的化学方程式为+Br2+HBr。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液滴入反应器(下端活塞关闭)中。
(1)反应结束后,打开下端的活塞,让反应液流入中,充分振荡,目的是_______。
(2)中盛放的作用是_______。
(3)若要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,通常有两种方法,请按要求填写下表。
向试管D中加入的试剂 能证明苯与液溴发生取代反应的现象
方法一 _______ _______
方法二 _______ _______
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】①乙烷、乙烯和乙炔结构不相似,分子式也不同,所以它们既不是同系物,也不是同分异构体,故①正确;
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键,因此乙烯和乙炔是不饱和烃,故②正确;
③乙烯、乙炔中碳碳不饱和键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,乙烷和溴水不反应因而不能使溴水褪色,故③正确;
④它们都属于有机物,都能燃烧,故④正确;
⑤乙烯和乙炔中碳碳不饱和键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷性质稳定和高锰酸钾溶液不反应,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故⑤错误;
综上所述,①②③④正确,故选D。
2.C
【详解】A.甲烷是正四面体结构,A错误;
B.正丁烷和异丁烷分子式相同,结构不同,属于同分异构体,B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.苯分子中不存在碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,D错误;
故本题选C。
3.B
【详解】A.乙烯的分子式为C2H4,A错误;
B.甲烷的结构简式与其分子式一致,甲烷的结构简式为CH4,B正确;
C.C2H2是乙炔的分子式,其结构简式应为CH≡CH,C错误;
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为乙烯发生了氧化反应,乙烯无漂白性,D错误;
故本题选B。
4.B
【详解】甲烷燃烧放热,所以甲烷气体在空气中点燃可获得热量,①正确;甲烷与氯水不反应,不能制取一氯甲烷,②错误;甲烷为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫色不褪去,③错误;甲烷与浓硝酸不反应,④错误,综上所述只有①正确;
故选B。
5.B
【详解】A.通常情况下,CH4性质稳定,一般来说不与强酸、强碱、强氧化剂反应,故A正确;
B.可燃性气体在加热或点燃前都要验纯,以防发生爆炸,故B错误;
C.CH4与Cl2的反应是逐步进行的,每步都属于取代反应,故C正确;
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都属于卤代烃,难溶于水,故D正确;
故选B。
6.B
【详解】A.乙烯是石油化学工业重要的基本原料,故A正确;
B.乙烯的产量可用来衡量一个国家的石油化学工业的发展水平,故B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,可以发生加聚反应等,是制备有机高分子材料的重要原料,故C正确;
D.甲烷和乙烯均为易燃气体,点燃前均需验纯,故D正确;
故选B。
7.C
【详解】A.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等,说明碳、氢原子个数比为1∶2,不能证明碳碳双键的存在,A错误;
B.乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2,不能证明碳碳双键的存在,B错误;
C.加成反应是不饱和烃的特征反应,1mol CH2=CH2完全加成需要消耗1molBr2,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C正确;
D.使酸性高锰酸钾溶液褪色不能定量地说明乙烯分子中只含有一个碳碳双键,D错误;
故本题选C。
8.B
【详解】①天然气与煤、柴油相比燃烧时生成的污染物较少,而且天然气的热值大,故天然气是较清洁的能源,故① 正确;
②CH4的相对分子质量为:12+4=16;CO2的相对分子质量为:12+16×2=44;因为16<44,故相同质量的上述两种气体,CH4的物质的量更大,产生温室效应更明显的是CH4,故②正确;
③天然气燃烧生成二氧化碳,二氧化碳过多会使全球气候变暖,带来温室效应,故③错误;
④甲烷可以用于合成氨、生产甲醇,④正确;
故选B。
9.C
【详解】天然气的主要成分是甲烷,故C符合题意;
综上所述,答案为C。
10.B
【详解】A.甲烷和氯气的反应为取代反应,A错误;
B.乙烯与溴发生反应,生成二溴乙烷,是加成反应,B正确;
C.乙烯和酸性高锰酸钾溶液的反应是氧化反应,产物为二氧化碳,C错误;
D.乙烯在空气中燃烧生成二氧化碳、水,为氧化反应,D错误;
故选B。
11.A
【详解】A.溴水与苯不反应,发生的是萃取,苯可与液溴在催化剂条件下发生取代反应,故A错误;
B.苯中不存在碳碳双键,6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故B正确;
C.由于苯分子中含碳量较大,因此苯在空气中燃烧常伴有黑烟产生,故C正确;
D.在浓硫酸存在和加热的条件下,浓硝酸可与苯发生硝化反应生成硝基苯和水,即发生取代反应,故D正确。
故选A。
12.A
【详解】A.乙烯与溴发生加成反应,从而可以除去乙烷中的少量乙烯,故A正确;
B.乙烯会被KMnO4溶液氧化为CO2,会使乙烷中混有新的杂质气体CO2,故B错误;
C.将混合气体与H2加成,无法控制H2的量,H2的过量或不足都会有杂质存在,操作也复杂,故C错误;
D.将混合气体与氯气混合光照,引入多种杂质,故D错误;
故选A。
13.C
【详解】A.甲烷与氯气以物质的量之比为1:1混合时,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等有机物,故A错误;
B.甲烷与氯气反应的产物中HCl的量最多,故B错误;
C.甲烷与氯气的取代反应的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物,故C正确;
D.1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗4mol氯气,故D错误;
选C。
14.B
【详解】A.甲烷是正四面体结构,而不是平面结构,其结构式为 ,故A错误;
B.甲烷分子中,每个H原子与C原子间形成1对共用电子,电子式为 ,故B正确;
C.CH2Cl2中C-Cl键长与C-H键长不相同,CH2Cl2为四面体结构,但不是正四面体结构,故C错误;
D.甲烷是正四面体结构,四个H全部被Cl取代后得到CCl4,则CCl4是正四面体结构,故D错误;
故选:B。
15.BD
【详解】A. 苯和环己烷常温下都是无色液体,故A正确;
B. 苯与Cl2是在FeCl3的催化下发生取代反应,而环己烷和Cl2在光照下发生取代反应,故条件不同,故B错误;
C. +3H2,故C正确;
D. 苯的二氯代物有邻、间、对三种,环己烷的二氯代物有邻、间、对和两个氯原子连在同一个碳原子上,共有四种,故D错误;
故选BD。
16.(1) CH2=CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2) CH2= CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
【分析】A为CH2═CH2,乙烯与氢气发生加成反应生成B,B为CH3CH3,乙烯与HCl发生加成反应生成C,C为CH3CH2Cl,乙烯与水发生加成反应生成D,D为CH3CH2OH,CH3CH3与氯气发生取代反应生成CH3CH2Cl。
【详解】(1)由上述分析可知,A、B、C、D的结构简式:A、CH2=CH2,B、CH3CH3,C、CH3CH2Cl,D、CH3CH2OH。故答案为:CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;CH3CH2OH;
(2)②乙烯与HCl发生加成反应生成C,C为CH3CH2Cl,④CH3CH3与氯气发生取代反应生成CH3CH2Cl,两步反应的化学方程式和反应类型:
②CH2= CH2+HClCH3CH2Cl,反应类型加成反应。故答案为:CH2= CH2+HClCH3CH2Cl;加成反应;
④CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,反应类型故答案为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应。
17. 一对共用电子对 CH3CH2 CH2CH3
【详解】结构式是用一条短线表示一对共用电子对的式子,结构式将每个原子的成键情况表示出来。如:甲烷的结构式为:;
结构简式是在结构式基础上,省略碳碳单键和碳氢键,将氢原子合并,还可合并相同的部分。如正丁烷的结构简式为:CH3CH2 CH2CH3。
18.(1)+Br2+HBr↑
(2) 吸收挥发出来的溴蒸气 产生白雾,溶液变红 产生淡黄色沉淀
(3)广口瓶中的水沿导管进入三颈烧瓶中,瓶中液体出现分层
【分析】苯和液溴发生反应生成溴苯和溴化氢,溴易挥发,苯可以吸收溴化氢中的溴,溴化氢溶于水显酸性,能使石蕊溶液变红,溴化氢溶于水发生电离,电离出来的Br-和硝酸银溶液中的Ag+生成AgBr淡黄色沉淀,HBr极易溶于水,用NaOH溶液吸收时需要防止倒吸。
(1)
三颈烧瓶中发生的主要反应是苯和液溴的取代反应,反应的化学方程式为:+Br2+HBr↑。
(2)
溴易挥发,生成的溴化氢中混有溴蒸气,所以试管C中苯的作用是吸收挥发出来的溴蒸气。溴化氢易挥发,溶于水显酸性,所以试管D中出现的现象是产生白雾,溶液变红。溴化银是淡黄色沉淀,所以试管E中出现的现象是产生淡黄色沉淀。
(3)
待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开弹簧夹G,关闭弹簧夹B,由于HBr极易溶于水,水会倒吸进三颈烧瓶中,又因为溴苯不溶于水,所以可以看到的现象是广口瓶中的水沿导管进入三颈烧瓶中,瓶中液体出现分层。
19. 除去溶于溴苯中的溴 除去溴化氢气体中的溴蒸气 溶液 产生(淡黄色)沉淀 紫色石蕊试液 溶液变红色
【分析】溴和苯的混合液滴入装有铁丝的反应器A中,可以通过控制分液漏斗活塞控制反应速率。生成的溴苯中混有的溴可以用NaOH溶液除去。挥发的溴可以用CCl4除去。生成的溴化氢极易溶于水,所以用水吸收溴化氢,但导管末端不能伸入水面下,以免发生倒吸。
【详解】(1)B中氢氧化钠与溴反应:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,可以将溴苯中的溴除去。
(2)根据相似相溶原理,溴极易溶于四氯化碳,而溴化氢则不溶,所以C中盛放的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气。
(3)若发生加成反应,则只生成有机物,生成的有机物在反应器A中。若发生取代反应,则有溴化氢生成,溴化氢进入D的水中,易溶于水电离出和,检验D中含有溴离子(加入硝酸银溶液,产生AgBr淡黄色沉淀)或D中溶液呈酸性(滴加石蕊试液,溶液变红)即可。
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