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.能说明苯分子结构中不存在单双键交替的事实是
A.苯的二元取代物无同分异构体
B.苯的邻位二元取代物只有一种
C.苯的间位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种
3.下列有关甲烷的说法不正确的是
A.1mol甲烷中含有4molC—H共价键
B.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
C.光照条件下甲烷能与氯气发生取代反应
D.通常情况下,甲烷与稀H2SO4、NaOH溶液均不反应
4.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
5.下列因发生加成反应而产生的现象是
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B.SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色
C.往硝酸银溶液中滴加盐酸产生白色沉淀
D.甲烷与氯气在光照下反应,黄绿色逐渐褪去
6.下列除杂方法不正确的是
A.除去乙烷中混有的少量乙烯:通入稀溴水中,干燥
B.除去溴苯中混有的少量单质溴:加入足量的NaOH溶液,振荡、静置、分液
C.除去75%的乙醇中的水制无水乙醇:加入生石灰,振荡、静置、蒸馏
D.除去乙醇中混有的少量苯,可通过分液的方法实现
7.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
8.某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,则该烃的结构简式为
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2
C.CH3CH3 D.CH2=CHCH=CH2
9.下列化学用语不正确的是
A.乙烷的电子式: B.异丁烷的结构简式:
C.甲烷的比例模型: D.丙烷的球棍模型:
10.有机物分子里的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应叫做取代反应,下列反应中属于取代反应的是
A.AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl
D.CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
11.我国是世界上第一个在海域成功试采可燃冰的国家,可燃冰主要含有甲烷水合物,用作燃料时反应的微观示意图如图,下列说法正确的是
A.可燃冰中只有甲烷
B.化学变化中原子数目变化
C.反应的化学方程为CH4+O2 CO2+H2O
D.反应前后的物质均由分子构成
12.四元轴烯(t)、苯乙烯(b)及立方烷(c)的结构如图所示,其分子式均为。下列说法正确的是
A.t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能
B.t、b、c中只有t的分子中所有原子可以处于同一平面
C.t、b、c的二氯代物(不考虑立体异构)均只有三种
D.b的同分异构体只有t和c两种
13.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2- 二氯乙烷的是
A.乙烷与氯气在光照条件下反应
B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气混合
D.乙烯通入浓盐酸
14.关于乙烯的性质,下列说法正确的是
A.工业上可以用乙烯与水在一定条件下进行取代反应制取乙醇
B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液和KMnO4溶液褪色,两者反应原理不相同
C.乙烯分子中碳碳双键的键能大于乙烷分子中碳碳单键的键能,因此乙烯比乙烷稳定
D.1mol乙烯发生加聚反应能生成1mol聚乙烯
15.下列说法正确的是
A. 与为同一种物质
B.H2、D2、T2互为同分异构体
C.CH3Cl和ClCH2CH2Cl互为同系物
D.16O2 和18O2 互为同位素
二、实验题
16.实验室可用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将苯和液溴的混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞处于关闭状态)。
(1)A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)实验结束时打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡B后静置,能够观察到的明显现象是___________,充分振荡目的是___________,从B中分离出溴苯时需要用到的主要玻璃仪器是___________,B中有关反应的离子方程式是___________。
(3)C中盛放的作用是___________。
(4)此实验装置还能用于证明表和液溴发生的是取代反应。证明是取代反应的第一种方法是___________;证明是取代反应的第二种方法是___________。
17.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 _______ _______
三、有机推断题
18.已知A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子质量为28,在一定条件下能发生下图所示的转化关系.
(1)写出有机物A~F的结构简式_________分子中官能团的名称和所属的有机物类别.__________
(2)写出实现下列转化的化学方程式,并注明反应类型.
①A→F_______________
②B→C_______________
③B+D→E__________
19.石油是工业的血液,与我们的生产、生活息息相关,乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。根据如图转化关系回答下列问题:
(1)操作①的名称为__________。
(2)乙烯的结构简式为__________。
(3)写出反应③的化学方程式(注明条件):_________。反应类型为_________。写出反应⑥的化学方程式(注明条件):__________。
(4)物质C的沸点为12.27℃,常用于局部冷冻麻醉应急处理。物质C可通过反应④和反应⑥制得,其中最好的方法是反应________(填”④”或”⑥”),理由为________。
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.B
【详解】A.苯的二元取代物有邻、间、对三种同分异构体,故不选A;
B.苯分子的碳碳原子间若是单双键交替,则其邻位二元取代物应有两种,实际上,苯的邻位二元取代物只有一种,则碳碳原子间不是单双键交替,故B正确;
C.苯分子中无论是否存在中不存在单双键交替,苯的间位二元取代物都只有一种,故不选C;
D.苯分子中无论是否存在中不存在单双键交替,苯的间位二元取代物都只有一种,故不选D;
选B。
3.B
【详解】A.甲烷中含4条C-H键,故1mol甲烷中含4molC-H键,选项A正确;
B.CH4和CCl4都是正四面体结构,而CH3Cl是四面体结构,其中C—H键与C—Cl键的键长不等,选项B不正确;
C.甲烷能和卤素单质的蒸气在光照条件下发生取代反应,即甲烷能和氯气发生取代反应,条件是光照,选项C正确;
D.甲烷性质稳定,和强酸、强碱以及强氧化剂一般不反应,故甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色,选项D正确;
答案选B。
4.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。
5.A
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,能与四氯化碳中的Br2发生加成反应,而使溶液褪色,A项符合;
B.SO2有漂白性,故SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,B项不符合;
C.硝酸银与盐酸发生复分解反应生成氯化银白色沉淀,C项不符合;
D.甲烷与氯气在光照下反应,发生取代反应消耗氯气,黄绿色逐渐褪去,D项不符合;
故选A。
6.D
【详解】A.乙烯与溴水中Br2发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,乙烷不反应,经洗气干燥后可得纯净乙烷,A正确;
B.溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠,然后分液可达目的,B正确;
C.生石灰与水反应生成Ca(OH)2,后蒸馏可得无水乙醇,C正确;
D.乙醇与苯互溶,利用分液法无法实现分离,D错误;
故选D。
7.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。
8.A
【详解】某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,说明该烃中含有1个碳碳双键,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,说明分子中含有4个H原子,则该烃的结构简式为CH2=CH2,故选A。
9.B
【详解】A.乙烷中碳原子周围满足8电子稳定结构,H原子周围满足2电子稳定结构,其电子式为,故A正确;
B.异丁烷的结构简式为,故B错误;
C.甲烷中,C原子原子半径大,且为正四面体结构,其比例模型为,故C正确;
D.丙烷中碳碳键不在一条直线上,且空间立体结构,其中碳碳键键长比碳氢键键长要长,其球棍模型为,故D正确;
故选B。
10.C
【详解】A.反应为无机反应,属于复分解反应,A错误;
B.甲烷和氧气的反应属于氧化反应,B错误;
C.CH2Br2中氢原子被氯原子取代,属于取代反应,C正确;
D.醇中羟基反应后生成碳碳双键,属于消去反应,D错误;
故选C。
11.D
【详解】A.可燃冰主要含甲烷水合物,为混合物,故不符合题意;
B.由反应的方程式可知:化学变化中原子数目没有变化,故不符合题意;
C.反应的方程式是:CH4+2O2 CO2+2H2O。故不符合题意;
D.反应前后的物质均由分子构成,故符合题意。
故答案为:D。
12.A
【详解】A.t和b的分子结构中均含有碳碳双键,二者均能使酸性溶液褪色,c不能使酸性溶液褪色,故A正确;
B.b分子结构中含有苯环和乙烯基,由于单键可以旋转,乙烯基与苯环直接相连,所以该分子中所有原子可以处于同一平面,故B错误;
C.不考虑立体结构,二氯代物t和c均有3种,b中含5种H,固定1个Cl移动另一个Cl时二氯代物一定大于3种,故C错误;
D.b的同分异构体还可以是链状结构,如,故D错误。
答案选A。
13.C
【分析】1,2-二氯乙烷的结构简式为CH2Cl-CH2Cl,然后根据有机物反应类型进行分析解答。
【详解】A.乙烷与氯气发生取代反应,除了得到1,2-二氯乙烷,还会生成其他卤代烃,得到的1,2-二氯乙烷含量较低,故A不选;
B.乙烯与氯化氢发生加成反应,产物是CH3CH2Cl,故B不选;
C.乙烯与氯气发生加成反应,只生成CH2ClCH2Cl,纯度和产率都较高,故C选;
D.乙烯与浓盐酸不发生反应,故D不选;
故答案选C。
【点睛】易错点是选项A,乙烷与氯气发生取代反应,该反应为连锁反应,生成一、二、三等氯代物,1,2-二氯乙烷的含量较低,因此制备时不用乙烷和氯气的取代反应。
14.B
【详解】A.工业上可以用乙烯与水在一定条件下进行加成反应制取乙醇,A说法错误;
B.乙烯能与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,能与KMnO4溶液发生氧化还原反应而褪色,两者反应原理不相同,B说法正确;
C.乙烯分子中碳碳双键的键能小于乙烷分子中碳碳单键的键能的2倍,双键中一个键容易断裂,因此乙烯比乙烷容易参加反应,C说法错误;
D.1mol乙烯发生加聚反应不能确定生成聚乙烯的量,D说法错误;
答案为B。
15.A
【详解】A.与 是同种物质,其命名为2 甲基丁烷,故A正确;
B.H2、D2、T2都是氢气,同一种结构,不互为同分异构体,故B错误;
C.CH3Cl和ClCH2CH2Cl两者结构不相似,前者含一个氯原子,后者含两个氯原子,因此两者不互为同系物,故C错误;
D.16O2 和18O2 两者是离子,不是原子,因此不互为同位素,故D错误。
综上所述,答案为A。
16.(1)
(2) 液体分层,下层油状物颜色变淡 使反应充分,除去溶于溴苯中的溴 分液漏斗 或
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气以及挥发出的苯蒸气
(4) 向试管D中加入溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明是取代反应 向试管D中加紫色石蕊试液,若溶液变红色,则能证明是取代反应
【分析】A中苯和液溴在溴化铁催化下反应生成溴苯和溴化氢,反应液中含有生成的溴苯、未反应的溴、苯等,反应液与氢氧化钠溶液接触,氢氧化钠溶液和溴发生反应生成钠盐、可除去溴;溴苯不溶于水、钠盐可溶于水,经分液可分离出粗溴;溴化氢气体中含溴蒸气以及挥发出的苯蒸气、经四氯化碳洗气后进入D装置,溴化氢极易溶于水、水溶液氢溴酸是一种强酸,据此回答。
【详解】(1)铁和液溴生成溴化铁、苯和液溴在溴化铁催化下反应生成溴苯和溴化氢,则A中发生反应的化学方程式是++。
(2)实验结束时打开A下端的活塞,让反应液流入B中,反应液中含有生成的溴苯、未反应的溴、苯呈红褐色、褐色等,与氢氧化钠溶液接触,苯和溴苯不溶于水、氢氧化钠溶液和溴发生反应生成溴化钠、次溴酸钠或溴酸钠等,故振荡后静置能够观察到的明显现象是:液体分层,下层油状物颜色变淡,充分振荡目的是使反应充分,除去溶于溴苯中的溴,从B中分离出溴苯采用分液的方法、需要用到的主要玻璃仪器是分液漏斗,B中有关反应为氢氧化钠溶液和溴反应、离子方程式是或。
(3)溴化氢不溶于四氯化碳,苯、溴蒸气易溶于四氯化碳,C中盛放的作用是:除去溴化氢气体中的溴蒸气以及挥发出的苯蒸气。
(4)假如苯和溴的反应是加成反应,那么反应产物只有一种芳香族化合物,如果苯和溴的反应是取代反应,那么会有溴化氢生成,溴化氢水溶液氢溴酸是一种强酸,因此:只要证明反应产物有溴化氢气体,就能证明这个反应是取代反应,则:证明是取代反应的第一种方法是:向试管D中加入溶液,若产生淡黄色AgBr沉淀,则能证明是取代反应;证明是取代反应的第二种方法是:向试管D中加紫色石蕊试液,若溶液变红色,则能证明是取代反应。
17. 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。
18.(1) A为CH2=CH2,B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,E为CH3COOC2H5,F为CH3CH2Br A:官能团为碳碳双键,属于烯烃;B:官能团为羟基,属于醇类;C:官能团为醛基,属于醛类;D:官能团为羧基,属于羧酸类;E:官能团为酯基,属于酯类;F:官能团为溴原子,属于卤代烃类
(2) CH2=CH2+HBrCH3CH2Br;属于加成反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;属于氧化反应 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+ H2O,属于取代反应或酯化反应
【分析】A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子质量为28,A为乙烯;乙烯水化制备乙醇B,乙醇氧化为乙醛C、继续氧化为乙酸D,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯E;乙烯与溴化氢发生加成生成溴乙烷,据以上分析进行解答。
(1)
结合以上分析可知,有机物A~F的结构简式分别为:A为CH2=CH2,官能团为碳碳双键,属于烯烃;B为CH3CH2OH,官能团为羟基,属于醇类;C为CH3CHO,官能团为醛基,属于醛类;D为CH3COOH,官能团为羧基,属于羧酸类;E为CH3COOC2H5,官能团为酯基,属于酯类;F为CH3CH2Br,官能团为溴原子,属于卤代烃类;
(2)
①A→F:乙烯与溴化氢在一定条件下发生加成生成溴乙烷,化学方程式为:CH2=CH2+HBrCH3CH2Br;属于加成反应;
②B→C:乙醇催化氧化为乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;属于氧化反应;
③B+D→E:乙醇和乙酸发生取代反应生成乙酸乙酯,化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+ H2O,属于取代反应或酯化反应;
19. 分馏 CH2=CH2 CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl ④ 乙烯与HCl的加成反应的原子利用率为100%;乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物,产物不纯
【详解】(1)石油经过分馏可生产石油气、汽油,煤油、柴油等产品,操作①的名称为分馏;
(2)乙烯中含有碳碳双键,结构简式为;
(3)反应③为乙烯和水发生加成反应生成乙醇,化学方程式为,反应类型是加成反应;
反应⑥为乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯乙烷,化学方程式为,反应类型是取代反应;
(4)氯乙烷可通过乙烯与HCl发生加成反应或乙烷与氯气发生取代反应制得,最好的方法是通过加成反应(④)制得,因为乙烯与HCl的加成反应的原子利用率为100%;乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物,产物不纯。
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