第二章《烃》检测题(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 第二章《烃》检测题(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-30 20:34:25

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第二章《烃》检测题
一、单选题
1.下列关于化合物 的说法正确的是
A.与苯互为同系物
B.可以发生取代、加成、加聚反应
C.分子中所有原子可能共平面
D.一氯代物有4种(不考虑立体异构)
2.下列说法正确的是
A.质谱、红外光谱都能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量
B.核磁共振氢谱中,CH3COOH、CH3OH都可给出两种峰信号
C.C3H7Cl有3种同分异构体
D.乙二醇和丙三醇互为同系物
3.下列物质对应名称不正确的是
A.NaOH:烧碱 B.CuSO4:胆矾 C.Na2CO3:纯碱 D.C2H6:乙烷
4.2021年诺贝尔化学奖授予科学家本亚明·利斯特和戴维·麦克米伦,以表彰他们在发展不对称有机催化中的贡献。Diels-Alder反应是不对称有机催化的经典反应,转化关系如图所示(、、、为不同的烃基)。
下列说法错误的是
A.X、Y都可以作为合成高分子化合物的单体
B.上述反应属于加成反应
C.Z分子中六元环上有2个手性碳原子(连有4个不同原子或基团的碳原子)
D.Y可能与环烷烃互为同分异构体
5.下列物质中,与化合物C2H6互为同系物的是
A.C4H10 B.C2H4 C.C3H6 D.C6H6
6.下列物质中与CH4互为同系物的是
A.C6H6 B.C2H4 C.C3H8 D.C2H2
7.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水 B.反应②中只有碳氢键的形成
C.汽油主要是C5 C11的烃类混合物 D.图中a的名称是2-甲基丁烷
8.实验室制备乙烯并用乙烯与溴的四氯化碳溶液反应制取1,2-二溴乙烷的装置如下图所示。下列说法正确的是
A.装置I中发生反应时,应使温度缓慢上升
B.向装置II中加入酸性KMnO4溶液以除去乙烯中的SO2
C.装置III中反应后所得1,2-二溴乙烷与四氯化碳混合溶液可采用分液的方法进行分离
D.装置IV中盛放的氢氧化钠溶液可用于吸收挥发出来的溴蒸气
9.除去乙烷气体中混有的乙烯杂质,可以选用( )
A.酸性高锰酸钾溶液 B.氢气
C.溴水 D.NaOH溶液
10.下列说法正确的是
A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,一定互为同系物
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定互为同分异构体
C.分子式符合通式CnH2n+2,且n值不同的两种烃互为同系物
D.和互为同分异构体
11.实验室制取少量溴苯并提纯的过程中不能达到实验目的的是
A B C D
制备溴苯 吸收尾气 水洗后分液 分馏获得溴苯
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
12.实验室以电石(主要成分是CaC2)为原理制备乙炔,装置如图所示。完成下列填空:
(1)仪器A的名称是_______。
(2)实验室制取乙炔的化学方程式为:_______ 。
(3) CaC2属于_______(共价化合物,离子化合物)
(4)为避免电石和水反应过于激烈,除控制分液漏斗外,还要用_______代替水。
(5)为除去乙炔中混有的少量硫化氢杂质,可将气体通过_______(选填编号)。
a.酸性KMnO4溶液 b.CCl4 c.NaOH溶液
13.甲、乙分别是甲烷、苯中的一种,已知:乙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;甲既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定条件下可与液溴发生取代反应,且一定条件下,1 mol甲可以和3 mol H2完全加成。
(1)甲的结构简式:___________,乙的空间结构:______________________;
(2)写出乙与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式:__________________________________________;
(3)把甲加入到盛有溴水的试管中,液体会出现分层现象,充分振荡、静置,出现橙红色液体的一层在_________(填“上”或“下”)层;
(4)在浓硫酸作用下,甲与浓硝酸反应的化学方程式:_________________________________________;
(5)等物质的量的甲、乙完全燃烧消耗O2的物质的量________________(填“甲>乙”、“甲<乙”或“甲=乙”)。
14.请按下列要求填空:
(1) 系统命名为:_______;
(2)羟基的电子式:_______;
(3)与H2加成生成 的炔烃的结构简式:_______;
(4)以甲苯为主要原料制TNT(三硝基甲苯):_______。
15.用系统命名法命名下列物质:
① __________________________________;
② __________________________________。
16.(1)已知 HClO 的酸性处于H2CO3和HCO之间,则NaClO 溶液中通入少量CO2 的离子方程式为_______________。比较碱性:CO _____ ClO-(填“>”、 “<”或“=”)
(2)写出氯化镁的电子式_________。
(3)正丁烷和异丁烷互为同分异构体,但异丁烷的沸点(-11.7℃)低于正丁烷(-0.5℃),主要原因是____________________________________________。
(4)苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是____________________________________________。
17.(1)写出有机物的系统命名_____________。
(2)键线式表示的分子式为;名称是__________。
(3)中含有的官能团的名称为__________。
(4)某烃相对分子质量为106,则该烃的分子式为___;若该烃含苯环,则在苯环上的一硝基取代物共有__种。
18.固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体.CO2与化合物Ⅰ反应生成化合物Ⅱ,如反应所示(其他试剂、产物及反应条件均省略).
(1)化合物Ⅰ的官能团名称为___________,分子式为______,1 mol该物质完全燃烧需消耗_______mol O2 .
(2)写出化合物Ⅰ在一定条件下的加聚反应方程式___________。(不需要注明反应条件).
19.已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮,例如:。分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后,生成正丁酸和3-已酮。请据此推测该烯烃的结构简式_______。
三、有机推断题
20.现有下列有机化合物,请按要求填:
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)以上互为同分异构体的是_____(填字母序号,下同),与CH3CH3互为同系物的是____ 。
(3)写出A的顺式结构的结构简式_____。
(4)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.
21.(1)写出CH3CH=CHCH3这种烯烃的顺、反异构体的结构简式:________、__________。
(2)有下列五种烃:① ② ③乙烷 ④正戊烷 ⑤⑥ ,其中② ③ ④ ⑤四种物质按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是______________(填序号),等质量的①③⑥三种物质,完全燃烧时消耗O2的物质的量由多到少的顺序为_________。
(3)某芳香烃的分子式为C8H10,它可能有的同分异构体共 ____________________种,其中_________________________(结构简式)在苯环上的一溴代物只有两种
(4)有机物M分子式为C4H8O3,同温同压下,等质量的M分别与足量的金属钠、NaHCO3溶液反应,可得到等量的气体;在浓硫酸存在下,M还能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物N。根据上述性质,确定C4H8O3的结构简式为________________,写出M→N对应的化学方程式__________________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.二苯基甲烷含有两个苯环,苯的同系物只含有一个苯环,且不符合CnH2n-6的通式,不是苯的同系物,A错误;
B.二苯基甲烷苯环上可以发生取代与加成反应,但不含碳碳双键,不能发生加聚反应,B错误;
C.分子中含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则所有原子不可能共平面,C错误;
D.二苯基甲烷苯环上有3种H,烃基上有1种H,共4种H,一氯代物有4种,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.质谱能够快速、精确地测定有机物的相对分子质量,红外光谱不能测定有机物的相对分子质量,可以获得分子中含有的化学键或官能团信息,A错误;
B.CH3COOH和CH3OH分子中都含有两种不同化学环境的氢原子,它们在核磁共振氢谱中都可给出两种峰信号,B正确;
C.因为丙烷有2种等效氢,所以C3H7Cl也有两种同分异构体,分别是:1-氯丙烷、2-氯丙烷,C错误;
D.同系物指结构相似,分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物,乙二醇和丙三醇的羟基数目不同,组成不相似,不互为同系物,D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.NaOH俗称烧碱,A不选;
B.胆矾的化学式为,是硫酸铜,B选;
C.俗称纯碱,C不选;
D.的名称是乙烷,D不选;
答案选B。
4.C
【详解】A.X、Y都含碳碳双键,它们都能发生加聚反应合成高分子化合物,故A选项正确;
B.X、Y都含碳碳双键,可以发生加成反应,所以题述反应实质是加成反应,故B选项正确;
C.双键碳原子不是手性碳原子,所以Z分子中六元环上有4个手性碳原子,故C选项错误;
D.等碳原子数的烯烃与环烷烃互为同分异构体,都符合通式,所以Y可能与环烷烃互为同分异构体,故D选项正确。
故选C选项。
5.A
【详解】 A.C4H10属于烷烃,与C2H6分子组成上相差两个CH2原子团,互为同系物,正确;
B.C2H4与C2H6相差不是CH2原子团,且含官能团不同,不互为同系物,错误;
C.C3H6与C2H6相差不是CH2原子团,且含官能团不同,不互为同系物,错误;
D.C6H6与C2H6相差不是CH2原子团,不互为同系物,错误。
6.C
【详解】CH4属于烷烃,化学式不同的烷烃互为同系物。
A.C6H6为苯,结构与甲烷不相似,不属于同系物,故A错误;
B.C2H4为乙烯,含有碳碳双键,结构与甲烷不相似,不属于同系物,故B错误;
C.C3H8为丙烷,与甲烷属于同系物,故C正确;
D .C2H2为乙炔,含有碳碳三键,结构与甲烷不相似,不属于同系物,故D错误;
故选:C。
7.B
【详解】A.反应①是CO2与H2反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H2O生成,即反应化学方程式为CO2+H2=CO+H2O,产物中含有水,故A正确;
B.反应②是CO与H2反应生成(CH2)n,(CH2)n中含有碳碳键和碳氢键,故B错误;
C.由示意图可知,汽油的主要成分是C5~C11的烃类混合物,故C正确;
D.根据a的球棍模型,可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3,系统名称为2-甲基丁烷,故D正确;
答案选B。
8.D
【详解】A.装置I中浓硫酸与乙醇混合加热170℃,发生消去反应产生乙烯;若加热140℃,发生取代反应产生乙醚,因此装置I发生反应时,应使温度快速上升170℃,避免副反应的反应,A错误;
B.乙烯、SO2都能够使酸性KMnO4溶液褪色,应该使用NaOH溶液除去乙烯中的SO2,B错误;
C.在装置III中乙烯与溴发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷与四氯化碳是互溶的沸点不同的溶液混合物,可采用蒸馏的方法进行分离,C错误;
D.Br2蒸气对大气会造成污染,可根据Br2能够与碱反应的性质,在装置IV中用氢氧化钠溶液吸收挥发出来的溴蒸气,D正确;
故合理选项是D。
9.C
【详解】A.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,不能除杂,故A错误;
B.乙烯和氢气发生加成反应生成乙烷,易引入新杂质氢气,故B错误;
C.乙烯与溴水反应、乙烷不能,洗气可分离,故C正确;
D.二者均与NaOH溶液不反应,不能除杂,故D错误;
答案选C。
10.C
【详解】A.分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,若二者结构不相似,就不能互为同系物,如CH2=CH2属于烯烃,分子式C2H4;环丙烷分子中C原子之间以单键结合形成链状,剩余价电子全部与H原子结合,其分子式是C3H6,二者相差1个CH2原子团,但它们不是同系物,A错误;
B.同分异构体的组成元素相同,各元素质量分数也相同,但组成元素相同,各元素质量分数也相同的物质分子式不一定相同,如乙炔与苯不是同分异构体,前者分子式是C2H2,后者是C6H6,二者不是同分异构体,B错误;
C.分子式符合通式CnH2n+2的物质属于烷烃,物质的结构相似,若其n值不同,则两种烃互为同系物,C正确;
D.二者可看作是甲烷分子中的2个H原子被2个Cl原子取代产生的物质,由于甲烷是正四面体结构,物质分子中任何两个化学键都相邻,所以和是同一物质,D错误;
故合理选项是C。
11.A
【详解】A.实验室制取少量溴苯是用苯与液溴在三溴化铁催化作用下反应生成的,苯与溴水不反应,不能达到实验目的,故A符合题意;
B.苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr气体,用NaOH可吸收HBr,且有防倒吸装置,能达到实验目的,故B不符合题意;
C.溴苯密度比水大,且不溶于水,故水洗后分液,能达到实验目的,故C不符合题意;
D.溴苯中混有苯,利用液体混合物成分沸点不同,通过分馏获得溴苯,能达到实验目的,故D不符合题意;
答案选A。
12.(1)圆底烧瓶
(2)CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
(3)离子化合物
(4)饱和食盐水
(5)c
【分析】(1)
仪器A的名称是圆底烧瓶;
(2)
电石和水反应生成氢氧化钙和乙炔,化学方程式为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑;
(3)
CaC2含有Ca2+和C,电子式Ca2+ [:C C:]2-,属于离子化合物;
(4)
该反应非常剧烈,为控制反应速率,可用饱和食盐水代替水来实验;
(5)
a.酸性KMnO4溶液能将乙炔氧化,不能作为除杂剂,b.CCl4与乙炔均为有机物,可相互溶解,不选,c.NaOH溶液能吸收H2S而乙炔不溶于溶液中,可作为除杂剂,故选:c。
13. 正四面体 CH4 +Cl2 CH3Cl+HCl 上 甲>乙
【分析】甲既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定条件下可与液溴发生取代反应,且一定条件下,1 mol甲可以和3 mol H2完全加成,则甲为苯;乙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,则乙为甲烷。
【详解】(1)甲为苯,苯的结构简式为。乙为甲烷,甲烷的空间结构为正四面体。
(2)甲烷与Cl2发生取代反应生成一氯甲烷,反应的化学方程式为:CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
(3)由于溴在苯中的溶解度远大于溴在水中的溶解度,苯将溴从溴水中萃取出来,由于苯的密度比水小,萃取后出现橙红色液体的一层在上层。
(4)在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸发生硝化反应制得硝基苯,反应的化学方程式为:。
(5)苯(甲)完全燃烧的方程式为:2+15O212CO2+6H2O,甲烷(乙)完全燃烧的方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O,等物质的量的苯、甲烷完全燃烧消耗O2的物质的量苯甲烷,即甲乙。
【点睛】烃完全燃烧耗氧量的规律:
烃(CxHy)完全燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O。
(1)等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量取决于(x+),若(x+)的值越大,消耗氧气的物质的量也越大。
(2)等质量的烃完全燃烧时,若烃中氢元素的质量分数越大,其耗氧量越大,即的值越大,则该烃完全燃烧的耗氧量也越大。
14.(1)3,3,5,5—四甲基庚烷
(2)
(3)
(4) +3HNO3+3H2O
【解析】(1)
为最长碳链为7个碳的烷烃,第三个碳上有两个甲基,第五个碳上有两个甲基,系统命名为:3,3,5,5—四甲基庚烷;
(2)
氧原子与氢原子通过一对共用电子对连接,羟基中的氧原子含有一个未成对电子,电子式为 ;故答案为: ;
(3)
的侧链添加碳碳三键,只有一种添加方法,得到的有机物的结构简式为: ;
(4)
以甲苯为主要原料与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应制TNT(三硝基甲苯),同时生成水,反应的化学方程式为:+3HNO3+3H2O。
15. 2,3-二甲基戊烷 4-甲基-2-戊烯
【详解】①属于烷烃,分子中最长碳链含有5个碳原子,支链为2个甲基,名称为2,3-二甲基戊烷,故答案为:2,3-二甲基戊烷;
②属于烯烃,命名时双键的位置要最小,分子中含有碳碳双键的最长碳链含有5个碳原子,支链为1个甲基,名称为4-甲基-2-戊烯,故答案为:4-甲基-2-戊烯。
16. ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO, > 支链越多,其分子间作用力越小 苯胺分子间可形成氢键
【详解】(1) HClO 的酸性处于H2CO3和HCO之间,根据强酸制取弱酸的原理,二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸,所以其离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,CO的碱性大于ClO-的碱性,故答案为:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,>;
(2) 氯化镁是离子化合物,由镁离子和氯离子离子构成,电子式为:,故答案为:;
(3) 在烷烃的同分异构体中,支链越多,其分子间作用力越小,所以熔沸点越低,所以异丁烷的沸点(-11.7℃)低于正丁烷(-0.5℃),故答案为:支链越多,其分子间作用力越小;
(4) 苯胺中有-NH2,分子间可形成氢键,而甲苯分子间不能形成氢键,分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点,故答案为:苯胺分子间可形成氢键。
17. 2,3-二甲基戊烷 2-甲基戊烷 羟基、酯基 C8H10 9
【详解】1)主链有5个碳,2号位和3号位上各有一个甲基,系统命名法为:2,3-二甲基戊烷;
(2)主链有5个碳,2号位上有一个甲基,系统命名法为:2-甲基戊烷;
(3) 中含有的官能团的名称为羟基、酯基;
(4)烃可分为四类:烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物,可根据各类烃的通式逐一讨论,确定其分子式和各同分异构体的结构式,再进一步判断该烃的一硝基取代物共有多少种。
(1)此烃若为:
①烷烃:CnH2n+2,M=106,14n+2=106,n=7.43。
②烯烃:CnH2n,M=106,14n=106,n=7.57。
③炔烃:CnH2n-2,M=106,14n-2=106,n=7.71。
④苯及其同系物:CnH2n-6,M=106,14n-6=106,n=8。
n=8为合理数值,即该炔分子式为C8H10。
C8H10为苯的同系物,共有4种同分异构体: ;
某一硝基取代物(苯环上小圆圈表示取代位置)有: ;故C8H10的一硝基取代物共有9种。故答案为:C8H10;9。
18. 碳碳双键(只写双键不给分) C8H8 10 方程式略(不需要注明反应条件).
【详解】(1)根据化合物Ⅰ的结构简式分析含有的官能团及其分子式,根据分析1 mol该物质完全燃烧需消耗O2 的物质的量.
(2)苯乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯.
解析:(1)含有的官能团是碳碳双键,其分子式是C8H8;
根据 ,1 mol完全燃烧需消耗O2 的物质的量是10mol。
(2)苯乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯,方程式是
19.CH3CH2CH2CH=C(CH2CH3)CH2CH2CH3
【详解】根据已知信息可判断烯烃中碳碳双键断键,不饱和碳原子变为羧基或羰基,若分子式为的某烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化后,生成正丁酸和3-已酮,则羧基和羰基中的碳原子是不饱和碳原子,因此该烯烃的结构简式为CH3CH2CH2CH=C(CH2CH3)CH2CH2CH3。
20. 2-甲基-2-丁烯 C和F B 3 2
【详解】(1) 是烯烃,碳碳双键在2,3号C,在2号C含有1个甲基,其名称是2-甲基-2-丁烯;
(2) 分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体的是C和F,与CH3CH3互为同系物的是B;
(3)A的顺式结构为相同基团在碳碳双键的同一侧,结构简式:;
(4)G 为C4H10O只含饱和键,与钠不反应说明是醚键,同分异构体有CH3-O-CH2CH2CH3、CH3-O-CH(CH3)CH3、CH3CH2-O-CH2CH3共3种;能催化氧化为醛说明含有-CH2OH,同分异构体有CH3CH2 CH2-CH2OH、CH3CH(CH3)-CH2OH共2种。
21. ⑤④②③ ③⑥① 4 HOCH2CH2CH2COOH HOCH2CH2CH2COOH+H2O
【详解】(1)有机结构中顺式表示同一原子或基团在同侧,反式表示同一原子或基团在对位,则CH3CH=CHCH3的顺式结构简式为、反式结构简式为:。
(2)烃的沸点随碳原子数的增大而增大,② ③ ④ ⑤四种物质按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是⑤④②③;等质量的①③⑥三种物质,烃中氢的百分含量越高,完全燃烧时消耗O2的物质的量越大,则由多到少的顺序为③⑥①。
(3)芳香烃的分子式为C8H10,除苯基外还有一个乙基或二个甲基,故该有机物可能是乙苯,或甲基在甲苯的邻、间、对三个位置上,故有4种结构;其中在苯环上的一溴代物只有两种的结构为对二甲苯,即。
(4) 有机物M分子式为C4H8O3,不饱和度为1,同温同压下,等质量的M分别与足量的金属钠、NaHCO3溶液反应,可得到等量的气体,说明存在一个羟基和一个羧基,在浓硫酸存在下,C4H8O3还能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物N,少了一个水分子且是五元环,说明两个基团在两端,即HOCH2CH2CH2COOH,M→N的为化学方程式为:HOCH2CH2CH2COOH+H2O。
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