选择性必修3 第二章 烃 章末单元同步练习题(含解析)

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名称 选择性必修3 第二章 烃 章末单元同步练习题(含解析)
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-03 14:14:11

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第二章 烃 章末单元测试题
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共45分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列表示不正确的是(  )
A.乙炔的实验式C2H2 B.乙醛的结构简式CH3CHO
C.2,3-二甲基丁烷的键线式 D.乙烷的球棍模型
2. 有8种物质:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧环己烯。其中既不能使KMnO4酸性溶液褪色,也不能与溴水反应使溴水褪色的是(  )
A.①②③⑤ B.④⑥⑦⑧ C.①④⑥⑦ D.②③⑤⑧
3. 下列系统命名法正确的是(  )
  A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.2,3-二乙基-1-戊烯
C.2-甲基-3-丁炔 D.对二甲苯
4. 下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法不正确的是(  )
A.a能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.b的分子式为C5H12
C.b和c互为同系物
D.d为平面形分子,属于烷烃
5. 以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示,关于以上有机化合物的说法正确的是(  )
A.物质a最多有10个原子共平面
B.物质b的分子式为C10H14
C.物质c能使高锰酸钾溶液褪色
D.物质d与物质c互为同分异构体
6. 联苯的结构简式为,下列有关说法正确的是(  )
A.联苯分子中含有6个碳碳双键
B.联苯的一氯代物有5种
C.联苯可发生取代反应,但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.联苯和蒽()互为同系物
7. 苯和苯乙烯是重要的化工原料,下列有关苯和苯乙烯的说法错误的是(  )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60 ℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯乙烯与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
8. 下列反应的产物中,一定不存在同分异构体的反应是(  )
A.甲烷与氯气发生取代反应
B.丙烯与水在催化剂的作用下发生加成反应
C.异戊二烯[CH2=C(CH3)CH=CH2]与等物质的量的Br2发生加成反应
D.甲苯与液溴在催化剂条件下反应
9. 已知丁烷的分子结构可简写成键线式结构:或。有机物X的键线式结构为,有机物Y与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物X。下列有关说法错误的是(  )
A.有机物X的一氯代物只有4种
B.用系统命名法命名有机物X,名称为2,2,3-三甲基戊烷
C.有机物X的分子式为C8H18
D.Y的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基 2 戊烯
10.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如下:
下列有关X的说法正确的是(  )
A.相同条件下,X的密度比水大
B.X的分子式为C6H14,X的同分异构体共有6种
C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D.实验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
11. 某同学分别用下列装置a和b制备溴苯,下列说法错误的是(  )
A.两烧瓶中均出现红棕色气体,说明液溴沸点低
B.a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,说明烧瓶中发生取代反应
C.b装置试管中CCl4吸收Br2,液体变红棕色
D.b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用,漏斗内形成白烟
12.某烃的结构简式如下,下列说法不正确的是(  )
A.1 mol该烃完全燃烧需消耗O2 11 mol
B.与氢气完全加成后的产物分子中含2个甲基
C.1 mol该烃完全加成消耗Br2 3 mol
D.分子中一定共平面的碳原子有6个
13.二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂,可用于制备高性能超分子聚合物,其结构如下图所示。下列有关二异丙烯基苯的说法错误的是(  )
A.在催化剂存在下可发生加聚反应
B.与溴水混合后加入FeBr3可发生取代反应
C.1 mol该物质最多可以与5 mol H2反应
D.其一氯代物有5种
14.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误的结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下表中有关推论正确的是(  )
选项 已知事实 推论
A 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯的同系物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B 乙烯分子中所有原子在同一平面上 丙烯分子中所有原子在同一平面上
C 乙烯在空气中燃烧有黑烟 苯在空气中燃烧产生的烟更浓
D 烷烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大 炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大
15.下列关于有机物(a)、(b) 、(c)的说法错误的是(  )
A.a、b、c的分子式均为C8H8
B.b的所有原子可能处于同一平面
C.c的二氯代物有4种
D.a、b、c均能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
二、填空题(本题包括5个小题,共55分)
16.(10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。请回答下列问题:
(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,则烃A的质量为    g,燃烧时消耗标准状况下氧气的体积为    L。
(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为       。
(4)若烃A能使溴水褪色,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,烃A可能的结构简式为      (任写一个)。
(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有    种同分异构体。
17.(12分)(1)乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4种有机化合物分别在一定条件下与H2充分反应。
①若烃与H2反应的物质的量之比为1∶3,说明该烃分子中存在   结构,它是     。
②若烃与H2反应的物质的量之比为1∶2,说明该烃分子中存在   结构,它是 。
③苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为 。
(2)按分子结构决定性质的观点可推断有如下性质:
①苯基部分可发生    反应和    反应;
②—CHCH2部分可发生     反应和     反应;
③该有机化合物滴入溴水后生成产物的结构简式为         ;滴入酸性高锰酸钾溶液后生成产物的结构简式为      。
18.(10分)Ⅰ.某烷烃的结构简式为。
(1)用系统命名法命名该烃:               。
(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构有   种(不包括立体异构,下同)。
(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的,则原炔烃的结构有   种。
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有   种。
Ⅱ.如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物,化学家Tim Rickard将其取名为“doggycene”。请回答下列问题:
(1)有机化合物doggycene的分子式为     。
(2)0.5 mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为    mol。
(3)有关有机化合物doggycene的说法正确的是   。
A.该物质为苯的同系物 B.该物质能发生加成反应
C.该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.该物质在常温下为气态
19.(12分)对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如下:
CD
已知:D的分子式为C8H8Br2,且分子中含甲基。回答下列问题:
(1)B的名称为     ;E中官能团的名称为 。
(2)催化剂a的化学式是     ;C的结构简式为 。
(3)写出反应C→D的化学方程式:             ;其反应类型为     。
(4)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则M的结构有     种,其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为     。
20.(11分)某些废旧塑料可采用下述方法处理:将废旧塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质,实验装置如图所示。
加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表:
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数/% 12 24 12 16 20 10 6
请回答下列问题:
(1)试管A中的残余物有多种用途,经过如下转化就可以制取高聚物聚乙烯。
A中残余物CaC2C2H2乙烯聚乙烯
写出反应④的化学方程式 ,反应类型为_____________。
(2)试管B收集到的产品中,有能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质,其一氯代物有________种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象是____________________。经溴水充分吸收,剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为________。
(4)产物中的苯和甲苯也是煤干馏的产物,若在煤焦油中获取苯或甲苯可用______方法。
(5)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途__________________________、______________________________。
1.答案:A
解析:乙炔的分子式为C2H2,实验式为CH,故A错误;乙醛的分子式为C2H4O,结构简式为CH3CHO,故B正确;2,3-二甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2,键线式为,故C正确;乙烷的结构简式为CH3CH3,球棍模型为,故D正确。
2.答案:C
解析:酸性KMnO4溶液能氧化烯烃、炔烃、苯的同系物等;溴水能与烯烃、炔烃等发生加成反应。聚丙烯的结构简式为
3.答案:B
解析:先根据名称写出相应的碳骨架结构,再用系统命名法正确命名并与已知名称对照。
A项,正确名称为2,4-二甲基己烷;B项,名称为2,3-二乙基-1-戊烯;C项,名称为3-甲基-1-丁炔;D项,名称为1,4-二甲苯。
4.答案:D
解析:a为2-甲基丙烯,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;b为新戊烷,分子式为C5H12;c为异丁烷,和b同属于烷烃,互为同系物;d为环己烷,属于环烷烃,且不是平面形分子。
5.答案:D
解析:分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内,故A错误;由结构可知b的分子式为C10H12,故B错误;物质c中不含有被高锰酸钾溶液氧化的基团,高锰酸钾溶液不褪色,故C错误;物质c与物质d的分子式相同都为C10H16,结构不同,互为同分异构体,故D正确。
6.答案:C
解析:苯分子不是单双键交替的结构,所以联苯分子中不含有碳碳双键,A错误;联苯中不同化学环境的氢原子有3种,则一氯代物有3种,B错误;联苯由两个苯环相连而成,与苯的性质相似,可发生取代反应,但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;联苯和蒽()的结构不相似,组成上也不是相差若干个CH2,二者不互为同系物,D错误。
7.答案:D
解析:苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60 ℃发生硝化反应,生成硝基苯,A正确;苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,B正确;苯乙烯含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;苯乙烯在一定条件下能与HCl发生加成反应而不是取代反应,所以在一定条件下与HCl发生反应生成1-氯苯乙烷或2-氯苯乙烷,D错误。
8.答案:A
解析:A项,甲烷与氯气发生取代反应的四种有机产物均只有一种结构;B项,丙烯与水发生加成反应的产物可以是1-丙醇或2-丙醇两种同分异构体;C项,异戊二烯与Br2可以发生1,2加成、3,4加成得两种产物,也可以发生1,4加成,共有3种同分异构体;D项,甲苯与液溴在催化剂条件下反应时,邻位、对位的氢原子易被取代,可以生成一溴代物(2种)、二溴代物(2种)、三溴代物。
9.答案:A
解析:A 根据信息提示,X的结构简式为,分子式为C8H18,名称为2,2,3 三甲基戊烷,其有5种不同化学环境的氢原子,所以其一氯代物有5种,B、C项不符合题意,A项符合题意;X是Y和等物质的量的H2加成后的产物,所以Y可能的结构有3种,分别为名称依次为3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3,4,4-三甲基 2 戊烯、3,4,4-三甲基-1-戊烯,D项不符合题意。
10.答案:D
解析:烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7,则C、H原子数目之比为∶=3∶7=6∶14,烷烃通式为CnH2n+2,故X分子式为C6H14。烷烃X能萃取溴水中的溴,上层呈橙红色,说明X的密度比水小,故A错误;C6H14的同分异构体有己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷,共5种,故B错误;X为烷烃,不能与溴发生加成反应使溴水褪色,故C错误;C6H14能发生取代反应得到溴代烃,溴代烃不溶于水,向试管中加水,若上层液体体积变大,则说明试管2中的有机层在下层,故D正确。
11.答案:B
解析:制备溴苯的过程中有热量产生,溶液温度升高,导致沸点较低的液溴挥发,成为红棕色的溴蒸气,故A正确;a装置中的溴蒸气挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收,也会产生淡黄色的溴化银沉淀,故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,不能说明苯和液溴发生了取代反应,故B错误;b装置中挥发的Br2被CCl4吸收,成为红棕色的Br2的四氯化碳溶液,故C正确;HBr气体极易溶于水,用倒置的漏斗可防止倒吸,用浓氨水吸收HBr,挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br,有白烟生成,故D正确。
12.答案:B
解析:该有机化合物的分子式为C8H12,1 mol该烃完全燃烧消耗O2的物质的量为11 mol,A项正确;该分子有一个支链,与氢气完全加成后的产物为CH3CH2CH2CH(CH2CH3)2,分子中含有3个甲基,B项错误;该分子含有一个和一个-C≡C-,1 mol该烃完全加成消耗Br2 3 mol,C项正确;该烃分子中含有和-C≡C-,结合乙烯和乙炔的结构判断,分子中一定共平面的碳原子有6个,D项正确。
13.答案:B
解析:二异丙烯基苯分子中含有碳碳双键,在催化剂存在下可发生加聚反应,A正确;苯与溴水不能发生取代反应,可与液溴在FeBr3的催化下可发生取代反应,二异丙烯基苯与溴水只能发生加成反应,B错误;碳碳双键、苯环都能与H2发生加成反应,所以1 mol该物质最多可以与5 mol H2反应,C正确;二异丙烯基苯分子中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯取代产物有5种,D正确。
14.答案:C
解析:大部分苯的同系物(如甲苯)能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;丙烯分子中有饱和碳原子,所有原子不可能共面,B错误;苯含碳量更高,在空气中燃烧产生的烟更浓,C正确;炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而减小,D错误。
15.答案:C
解析:结构中每个顶点为碳原子,每个碳原子形成四个共价键,不足键用氢补齐,a、b、c的分子中都含有8个C和8个H,则分子式均为C8H8,故A正确;b中苯环、碳碳双键为平面结构,与苯环或碳碳双键上的碳直接相连的所有原子处于同一平面,单键可以旋转,则所有原子可能处于同一平面,故B正确;c有两种氢原子,c的一氯代物有两种,采用“定一移一”法,先固定一个Cl,第二个Cl的位置如图所示:,移动第一个Cl在①位、第二个Cl在④位,c的二氯代物共有6种,故C错误;a、b、c中均有碳碳双键,具有烯烃的性质,均能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,故D正确。
16.答案:(1)C6H12 (2)42 100.8 (3)
(4)(CH3)2CHC(CH3)CH2或 (CH3)2CC(CH3)2或(CH3)3CCHCH2 (5)5
解析:(1)0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2 mol,根据原子守恒确定A分子中C原子数目为6,H原子数目为12,故烃A分子式为C6H12。(2)根据C原子守恒可知参加反应的烃A的物质的量为0.5 mol,故参加反应的烃A的质量为0.5 mol×84 g·mol-1=42 g,故消耗氧气的物质的量为0.5 mol×(6+)=4.5 mol,标准状况下氧气的体积为4.5 mol×22.4 L·mol-1=100.8 L。(3)烃A分子式为C6H12,烃A不能使溴水褪色,不含不饱和键,在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,A为环己烷,结构简式为。(4)烃A能使溴水褪色,则分子中含有1个碳碳双键,在催化剂作用下与H2加成的产物分子中含有4个甲基,故加成产物的结构简式为或。若加成产物为,对应的A的结构为(CH3)2CHC(CH3)CH2或(CH3)2CC(CH3)2;若加成产物为,对应的A的结构为(CH3)3CCHCH2。(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物的分子式为C5H10,分子中含有1个碳碳双键,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH2CHCH2、CH3CH2CHCHCH3、CH2C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CCHCH3、(CH3)2CHCHCH2。
17.答案:(1)①苯环 甲苯 ②碳碳三键 乙炔 ③1∶4
(2)①加成 取代 ②加成 氧化
③  
解析:(1)+H2,-C≡C-+2H2-CH2-CH2-
+3H2 , +4H2。由不同的基团与H2的定量反应,可以确定分子的结构。(2)①苯环可以发生加成反应和取代反应;②碳碳双键可以发生加成反应和氧化反应;③滴入酸性高锰酸钾溶液后,苯环上的-CH=CH2被氧化为羧基。
18.答案:Ⅰ.(1)2,3-二甲基戊烷 (2)5  (3)1 (4)6
Ⅱ.(1)C26H26 (2)16.25  (3)B
解析:Ⅰ.(1)该烷烃的系统命名为2,3-二甲基戊烷。(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则加氢后原双键两端的碳原子上至少各含有1个氢原子,故碳碳双键可能的位置为,共有5种。(3)若该烷烃是由炔烃加氢后得到的,则加氢后原碳碳三键两端的碳原子上至少各含有2个氢原子,故原炔烃只能为。(4)由该分子的结构可看出,左端两个甲基连在同一个碳原子上,两个甲基上的氢原子是等效氢原子,其他位置上的氢原子均不等效,故其一氯代烷共有6种。
Ⅱ.(1)由doggycene分子的结构简式可知其分子式为C26H26。(2)由doggycene的分子式为C26H26可得,0.5 mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为0.5 mol×(26+)=16.25 mol。(3)因doggycene的分子结构中含有苯环,且只含有C、H元素,因此该物质属于芳香烃,但根据同系物的定义可判断,该物质不属于苯的同系物;其为不饱和烃,且苯环上有烷基,故其能发生加成反应,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色。因doggycene分子含有26个碳原子,常温下不可能为气态。
19.答案:(1)乙苯 碳溴键、碳碳双键 (2)FeBr3 
(3)+Br2+HBr  取代反应
(4)11 
解析: 与CH3CH2Br在一定条件下发生取代反应生成;与Br2在催化剂a条件下发生反应并结合E的结构可知,该反应为苯环上乙基对位碳原子上的氢原子被取代,则C为;C与Br2在光照条件下发生侧链上的取代反应生成D,D可能是或,又已知D中含有甲基,则D为。
(1)B为乙苯,E为,所含官能团为碳溴键、碳碳双键。(2)B到C发生苯环上的取代反应,应在FeBr3作催化剂条件下发生反应。C的结构简式为。(3)在光照条件下与溴蒸气发生侧链上的取代反应得到D为,发生的反应为+Br2+HBr。(4)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基。
①两个取代基可能是—Br和,在苯环上还有邻位和间位两种结构;
②若为—Br和—CH2CH2Br,在苯环上有邻、间、对三种位置;
③若为—CH2Br和—CH2Br,在苯环上有邻、间、对三种位置;
④若为—CH3和—CHBr2,在苯环上有邻、间、对三种位置;
因此M的结构有11种。其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为。
20.答案:(1)nCH2===CH2  加聚反应 (2)4 
(3)橙色溶液变浅(或褪色) 4.8  (4)蒸馏(或分馏) 
(5)作燃料 合成氨原料(或化工原料)
解析:根据信息可知加热聚丙烯塑料得到的产物,不和溴水反应的气体产物氢气和甲烷会逸出,在最后的尖嘴玻璃导管口点燃,乙烯和丙烯进入C中,和溴水发生加成反应,液体产物苯和甲苯在B中冷凝,固体产物碳留在试管A中。(1)残留在试管中的是固体碳,和CaO反应生成CaC2,CaC2和水反应生成乙炔,乙炔和H2加成生成乙烯,乙烯聚合成聚乙烯。反应的方程式为nCH2===CH2,为加聚反应。(2)B中冷凝的是苯和甲苯,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其苯环上的一个氢原子被氯原子取代,有邻、间、对三个位置,甲基上的一个氢原子也可以被氯原子取代,所以甲苯的一氯代物有四种。(3)乙烯、丙烯进入溴水中,和溴发生加成反应,使溴水褪色。从溴水中逸出的气体是氢气和甲烷,两者的质量分数分别为12%、24%,即质量比为1∶2,那么物质的量之比为∶=4∶1,平均相对分子质量==4.8。(4)苯和甲苯混溶,分离两者只能采用蒸馏法。(5)氢气和甲烷都是重要的化工原料,可以作燃料,也可以用来合成氨。
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