第3章第2节从化石燃料中获取有机化合物同步练习 (含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第3章第2节从化石燃料中获取有机化合物同步练习 (含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-05 13:15:15

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第3章第2节从化石燃料中获取有机化合物同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关煤的叙述正确的是
A.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,主要含碳、氢元素
B.煤在空气中加强热可得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
C.推广使用煤液化和气化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
D.煤的气化的主要反应是
2.近年来,具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展,下列有关新型无机非金属材料的叙述不正确的是
A.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点
B.碳化硅的硬度大、熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机,其化学式为Si3N4
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
3.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
4.苯乙烯是一种重要的有机化工原料,其结构简式为,它不可能具有的性质是
A.易溶于水,不易溶于有机溶剂
B.在空气中燃烧产生黑烟
C.它能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应
5.科学家在-100℃的低温下合成了一种结构简式为的烃X,实验测得其分子中只有一种氢原子,根据分析,下列说法中不正确的是
A.X的分子式为C5H4
B.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1molX在一定条件下可与2mol氢气发生反应
D.X的一氯代物只有2种
6.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2=CH—CH3)的结构或性质正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.所有的原子都在同一平面内
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.与HCl在一定条件下能加成,并只得到一种产物
7.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都不需验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮且伴有黑烟
D.二者燃烧时都有黑烟生成
8.下列关于苯和乙烯的说法中,不正确的是
A.苯和乙烯都属于不饱和烃
B.苯中的碳碳键和乙烯中的碳碳键相同
C.苯和乙烯分子中的所有原子都在同一平面内
D.苯和乙烯都容易燃烧
9.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
10.①、②是两种常见烃的球棍模型,下列对于其共同点的叙述正确的是
A.①、②两种分子中所有的原子都在同一平面
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能发生加成反应
D.等物质的量①、②完全燃烧时,放出CO2的物质的量相等
11.下列说法正确的是
A.某烃的分子式为C3H6,符合通式CnH2n,故该分子属于烯烃
B.戊烷有3种同分异构体
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.可用酸性高锰酸钾溶液来除去甲烷中混有的少量乙烯
12.下列分子中的各原子均在同一平面上的是
A. B. C. D.
13.四元轴烯(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
14.聚乙烯可用于制作食品包装袋,在一定条件下可通过乙烯生成聚乙烯,下列说法中正确的是
A.完全燃烧等质量的乙烯和聚乙烯时,消耗的氧气相同
B.聚乙烯比乙烷的含碳量高,燃烧时容易产生浓烟
C.乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.乙烯和聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
15.下列几种橡胶中,最不稳定、长期见光与空气作用就会逐渐被氧化而变硬变脆的是
A.天然橡胶()
B.硅橡胶
C.乙丙橡胶()
D.硫化橡胶(天然橡胶中加硫黄,使断裂,使其由线型结构变成体型结构)
二、填空题
16.煤炭在我国能源结构中占有重要地位,合理使用有利于社会可持续发展。
(1)控制燃煤产生的排放,能够减少_________型酸雨的形成。燃煤排放的烟气中还含有其他污染物,请列举一种:_________。
(2)燃煤产生的用处理可生产多种化工产品。用氨水吸收可制得碳酸氢铵,写出该反应的化学方程式:_________。用液氨与反应可制备尿素。硫酸氢铵和尿素这两种氮肥中,氮元素的质量分数较高的是_________。
(3)煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径。水煤气中CO和在加热、加压和催化剂存在条件下可以合成液体燃料,该反应的化学方程式为__________。
17.汽车的发明与使用,是人类智慧的杰出体现,它为人们的生活和生产带来了极大的方便,同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。
(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,造成产生氮的氧化物的主要原因是___________(填字母,下同)。
A.燃烧含氮化合物燃料引起的
B.燃烧含铅汽油引起的
C.是由于汽油燃烧不充分引起的
D.是汽缸中的N2被氧化生成的
(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是___________。
A.汽车尾气—光化学烟雾;工业废气—酸雨;工业废水—“公害病”
B.汽车尾气—酸雨;工业废水—“公害病”;工业废水—光化学烟雾
C.汽车尾气—“公害病”;工业废气—酸雨;工业废水—光化学烟雾
D.汽车尾气—光化学烟雾;工业废气—“公害病”;工业废水—酸雨
(3)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统,其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右,缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有害气体的是___________。
A.CO2和水蒸气 B.NO2和NO C.CO和SO2 D.C粒和含铅化合物
(4)为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类;一类是压缩天然气,另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是___________。
A.碳水化合物 B.碳氢化合物 C.氢气 D.醇类
三、实验题
18.如图为苯和Br2的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入液溴和苯的混合液,几秒内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):_____。
(2)试管C中苯的作用是_____。反应开始后,观察D和E两试管,现象为_____。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的有_____(填字母)。
19.煤的干馏实验如图所示:
(1)煤干馏后得到的固体、液体和气体分别主要含有什么物质?___________
(2)煤焦油经过分馏可以得到萘(),请写出萘的相对分子质量及完全燃烧后的产物。___________、___________
(3)如何证明所得水层中含有氨___________?若用硫酸回收氨以生产化肥,请根据所得产物的化学式计算这种化肥中氮元素的质量分数。___________
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素,A正确;
B.煤在空气中加强热会燃烧,要想将煤干馏,需隔绝空气加强热,B错误;
C.煤的液化和气化,不能减少二氧化碳等温室气体的排放,C错误;
D.煤的气化主要是煤与水蒸气发生置换反应,生成水煤气,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),D错误;
故答案为:A。
2.D
【详解】A.传统的无机非金属材料,缺点为质地较脆,经不起热冲击,新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,能承受高温,强度较高,具有电学特性、光学特性等,A项正确;
B.碳化硅的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承,B项正确;
C.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动机,其化学式为Si3N4,C项正确;
D.光导纤维属于新型无机非金属材料,但合成纤维属于有机高分子材料,D项错误;
故选D。
3.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。
4.A
【详解】A.苯乙烯为烃,难溶于水,易溶于有机溶剂,选A;
B.苯乙烯的分子式为C8H8,与苯的最简式相同,即含碳量很高,故燃烧时产生黑烟,B不选;
C.因分子中含有碳碳双键,所以苯乙烯能与溴水发生加成反应而使溴水褪色;苯乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使酸性KMnO4溶液褪色,C不选;
D.苯乙烯中苯环能与H2发生加成反应,苯乙烯中的碳碳双键和溴、卤化氢、氢气等发生加成反应,D不选;
故本题选A。
5.D
【详解】A.根据烃X的结构简式可知其分子式为C5H4,A正确;
B.X分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;
C.X分子中含两个碳碳双键,1molX在一定条件下可与2mol氢气发生加成反应,C正确;
D.由结构对称性可知,分子中只有一种位置的H,一氯代物只有1种,D错误;
故选D。
6.C
【详解】A.因丙烯分子同乙烯分子一样含有碳碳双键,所以能被酸性KMnO4溶液氧化而使之褪色,A错误;
B.因丙烯分子中含有甲基(—CH3),甲基是三角锥的空间结构,故丙烯中所有原子不可能在同一平面内,B错误;
C.丙烯能与溴发生加成反应,而使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.丙烯能与HCl加成得到两种产物,D错误;
故本题选C。
7.C
【分析】因为甲烷和乙烯的含碳量不同,故燃烧时的现象不同,甲烷含碳量较低,火焰呈淡蓝色,不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟
【详解】A.二者燃烧时现象不相同,故A错误;
B.CH4与C2H4都是可燃性气体,若气体不纯,点燃时可能发生爆炸,因此点燃前需验纯,故B正确;
C.甲烷含碳量较低,燃烧时不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟,故C正确;
D.甲烷含碳量较低,燃烧时不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟,故D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.苯和乙烯中的C原子均不是只以单键与其他原子相连,均为不饱和烃,A正确;
B.苯中的碳碳键介于单键和双键之间的一种特殊化学键,与乙烯中的碳碳双键不同,B错误;
C.苯和乙烯均为平面结构,所有原子都在同一平面内,C正确;
D.苯与乙烯含有碳、氢两种元素,都易燃烧生成二氧化碳和水,D正确;
综上所述答案为B。
9.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。
10.D
【分析】由图可知,①为CH3CH3,②为CH2=CH2。
【详解】A.饱和碳原子具有甲烷的结构特征,CH3CH3含有2个饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面,故A错误;
B.CH3CH3的性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.CH3CH3不含不饱和键,不能发生加成反应,故C错误;
D.乙烷和乙烯分子中均含有2个碳原子,根据碳原子守恒可知,等物质的量①、②完全燃烧时,放出CO2的物质的量相等,故D正确;
故答案选D。
11.B
【详解】A.某烃的分子式为C3H6,也可能是环丙烷,A错误;
B.戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,B正确;
C.正戊烷分子中含有饱和碳原子,为四面体形,所有的碳原子不在同一条直线上,C错误;
D.乙烯和高锰酸钾发生反应会生成杂质气体二氧化碳,不符合除杂目的,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.是乙烯,所有原子均在同一个平面,故A正确;
B.是四面体结构,原子不在同一平面,故B错误;
C.甲基上的原子不在同一个平面,故C错误;
D.是立体结构,原子不在同一平面,故D错误;
故答案为A。
13.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。
14.A
【详解】A.乙烯是聚乙烯的单体,它们的最简式相同,它们含C和H的质量分数分别相等,所以等质量的两者完全燃烧时生成CO2、H2O的量分别相等,消耗的氧气液相同,A正确;
B.聚乙烯燃烧时低烟,有少量熔融落滴,不产生浓烟,B错误;
C.乙烯中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,聚乙烯中不存在碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;
D.乙烯中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,聚乙烯中不存在碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液褪色,D错误;
故答案选A。
15.A
【分析】这道题考查橡胶的性质,当橡胶中含有碳碳双键或碳碳三键时,橡胶不稳定,长期见光与空气作用就会被逐渐氧化而变硬。
【详解】A.天然橡胶中含有碳碳双键,所以不稳定,会被空气氧化而变硬,A正确;
B.硅橡胶不含不饱和键,所以比较稳定,B错误;
C.乙丙橡胶不含不饱和键,所以比较稳定,C错误;
D.选项硫化橡胶中的碳碳双键已断裂,故硫化橡胶稳定,不易被氧化,D错误;
故选A。
16.(1) 硫酸 可吸入颗粒
(2) CO2+H2O+NH3=NH4HCO3 尿素
(3)CO+2H2CH3OH
【详解】(1)煤中含有硫元素,燃烧时会生成二氧化硫,二氧化硫被氧化为三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,二氧化硫气体排放到空气中会形成硫酸型酸雨,煤不完全燃烧还生成可吸入颗粒,故答案为硫酸;可吸入颗粒;
(2)氨气、二氧化碳、水反应生成碳酸氢铵:CO2+H2O+NH3=NH4HCO3;尿素的相对分子质量为60,尿素中氮元素的质量分数是×100%≈46.7%;
碳铵的相对分子质量为:×100%=17.7%,所以氮元素的质量分数较高的是尿素,故答案为CO2+H2O+NH3=NH4HCO3;尿素;
(3)CO和H2在加热和催化剂条件下反应,可以制得液体燃料甲醇(CH3OH),故方程式为:CO+2H2CH3OH。
17.(1)D
(2)A
(3)A
(4)B
【解析】(1)
汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气,造成产生氮的氧化物的主要原因是汽车燃料燃烧产生高温,在气缸内的高温下N2与O2反应产生NO,NO再被O2氧化产生NO2,故合理选项是D;
(2)
汽车尾气中含有的NO、NO2等氮氧化物会造成光化学烟雾;工业废气中含有的SO2、NO2等会导致酸雨的形成;工业废水中含有的重金属阳离子是形成“公害病”的主要物质,故合理选项是A;
(3)
有毒或有刺激性气味的物质、固体颗粒物都对环境造成污染。
A.CO2和H2O均不属于有害气体,A符合题意;
B.NO2和NO都是有毒气体,属于有害气体,B不符合题意;
C.CO和SO2都是有毒气体,属于有害气体,C不符合题意;
D.碳粒和含铅化合物都是对环境有污染的物质,D不符合题意;
故合理选项是A;
(4)
天然气(主要成分CH4)、液化石油气(是C3~C5的烃)其成分中只含C、H元素,所以均为碳氢化合物,故合理选项是B。
18.(1)2Fe+3Br2=2FeBr3、+ Br2+HBr
(2) 吸收溴化氢中的溴和苯蒸汽 D管中石蕊溶液变红色、E管中出现浅黄色沉淀
(3)DEF
【分析】由实验装置图可知,容器A中铁和液溴反应生成溴化铁,在溴化铁做催化剂作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,苯和液溴具有挥发性,溴化氢中含有挥发出的溴和苯蒸汽;试管C中盛有的苯用于吸收挥发出的溴和苯蒸汽;试管D中溴化氢使紫色石蕊溶液变红色,试管E中溴化氢与硝酸银溶液反应生成浅黄色溴化银沉淀;装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收溴化氢,防止污染空气。
(1)
由分析可知,容器A中铁和液溴反应生成溴化铁,在溴化铁做催化剂作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为2Fe+3Br2=2FeBr3、+ Br2+HBr,故答案为:2Fe+3Br2=2FeBr3、+ Br2+HBr;
(2)
由分析可知,试管C中盛有的苯用于吸收挥发出的溴和苯蒸汽;试管D中溴化氢使紫色石蕊溶液变红色,试管E中溴化氢与硝酸银溶液反应生成浅黄色溴化银沉淀,故答案为:吸收溴化氢中的溴和苯蒸汽;D管中石蕊溶液变红色、E管中出现浅黄色沉淀;
(3)
当两端压力发生压力变化时,液体会产生倒吸现象,由实验装置图可知,D、E试管中导气管不插入溶液中可以防止倒吸,装置F中倒置的漏斗可以防止倒吸,所以具有防倒吸作用的仪器有DEF,故答案为:DEF。
19.(1)固体主要是焦炭;液体主要是煤焦油,含苯、甲苯等;气体主要是氢气、一氧化碳、甲烷等
(2) 128 CO2和H2O
(3) 用玻璃棒蘸取水层滴在红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,证明水层中含有氨 21.21%
【解析】(1)
隔绝空气给煤高温加热使其分解的过程叫煤的干馏,所得固体的主要成分是焦炭,液体主要是煤焦油,含苯、甲苯等,气体是焦炉气,含氢气、一氧化碳、甲烷等。
(2)
根据萘的结构简式可确定其分子式为C10H8,其相对分子质量为12×10+1×8=128,该分子只含有C、H两种元素,故燃烧后的产物为CO2和H2O。
(3)
氨的水溶液显碱性,用玻璃棒蘸取水层滴在红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,证明水层中含有氨,若用硫酸回收氨,可得到化肥(NH4)2SO4,其中N元素的质量分数为:。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页