第1章第3节烃同步练习 (含解析)2022-2023学年下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 第1章第3节烃同步练习 (含解析)2022-2023学年下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修3
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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 14:42:42

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第1章第3节烃同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.联苯( )属于芳香烃,其一溴代物有4种
B.CH2=C(CH3)CH=CH2与Br2以物质的量之比1:1加成,产物有3种(不考虑立体异构)
C.和互为同系物
D.柠檬烯分子中所有的碳原子一定在同一平面上
2.法国化学家伊夫·肖万获2005年诺贝尔化学奖。他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间)。
如:
则对于有机物发生烯烃的复分解反应时,可能生成的产物有
①②CH2=CHCH3③CH2=CH2④⑤
A.①③④ B.①③⑤ C.③⑤ D.①③④⑤
3.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
4.下列关于苯的叙述正确的是
A.苯的分子式是C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,所以苯属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式看,分子中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.在加热条件下,苯与液溴发生反应生成溴苯
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同,键长相等
5.下列说法不正确的是
A.甲苯与液溴在FeBr3催化条件下可生成
B.甲苯和氯气光照生成的产物有4种
C.邻二甲苯和液溴在光照下的取代产物可能为
D.甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物只有一种
6.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.用Br2的CCl4溶液验证乙炔的性质,不需要用硫酸铜溶液除杂
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
7.对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法不正确的是
A.对伞花烃的一氯代物有6种
B.对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
C.对伞花烃属于芳香烃,也属于苯的同系物
D.对伞花烃密度比水小
8.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
9.杀虫剂DDT分子结构如图。下列关于DDT的说法中,不正确的是
A.大量使用DDT会使鸟的数量减少
B.DDT属于芳香烃
C.DDT的分子式是C14H9Cl5
D.DDT的性质稳定且难以降解
10.已知:,如果要合成所用的原始原料可以是
A.2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙炔 B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和丙炔 D.2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁烯
11.布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药,下面是其一条高产率的合成路线。下列说法正确的是
A.甲中最多有8个碳原子共平面 B.乙转化为丙为加成反应或还原反应
C.与丙有相同官能团的同分异构体只有6种 D.丁与乙酸互为同系物
12.甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A.反应①的主要产物是
B.反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代
C.反应③的两种物质刚混合时分层,上层呈紫红色
D.反应④的产物的一氯取代物有4种
13.乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:


将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应,则产物不含
A. B.
C. D.
14.由于碳碳双键不能自由旋转,因此和是两种不同的化合物,互为顺反异构体,则二溴丙烯的同分异构体(不含环状结构)有
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
15.烯烃在一定条件下发生氧化反应时,C=C发生断裂,如RCH=CHR’可氧化成RCHO和R’CHO。1 mol下列烯烃分别被氧化后,可能生成1 mol乙醛的是
A.CH3CH=CHCH2CH3 B.CH2=CH(CH2)3CH3
C.CH3CH=CH-CH=CHCH3 D.
二、填空题
16.苯的取代反应
(1)溴化反应
苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应,苯环上的氢原子可被溴原子所取代,生成溴苯。(纯净的溴苯为无色液体,有特殊的气味,不溶于水,密度比水大)
化学方程式:___________。
(2)硝化反应
在浓硫酸作用下,苯在50~60℃还能与浓硝酸发生硝化反应,生成硝基苯。(纯净的硝基苯为无色液体,有苦杏仁气味,不溶于水,密度比水的大)
化学方程式:___________。
(3)磺化反应
苯与浓硫酸在70-80℃可以发生磺化反应,生成苯磺酸。(苯磺酸易溶于水,是一种强酸,可以看作是硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。)
化学方程式:___________。
17.由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C,如图所示:
(1)A的结构简式为:______。
(2)反应①、②的条件分别为:______、______。
(3)反应①中还可能得到的产物有______;反应②以生成一溴代甲苯为主,其一溴代物的产物中还可能有______。
三、实验题
18.制取溴苯的反应装置如图所示:
(1)长导管b的作用:一是_____,二是_____,若用_____代替效果更佳。
(2)导管c不能浸没于液面中的原因是_____。
(3)AgNO3溶液中有浅黄色溴化银沉淀生成,_____(“能”或“不能”)说明发生了取代反应而不是加成反应,理由是_____,若能说明,后面的问题忽略,若不能,实验装置应如何改进:_____。
(4)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这可能是因为_____的缘故。除此之外,制得的溴苯中还可能混有的杂质是_____,根据混合物中各物质的性质,简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作:_____。
19.硝基苯可用于生产染料、香料、炸药等。实验室可用浓硫酸、浓硝酸、苯为原料制备一定量的硝基苯(硝基苯的密度为,沸点;苯的密度为,沸点为)。
I.粗硝基苯的制备,制备装置如图1所示(夹持及加热装置省略):
实验操作:将浓硫酸缓慢加入浓硝酸(约含)中,然后向混合酸中加入苯于容器中,然后水浴加热约,使其充分反应。
(1)方框甲中的仪器是__________形冷凝管,仪器a的容积以__________(填字母)为宜。
A.150 B.200 C.500 D.1000
(2)水浴加热时,除需要水浴锅、热源外,还必须使用的一种玻璃仪器是____。
Ⅱ.硝基苯精制
实验操作:将a中混合液与适量稀溶液混合,然后进行充分振荡、静置、分液,接着依次进行水洗蒸馏(蒸馏装置如图2所示)。
(3)水洗的目的是__________,操作所用试剂应具有的一种性质是__________。
(4)蒸馏过程中仪器c至少需要使用__________个(次);向乙中通冷却水与加热烧瓶的顺序是__________,若最终得到精制产品,则硝基苯的产率是__________(保留三位有效数字)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】A.该分子沿虚线对称,等效氢有3种,所以一溴代物有3种,A项错误;
B.CH2=C(CH3)CH=CH2与Br2以物质的量之比1:1加成,可以发生1,2-加成(两种)、1,4-加成(一种),产物有3种(不考虑立体异构),B项正确;
C.结构相似,相差n个CH2的化合物互为同系物,是酚,是醇,结构不相似,不属于同系物,C项错误;
D.分子中1号碳与2、3、4号碳原子、H形成立体结构为四面体,所以所有碳不可能共面,D项错误;
故选B。
2.D
【详解】依据烯烃的复分解反应,可断裂成以下三个片断:、、。①可由2个组合而成;③CH2=CH2可由2个组合而成;④是由2个组合而成;⑤可由和组合而成,则①③④⑤符合题意,故选D。
3.D
【详解】A.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;
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,B正确;
C.苯乙烯含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.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。
故选D。
4.D
【详解】A.苯的分子式是C6H6,与同数碳原子的烷烃相比,氢原子数少,苯属于不饱和烃,但由于六个碳原子间形成大π键,分子中不存在碳碳不饱和键,所以不能使酸性KMnO4溶液褪色,A不正确;
B.凯库勒式只是表示苯分子结构的一种形式,并没有体现苯分子的真实结构,苯分子中不含有碳碳双键,所以苯不属于烯烃,B不正确;
C.在FeBr3的催化作用下,苯与液溴发生取代反应生成溴苯等,C不正确;
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳碳键的键能都介于单键和双键之间,且都相等,碳碳键的键长相等,D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.甲苯与液溴在FeBr3催化条件下发生苯环上的取代反应,可生成,故A正确;
B.光照下甲基上的H原子被Cl原子取代,则甲苯和氯气光照生成的氯代物有3种(一氯取代有1种、二氯取代有1种、三氯取代有1种),同时还有HCl生成,所以产物共有4种,故B正确;
C.光照下甲基上的H原子被取代,而苯环上的H原子不能被取代,故C错误;
D.甲苯和氯气在光照条件下,只有甲基上的H原子被取代,则甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物有一种,故D正确。
故选C。
6.C
【详解】A.电石跟水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水时可控制反应物水的供给,从而控制生成乙炔的速率,故A正确;
B.酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,故B正确;
C.乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,故C错误;
D.对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,故D正确;
故选C。
7.A
【详解】A.对伞花烃有5种等效氢,如图,对伞花烃的一氯代物有5种,A项错误;
B.与苯环碳原子直接相连的原子和6个苯环碳原子一定共平面,图中2、5碳原子和6个苯环碳原子一定共平面,2碳原子采取sp3杂化,与2碳原子直接相连的四个原子构成四面体形,结合单键可以旋转,与2相连的1个甲基碳原子可在苯环的平面上,对伞花烃中最多有9个碳原子共平面,B项正确;
C.对伞花烃中含有1个苯环,且只含有C、H两种元素,属于芳香烃,苯环侧链上只含有烷基,对伞花烃属于苯的同系物,C项正确;
D.对伞花烃属于烃,其密度比水小,D项正确;
答案选A。
8.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。
9.B
【详解】A.由于DDT难分解,易溶于脂肪,所以容易在鸟类体内聚集,而引起鸟类中毒死亡,A正确;
B.DDT分子中含有氯原子,属于氯代烃,B错误;
C.通过结构式可以知道DDT的分子式为C14H9Cl5,C正确;
D.DDT属于氯代苯性质稳定且难以降解,这正是其被禁用的原因,D正确;
答案选B。
10.A
【详解】根据;由逆推,1-丙炔和2,3-二甲基-1,3-丁二烯可合成 ;由逆推,2-丁炔和2-甲基-1,3-丁二烯可合成 ,故选A。
11.B
【详解】A.甲中苯环上的6个碳原子共平面,和苯环直接相连的碳原子也共平面,以该碳原子为中心,取代基上与该碳原子直接相连的碳原子与其共面,以此类推,取代基上还有一个碳原子与它们共面,所以总共是6+1+1+1=9,所以最多有9个碳原子共平面,A选项错误;
B.乙转化为丙是在催化剂的作用下,碳氧双键与氢气发生加成反应生成 ,是加成反应或还原反应,B选项正确;
C.与丙有相同官能团即含有-OH,除了苯环外,取代基有6个C原子,并且可以是一取代、二取代、三取代等取代方式,所以同分异构体种类远远超过6种,C选项错误;
D.丁的分子式为,乙酸的分子式为C2H4O2,分子组成上并不是相差n个-CH2-,故不互为同系物,D选项错误;
答案选B。
12.B
【详解】A.由图可知,反应①的反应条件为光照下进行取代,氯原子应在甲基上发生取代反应,A错误;
B.反应②中甲苯的邻位和对位同时被取代,说明甲基使苯环上的氢原子易被取代,B正确;
C.甲苯的密度小于水,高锰酸钾水层在下方,刚混合时分层,下层呈紫红色,C错误;
D.由图可知,反应④的产物为甲基环己烷,含有5种等效氢,即一氯取代物有5种,D错误;
故选B。
13.A
【详解】由反应机理可知,①生成,结合溶液中阴离子生成产物,而、、的水溶液中阴离子含有Cl-、I-、Br-,故可以生成、、,不会生成;
故选A。
14.C
【详解】含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为Br2C=CHCH3、、BrCH=CHCH2Br、、CH2=CHCHBr2,共有5种,其中、BrCH=CHCH2Br存在顺反异构体,则二溴丙烯的同分异构体共有7种,故选C。
15.A
【详解】A.1molCH3CH=CH(CH2)2CH3氧化后生成1molCH3CHO和1molCH3(CH2)2CHO,A正确;
B.1molCH2=CH(CH2)2CH3氧化后生成1molHCHO和1molCH3(CH2)2CHO,B错误;
C.CH3CH=CHCH=CHCH3氧化后生成2molCH3CHO和1molOHCCHO,C错误;
D.1mol 氧化后生成1mol 和1molHCHO,D错误;
故答案A。
16.(1)+Br2+HBr
(2)+HO-NO2+H2O
(3)+HO-SO3H(浓) +H2O
【详解】(1)苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应,苯环上的氢原子可被溴原子所取代,生成溴苯,反应为+Br2+HBr;
(2)在浓硫酸作用下,苯在50~60℃还能与浓硝酸发生硝化反应,苯环上的氢原子可被硝基取代生成硝基苯,+HO-NO2+H2O;
(3)苯与浓硫酸在70-80℃可以发生磺化反应,苯环上的氢原子可被-SO3H取代生成苯磺酸+HO-SO3H(浓) +H2O。
17.(1)
(2) 光照 FeBr3催化剂
(3) 、 、
【分析】A为芳香烃,说明含有苯环,根据A的分子式知,A为甲苯,A和溴蒸汽在光照条件下发生取代反应生成B,A和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成C,据此解答。
【详解】(1)A为甲苯,结构简式为;
(2)反应①为甲基上的取代反应,则反应条件为光照;反应②中甲苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成C,反应条件是FeBr3作催化剂、反应物是液溴和Fe;
(3)光照条件下,苯环侧链上的甲基可以得到一溴、二溴和三溴代物,其中二溴和三溴代物的结构简式分别为 、 ;催化剂作用下,苯环上与甲基处于邻、间、对位的氢原子都可以被取代(以邻位和对位为主),因此反应②中其一溴代物的产物中还可能有、 。
18.(1) 冷凝回流 导气 (球形)冷凝管
(2)防止倒吸
(3) 不能 因为挥发出来的Br2也能与AgNO3溶液产生浅黄色沉淀 可以在a、d之间增加一个盛有CCl4的洗气装置
(4) 制得的溴苯中溶解了溴 溴化铁、苯 先是用水洗后分液(除去溶于水的杂质,如溴化铁等),再是用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴),最后水洗后分液(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)、蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯
【分析】苯与液溴发生取代反应,生成溴苯和HBr,由于反应放热,溴、苯沸点低,易挥发,所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯,硝酸银溶液可以检验产物中的HBr。
【详解】(1)苯与液溴发生取代反应,生成溴苯和HBr,由于反应放热,溴、苯沸点低,易挥发,所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯,故长导管的作用为导气兼冷凝、回流反应物,若用(球形)冷凝管代替效果更佳。
(2)HBr极易溶于水,不能将导管c末端浸没于液面中,导管c末端与锥形瓶里液面保持一段距离的目的是防倒吸。
(3)Br2易挥发,反应过程中挥发出来的Br2也能与AgNO3溶液产生浅黄色沉淀,AgNO3溶液中有浅黄色溴化银沉淀生成,不能说明发生了取代反应而不是加成反应,若能说明,需要将Br2除去,可以在a、d之间增加一个盛有CCl4的洗气装置。
(4)纯溴苯为无色液体,密度比水大,制得的溴苯中溶解了溴,而呈褐色;反应过程中,苯和溴不可能完全反应,混合物中含有溴和苯,铁和溴反应还能生成溴化铁,制得的溴苯中还可能混有的杂质是溴化铁、苯;除去混入溴苯中的溴、溴化铁和苯,可先是用水洗后分液(除去溶于水的杂质,如溴化铁等),再是用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴),最后水洗后分液(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)、蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯。
19.(1) 球(蛇) B
(2)温度计
(3) 除去残留的NaOH和生成的可溶性盐 吸水性
(4) 2 通冷却水 79.8%
【分析】实验室利用浓硫酸、浓硝酸、苯为原料在三颈烧瓶中水浴加热55~60℃条件下,制备一定量的硝基苯,同时对粗产品硝基苯继续进行精制,按题目要求解答。
【详解】(1)由于硝基苯的沸点210℃,苯的沸点为80.1℃,为减少苯的挥发,提高反应物的利用率,方框甲中应采用球(蛇)形冷凝管,冷凝回流;加热时,三颈烧瓶中液体体积不宜超过其容积的,不宜少于其容积的,三种液体体积之和约为124mL,故选用200mL的三颈烧瓶较好,B项正确;
故答案为:球(蛇),B。
(2)水浴加热时,除需要水浴锅、热源外,还必须使用温度计测量温度;
故答案为:温度计。
(3)反应后混合液中含有没反应完的硝酸及催化剂硫酸,用NaOH溶液将它们转化为溶于水的盐除去,故相应的操作是充分振荡、静置,然后分液;分液所得产品中残留有NaOH和生成的可溶性盐,再通过水洗除去,然后用干燥剂除去残留的水,因此操作X中所用试剂应具有吸水性;
故答案为:除去残留的NaOH和生成的可溶性盐;吸水性。
(4)由于被蒸馏的液体中含有没反应完的苯及产物硝基苯,而苯的沸点比较低,故装置c先接收苯,然后接收硝基苯,故至少需要用2次;为确保蒸馏中汽化了的物质被冷凝,应先向冷凝管中通入冷却水;原料中苯的物质的量为39mL× 0.88g cm-3÷78g/mol=0.44mol,论上可得到0.44mol硝基苯,实际得到的硝基苯为36mL×1.2g·cm-3÷123g·mol-1,由此可求出产率为×100%=79.8% ;
故答案为:2;通冷却水;79.8%。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页