第二章 烃 单元测试题
一、单选题
1.某烃与氢气加成后得到2,2—二甲基丁烷,该烃的名称可能是( )
A.3,3-二甲基-2-丁炔 B.2,2-二甲基-2-丁烯
C.2,2-二甲基-1-丁烯 D.3,3-二甲基-1-丁烯
2.下列有机物命名不正确的是( )
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.2,2-二甲基-4-乙基己烷
C.2-甲基-1,3-丁二烯 D.4-甲基-1-戊烯
3.相同质量的下列各烃,完全燃烧后生成二氧化碳最多的是()
A.丁烷 B.乙烯 C.乙炔 D.甲苯
4.下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )
A.四个C-H键完全相同 B.CH4的一氯代物只有一种
C.在常温常压下CH2Cl2为液体 D.CH2Cl2只有一种空间结构
5.下列说法正确的是( )
A.乙醇的沸点低于丙烷
B.油脂和蛋白质都是高分子化合物
C.CH2=C(CH3)2的名称是2-甲基-2-丙烯
D.对二甲苯的核磁共振氢谱有2个吸收峰
6.下列物质哪些与苯酚互为同系物( )
A. B.
C. D.
7.有机物 的正确命名为( )
A.2- 乙基- 3,3- 二甲基- 4 -乙基戊烷
B.3,3- 二甲基- 4-乙基戊烷
C.3,3,4 -三甲基己烷
D.2,3,3- 三甲基己烷
8.由两种气态烃组成的混和烃的总物质的量与该混和烃充分燃烧后所得气体产物(二氧化碳和水蒸气)的物质的量的变化关系如下图所示,以下对混和烃组成的判断中正确的是
A.一定有乙烯 B.一定没有甲烷
C.一定有丙烷 D.一定没有乙烷
9.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是( )
A.烷烃同系物随相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃同系物都能使溴水、KMnO4溶液褪色
C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃同系物的密度随相对分子质量增大逐渐增大
10.形成下列高聚物的单体相同的是( )
A.①③ B.③④ C.①② D.②④
11.2008年4月,我国发生了婴幼儿奶粉中三聚氰胺含量超标的重大食品安全事故.三聚氰胺(英文名Melamine)分子结构如图所示,该物质不含 有的元素是( )
A.C B.N C.H D.O
12.下列由实验得出的结论正确的是( )
选项 实验 结论
A 苯中加溴水震荡,溴水层褪色 苯与溴水发生取代反应,生成无色溴苯
B 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 乙酸的酸性大于碳酸的酸性
D 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的一氯甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
13.有关苯的结构和性质,下列说法正确的是( )
A.分子中含有碳碳双键
B.易被酸性KMnO4溶液氧化
C.与溴水发生加成反应而使溴水褪色
D.在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯
14.下列说法中错误的是( )
A.符合通式CnH2n+2(n≥1)且相对分子质量不相等的有机物为同系物
B.符合同一通式且相对分子质量不相等的有机物为同系物
C.乙醇和甲醚不是同系物但是同分异构体
D.CH3CH2CHO、CH2═CHCH2OH、 三种物质互为同分异构体
15.下列叙述错误的是( )
A.1 mol乙烯先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl2 2.5 mol
B.乙烯可以催熟植物的果实
C.丙烯与溴加成反应的产物为BrCH2CHBrCH3
D.工业上可利用乙烯与HCl的加成反应制得较纯净的CH3CH2Cl
16.下列物质中,属于乙醇同系物的是( )
A. B.
C.CH2OHCH2OH D.(CH3)2CHOH
二、综合题
17.有机物A、B、C结构如下:
(1)A分子的主链上有 个碳原子 ;若A是某单烯烃与H2发生加成反应后得到的产物,符合此条件的单烯烃有 种。
(2)B在常温下呈 态;B的系统命名法名称是 。
(3)C的分子式是 ,向C中滴入溴水时,1molC能与 molBr2发生加成。
(4)关于A,B,C三种物质的下列说法中错误的是 。
a.都能发生氧化反应
b.都能发生消去反应
c.都能发生取代反应
d.都能发生聚合反应
18.下列3种有机化合物A: CH2=CH-CH3B: C:CH3CH2OH
(1)写出化合物A、C中的官能团的名称 、 。
(2)A在催化剂加热条件下生成聚合物的反应方程式为 。
(3)B可以被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸,写出苯甲酸与C物质在浓硫酸中共热发生酯化反应的化学方程式: 。
(4)草酸(乙二酸)与乙二醇按1:1生成聚乙二酸乙二酯的反应方程式为 。
(5)苯酚钠中通入二氧化碳的反应方程式为 。
19.某烃含氧衍生物X的球棍模型如下
(1)有机物X的官能团有 。
(2)该物质的分子式为 。
(3)有机物X属于芳香族化合物的同分异构体有很多种类。其中一类有机物的分子中只含有一种遇FeCl3溶液显色的官能团,此类物质的最简单同系物中,核磁共振氢谱显示有2组峰的物质名称是 (采用系统命名法)。
(4)写出有机物X发生消去反应,所得有机产物的结构简式 。
(5)写出有机物X参与下列反应的化学方程式
①与HCN反应 。
②与氢氧化钠溶液反应 。
20.结合图完成下列问题.
(1)“西气东输”中的“气”指天然气,其主要成分的结构式是 .一定量的该气体燃烧过程的能量变化如图1所示,从图中可以读出E1 E2(填“>”或“<”),该反应 (填“放出”或“吸收”)能量.
(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是 (填反应类型)反应,请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式: .
(3)将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间.经过几个小时的反应后,图2中U型管右端的玻璃管中水柱的变化是 (填“上升”或“下降”).
21.完成下列化学用语。
(1)Mn原子的电子排布式: 。
(2)的离子结构示意图为 。
(3)Co的价电子排布图为 。
(4)系统命名: 。
(5)4,4-二甲基-2-戊醇的结构简式为 。
(6)分子中最多有 个原子在同一平面内。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】2,2 二甲基丁烷的碳链结构为 ,分子内相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键,从而得到烯烃,根据2,2 二甲基丁烷的碳链结构,可知相邻碳原子之间各去掉1个氢原子形成双键只有一种情况,即该烯烃的碳链结构为 ,该烯烃的名称为3,3 二甲基 1 丁烯,或者相邻碳原子之间各去掉2个氢原子形成碳碳叁键,从而得到炔烃,对应的炔烃只有一种情况,其碳链结构为 ,该炔烃的名称为3,3 二甲基 1 丁炔,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】写出 2,2—二甲基丁烷 的结构式,再找出可能出现加成的位置定双键的位置即可
2.【答案】A
【解析】【解答】A.2-甲基-4-乙基戊烷的正确命名是2,4-二甲基己烷,符合题意;
B. 2,2-二甲基-4-乙基己烷符合有机物命名原则,不符合题意;
C.2-甲基-1,3-丁二烯符合有机物命名原则,不符合题意;
D.4-甲基-1-戊烯符合有机物命名原则,不符合题意;
故本题选A。
【分析】烷烃命名原则:①选最长碳链为主链;②等长碳链时,支链最多的为主链;③离支链最近一端编号;④支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“离支链最近一端编号”的原则;⑤两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。
3.【答案】C
【解析】【解答】:相同质量的各烃中含碳量越大,生成的二氧化碳量越多,首先计算各烃是C碳原子与H原子数目之比,C原子数目相同,H原子数目越小,碳的质量分数越大。A.CH4中C碳原子与H原子数目之比为1:4;
B.C2H4中C碳原子与H原子数目之比为2:4=1:2;
C.C2H2中C碳原子与H原子数目之比为2:2=1:1;
D.C7H8中C碳原子与H原子数目之比为7:8=1: ;故乙炔的含碳量最大,所以生成二氧化碳的体积最多,
故答案为:C。
【分析】根据气体摩尔质量确定其物质的量,结合碳原子数判断产生二氧化碳的多少即可。
4.【答案】D
【解析】【解答】CH4分子中有四个等同的C-H键,可能有两种对称的结构:正四面体结构和平面正方形结构;甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,一氯代物均不存在同分异构体;而平面正方形中,四个氢原子的位置虽然也相同,但是相互间存在相邻和相间的关系,其二氯代物有两种异构体:两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位;若是正四面体,则只有一种,因为正四面体的两个顶点总是相邻关系;由此,由CH2Cl2只代表一种物质,可以判断甲烷分子是空间正四面体结构,而不是平面正方形结构。
【分析】证明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,需要证明空间结构、正四面体两个方面。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.乙醇分子间存在氢键,丙烷分子间不存在氢键,乙醇沸点高于丙烷,不符合题意;
B.油脂是小分子,不符合题意;
C.CH2=C(CH3)2的名称是2-甲基-1-丙烯,不符合题意;
D.对二甲苯的结构简式为 ,对二甲苯中有两种H原子,核磁共振氢谱有2个吸收峰且峰的面积比为3:2,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.含有分子间氢键使乙醇的沸点升高;
B.根据高分子化合物的概念、特点进行分析;
C.根据有机物的命名规则进行命名;
D.分子中有几种类型的氢原子,核磁共振氢谱有几个吸收峰。
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、 属于醇,不属于酚类物质,故A错误;
B、 与苯酚属于同一类物质,结构相似,分子组成相差一个CH2,互为同系物,故B正确;
C、 含有2个羟基,不是苯酚的同系物,故C错误;
D、 连接的不是烷基,不是苯酚的同系物,故D错误;
故选B.
【分析】苯酚的同系物必须满足,①属于酚类物质②酚羟基个数为1③苯环上除羟基外只可连接烷基,以此分析.
7.【答案】C
【解析】【解答】乙基应该为主链,所以名称为3,3,4 三甲基己烷,答案为C。
【分析】本题考查烷烃及其命名,注意结构简式中乙基的结构。
8.【答案】D
【解析】【解答】由图象可以看出,2mol混合烃完全燃烧生成的CO2为3mol,生成H2O为4mol,则两种气态烃的平均组成为C1.5H4,根据碳原子平均数可知,混合气体一定含有CH4;由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.5,一般不超过4,可能含有C2H4或C3H4等,所以一定没有乙烷、丙烷,
故答案为:D。
【分析】依据平均化学式的方法计算。
9.【答案】B
【解析】【解答】解:A、烷烃结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,随着碳原子数的增加,常温下的状态逐渐由气态变化到液态、固态,故A正确;
B、烷烃的结构决定了化学性质,碳原子是饱和状态,所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,故B错误;
C、烷烃的化学性质与CH4相似,能发生燃烧、取代反应,故C正确;
D、烷烃结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,密度越大,故D正确;
故选:B.
【分析】A、结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高;
B、烷烃不能被高锰酸钾和溴水褪色;
C、烷烃的特征反应为取代反应;
D、当状态相同时,密度与相对分子质量成正比.
10.【答案】C
【解析】【解答】①的单体是:乙烯和丙烯;②的单体是:乙烯和丙烯;③的单体是:1,3﹣戊二烯和乙烯;④的单体是:1,3﹣丁二烯和丙烯,所以形成①②高聚物的单体相同.
故选C.
【分析】凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体,凡链节中主碳链为6个碳原子,含有碳碳双键结构,单体为两种(即单烯烃和二烯烃).
11.【答案】D
【解析】【解答】解:三聚氰胺的结构简式可知组成元素有:C、H、N三种元素,不含有O元素,故选:D;
【分析】根据三聚氰胺的结构简式可知组成元素有:C、H、N三种元素;
12.【答案】C
【解析】【解答】A、苯中加溴水震荡,静置后溶液分层,下层为水层,无颜色,上层为苯层,红棕色。因为溴单质在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,并且苯与水不互溶,因此发生了萃取。不符合题意;
B、乙醇的结构简式为CH3CH2OH,只有羟基可与钠反应,且-OH中H的活性比水弱,不符合题意;
C、用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,说明醋酸可与碳酸钙等反应,从强酸制备弱酸的角度判断,乙酸的酸性大于碳酸,符合题意;
D、甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢,使湿润的石蕊试纸变红的气体为氯化氢,一氯甲烷为非电解质,不能电离,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.特别牢记苯和液溴才能发生取代反应,与溴水混合出现分层;
B.金属钠与乙醇、金属钠与水反应现象不同;
D.一氯甲烷难溶于水。
13.【答案】D
【解析】【解答】A、苯不是单双键交替的结构,结构中无碳碳双键,故A不符合题意;
B、苯中不含碳碳双键,不能被高锰酸钾溶液氧化,故B不符合题意;
C、苯和溴水发生萃取而使溴水褪色,而不是化学反应,故C不符合题意;
D、苯在浓硫酸做催化剂的条件下,能和浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.苯分子中既没有单间也没有双键,而是一种介于单键和双键之间的大π键;
B.由于苯中不含真正意义上的双键,因此无法和高锰酸钾反应;
C.由于溴单质在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,因此苯可以将溴萃取出来;
D.硝化反应是向有机物分子中引入硝基的反应过程。
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A.相对分子质量不相等说明碳原子数不相等,为同系物,故A正确;
B.符合通式CnH2n的物质可能是烯烃或环烷烃,不一定是同系物,故B错误;
C.乙醇和甲醚分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D.CH3CH2CHO、CH2═CHCH2OH、 三种物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确.
故选B.
【分析】A.符合通式CnH2n+2(n≥1)的为烷烃;
B.烯烃或环烷烃符合通式CnH2n;
C.乙醇和甲醚分子式相同;
D.同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物.
15.【答案】A
【解析】【解答】A.1 mol乙烯先与HCl发生加成反应,得到1mol氯乙烷,1mol氯乙烷再与Cl2发生取代反应,1mol氯乙烷中的氢全部被氯气取代,最多消耗Cl2 5 mol,故A符合题意;
B.乙烯可用作植物生长调节剂和催熟植物的果实,故B不符合题意;
C.丙烯与溴加成反应,碳碳双键双端的碳原子各加一个溴原子,其产物为BrCH2CHBrCH3,故C不符合题意;
D.工业上可利用乙烯与HCl的加成反应制得较纯净的CH3CH2Cl,一般不用乙烷和氯气发生取代反应得到,取代反应含有杂质,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.找出乙烯与氯化氢加成后的氢原子个数即可判断出取代需要的氯气的物质的量
B.乙烯可以做催熟剂
C.根据丙烯的结构简式即可写出与溴发生加成的产物
D.根据乙烯与氯化氢加成可以得到较纯净的氯乙烷
16.【答案】D
【解析】【解答】A.苯环是不饱和烃基,不属于乙醇的同系物,故A不符合题意;
B.邻甲基苯酚含有苯环,不属于乙醇的同系物,故B不符合题意;
C.乙二醇含有羟基数目为2,因此不是乙醇的同系物,故C不符合题意;
D.(CH3)2CHOH含有1个羟基,烃基为烷基,是乙醇的同系物,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,乙醇的同系物必须满足两个必要条件:①含有1个羟基、②烃基为烷基。
17.【答案】(1)6;3
(2)液;2-丁醇
(3)C16H20O6;1
(4)bd
【解析】【解答】(1)根据A的结构简式可知A分子的主链上有6个碳原子;若A是某单烯烃与H2发生加成反应后得到的产物,则相应的烷烃分子中相邻两个碳原子个去掉一个氢原子即可形成碳碳双键,因此符合此条件的单烯烃有3种。
(2)B是2-丁醇,在常温下呈液态。
(3)根据C的结构简式可知C的分子式是C16H20O6,C分子中含有1个碳碳双键,则向C中滴入溴水时,1molC能与1molBr2发生加成。
(4)a.三种物质都燃烧,均都能发生氧化反应,a符合题意;
b.只有2-丁醇能发生消去反应,b不符合题意;
c.三种都能发生取代反应,c符合题意;
d.只有C物质能发生聚合反应,d不符合题意,
故答案为:bd。
【分析】(1)中烷烃变烯烃方法,先找对称性,后在相邻的碳原子上消去碳原子,从而得出双键的种类。
(2)中醇分子中存在分子间氢键故,常温下都是液体。
(4)注意消去反应是在醇羟基和卤代烃分子中发生。
18.【答案】(1)碳碳双键;羟基
(2)
(3)
(4)nHOOC-COOH+nHO-CH2CH2-OH HO-[-OC-COO-CH2CH2-O-]n-H+(2n-1)H2O
(5)CO2+H2O+C6H5ONa→C6H5OH + NaHCO3
【解析】【解答】(1)化合物A、C中的官能团的名称分别为碳碳双键,羟基;
(2)A在催化剂加热条件下生成聚丙烯的反应方程式为 ;
(3)苯甲酸与C在浓硫酸中共热发生酯化反应的化学方程式为
;
(4)乙二酸与乙二醇按1:1生成聚乙二酸乙二酯的反应方程式为
nHOOC-COOH+nHO-CH2CH2-OH HO-[-OC-COO-CH2CH2-O-]n-H+(2n-1)H2O;
(5)苯酚钠中通入二氧化碳的反应方程式为CO2+H2O+C6H5ONa→C6H5OH + NaHCO3 。
【分析】(1)A含有碳碳双键,B不含官能团,C含有羟基;
(2)加聚反应要注意为双键位置断开,双键两边的原子写在上或者下的位置;
(3)苯甲酸含有羧基,乙醇含有羟基,可以发生酯化反应;
(4)乙二酸和乙二醇可以发生缩聚反应,羟基脱去氢原子,羧基脱去羟基;
(5)二氧化碳溶于水为碳酸,可以和苯酚钠反应,产物为碳酸氢钠,为强酸制弱酸的原理。
19.【答案】(1)酯基、羟基、酮羰基
(2)C9H12O4
(3)1,2,4,5-苯四酚
(4) 、
(5) +HCN→ ;+NaOH +CH3CH2OH
【解析】【解答】根据化合物X的球棍模型,可知X是,其中含有的官能团是酯基、酮羰基、羟基,然后根据官能团的性质分析解答。
(1)根据X结构简式可知有机物X的官能团有酯基、羟基、酮羰基;
(2)根据物质结构简式,结合C原子价电子数目是4,可知物质X分子式是C9H12O4;
(3)有机物X是,其属于芳香族化合物的同分异构体中,有一类有机物的分子中只含有一种遇FeCl3溶液显色的官能团,说明分子中只含有酚羟基,由于该有机物分子中含有四个氧原子,因此其符合要求的同分异构体分子中含有4个酚羟基。此类物质的最简单同系物中,核磁共振氢谱显示有2组峰,说明物质分子中含有2种位置的H原子,其结构简式是,该物质名称为1,2,4,5-苯四酚;
(4)有机物X是,由于—OH连接的C原子的2个邻位C原子上都有H原子,因此X与浓硫酸共热,发生消去反应,能够得到两种消去反应产物,则所得有机物结构简式为 、;
(5)①有机物X是,X与HCN发生酮羰基的加成反应产生,该反应的化学方程式为: +HCN→ ;
②X是,物质分子中含有酯基,与NaOH溶液在加热时发生酯基水解反应产生羧酸钠盐和乙醇,该反应的化学方程式为:+NaOH +CH3CH2OH。
【分析】根据其球棍模型可知,X的结构简式为。
20.【答案】(1);>;放出
(2)取代;CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
(3)下降
【解析】【解答】解:(1)天然气主要成分为甲烷,是一个碳原子和四个氢原子形成的正四面体结构,故结构式为 ;从图像可知,E1>E2,而当反应物能量高于生成物能量时,反应放热,故答案为: ;>;放出;(2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,反应的化学方程式:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,故答案为:取代;CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;(3)经过几个小时的反应后,消耗氯气,反应中气体的物质的量减少,所以压强减小,且生成的HCl能够溶解于水,U型管右端的玻璃管中水柱降低,故答案为:下降.
【分析】(1)天然气主要成分为甲烷,是一个碳原子和四个氢原子形成的正四面体结构,图像中反应物能量高于生成物为放热反应;(2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应;(3)根据大气压强原理来判断U型管右端的玻璃管中水柱变化.
21.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s2
(2)
(3)
(4)4-甲基-1-戊炔
(5)
(6)19
【解析】【解答】(1)Mn的原子序数为25,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s2。
(2)Cu的原子序数为29,核外电子分四层排布,从里往外依次为2,8,18,1,Cu2+是Cu原子失去4s上的一个电子和3d上的一个电子形成的,结构示意图为 。
(3)Co的原子序数为27,价电子排布式为3d74s2,则价电子排布图为。
(4)根据炔烃的系统命名法,该炔烃主链上有5个碳原子,编号从离碳碳三键的一端开始,即从左到右编号,第4号碳原子上连有甲基,官能团在第1和2号碳原子上,则其系统名称为4-甲基-1-戊炔。
(5)根据醇的系统命名法,4,4-二甲基-2-戊醇主链上有5个碳原子,第2号碳原子上连有羟基,第4号碳原子上连有两个甲基,则其结构简式为。
(6)苯环是平面结构,碳碳双键也是平面结构,碳碳三键是直线结构,碳碳单键可以旋转,所以该有机物分子中最多有19个原子在同一平面上。
【分析】(1)Mn为25号元素,根据构造原理书写其核外电子排布式;
(2)Cu为29号元素,Cu原子失去2个电子形成Cu2+;
(3)Co是27号元素,其价电子排布式为3d74s2,据此画出价电子排布图;
(4)炔烃命名时,选含官能团的最长的碳链为主链,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,表示出支链和官能团的位置;
(5)醇命名时,选含官能团的最长的碳链为主链,从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号,表示出支链和官能团的位置;
(6)苯环和碳碳双键为平面结构,碳碳三键是直线结构,单键可以旋转。