2024鲁教版高中化学选择性必修3同步练习题--第1章　有机化合物的结构与性质　烃复习提升（含解析）

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2024鲁教版高中化学选择性必修3同步
本章复习提升
易混易错练
易错点1　有机物的命名
1.(2022辽宁凌源期中联考)下列有机物命名错误的是(　　)
A.2,2-二甲基丙烷
B.2-甲基-4-乙基-1-己烯
C.3-甲基-1-丁烯
D.2,3-二甲基-3-戊烯
2.(2023河北衡水统考)下列有机物的命名正确的是(　　)
A.　2,2,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
B.　2-甲基-3-丁炔
C.　1,3-苯二酚
D.(CH3)3CC(CH3)3　1,2-六甲基丁烷
3.(2022河南南阳月考)下列有机物的命名正确的是(　　)
A.　　1,3,4-三甲苯
B.　2-甲基-3-戊烯
C.　2-乙基戊烷
D.　2-乙基-1-丁烯
易错点2　不能正确区分同分异构体和同系物
4.下列说法不正确的是(　　)
A.14C与16O是不同的核素但具有相同的中子数
B.乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构体
C.同素异形体之间在一定条件下能发生相互转化
D.环丙烷()和乙烯()互为同系物
5.(2022重庆缙云教育联盟期末)下列说法正确的是(　　)
A.有机物中含有4种官能团
B.CH2ClCH2Cl与CH2ClCHClCH2Cl互为同系物
C.与1-丁烯互为同分异构体
D.有机物的系统命名为3,4-二甲基辛烷
易错点3　不能正确判断有机物同分异构体的数目
6.(2022辽宁朝阳建平实验中学月考)关于有机物(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)。
下列说法正确的是(　　)
A.a、d、f中所有原子都可能处于同一平面
B.b、c、d、e的二氯代物分别有5种、3种、2种、3种
C.a、b、c、d、e、f的一氯代物分别有5种、2种、1种、2种、1种、3种
D.a、b、c、d、e、f都可以发生取代反应、加成反应、氧化反应
7.(2023河南南阳一中月考)下列对有机物结构的叙述中不正确的是(　　)
A.符合分子式为C9H12的苯的同系物有8种
B.分子式为CH4O和C2H6O的有机物不一定互为同系物
C.符合C6H12的烯烃(不考虑立体异构)有12种
D.分子式为C4H8Cl2的有机物,分子中含2个甲基的同分异构体(不含立体异构)有4种
易错点4　有机物中的共面、共线问题
8.(2022福建三明四地四校期中联考)某有机物结构简式如下,下列说法中正确的是(　　)
A.该分子中一定共面的碳原子数至少为8
B.该分子中所有的碳原子均可能处于同一平面上
C.该分子中至少有9个碳原子处于同一条直线上
D.该分子中处于同一平面的原子总数最多为16个
9.(2022广东梅州虎山中学等四校联考)已知C—C键可以绕键轴旋转,某烃结构简式可表示为,下列说法中正确的是(　　)
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.该烃苯环上的一氯代物只有一种
C.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D.该烃是苯的同系物
易错点5　不能正确理解有机物中官能团的性质
10.苯乙烯的结构简式为,下列有关该烃的说法错误的是(　　)
A.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,且褪色原理相同
B.分子式为C8H8
C.1 mol该烃完全燃烧消耗10 mol O2
D.该烃通过加聚反应可以制得高分子
11.下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能鉴别的是(　　)
A.苯和甲苯　　
B.1-己烯和二甲苯
C.苯和1-己炔　　
D.己烷和苯
12.(2023云南曲靖高三模拟)我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展,其合成示意图如图。下列说法错误的是(　　)
A.过程①发生了加成反应
B.中间产物M的结构简式为
C.1 mol对二甲苯可以与3 mol H2加成,其加成产物的一氯代物有3种
D.可以用酸性KMnO4溶液鉴别中间产物M和对二甲苯
思想方法练
应用“守恒思想”解答有机物的燃烧问题
方法概述
解答有机物最简式、分子式的确定,混合烃组分的确定等问题常采用燃烧法,利用燃烧法得到的数据常采用“守恒思想”分析处理。此类试题的解题思路是先根据有机物完全燃烧过程中生成二氧化碳和水的量,利用“质量守恒”判断有机物中C、H的质量,然后判断有机物中是否含有氧元素;再计算出碳原子、氢原子、氧原子的物质的量的关系,从而确定有机物的最简式(或分子式)以及混合烃的组成等。
1.(2022江西吉安五校联考)两种气态烃组成的混合气体,完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随着混合烃的物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是(　　)
①可能有C2H2　②一定有CH4　③一定有C3H8　④一定没有C4H6　⑤可能有C2H6
A.②⑤　　B.②④　　
C.③④　　D.②③
2.(2022浙江温州月考)下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成水的质量就不变,符合这一条件的组合是(　　)
A.CH3OH和C2H4O2　　B.C8H10和C4H10
C.C2H4和C2H4O　　D.C8H8和C6H6
3.将下列混合物置于充足的O2中完全燃烧,当混合物总质量不变时,消耗的O2的量也不变的是(　　)
A.C2H4和C3H6　　B.C6H12和C6H14O
C.CH4和C3H4　　D.C2H6和C2H4
4.标准状况下,1 mol某烃完全燃烧时,生成89.6 L CO2,又知0.1 mol该烃能与标准状况下4.48 L H2发生加成反应,则此烃的结构简式可能是(　　)
A.CH3CH2CH2CH3
B.
C.CH3CH2CHCH2
D.CH2CH—CHCH—CH3
5.(2023山东济南统考)把m mol C2H4跟n mol H2混合于密闭容器中,在一定条件下发生反应,生成p mol C2H6(pA.(3m+n)mol　　B.(3m+)mol
C.(3m+3p+-3p)mol
6.CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1)等体积的CO、CH4在相同的条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比为　　　　。
(2)120 ℃、101 kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL氧气中完全燃烧后,恢复至原来的温度与压强。
①若混合气体与氧气恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为　　　　%。
②若燃烧后气体体积缩小了 mL,则a与b的关系为　　　　　　(用数学表达式表示)。
综合拔高练
五年高考练
考点1　有机物官能团的识别
1.(高考组编)填空。
(1)(2023全国乙,36节选)中含氧官能团的名称是　 。
(2)(2023全国甲,36节选)中含氧官能团的名称是　　。
(3)(2023湖南,18节选)所含官能团的名称为　　、　　。
(4)(2019课标Ⅰ,36节选)中的官能团名称是　　　　　　。
(5)(2019课标Ⅲ,36节选)中的官能团名称是　　　　。
(6)(2019江苏单科,17节选)中含氧官能团的名称为　　　　和　　　　。
考点2　有机化合物中原子共线、共面问题
2.(2023全国甲,8)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是(　　)
A.可以发生水解反应
B.所有碳原子处于同一平面
C.含有2种含氧官能团
D.能与溴水发生加成反应
3.(2022辽宁,4)下列关于苯乙炔()的说法正确的是(　　)
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.分子中最多有5个原子共直线
C.能发生加成反应和取代反应
D.可溶于水
4.(2021河北,8)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是(　　)
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
考点3　同分异构体的书写与数目的判断
5.(2022河北,11)在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。
++
下列说法正确的是(　　)
A.M和N互为同系物
B.M分子中最多有12个碳原子共平面
C.N的一溴代物有5种
D.萘的二溴代物有10种
6.(2019课标Ⅱ,13)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)(　　)
A.8种　　B.10种　　
C.12种　　D.14种
考点4　同系物的判断
7.(2021浙江6月选考,6)下列说法正确的是(　　)
A.C60和C70互为同位素
B.C2H6和C6H14互为同系物
C.CO和CO2互为同素异形体
D.CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
8.(2019浙江4月选考,10)下列说法正确的是　(　　)
A.18O2和16O2互为同位素
B.正己烷和 2,2-二甲基丙烷互为同系物
C.C60和C70是具有相同质子数的不同核素
D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体
9.(2022浙江6月选考,7)下列说法不正确的是　(　　)
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.35Cl和37Cl互为同位素
C.O2和O3互为同素异形体
D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
考点5　烃的结构和性质
10.(2021浙江6月选考,5)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
11.(2020天津,9)关于的说法正确的是(　　)
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成
D.与Cl2发生取代反应生成两种产物
12.(2019课标Ⅰ,8)关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法正确的是(　　)
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
13.(2019海南,12)下列化合物中,既能发生取代反应又能发生加成反应的有(　　)
A.CH3CHCH2　　　　B.CH3CH2CH2OH
C.　　　　D.
考点6　烃性质的实验探究
14.(2019课标Ⅰ,9)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是(　　)
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
三年模拟练
应用实践
1.(2022浙江大学附属中学月考)下列表示正确的是(　　)
A.乙酸乙酯的实验式:C2H4O2
B.羰基的电子式:
C.2-甲基-1,3-丁二烯的分子式:C5H10
D.2,4,4-三甲基己烷的键线式:
2.(2023云南昆明高二统考)叠氮—炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示:
下列说法错误的是(　　)
A.化合物A的分子式为C2H5N3
B.化合物B的所有原子不在同一条直线上
C.化合物B可使溴水褪色
D.化合物C和化合物D均属于不饱和烃
3.(2023河南南阳一中月考)已知烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解,可得醛或酮。如:
+R2—CHO
现有化学式为C10H20的烯烃,它经臭氧氧化后,在Zn存在下水解只生成一种有机化合物。符合该条件的结构(不考虑立体异构)共有(　　)
A.5种　　B.6种　　C.7种　　D.8种
4.(2022黑龙江大庆质检)下列有关有机物的说法中不正确的是(　　)
A.CH2CHCH3+Cl2 CH2CHCH2Cl+HCl属于取代反应
B.分子式为C4H9Br的有机物有4种可能结构
C.苯的邻位二氯取代物只有一种结构
D.分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物之间一定互为同系物
5.(2022安徽六安舒城中学月考)科学家哈迈德·译维尔研究运用激光技术观察化学反应时分子中原子的运动,在研究中他证实了光可诱发如图所示的变化。下列叙述正确的是(　　)
A.两物质互为同分异构体,a为反式结构,b为顺式结构
B.两物质均可燃烧,有淡蓝色火焰产生
C.两物质分子中所有碳原子可能处于同一平面上
D.两物质都属于芳香烃,相同条件下所含能量相同
6.(2022河南南阳一中月考)已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4(浓) MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O,实验室利用如下图所示的装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是(　　)
A.可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2
B.装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C.装置丙中的铁丝主要用于搅拌,使反应物充分混合
D.装置丁中有淡黄色沉淀产生,证明苯与溴发生了取代反应
7.(2022辽宁丹东期末质检)有机物甲、乙、丙的结构如下图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.甲、乙互为同分异构体
B.丙中存在3种不同化学环境的氢原子
C.乙分子中所有原子一定共平面
D.甲中碳原子的杂化方式均为sp2杂化
8.(2022安徽合肥一中月考)化合物W、X、Y、Z的分子式均为C7H8,Z的空间结构类似篮子。下列说法正确的是(　　)
A.Z的一氯代物只有3种
B.化合物W的同分异构体只有X、Y、Z
C.X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应
D.1 mol X、1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应最多消耗Br2均为2 mol
迁移创新
9.硝基苯是重要的化工原料,用途广泛。
Ⅰ.制备硝基苯的反应的化学方程式如下:
+HO—NO2 +H2O
Ⅱ.可能用到的有关数据如表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度(20 ℃)/g·cm-3 溶解性
苯 5.5 80 0.88 微溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
浓硝酸 — 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 — 338 1.84 易溶于水
Ⅲ.制备硝基苯的反应装置如图所示。
Ⅳ.制备、提纯硝基苯的流程如图。
9.请回答下列问题:
(1)配制混酸时,应在烧杯中先加入　　　　;反应装置中的长玻璃管最好用　　　　　　　　　代替(填仪器名称);恒压滴液漏斗的优点是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)步骤①反应温度控制在50~60 ℃的主要原因是　　　　　　　　　　　;步骤②中分离混合物获得粗产品1的实验操作名称是　　　　　。
(3)最后一次水洗后分液得到粗产品2时,粗产品2应　　　　。(填字母)
a.从分液漏斗上口倒出
b.从分液漏斗下口放出
(4)粗产品1呈浅黄色,粗产品2为无色。粗产品1呈浅黄色的原因是　　　　　　　　　　　　。
(5)步骤④用到的固体D的名称为　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)步骤⑤蒸馏操作中,锥形瓶中收集到的物质为　　　　。
答案与分层梯度式解析
本章复习提升
易混易错练
1.D 2.C 3.D 4.D 5.A 6.C 7.C 8.A
9.C 10.A 11.C 12.D
1.D　2,2-二甲基丙烷主链上有3个C原子,支链为2个甲基,命名正确,A不符合题意;2-甲基-4-乙基-1-己烯主链上有6个C原子,2号C上取代基为甲基,4号C上取代基为乙基,双键在1号和2号C之间,命名正确,B不符合题意;3-甲基-1-丁烯主链上有4个C原子,3号C上连有一个甲基,双键在1号和2号C中间,命名正确,C不符合题意;2,3-二甲基-3-戊烯主链上有5个碳原子,命名应为3,4-二甲基-2-戊烯,D符合题意。
易错分析　本类题易错点
1.烷烃命名时主链选择错误或取代基编号错误;
2.对于烯烃的命名,需注意要从离碳碳双键最近的一端对主链上的碳原子进行编号。
2.C　A项,将键线式转换为碳骨架形式,并对主链C原子编号为,正确的命名为2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯;B项,名称是3-甲基-1-丁炔;C项,名称为间苯二酚或1,3-苯二酚,C正确;D项,名称为2,2,3,3-四甲基丁烷。
3.D　A项,编号错误,应命名为1,2,4-三甲苯;B项,编号错误,应命名为4-甲基-2-戊烯;C项,主链选择错误,应命名为3-甲基己烷。
易错分析　在解答烃类命名类型的题目时,常见的错误有以下几种:
(1)选择主链时出错,若含官能团,主链应该选取含有官能团的最长碳链;
(2)给取代基编号时出错,要注意按照命名规则准确编号;
(3)细节出错,书写名称时,相同取代基位号间用“,”隔开,取代基名称与位号间的“-”不能省略。
4.D　14C与16O的质子数不同,是不同的核素,中子数分别为8、8,二者具有相同的中子数,故A正确;乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3—O—CH3)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B正确;同素异形体之间在一定条件下能发生相互转化,如3O2 2O3,故C正确;环丙烷()和乙烯不互为同系物,故D不正确。
易错分析　本类题易错的原因是没有真正理解同分异构体、同系物的概念;同分异构体是指分子式相同、结构不同的化合物;同系物是指结构相似,在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机化合物,即类别相同,若含有官能团,官能团的种类和个数都要相同。
5.A　根据结构简式可知,该有机物中含有的官能团为羟基、醚键、碳碳双键、酮羰基,故A项正确;1个CH2ClCH2Cl中含有2个氯原子,1个CH2ClCHClCH2Cl中含有3个氯原子,二者不互为同系物,故B项错误;的分子式为C4H6,1-丁烯的分子式为C4H8,二者不互为同分异构体,故C项错误;该有机物的系统命名为3,4-二甲基壬烷,故D项错误。
6.C　a中所有原子可能共平面,但d和f中所有原子不可能共平面,A错误。如图,b的二氯代物中如果1个氯原子位于1号碳原子上,另一个氯原子可能位于2(6、8相同)号、3(5、7相同)号、4号碳原子上,如果1个氯原子位于2号碳原子上,另一个氯原子可能位于3、5、6号碳原子上,其二氯代物有6种;c的二氯代物中两个氯原子可能相邻、可能位于面对角线上、可能位于体对角线上,其二氯代物有3种;d的二氯代物中,两个氯原子可能位于同一个碳原子上,有1种,如果两个氯原子位于不同碳原子上,有3种,所以其二氯代物有4种;如图,e的二氯代物中,两个氯原子可在同一个碳原子上,如在2(4、5相同)号碳原子上,有1种,两个氯原子位于不同碳原子上,可以位于2、4、5中的任意两个碳原子上,有1种,其二氯代物有2种,B错误。分子中含有几种不同化学环境的氢原子,其一氯代物就有几种,a、b、c、d、e、f中分别含有5、2、1、2、1、3种不同化学环境的氢原子,所以a、b、c、d、e、f的一氯代物分别有5、2、1、2、1、3种,C正确。c、e不能发生加成反应,D错误。
易错分析　本类题易错点
1.烃的多元取代产物的种数判断错误;
2.复杂烃的同分异构体的种数判断错误;
3.限定条件的同分异构体的种数判断错误。
7.C　分子式为C9H12的苯的同系物,当取代基为—C3H7时,有2种结构;当取代基为—CH3、—CH2CH3时,有邻、间、对三种位置关系,有3种结构;当取代基为3个—CH3时,有3种结构,共有2+3+3=8种,A正确。分子式为CH4O的有机物定为甲醇,分子式为C2H6O的有机物可能是CH3CH2OH,也可能是CH3—O—CH3,当C2H6O为乙醇时,与甲醇互为同系物,当C2H6O为二甲醚时,与CH4O不互为同系物,B正确;主链上有6个C原子时,碳碳双键的位置有3种();主链上有5个C原子时,碳碳双键的位置有7种(、);主链上有4个C原子时,碳碳双键的位置有3种(、),共有3+7+3=13种,C错误;分子式为C4H8Cl2,分子中含2个甲基的同分异构体有:CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3、(CH3)2CClCH2Cl、(CH3)2CHCHCl2,共4种,D正确。
方法指引　(1)若苯环上连有2个取代基,这2个取代基有邻、间、对3种位置关系;
(2)若苯环上连有3个相同的取代基,其结构有3种;
(3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基,其结构有6种;
(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基,其结构有10种。
8.A　如图将该有机物中取代基上碳原子编号:,该分子中6、7号碳原子和苯环上的六个碳原子一定共面,2、3、4、5、6、7号碳原子以及与6、7号碳原子相连的苯环碳原子一定共面,该分子中一定共面的碳原子数至少为8,A项正确;该分子中2号碳原子为饱和碳原子,2号碳原子和与其直接相连的1、3、8号碳原子不可能都在同一平面上,该分子中所有碳原子不可能都处于同一平面上,B项错误;该分子中2、3、4、5号碳原子处于同一直线上,6、7号碳原子以及与6、7号碳原子相连的苯环碳原子处于同一直线上,该分子中不可能有9个碳原子处于同一直线上,C项错误;该分子中处于同一平面的最多原子数大于16,D项错误。
易错分析　本类题易错点
1.忽视碳碳单键可旋转,双键和三键不可旋转;
2.审题不透彻,没有弄清题目要求是“碳原子”还是“所有原子”,注意“一定”“可能”“最多”“共线”“共面”等字眼。
9.C　如图分子中1~10号碳原子一定在同一平面上,A错误,C正确;该分子苯环上有两种不同的H原子,因此该烃的一氯代物有两种,B错误;该芳香烃分子中含有两个苯环,不符合通式CnH2n-6(n≥6),因此该烃不是苯的同系物,D错误。
10.A　苯乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应,使溴水褪色是和溴单质发生了加成反应,褪色原理不相同,A项错误;根据苯乙烯的结构可知,苯乙烯的分子式是C8H8,B项正确;苯乙烯燃烧的化学方程式是+10O2 8CO2+4H2O,所以1 mol该烃完全燃烧消耗10 mol O2,C项正确;苯乙烯分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,D项正确。
11.C　A项,甲苯因被氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能;加入溴水,两者的现象都是溶液分层,上层颜色较深。B项,分别向1-己烯和二甲苯中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液都褪色;1-己烯与Br2反应而使溴水褪色,二甲苯中加入溴水,溶液分层,上层颜色较深。C项,1-己炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能;1-己炔与Br2反应使溴水褪色,苯与溴水发生萃取,溶液分层且上层颜色较深。D项,苯和己烷与酸性高锰酸钾溶液均不反应,与溴水都发生萃取,溶液分层且都是上层颜色较深。
12.D　过程①中异戊二烯与丙烯醛发生加成反应生成M,A正确;由M的球棍模型知,M的结构简式为,B正确;1 mol对二甲苯可以与3 mol H2加成,其加成产物为,其一氯代物有3种,C正确;对二甲苯和中间产物M都能使酸性KMnO4溶液褪色,无法鉴别,D错误。
思想方法练
1.B 2.D 3.A 4.B 5.B
1.B　由题图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,该混合气体中一定含有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≥2,故一定没有C2H2、C3H8、C4H6、C2H6,②④正确。
方法点津　注意利用平均分子组成判断烃的组成,常用方法有①平均碳法;②平均氢法;③平均碳氢分子式法。
2.D　CH3OH和C2H4O2的相对分子质量不同,分子中含有H原子的个数都是4,则二者分子中的含H量不相等,故A不符合;C8H10和C4H10的最简式不同,含氢量不同,不满足题意,故B不符合;C2H4和C2H4O中都含有4个H,但是二者的相对分子质量不同,则含氢量不同,不满足题意,故C不符合;C8H8和C6H6的最简式相同,二者的含氢量相同,故D符合。
方法点津　利用“含氢量不变”解答本题会使问题简单化。无论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧生成水的质量也一定,说明混合物各组分分子中含H量相等。只要选项中各物质的含氢量相等就符合题意。
3.A　C2H4和C3H6的最简式都是CH2,含碳量和含氢量分别相等,A正确;C6H12和C6H14O、CH4和C3H4、C2H6和C2H4的含碳量和含氢量都不相等,质量相同时,消耗O2的量不同,B、C、D错误。
4.B　标准状况下,1 mol该烃完全燃烧时,生成89.6 L CO2,n(CO2)==4 mol,根据碳原子守恒可知,一个该有机物分子中含4个碳原子,又知0.1 mol该烃能与标准状况下4.48 L H2发生加成反应,n(H2)==0.2 mol,则该有机物可能是二烯烃或炔烃,只有符合题意,故选B。
5.B　m mol C2H4完全燃烧消耗O2为m×(2+)mol=3m mol,n mol H2完全燃烧消耗 mol O2。m mol C2H4和n mol H2发生反应后的生成物和剩余的反应物的耗氧量与m mol C2H4和n mol H2的耗氧量相同,B正确。
方法点津　m mol C2H4跟n mol H2混合于密闭容器中,无论如何反应,n(C)、n(H)不变,所以只需根据n(C)、n(H)求解消耗O2的物质的量即可。
6.答案　(1)1∶4　(2)①33.3　②b≥
解析　(1)相同条件下,等体积的CO、CH4的物质的量相同,CO完全燃烧生成CO2,碳元素的化合价由+2价升高到+4价,1 mol CO完全燃烧转移2 mol 电子;CH4完全燃烧生成CO2和水,碳元素的化合价由-4价升高到+4价,1 mol CH4完全燃烧转移8 mol电子,所以等体积的CO、CH4分别完全燃烧转移的电子数之比为1∶4。
(2)①CO、CH4燃烧的化学方程式分别为2CO+O22CO2、CH4+2O2CO2+2H2O,根据碳原子守恒可知,V(CO)+V(CH4)=V(CO2),故a=b,则有V(CO)+V(CH4)=a mL,0.5V(CO)+2V(CH4)=a mL,两式联立计算得:V(CO)=a mL,V(CH4)= mL,所以混合气体中甲烷的体积分数为×100%≈33.3%。
②CO、CH4燃烧的化学方程式分别为2CO+O22CO2、CH4+2O2CO2+2H2O,燃烧后气体体积变化由CO燃烧导致,则:
2CO+O22CO2　　ΔV(气体体积差量)
2　　　　　　　　　　1
V(CO)　　　　　　　 mL
故V(CO)=0.5a mL,V(CH4)=0.5a mL,因为完全燃烧,故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b mL,即0.5a×0.5+2×0.5a≤b,b≥a。
综合拔高练
五年高考练
2.B 3.C 4.B 5.CD 6.C 7.B 8.B 9.A
10.A 11.A 12.B 13.AD 14.D
1.答案　(1)醚键和羟基　(2)羧基　(3)碳碳双键　醚键　(4)羟基　(5)羧基、碳碳双键　(6)(酚)羟基　羧基
解析　(1)有机物中的含氧官能团是醚键和羟基。(2)中含氧官能团的名称为羧基。(3)所含官能团有碳碳双键、醚键。(4)中含有的官能团为—OH,名称为羟基。(5)中含有的官能团为、
—COOH,名称分别为碳碳双键、羧基。(6)中含有的含氧官能团为—OH、—COOH,名称分别为(酚)羟基、羧基。
2.B　该分子中含有酯基,在碱性或酸性环境中可以发生水解反应,A正确;该分子中连有2个甲基的碳原子采取sp3杂化,与该碳原子相连的碳原子与该C原子不可能全部共平面,且在苯环左侧的两个取代基以C—O键为轴旋转,使取代基中的碳原子与苯环不一定在同一平面,B错误;该分子中含有酯基和醚键2种含氧官能团,C正确;该分子中含有碳碳双键,与溴水可以发生加成反应,D正确。
3.C　苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;如图,,苯乙炔分子中有6个原子共直线,B错误;苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代,可发生取代反应,C正确;苯乙炔难溶于水,D错误。
4.B　A项,苯的同系物的结构中,要求与苯环相连的烃基是烷基,错误;B项,苯环以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共面,与苯环直接相连的两个碳原子为sp3杂化,与这两个碳原子相连的右侧碳原子一定不能与苯环共面,正确;C项,该分子为对称结构,一氯代物为(数字指示氯原子的取代位置),有五种,错误;D项,苯环中不存在碳碳双键,所以该分子中有1个碳碳双键,错误。
5.CD　由题中信息可知,M和N均属于二异丙基萘,两者分子式相同,但是结构不同,故两者互为同分异构体,不互为同系物,A错误;M分子中最多有14个碳原子共平面,B错误;N分子中有5种不同化学环境的H,因此其一溴代物有5种,C正确;根据定一移一法可知,萘的二溴代物有10种,D正确。
6.C　C4H8BrCl为饱和卤代烃,其碳架结构有两种,通过固定氯原子,移动溴原子,写出如下12种结构:
7.B　A项,同位素的研究对象为同种元素形成的不同核素,而C60和C70为同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,错误;B项,二者同为烷烃,互为同系物,正确;C项,CO和CO2不互为同素异形体,错误;D项,CH3COOH为羧酸,CH3OOCH为酯,二者为分子式相同的不同物质,互为同分异构体,错误。
8.B　18O2和16O2都是单质,不互为同位素,故A错误;正己烷和 2,2-二甲基丙烷的结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,故B正确;C60和C70是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,故C错误;H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2的分子式不同,不互为同分异构体,故D错误。
9.A　乙醇属于一元醇,丙三醇属于三元醇,二者结构不相似,不互为同系物,A项错误。
10.A　乙炔的实验式为CH,C2H2是其分子式,A项错误。
11.A　A项,—CH3中的碳原子为sp3杂化,苯环上的碳原子为sp2杂化,中的碳原子为sp杂化,故分子中有3种杂化轨道类型的碳原子,正确;B项,分子中苯环上的原子共平面,甲基碳和苯环共平面,单键可以旋转,故甲基上最多可以有1个氢原子与苯环共平面,形成碳碳三键的碳原子和与其所连氢原子均与苯环共平面,则分子中共平面的原子数目最多为15,错误;C项,苯环不存在单双键交替结构,苯环中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊化学键,错误;D项,与Cl2发生取代反应时,苯环上四个氢原子都可以被取代,甲基上的氢原子也可以被取代,故取代产物大于两种,错误。
12.B　A项,分子中含有碳碳双键,能使稀高锰酸钾溶液褪色,故错误;B项,分子中含有碳碳双键,可以发生加成聚合反应,故正确;C项,分子中含有甲基,则分子中所有原子不可能共平面,故错误;D项,烃类物质难溶于水,故错误。
13.AD　有机物分子中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有的—CH3具有烷烃的性质,能发生取代反应, A项正确; 分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键,苯既能发生取代反应又能发生加成反应,D项正确;CH3CH2CH2OH、分子中不含不饱和键,均不能发生加成反应,B、C项错误。
14.D　苯与溴在FeBr3催化下立即反应产生HBr气体,故加苯和溴的混合液前需打开K,A项正确;溴易挥发且易溶于有机溶剂CCl4,故装置b中的液体逐渐变为浅红色,B项正确;溴化氢易溶于水并能与Na2CO3发生反应,C项正确;溴苯是难溶于水的液体,反应后的混合液经碱液洗涤、分液、蒸馏,可得到纯净的溴苯,D项错误。
三年模拟练
1.D 2.D 3.C 4.D 5.C 6.B 7.B 8.A
D　乙酸乙酯的实验式即最简式为CH2O,A错误;羰基的电子式为
,B错误;2-甲基-1,3-丁二烯的结构简式为,其分子式为C5H8,C错误;的最长碳链上有6个C原子,在2号碳原子上有1个甲基,在4号碳原子上有2个甲基,其为2,4,4-三甲基己烷的键线式,D正确。
2.D　由A的键线式知其分子式为C2H5N3,A正确;B为丙炔,其分子结构中存在一个甲基,分子中所有原子不可能在同一条直线上,B正确;化合物B中存在碳碳三键,能够使溴水褪色,C正确;化合物C和化合物D中均含N原子,不属于烃类,D错误。
3.C　化学式为C10H20的烯烃,经臭氧氧化后,在Zn存在下水解只生成一种有机物,说明此烯烃结构完全对称,氧化产物的分子应为含5个碳的醛或酮。若为含5个碳的醛,则对应的烯烃为C4H9—CHCH—C4H9,—C4H9有4种结构,若为含5个碳的酮,则对应的烯烃为(2种)、(1种),则对应的烯烃共7种。
4.D　该反应中甲基上的一个H原子被一个Cl原子取代,生成氯代烃,同时反应还生成HCl,该反应为取代反应,故A正确;C4H9Br的结构可能为、、、,共4种,故B正确;苯分子中不存在碳碳双键和碳碳单键,所以苯的邻位二氯取代物只有1种,故C正确;乙烯和环丙烷虽然相差1个CH2原子团,但属于不同的物质类别,二者结构不相似,不互为同系物,故D错误。
5.C　a为顺式结构,b为反式结构,故A错误;两物质含碳量较高,燃烧时火焰明亮,有浓烈的黑烟生成,不能发出淡蓝色火焰,故B错误;苯环、乙烯分子都呈平面结构,且单键可以旋转,则图示两种物质中碳原子均可能位于同一平面,故C正确;a、b属于两种物质,相同条件下两种物质所含能量不同,故D错误。
6.B　装置甲为溴的发生装置,装置乙中的浓硫酸用来吸收溴中的水,水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝,装置丙为溴苯的发生装置,装置丁用来吸收制取溴苯后挥发出来的溴化氢,以此分析解答。除去溴苯中的溴应用氢氧化钠溶液,A错误;溴蒸气易液化,所以需要通过水浴加热来防止其冷凝,B正确;装置丙中的铁丝与Br2反应生成FeBr3,FeBr3做苯与Br2生成溴苯的反应的催化剂,C错误;有可能是挥发出来的溴与水反应产生的溴离子与银离子结合产生了淡黄色的AgBr沉淀,不能证明苯与Br2发生了取代反应,D错误。
7.B　化合物甲、乙的分子式都是C8H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;根据丙的结构可知,其中存在2种不同化学环境的H原子,B错误;乙分子中所有原子一定共平面,C正确;甲分子中碳原子的杂化方式均为sp2杂化,D正确。
8.A　根据Z的结构可知Z有3种不同化学环境的氢原子,其一氯代物只有3种,A正确;甲苯还有链状结构的同分异构体,如,B错误;Z不能与酸性KMnO4溶液反应,C错误;1 mol X与足量Br2的CCl4溶液反应需要消耗2 mol Br2,1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应最多消耗3 mol Br2,D错误。
9.答案　(1)浓硝酸　球形冷凝管　平衡气压,使混合酸能顺利流下　(2)防止副反应发生　分液　(3)b　(4)溶有浓硝酸分解产生的二氧化氮　(5)无水氯化钙(或无水硫酸镁)　(6)苯
解析　(1)浓硫酸密度大于浓硝酸,浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大量的热,所以配制浓硝酸和浓硫酸的混合酸时,先将浓硝酸注入烧杯中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却,以防止液体暴沸;苯、浓硝酸沸点低,易挥发,使用球形冷凝管可减少反应物的损失,提高转化率;和普通分液漏斗相比,恒压滴液漏斗可以平衡内外压强,使混合酸能顺利流下。(2)温度控制在50~60 ℃,是为了防止副反应发生;步骤②为分离互不相溶的液态混合物,应采取分液操作。(3)最后一次水洗后分液得到粗产品2,粗产品2中含有硝基苯和苯,采用分液的方法分离,因为硝基苯的密度比水大,所以粗产品2应从分液漏斗下口放出,故选b。(4)粗产品1中含有浓硝酸,浓硝酸受热易分解,粗产品1呈浅黄色的原因是溶有浓硝酸分解产生的二氧化氮。(5)步骤③依次用蒸馏水、Na2CO3溶液、蒸馏水洗涤,除去粗产品中残留的酸,得到的粗产品2为苯和硝基苯的混合物,还残留水,步骤④用无水氯化钙或无水硫酸镁干燥有机混合物,过滤,得到苯和硝基苯的混合物。(6)步骤⑤为蒸馏操作,分离苯和硝基苯,根据表格中的数据可知,苯的沸点为80 ℃,硝基苯的沸点为210.9 ℃,则锥形瓶中收集到的物质为苯。
素养解读　本题考查有机物的制备、提纯实验。以硝基苯的制备为背景,考查学生分析问题的能力以及实验能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。
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