第二章 烃 测试题(含解析) 2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修3

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名称 第二章 烃 测试题(含解析) 2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-21 22:22:14

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第二章 烃 测试题
一、选择题
1.下列说法中,正确的是
A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6)
B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C.在苯的同系物分子中存在大π键,每个碳原子均采取sp2杂化
D.苯和甲苯都能与卤素单质、浓硝酸等发生取代反应
2.环氧乙烷()易燃易爆,被广泛地应用于洗涤、制药、印染等行业。以乙烯为原料生产环氧乙烷的方法如下:
方法一:①
②2ClCH2CH2OH+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O
方法二:③2CH2=CH2+O2→2
下列说法错误的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.环氧乙烷含有的共价键数目为
B.方法二原子利用率为100%,符合绿色化学思想
C.的化学名称为2-氯乙醇
D.环氧乙烷与互为同系物
3.下列球棍模型中,能表示乙烯分子的是
选项 A B C D
球棍 模型
A.A B.B C.C D.D
4.丙烯在一定条件下发生加聚反应的产物是
A. B.
C. D.
5.奥运火炬里的燃料用的是纯度99%以上的丙烷。已知一定条件下完全燃烧1g丙烷气体生成二氧化碳气体和液态水放出50.45kJ的热量,下列说法正确的是
A.丙烷有2种同分异构体
B.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,三个碳原子处于同一直线上
C.丙烷和氯气在光照条件下发生取代反应,1mol丙烷被氯气完全取代,需要8mol氯气
D.丙烷燃烧的热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H= 50.45 kJ mol 1
6.设为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是
A.2g12C原子中所含的中子数为
B.500.2NaOH溶液中含有的氧原子数为0.1
C.2与1反应生成的分子数为少于2
D.标准状况下,2.24L含有的共价键数为1.0
7.下列物质的名称不正确的是
A.2CaSO4·H2O:熟石膏
B.Na2SiO3的水溶液:水玻璃
C.CuSO4:胆矾
D.:3-甲基己烷
8.下列物质一定是烷烃的是
A. B. C. D.
9.NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2L的己烷所含的分子数为0.5NA
B.2.8g聚乙烯中含有的碳原子数为0.2NA
C.1mol苯中含有碳碳双键的数目为3NA
D.100g46%的乙醇溶液中,含H O键的数目为NA
10.新型的生物可降解高分子材料聚乳酸的合成如下:
下列说法正确的是
A. B.该反应属于消去反应
C.乳酸分子中含有键 D.乳酸分子中所有原子共平面
11.实验室使用下列装置制取、除杂、检验并收集少量乙烯,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取乙烯
B.用装置乙除去乙烯中的气体
C.用装置丙检验乙烯
D.用装置丁收集乙烯
12.下列物质可能为不饱和烃的是
A.C5H12 B.C5H9Cl
C.C5H8 D.C2H6O
13.下列说法中不正确的是
A.C5H12有3种同分异构体
B. 的一氯代物有4种
C.所有的烷烃都是气体
D.立方烷( )的二氯代物有3种
14.1mol某烃最多能和1molHCl发生加成反应,生成1mol氯代烷,1mol此氯代烷能和Cl2发生取代反应最多生成9molHCl,生成只含碳元素和氯元素的氯代烷,该烃可能是
A.CH3-CH=CH-CH2-CH3
B.CH2=CH-CH=CH2
C.CH3=CH-CH3
D.CH3-CH=CH-CH3
15.下列说法正确的是
A.放热反应不需要加热一定能发生 B.吸热反应在常温下一定不能发生
C.甲烷作燃料,不仅热值高,还易充分燃烧 D.通过气化、液化可以增大煤的热值
二、非选择题
16.现有A、B两种烃,已知A的分子式为C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。
(1)下列关于烃A和烃B的说法中不正确的是____(填序号)。
a.烃A和烃B可能互为同系物 b.烃A和烃B可能互为同分异构体
c.若m=10时,A一定为烯烃 d.烃A和烃B可能都为芳香烃
(2)若n=12,且其一氯代物不存在同分异构体,则B的结构简式为____。
(3)若烃A为含支链的链状烃,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上。在一定条件下,1molA最多只能与1molH2发生加成反应。烃A结构简式为____。
(4)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量浓硫酸,浓硫酸质量增加1.26g,再通过足量碱石灰,碱石灰质量增加4.4g,则烃B的分子式为____。若其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的烃B有____种。
17.物质H是一种重要的精细化工原料和有机合成中间体。其合成方法如图所示。
已知:
①R-CH2-COOH R-CH2-COCl
②CH3COCH2COOC2H5+R-CHO
回答下列问题。
H的一种同系物X比H多一个C原子,则X可能的结构有_______种。其中核磁共振氢谱中吸收峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为_______。
18.某烷烃的结构简式为
(1)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有___________种结构。
(2)若该烃是炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有___________种结构。
(3)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有___________种结构。
19.有机物的种类繁多,在日常生活中有重要的用途。请回答下列问题:
(1)键线式 表示的分子式_______,系统命名法名称是_______。
(2) 中含有的官能团的名称为_______、_______。
(3)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
①分子中所有原子在同一平面上的是_______(填标号,下同),常温下,含碳量最高的气态烃是_______,能够发生加成反应的烃是_______。
②写出C发生加聚反应的化学方程式:_______。
③写出G生成三硝基取代物的化学方程式:_______。
20.有机物种类繁多,结构多样,现有以下几种有机物,请回答下列问题:
①②③④⑤⑥⑦⑧
(1)上述有机物属于芳香族化合物的是______(填标号,下同),属于脂肪烃的是_______。
(2)上述有机物互为同系物的是______(填标号,下同),互为同分异构体的是________。
(3)①中含有的官能团名称为___________。
(4)含有-COOH的④的结构有___________种,其中核磁共振氢谱图上有2组峰且峰面积之比为9∶1的结构简式为___________。
21.下图中,A、B、C分别是三种有机物的结构模型。请回答有关问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的_______模型和_______模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式_______(用n表示)。当n =_______时,该类有机物开始出现同分异构体。
(3)有机物D的结构简式为CH2=CH(CH2)5CH3,上述有机物中,与D互为同系物的是_______(填结构简式);D分子中处于同一平面内的碳原子数最多为_______。
(4)有机物C具有的结构或性质是_______(填字母序号)。
a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构 b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 d.一定条件下能与氢气或氧气反应
(5)等质量的A、B、C三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗O2的体积(相同状况下)最大的是_______(填分子式)。
22.2-甲基-1,3-丁二烯是一种重要的化工原料。可以发生以下反应。已知:

请回答下列问题:
(1)2-甲基-1,3-丁二烯与溴水发生加成反应。
①完全加成所得有机产物的名称____________;
②发生1,2-加成所得有机产物的结构简式为_______________________;
③发生1,4-加成反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)B为含有六元环的有机物,写出2-甲基-1,3-丁二烯与乙烯反应的化学方程式______________。
(3)Y()是天然橡胶的主要成分。能发生的反应有_________(填标号)。
A.加成反应 B.氧化反应 C.消去反应 D.酯化反应
(4)X的分子式为C3H4O3,其结构简式为_________________;X与乙醇发生酯化反应的化学方程式______________________________。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物,而苯的同系物指分子中仅含有一个苯环,苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,其分子通式为CnH2n-6(n≥7,且n为正整数),芳香烃的通式不是CnH2n-6,故A错误;
B.苯的同系物指分子中仅含有一个苯环,苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,故B错误;
C.在苯的同系物分子中苯环上存在大π键,苯环上的碳原子均采取sp2杂化,烷基上的碳原子采取sp3杂化,故C错误;
D.苯和甲苯都能与卤素单质、浓硝酸等发生取代反应,故D正确;
故选D。
2.D
解析:A.环氧乙烷的结构式为:,所以环氧乙烷含有的共价键数目为=,A正确;
B.方法二中反应物中原子全部转化为期望的最终产物,其原子利用率为100%,符合绿色化学思想,B正确;
C.根据系统命名法可知,主链命名为乙醇,氯原子在2号碳原子上,所以其化学名称为2-氯乙醇,C正确;
D.环氧乙烷与的官能团不相同,组成不相似,不互为同系物,D错误;
故选D。
3.B
解析:乙烯分子式为CH2=CH2,分子中含有双键;
故答案为:B。
4.A
解析:一个丙烯只含一个含碳碳双键,可发生加聚反应生成高分子,高分子主链只含-CH2-CH-,甲基为侧链,则丙烯在一定条件下发生加聚反应的产物为,故答案选A。
5.C
解析:A.丙烷只有1种结构,没有同分异构体,故A错误;
B.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,烷烃是锯齿状,因此丙烷中三个碳原子不在同一直线上,故B错误;
C.丙烷和氯气在光照条件下发生取代反应,根据取代反应原理取代1一个氢原子需要消耗1个氯气,因此1mol丙烷被氯气完全取代,需要8mol氯气,故C正确;
D.完全燃烧1g丙烷气体生成二氧化碳气体和液态水放出50.45kJ的热量,则完全燃烧1mol丙烷气体生成二氧化碳气体和液态水放出2219.8kJ的热量,丙烷燃烧的热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H= 2219.8 kJ mol 1,故D错误;
综上所述,答案为C。
6.B
解析:A.1个12 C中含有6个中子,2g12 C原子中所含的中子数为2÷12×6NA = NA,A项正确;
B.NaOH溶液中NaOH和H2O中都含有氧原子,无法计算NaOH溶液中含有的氧原子数,B项错误;
C.SO2和O2生成的SO3的反应是可逆反应,2molSO2与1molO2反应生成的SO3分子数为少于2mol,即2NA,C项正确;
D.标准状况下,C3H8是气体,1个C3 H8中含有 10个共价键;2.24L即1molC3 H8含有的共价键数为1.0NA,D项正确;
答案选B。
7.C
解析:A.2CaSO4·H2O的俗名为熟石膏,故A正确;
B.Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,故B正确;
C.CuSO4·5H2O的俗名为胆矾,故C错误;
D.该有机物为烷烃,最长的碳链上有6个碳原子,有一个甲基为直链,在主链第3个碳原子上,所以命名为:3-甲基己烷,故D正确;
答案选C。
8.B
解析:A.不符合烷烃的通式CnH2n+2,不属于烷烃,A错误;
B.符合烷烃的通式CnH2n+2,属于烷烃,B正确;
C.含有碳氢氧三种元素,不属于烃,C错误;
D.不符合烷烃的通式CnH2n+2,不属于烷烃,D错误;
故选B。
9.B
解析:A.标准状况下,己烷是液体,无法计算物质的量,故A错误;
B.2.8g聚乙烯中含有的碳原子数为,故B正确;
C.苯中不含有碳碳双键,故C错误;
D.100g46%的乙醇溶液中乙醇质量为46g和64g水,乙醇物质的量为1mol,含有H O键的数目为NA,而水中也含有H O键,因此100g46%的乙醇溶液中含H O键的数目大于NA,故D错误。
综上所述,答案为B。
10.C
解析:A.根据原子守恒,m=n-1时乳酸变为聚乳酸,故A错误;
B.根据聚乳酸分子结构可知,该反应为缩聚反应,故B错误;
C.乳酸中含有碳氧双键,故含有键,故C正确;
D.乳酸中含有-CH3,-CH3为四面体结构,所有原子不可能共平面,故D错误;
答案为C。
11.A
解析:A.乙醇消去反应制取乙烯,温度需要170 ,水浴加热达不到这个温度,A错误;
B.是酸性氧化物,可以与氢氧化钠溶液反应,故可以用装置乙除去乙烯中的气体,B正确;
C.乙烯可以与溴水发生加成反应,使溴水褪色,可以用装置丙检验乙烯,C正确;
D.乙烯不溶于水,可以用排水法收集,D正确;
故本题选A。
12.C
【分析】只含有C、H两种元素组成的有机物属于烃类,含有双键或叁键等不饱和键的脂肪烃称为不饱和烃。
解析:A.C5H12符合烷烃的通式CnH2n+2,属于饱和烃,A错误;
B.C5H9Cl除了C、H之外,还含有Cl元素,属于烃的衍生物,B错误;
C.C5H8比饱和烷烃C5H12少了4个H,可能为不饱和烃,C正确;
D.C2H6O除了C、H之外,还含有O元素,属于烃的衍生物,D错误;
故选C。
13.C
解析:A.C5H12有正戊烷、异戊烷和新戊烷3种同分异构体,故A正确;
B.甲苯分子中共有4种类型的氢原子,则甲苯的一氯代物有4种,故B正确;
C.相对分子质量很大的烷烃为液体或固体,故C错误;
D. 为立体对称结构,立方烷的二氯代物有3种,分别为2个氯原子分别取代同一边、面对角及体对角上的2个氢原子,故D正确;
故选C。
14.D
解析:1mol某链烃最多能和1molHCl发生加成反应,则分子含有1个C=C键,1mol该卤代烷能和Cl2发生取代反应生成9molHCl,生成只含碳元素和氯元素的氯代烃,卤代烃分子中含有9个H原子,其中1个H原子为链烃与HCl发生加成反应引入,所以链烃分子中含有8个H原子,选项中只有CH3-CH=CH-CH3符合,故选D。
15.C
解析:A.有些放热反应需要加热才能发生,比如铝热反应,A错误;
B.有些吸热反应常温下也能发生,如Ba(OH)2·8H2O与氯化铵常温下就能反应,且该反应为吸热反应,B错误;
C.甲烷作为燃料,热值高而且甲烷易充分燃烧,C正确;
D.煤的热值是一个固定值,不能通过气化、液化增大煤的热值,D错误;
故答案选C。
二、非选择题
16.(1)cd
(2)
(3)CH2=CHCH(CH3)2
(4) C10H14 4
解析:(1)a.烃A和烃B可能互为同系物,如A为C5H10,B为C10H20的烯烃,a正确;
b.当n=m时,若B的分子式与A相同,则A、B互为同分异构体,b正确;
c.m=10时,A的分子式为C5H10,A可能为环戊烷,不一定是烯烃,c错误;
d.芳香烃含苯环,至少含6个碳,A只含5个碳,不可能是芳香烃,d错误;
答案选cd。
(2)若n=12,B的最简式为C5H12,分子式也为C5H12,其同分异构体中一氯代物不存在同分异构体,说明只含一种效果的氢,其结构简式为:。
(3)1molA最多只能与1molH2发生加成反应,烃A为含支链的链状烃,则A中含1个碳碳双键,A的分子式为C5H10,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上,则碳原子呈四面体结构,故烃A的结构简式为:CH2=CHCH(CH3)2。
(4)根据题意,n(CO2)==0.1mol,n(H2O)==0.07mol,所以烃B的最简式为C5H7,B为苯的同系物,设B的分子式为CaH2a-6,a:(2a-6)=5:7,解得a=10,B分子式为C10H14;其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的烃有: ,共4种。
17.
【分析】H的一种同系物X比H多一个C原子,则H中除了苯环外还应该有3个碳原子,因为是X的同系物则H中一定含有酚羟基,然后根据要求分析。
解析:H的一种同系物X比H多一个C原子,则X含有苯环、酚-OH、另外还含有3个C原子的烃基,此烃基可能为丙基、异丙基、1个甲基和1个乙基、3个甲基,再结合苯环上还应该存在一个酚羟基,则对应的同分异构体数目分别有3种(邻、间、对)、3种(邻、间、对)、10种、6种,其同分异构体可能的结构共有22种。其中核磁共振氢谱中吸收峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为(对异丙基苯酚)。故为:22;(对异丙基苯酚)。
18.(1)5 (2)1 (3)5
【分析】该烷烃的碳骨架结构为,据此分析解题。
解析:(1)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,对应的单烯烃中双键可位于①②③④⑤五个位置,故答案为5。
(2)若该烃是炔烃与氢气加成的产物,对应的炔烃中三键只能位于①位置,故答案为1。
(3)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,对应的二烯烃,当一个双键位于①时,另一个双键可能位于③④⑤三个位置,当一个双键位于②时,另一个双键可能位于⑤一个位置,两个双键还可能分别位于④和⑤两个位置;故答案为5。
19.(1) 2-甲基戊烷
(2) 羟基 酯基
(3) CDF D CDFG
解析:(1)根据键线式可知该物质的分子式为,根据系统命名法的命名原则可知该物质的名称为:2-甲基戊烷,故答案为:;2-甲基戊烷;
(2)由结构简式中官能团的结构可知该物质中含羟基和酯基两种官能团,故答案为:羟基;酯基;
(3)①由模型结构可知,ABEG中均含饱和碳原子,饱和碳与其所连的原子构成四面体结构,所有原子不可能共面;C为乙烯、D为乙炔、F为苯,均为平面结构,所有原子一定共面;烃类物质中碳氢个数比越大,则含碳量越高,由分子组成可知C乙炔和F苯含碳量相同,且最大,但苯为液体,则含碳量最高的气态烃是D;C中含碳碳双键,D中含碳碳三键,FG中含苯环,因此能发生加成,故答案为:CDF;D;CDFG;
②C为乙烯,发生加聚反应生成聚乙烯,反应方程式为:,故答案为:;
③G为甲苯,与浓硝酸在浓硫酸催化下反应生成2,4,6-三硝基甲苯,反应方程式为:,故答案为:。
20.(1) ②③⑦ ⑤⑧
(2) ⑤⑧ ②③
(3)酯基、碳碳双键
(4) 4
【分析】①含有酯基和碳碳双键;②含有酚羟基,属于酚类;③含有醇羟基,属于醇,含有苯环,因此属于芳香族化合物;④可能含有酯基或羧基,或羟基和酮羰基;⑤含有碳碳双键的不饱和烃;⑥含有碳碳双键的环状烃;⑦含有苯环的芳香烃;⑧含有碳碳双键的不饱和烃。
解析:(1)芳香族化合物是含有苯环的化合物,则属于芳香族化合物的是②③⑦,脂肪烃是只含碳、氢两种元素的链状有机物,属于脂肪烃的是⑤⑧;故答案为:②③⑦;⑤⑧。
(2)与都是含碳碳双键的链状单烯烃,结构相似,组成相差5个“CH2”原子团,则互为同系物的是⑤⑧,同分异构体是分子式相同,结构式不同的有机物,与分子式相同,结构不同,则互为同分异构体;故答案为:⑤⑧; ②③。
(3)①()中含有的官能团名称为酯基、碳碳双键;故答案为:酯基、碳碳双键。
(4)④()含有 COOH可以写为,可以理解为羧基取代丁烷中的一个氢原子,而丁烷有正丁烷和异丁烷,每种丁烷有两种位置的氢,因此的结构有4种,其中核磁共振氢谱图上有2组峰且峰面积之比为9∶1,说明有三个甲基,其结构简式为;故答案为:4;。
21.(1) 球棍 比例
(2) CnH2n+2 4
(3) CH2=CH2 5
(4)bd
(5)CH4
解析:(1)A的模型中,用球表示原子,用棍表示共价键,B的模型中,不体现共价键,只体现原子直径的相对大小,所以分别是有机物的球棍模型和比例模型。答案为:球棍;比例;
(2)A为甲烷,它的同系物都属于烷烃,分子式符合通式CnH2n+2。丙烷没有同分异构体,丁烷有2种同分异构体,则当n=4时,该类有机物开始出现同分异构体。答案为:CnH2n+2;4;
(3)有机物D的结构简式为CH2=CH(CH2)5CH3,它属于烯烃,则上述有机物中,与D互为同系物的是B表示的CH2=CH2;D分子的键线式结构为,依据乙烯和甲烷的原子共平面判断,框内原子共平面,两个框内原子可能共平面,则处于同一平面内的碳原子数最多为5。答案为:CH2=CH2;5;
(4)a.苯分子的6个碳碳键完全相同,分子中不存在碳碳双键和碳碳单键交替出现的结构,a不正确;
b.苯分子有毒,分子结构对称,与水分子结构不相似,不溶于水,属于烃,密度比水小,b正确;
c.苯分子内不存在碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,c不正确;
d.苯分子在一定条件下能与氢气发生加成反应,能够与氧气发生氧化反应,d正确;
故选bd。答案为:bd;
(5)A、B、C的最简式分别为CH4、CH2、CH,当最简式中C原子数为1时,H 原子数越多,等质量时消耗O2的体积(相同状况下)越大,则耗氧最大的是CH4。答案为:CH4。
22. 2-甲基-1,2,3,4-四溴丁烷 BrCH2CBr (CH3)CH=CH2或CH2=C(CH3)CH BrCH2Br CH2=C(CH3)CH=CH2+Br2→BrCH2C(CH3)=CHCH2Br CH2=C(CH3)CH=CH2+CH2=CH2 → AB
解析:(1)①2-甲基-1,3-丁二烯与溴水发生完全加成所得产物为CH2BrCBr (CH3)CH BrCH2 Br,名称为2-甲基-1,2,3,4-四溴丁烷,故答案为2-甲基-1,2,3,4-四溴丁烷;
②2-甲基-1,3-丁二烯与溴水发生1,2-加成所得产物为BrCH2CBr (CH3)CH=CH2或CH2=C(CH3)CH BrCH2Br,故答案为BrCH2CBr (CH3)CH=CH2或CH2=C(CH3)CH BrCH2Br;
③2-甲基-1,3-丁二烯与溴水发生1,4-加成反应的化学方程式为CH2=C(CH3)CH=CH2 +Br2→BrCH2C(CH3)=CHCH2Br,故答案为CH2=C(CH3)CH=CH2+Br2→BrCH2C(CH3)=CHCH2Br;
(2) 2-甲基-1,3-丁二烯与乙烯发生加成反应生成B,B为含有六元环的有机物,则B为,反应的化学方程式为CH2=C(CH3)CH=CH2+CH2=CH2 → ,故答案为CH2=C(CH3)CH=CH2+CH2=CH2 → ;
(3) 的结构中含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,故选AB;
(4)根据信息,2-甲基-1,3-丁二烯被酸性高锰酸钾氧化生成和HCOOH(HCOOH可以继续被氧化为二氧化碳),X的分子式为C3H4O3,则X结构简式为;与乙醇发生酯化反应的化学方程式为,故答案为 ;