《创新方案》第二章 7 章末过关检测(二) 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版

章末过关检测(二)
(满分：100分)
一、选择题：本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．中科院大连化学物理研究所开发出了一种高效稳定的氮掺杂碳负载的Ru单原子催化剂(Ru1/NC)用于高温丙烷脱氢制丙烯反应。下列说法正确的是(　　)
A．丙烯可以发生加聚反应
B．丙烷可以使酸性KMnO4溶液褪色
C．丙烷分子中所有原子一定共面
D．丙烷脱氢产生丙烯的反应是加成反应
解析：选A。A.丙烯分子中含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚丙烯，A项正确；B.丙烷属于烷烃，不可以使酸性KMnO4溶液褪色，B项错误；C.丙烷属于烷烃，根据甲烷的空间四面体结构可知，丙烷分子中所有原子不可能在同一平面，C项错误；D.丙烷脱氢产生丙烯的反应不符合加成反应的特点，不属于加成反应，D项错误。
2．下列化学用语正确的是(　　)
A．聚丙烯的结构简式：?CH2—CH2—CH2?
B．丙烷分子的空间填充模型：
C．四氯化碳的电子式：
D．1-丁烯分子的键线式：
解析：选D。聚丙烯的结构简式应为
，A错误；题给模型为丙烷分子的球棍模型，B错误；CCl4的电子式应为，C错误。
3．下列有机化合物命名正确的是(　　)
解析：选B。选项A中有机化合物的命名为2，2-二甲基丁烷；选项C中有机化合物的命名为邻二甲苯；选项D中有机化合物的命名为2-甲基-2-丁烯。
4．某有机化合物的结构如下图所示，下列说法错误的是(　　)
A．该有机化合物与乙苯不互为同系物
B．分子中共直线的碳原子最多有4个
C．分子中共平面的原子最多有19个
D．分子中所有碳原子可能在同一平面上
解析：选C。题给有机化合物苯环上所连烃基中含有不饱和键，而乙苯中的乙基是饱和烃基，二者结构不相似，不互为同系物，A正确；据图可知，分子中共直线的碳原子最多有4个，B正确；由苯和碳碳双键是平面结构、碳碳三键是直线形结构、饱和碳原子是四面体结构可知，该分子中所有碳原子可能在同一平面上，共平面的原子最多有21个，C错误，D正确。
5．下列各组物质既能用溴水鉴别，也能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是(　　)
A．苯和甲苯 B．己烷和己烯
C．己烯和己炔 D．己烯和甲苯
解析：选B。A.苯、甲苯均与溴水不反应，不能用溴水鉴别，故A不符合题意；B.己烯分子中含有碳碳双键，可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，可与溴水发生加成反应，而己烷均不反应，可鉴别，故B符合题意；C.己烯和己炔分子中分别含有碳碳双键、碳碳三键，均可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应、与溴水发生加成反应，现象相同，不能鉴别，故C不符合题意；D.己烯和甲苯均可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，现象相同，不能鉴别，故D不符合题意。
6．下列化学方程式书写不正确的是(　　)
A．在溴的四氯化碳溶液中通入少量乙炔：≡＋Br2―→
B.环丙烷在催化剂作用下与氢气反应生成丙烷：
C．丙烯在一定条件下合成聚丙烯塑料：
D．甲苯在光照条件下与氯气反应：＋Cl2＋HCl
解析：选A。A.在溴的四氯化碳溶液中通入少量乙炔，产物为1，1，2，2-四溴乙烷，A项错误；B.环丙烷与氢气发生加成反应生成丙烷，B项正确；C.丙烯发生加聚反应的化学方程式为，C项正确；D.甲苯在光照条件下是侧链上甲基与氯气发生取代反应，反应的化学方程式为＋Cl2＋HCl，D项正确。
7．某同学分别用下列装置a和b制备溴苯，下列说法不正确的是 (　　)
A．两烧瓶中均出现红棕色气体，说明液溴的沸点低
B．a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，可推断烧瓶中发生取代反应
C．b装置具支试管中CCl4吸收Br2，液体变为橙红色
D．b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用，漏斗内可形成白烟
解析：选B。A.制备溴苯的过程中有热量产生，溶液温度升高，导致沸点较低的液溴挥发，成为红棕色的溴蒸气，故A正确；B.a装置中的溴蒸气挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收，也会产生淡黄色的溴化银沉淀，故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀，不能说明苯和液溴发生了取代反应，故B错误；C.b装置中挥发的Br2被CCl4吸收，液体变为橙红色，故C正确；D.HBr气体极易溶于水，用倒置的漏斗可防止倒吸，用浓氨水吸收HBr，挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br，有白烟生成，故D正确。
8．已知：
。下列说法不正确的是(　　)
A．N的同分异构体有3种
B．在光照条件下不能发生反应②
C．反应①属于加成反应
D．M、N、P分子中所有碳原子可能共平面
解析：选A。A.乙苯含苯环的同分异构体有3种，分别为邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯，不含苯环的同分异构体可能有链状结构、环状结构，所以乙苯的同分异构体数目多于3种，A错误；B.在光照条件下，乙苯中乙基上的氢原子可被氯原子取代，不会发生反应②，B正确；C.反应①是苯与乙烯发生加成反应生成乙苯，C正确；D.苯环为平面结构，结合单键可旋转，乙苯和对氯乙苯分子中乙基上的碳原子可能与苯环共平面，则苯、乙苯、对氯乙苯分子中的所有碳原子可能共平面，D正确。
9．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下表有关推论正确的是(　　)
选项 已知事实 推论
A 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯的同系物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B 乙烯分子中所有原子在同一平面上 丙烯分子中所有原子在同一平面上
C 乙烯在空气中燃烧产生黑烟 苯在空气中燃烧产生的烟更浓
D 烷烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大 炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大
解析：选C。苯的同系物中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；丙烯分子中有饱和碳原子，所有原子不可能共面，B错误；苯的含碳量更高，在空气中燃烧产生的烟更浓，C正确；单炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而减小，D错误。
10．某小组探究一种烃类有机化合物Y的结构。第一步通过李比希氧化法测得4.24 g有机化合物Y产生14.08 g CO2和3.6 g H2O，第二步通过仪器分析得知Y的相对分子质量为106，第三步通过核磁共振仪测出Y的核磁共振氢谱图中有4组峰且峰面积之比为1∶2∶6∶1，第四步通过红外光谱仪测出有苯环骨架的信号。下列说法不正确的是(　　)
A．第二步中的仪器分析方法为质谱法
B．Y的分子式为C8H10
C．Y是间二甲苯
D．Y分子中的碳原子均采取sp2杂化
解析：选D。4.24 g有机化合物Y的物质的量n(Y)＝＝0.04 mol，反应产生的CO2的物质的量n(CO2)＝＝0.32 mol，反应产生的H2O的物质的量n(H2O)＝＝0.2 mol，则有机化合物Y分子中N(C)＝＝8，N(H)＝＝10，故Y的分子式为C8H10，Y的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1∶2∶6∶1，故Y的结构简式为，名称为间二甲苯，苯环上的碳原子采取sp2杂化，甲基上的碳原子采取sp3杂化。
11．已知苯乙烯在一定条件下能发生如下反应，下列说法正确的是(　　)
A．反应①是苯乙烯与H2发生取代反应
B．反应②是取代反应，且产物分子中所有碳原子一定共平面
C．反应③是加成反应，条件是光照
D．反应④是加聚反应，苯乙烯是该高分子的单体
解析：选D。A.反应①是苯乙烯与H2发生加成反应生成乙苯，A错误；B.反应②是苯乙烯被氧化生成苯甲酸，反应类型属于氧化反应，苯分子是平面分子，反应产生的苯甲酸的羧基上的C原子取代苯分子中H原子的位置，因此该产物分子中所有碳原子一定共平面，B错误；C.反应③是苯乙烯与Br2发生的加成反应，反应条件是Br2的四氯化碳溶液或水溶液，而不是光照，C错误；D.反应④为苯乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯，苯乙烯是制取该高分子的单体，D正确。
12．2022年诺贝尔化学奖授予Carolyn R．Bertozzi等三位在“点击化学和生物正交化学”方面做出突出贡献的科学家。叠氮-炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如下图所示：
下列说法错误的是(　　)
A．化合物A的分子式为C2H5N3
B．化合物B的所有原子不可能共平面
C．化合物B和化合物C均可使溴水褪色
D．化合物C和化合物D均属于不饱和烃
解析：选D。A.由化合物A的结构简式可知，其分子式为C2H5N3，故A正确；B.化合物B为丙炔，分子中存在一个甲基，所有原子不可能共平面，故B正确；C.化合物B分子中存在碳碳三键，能使溴水褪色，化合物C分子中存在碳碳双键，能使溴水褪色，故C正确；D.化合物C和化合物D中均含N原子，不属于烃类，故D错误。
13．对伞花烃(a)常用作染料、医药、香料的中间体，a可转化为b(如下图所示)。下列说法错误的是(　　)
A．常温下对伞花烃呈液态且难溶于水
B．b物质的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
C．对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
D．a→b的转化属于加成反应
解析：选B。对伞花烃分子中所含碳原子数为10(大于4但小于16)，常温下对伞花烃呈液态，烃都难溶于水，A正确；b物质分子中含7种不同化学环境的H原子，故其一氯代物有7种，B错误；对伞花烃分子中苯环为平面结构，与苯环直接相连的C原子一定与苯环共面，异丙基中一个甲基上的C原子可能与苯环共面，故对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面，C正确；a→b的转化为苯环与氢气的加成反应，D正确。
14．一种生产聚苯乙烯的流程如下图所示，下列叙述不正确的是(　　)
A．CH2===CH2能发生加聚反应生成?CH2—CH2?　
B．乙苯的分子式为C8H10
C．苯、苯乙烯、聚苯乙烯均能使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.1 mol苯乙烯最多可与4 mol H2发生加成反应
解析：选C。A.CH2===CH2能发生加聚反应生成聚乙烯，A正确；B.根据乙苯的结构简式可知，其分子式为C8H10，B正确；C.苯、聚苯乙烯分子中无碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，C错误；D.苯乙烯中，苯环和碳碳双键均能与氢气加成，故1 mol苯乙烯最多可与4 mol H2发生加成反应，D正确。
15．实际生产中，常用双环戊二烯解聚成环戊二烯，下列说法正确的是(　　)
A．环戊二烯与1，3-丁二烯互为同系物
B．二聚过程发生取代反应
C．双环戊二烯能使酸性KMnO4溶液褪色
D．利用溴水可以检验双环戊二烯解聚是否完全
解析：选C。A.环戊二烯为环状化合物，1，3-丁二烯为链状化合物，二者结构不相似，不互为同系物，A错误；B.根据化学方程式可知，二聚过程发生的是加成反应，B错误；C.双环戊二烯分子中含有，能使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；D.双环戊二烯解聚后生成环戊二烯，二者均含有碳碳双键，均可与Br2发生加成反应而使溴水褪色，因此不能用溴水检验双环戊二烯解聚是否完全，D错误。
二、非选择题：本题包括4小题，共55分。
16．(12分)狄尔斯和阿尔德在研究1，3-丁二烯的性质时发现如下反应：
回答下列问题：
(1)狄尔斯-阿尔德反应属于__________(填反应类型)。
(2)下列不能发生狄尔斯-阿尔德反应的有机化合物是__________(填字母)。
(3)工业上通常以甲醛、乙炔为原料制取1，3-丁二烯，生产流程如下：
　
①X的结构简式为_______________________________________________。
②1，3-丁二烯与Cl2发生1，4-加成反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(4)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式为，它的分子式为______________________________________________________。
下列有关M的说法不正确的是________(填字母)。
A．在催化剂作用下，1 mol M最多可以消耗2 mol H2
B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．不能使溴的CCl4溶液褪色
D．M分子中所有碳原子不可能共面
解析：(1)此反应的特点是两种物质生成一种物质，反应类型为加成反应。(3)①1 mol碳碳三键可与2 mol氢气发生加成反应，故X的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH。②1，3-丁二烯与Cl2发生1，4-加成反应的化学方程式为
CH2===CH—CH===CH2＋Cl2―→
ClCH2—CH===CH—CH2Cl。(4)有机化合物M的分子式为C9H12。1 mol M中含有2 mol 碳碳双键，则1 mol M最多可以消耗2 mol H2，故A项正确；M分子中含有碳碳双键，因此能使酸性
KMnO4溶液、溴的CCl4溶液褪色，故B项正确、C项错误；M分子中带“*”的碳原子(如图所示：)形成了四个单键，该分子中所有碳原子不可能共面，故D项正确。
答案：(1)加成反应　(2)C　
(3)①HOCH2CH2CH2CH2OH
②CH2===CH—CH===CH2＋Cl2―→
ClCH2—CH===CH—CH2Cl
(4)C9H12　C
17．(16分)有机化合物，常用于合成橡胶。
已知：①Diels-Alder反应：；
回答下列问题：
(1)有机化合物P是否存在顺反异构________(填“是”或“否”)。
(2)有机化合物P发生1，4-加聚反应得到________________(填结构简式)，将该产物加入溴的四氯化碳溶液中，现象是____________________________。
(3)写出有机化合物P与发生Diels-Alder反应的化学方程式：
________________________________________________。
(4)有机化合物P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为________(填结构简式)。
解析：(1)有机化合物P分子中形成双键的碳原子连有2个H原子，不能产生顺反异构。
(2)1个有机化合物P分子中含有2个碳碳双键，发生1，4-加聚反应时，2，3号碳原子之间形成双键，加聚产物的结构简式为，该加聚产物分子中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色。
(3)由已知信息①可知，有机化合物P与发生Diels-Alder反应的化学方程式为＋。
(4)烯烃与酸性KMnO4溶液反应原理为碳碳双键断裂，双键碳原子被氧化，若碳原子上有2个H原子，则该碳原子转化为CO2，若碳原子上有1个H原子，则该碳原子转化为羧基，若碳原子上没有H原子，则该碳原子转化为羰基，故有机化合物P被酸性高锰酸钾溶液氧化生成的有机产物为。
答案：(1)否　(2) 　溶液褪色
(3) ＋　(4)
18．(14分)电石的主要成分为CaC2，杂质主要有CaO、CaS等，是工业和实验室制乙炔的常用原料。某研究性学习小组拟用下列两种方法测定市售电石中CaC2的质量分数。
方法一：用电石与水反应，测定生成乙炔的体积。
(1)写出该反应的化学方程式：
________________________________________________。
(2)现提供下列仪器、装置，按气流方向由左向右填写选用装置的顺序为___________________________________________________。
(3)下列操作对准确获得气体体积不必要的是________(填序号)。
①检查装置气密性
②在恢复到室温后，上下移动量气装置，使左右液面持平
③在气体发生装置胶塞上连接导管，通入N2，将生成的乙炔气体全部赶入量气装置
④读数时，视线与量气管内凹液面最低点持平
方法二：将电石在O2或空气中灼烧，使之发生反应：2CaC2＋5O22CaO＋4CO2，测定生成CO2的质量。称量1.40 g样品于如下图所示的石英管中(夹持及加热装置省略)，缓缓通入空气，高温灼烧石英管使电石样品完全反应，测得丙装置质量比反应前增重 1.80 g。
(4)甲瓶中酸性KMnO4溶液的作用为___________________________。
(5)测得电石样品中CaC2的质量分数为________________________
(保留小数点后两位)。
解析：(1)电石与水反应的化学方程式为CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑。(2)电石与水反应非常剧烈，应选用装置A制备乙炔气体；电石中混有的硫化钙能与水反应生成硫化氢气体，所以制得的乙炔气体中常混有硫化氢，装置C中的硫酸铜溶液用于除去硫化氢气体，装置E是测定乙炔气体体积的装置，故用电石与水反应测定生成乙炔体积的仪器连接顺序为A→C→E。(3)①检查装置气密性可以防止反应生成的乙炔逸出造成实验误差，故不符合题意；②在恢复到室温后，上下移动量气装置，使左右液面持平，目的是保持内外压强相等使所测气体体积准确无误，故不符合题意；③因为反应前装置中就存在空气，若在气体发生装置胶塞上连接导管，通入氮气，将生成的乙炔气体全部赶入量气装置，会造成所测气体体积出现误差，故符合题意；④读数时，视线与量气管内凹液面最低点持平，能准确读取气体体积，故不符合题意。(4)电石中含有的硫化钙在灼烧时生成的二氧化硫也能与氢氧化钠溶液反应，干扰二氧化碳的测定，用酸性KMnO4溶液除去二氧化碳中混有的二氧化硫，可以减小实验测定误差。(5)由题给数据可知，电石样品中碳化钙的质量分数为
×100%≈93.51%。
答案：(1)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑
(2)A→C→E　(3)③　(4)除去CO2中混有的SO2
(5)93.51%
19．(13分)Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，例如，2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2。
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：
回答下列问题：
(1)B的结构简式为__________________________________，
D的化学名称为________。
(2)步骤②的化学方程式为___________________________________。
(3)E的结构简式为____________________。用1 mol E合成1，4-二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气的物质的量为________mol。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子且数目之比为3∶1，符合条件的F有5种，分别为______________、________________。
解析：由B的分子式和C的结构简式可知，B的结构简式为；A与氯乙烷发生取代反应生成B，A的结构简式为；对比C、D的结构可知，C脱去2分子HCl，同时形成碳碳三键得到D；D发生Glaser反应生成E，E的结构简式为。
(1)B的结构简式为，D的化学名称为苯乙炔。
(2)步骤②是乙苯侧链发生的二取代反应，反应的化学方程式为＋2Cl2＋ 2HCl。
(3)E的结构简式为，用1 mol E合成1，4-二苯基丁烷，碳碳三键与氢气发生加成反应，理论上需要消耗4 mol氢气。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子且数目之比为3∶1，可能的结构简式为
答案：(1) 　苯乙炔