2018新课标新高考第一轮总复习化学教案第十章　烃

第十章　烃
说明：为了使有机化学知识系统化，同时又能与选修内容基本分开，在编排时，有少量选修内容(如炔烃、醛、酚)夹在必修内容一起，请各校根据本校实际情况和所选修的内容灵活运用。——编者
第一节　甲烷、烷烃
【考纲要求】
1．了解甲烷的性质及发生反应的类型。
2．了解有机化合物中碳的成键特点。
考点一　甲烷的结构与性质
知
识
梳
理　　【P154】
1．组成与结构
分子式
电子式
结构式
空间构型
__CH4__
__H··C··H
··H__··H__
正四面体
2.物理性质
颜色
状态
溶解性
密度
__无色__
__气态__
__极难溶于水__
比空气__小__
3.化学性质
(1)稳定性
通常情况下，甲烷比较稳定，与__KMnO4__等强氧化剂不反应，与__强酸__、__强碱__也不反应。
(2)氧化反应：甲烷的燃烧：__CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)__。
(3)取代反应：甲烷在光照条件下与Cl2发生反应：
__CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl__
__CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl__
__CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl__
__CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl__
(4)取代反应的概念：指有机物分子里的某些原子或原子团被其他__原子或原子团__所代替的反应。
分
点
突
破　　【P154】
　　　　　　　　　　　　　　
角度一　有机化合物的通性
【练1】下面列举的是某化合物的组成和性质，能说明该物质肯定是有机物的是(　　)
A．仅由碳、氢两种元素组成
B．仅由碳、氢、氧三种元素组成
C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳
D．熔点低而且难溶于水
【解析】烃都是有机化合物，A正确；碳酸(H2CO3)不属于有机物，B错；单质碳、一氧化碳在氧气中燃烧只生成二氧化碳，它们均不属于有机物，C错。
【答案】A
【练2】下列关于有机物的说法中正确的是(　　)
A．凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物
B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物
C．所有的有机化合物都很容易燃烧
D．有机化合物的同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因之一
【答案】D
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度二　甲烷的性质和反应类型的判断
【练1】下列反应中，属于取代反应的是(　　)
①CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH
②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
③CH3CH2CH3＋Cl2CH3CHClCH3＋HCl
④CH3＋3HNO3NO2O2NCH3NO2＋3H2O
⑤nCH3CH＝CH2?CH—CH2?CH3
A．①②⑤
B．③④
C．①③
D．②④⑤
【解析】①为加成反应；②为氧化反应；⑤为加聚反应。
【答案】B
【练2】鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法是(　　)
A．将它们分别通过溴水
B．点燃后分别罩上干燥的冷烧杯
C．点燃后分别罩上涂有澄清石灰水的烧杯
D．点燃后分别罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
【答案】D
考点二　同系物和同分异构体
知
识
梳
理　　【P155】
一、烷烃的组成、结构与性质
1．通式：__CnH2n＋2__(n≥1)。
2．结构特点
烃分子中碳原子之间以__单键__结合，碳原子剩余的价键全部与__氢原子__结合，使每个碳原子都达到价键饱和，烷烃又叫饱和烃。
3．性质
(1)物理性质
①水溶性：__难溶于水__，密度：比水__小__，状态：碳原子数小于等于4的烷烃，常温下呈__气态__。
②递变性：随分子中碳原子数的增加，熔、沸点逐渐__升高__，密度逐渐__增大__。
(2)化学性质
烷烃的化学性质与甲烷相似，通常较稳定，不与强酸、
强碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可燃烧，可发生取代反应和分解反应。
①烷烃(CnH2n＋2)的燃烧通式为：
__CnH2n＋2＋()O2nCO2＋(n＋1)H2O__。
②乙烷与Cl2发生取代反应生成一氯代物的化学方程式为：__CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl__。
4．同系物
(1)同系物：结构__相似__，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。
(2)烷烃的同系物：分子式都符合__CnH2n＋2__，如CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等物质，互称为同系物。
5．同分异构现象和同分异构体
(1)同分异构现象：化合物具有相同的__分子式__，但__结构__不同，因而产生了性质上的差异，这种现象叫同分异构现象。
(2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。如正丁烷和异丁烷。
CH3CH2CH2CH3　　　　CH3—CH—CH3CH3
正丁烷　　　　　　　　　异丁烷
分
点
突
破　　【P155】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度一　同系物的判断与性质
【练1】下列有关描述正确的是(　　)
A．分子组成符合CnH2n的烃，一定是乙烯的同系物
B．脂肪烃不溶于水，但芳香烃可溶于水
C．C2H6、C4H10、C6H14在常温下均为气体
D．烃的密度比水的密度小
【解析】A项，环烷烃的组成也符合CnH2n，与乙烯的结构不相似；B项，所有的烃都难溶于水；C项，碳原子数大于4的烃，在常温下一般为非气态。
【答案】D
【练2】由乙烯推测丙烯(CH2＝CHCH3)的结构或性质正确的是(　　)
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．不能在空气中燃烧
C．能使溴水褪色
D．与HCl在一定条件下能加成只得到一种产物
【解析】丙烯与乙烯具有相同的官能团“C＝C”，具有与乙烯类似的化学性质，故C正确；丙烯与HCl加成时产物有两种，D不正确。
【答案】C
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度二　同分异构体的判断与种数计算
【练1】下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是(　　)
A．戊烷有2种同分异构体
B．C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体
C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
D．CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃
【解析】A项，戊烷有3种同分异构体；B项，有CH2—CH3、CH3CH3、CH3CH3、CH3CH3
4种同分异构体；C项，丙基的同分异构体有2种，所以取代CH3苯环上的氢原子分别得到邻、间、对各3种位置同分异构体，共6种，正确；D项，光照条件下的取代反应，得到2种一氯代物。
【答案】C
【练2】分子式为C7H8，分子中含有苯环的烃的一氯代物有(　　)
A．3种
B．4种
C．5种
D．7种
【解析】依据信息可知该烃为CH3，该有机物中等效氢为4种，分别为，其一氯代物有4种。
【答案】B
【练3】分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)(　　)
A．5种
B．6种
C．7种
D．8种
【解析】首先判断出C5H12O的类别，然后判断出同分异构体。C5H12O能与Na反应产生H2，可确定该有机物是醇，故C5H12O可看作是戊烷中的H被—OH取代的产物。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，正戊烷对应的醇有3种，异戊烷对应的醇有4种，新戊烷对应的醇有1种，故共有8种。
【答案】D
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度三　有机物的结构模型及表示法
【练1】如图所示是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是(　　)
A．甲能使酸性KMnO4溶液褪色
B．乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C．丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应
【解析】甲代表CH4，乙代表乙烯，丙代表苯，丁代表乙醇。
【答案】C
【练2】下列化学用语表达不正确的是(　　)
①丙烷的球棍模型
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③的化学式为C8H12
④CHCH2与C8H8一定表示同一种物质
A．①②
B．①③
C．③④
D．②④
【解析】②未体现官能团；④C8H8的结构有多种，如就是其中的一种。
【答案】D
【练3】已知芳香烃A、B的结构模型如下图所示，相关叙述正确的是(　　)
A．Ⅰ的结构简式为，其一氯代物有2种
B．Ⅰ和Ⅱ中都含碳碳单键和双键
C．Ⅰ与Ⅱ互为同系物，通式为CnH4n＋2(n为苯环数)
D．与Ⅱ互为同类别物质的同分异构体共有2种
【解析】由物质Ⅰ的比例模型可以看出其结构简式为，A错误；苯环中不含碳碳单键和双键，B不正确；物质Ⅰ和Ⅱ所含有的苯环数不同，所以不是同系物，C错误；Ⅱ物质中两侧的苯环可以以邻、间、对的方式连接，所以Ⅱ的同类别同分异构体共有2种，D正确。
【答案】D
规律总结
烃的燃烧规律
1．气态烃完全燃烧前后气体体积的变化
根据燃烧通式：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O推断
(1)燃烧后温度高于100
℃时，水为气态：
ΔV＝V后－V前＝－1
①y＝4时，ΔV＝0，体积不变。
②y＞4时，ΔV＞0，体积增大。
③y＜4时，ΔV＜0，体积减小。
(2)燃烧后温度低于100
℃，水为液态：
ΔV＝V前－V后＝1＋，体积总是减小。
(3)无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。
2．有机物的组成与燃烧产物的关系
(1)质量相同的烃(CxHy)，的值越大，则生成的CO2越多；若两种烃的值相等，质量相同，则生成的CO2和H2O均相等。
(2)碳的质量分数w(C)相同的有机物(最简式可以相同，也可以不同)，只要总质量一定，以任意比例混合，完全燃烧后产生CO2的量总是一个定值。
(3)物质的量相同的不同有机物完全燃烧时，若生成CO2和H2O的物质的量之比相同，则其分子中C与H的原子个数比也相同。
3．耗氧量大小的比较
(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧，耗氧量与w(C)或w(H)有关。w(C)越高，耗氧量越少或y/x的值越小，耗氧量越少。
(2)等质量的烃，若最简式相同，则完全燃烧耗氧量相同，且燃烧产物也相同。最简式相同的烃不论以何种比例混合，只要总质量相同，耗氧量就相同。
(3)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于的值的大小，其值越大，耗氧量越多。
(4)等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时，耗氧量相同。
考
题
专
练　　【备用题】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．已知正己烷的球棍模型为。某有机物a的分子式和正己烷相同，且主链上有4个碳原子，则下列关于a的观点正确的是(　　)
A．a分子中可能有三个甲基
B．a的分子式为C6H10
C．a的一氯代物可能有三种
D．在光照条件下，a能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
【解析】由题中信息可知，a的分子式为C6H14；故a可能为2，3 二甲基丁烷、2，2 二甲基丁烷，其一氯代物分别为两种和三种，故A、B项错误，C项正确；在光照条件下，烷烃能与纯卤素单质发生取代反应，D项错误。
【答案】C
2．已知生活中常用的液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　)
A．是直链烃，但分子中3个碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷比丁烷易液化
D．1
mol丙烷完全燃烧消耗5
mol
O2
【解析】A.烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈V形，3个碳原子不在一条直线上，故A正确；B.丙烷等烷烃在光照的条件下可以和氯气发生取代反应，故B正确；C.烷烃中碳个数越多沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷沸点高，更易液化，故C错误；D.由丙烷燃烧方程式C3H8＋5O23CO2＋4H2O可知，1
mol丙烷完全燃烧消耗5
mol
O2，故D正确；
【答案】C
3．(2016·广州模拟)下列说法中，不正确的是(　　)
A．乙烯使溴的CCl4溶液褪色的化学方程式是：
CH2＝CH2＋Br2―→CH3CHBr2
B．石油的催化裂化既能提高汽油的产量，又能提高汽油的质量
C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样
D．异丁烷与正丁烷互为同分异构体
【解析】A项，生成物应为CH2BrCH2Br，不正确。石油催化裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量；裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C正确。异丁烷与正丁烷互为同分异构体，D正确。
【答案】A
考
点
集
训　　【P308】
A级(跨越本科练)
1．关于烃和甲烷的叙述不正确的是(A)
A．烃的组成均符合通式CnH2n＋2
B．烃类均不溶于水
C．甲烷在烃中含碳量最低
D．甲烷只能发生取代反应而不能发生加成反应
【解析】A.烃包含烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等，烷烃的通式符合CnH2n＋2，烯烃的通式为CnH2n，炔烃的通式为CnH2n－2，A错误；B.水是极性分子，而烃类是非极性分子或极性很微弱的分子，所以烃都不溶于水，B正确；C.甲烷分子中碳原子连接的氢原子数目最多，含碳量最低，含氢量最高，C正确；D.甲烷没有不饱和键，不能发生加成反应，能发生取代反应、氧化反应，D正确。
2．下列化学式只表示一种纯净物的是(A)
A．C2H6
B．C4H10
C．C2H4Cl2
D．C
【解析】A.C2H6只表示乙烷一种物质，表示的是纯净物，正确。B.C4H10可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷，因此不能表示纯净物，错误。C.C2H4Cl2可能表示CH3CHCl2，也可能表示CH2ClCH2Cl，因此表示的不一定是纯净物，错误。D.C表示的碳元素的单质，可能是金刚石、石墨或其它不定形碳单质，因此表示的不一定是纯净物，错误。
3．某有机物的结构简式为：CH3CH2CH2CHCH3CH3，下列说法错误的是(C)
A．该有机物属于饱和烷烃
B．该有机物的分子式为C6H14
C．该烃与2，3 二甲基丁烷互为同系物
D．该烃的一氯取代产物共有5种
【解析】A.该有机物是2 甲基戊烷，属于饱和烷烃，A正确；B.该有机物的分子式为C6H14，B正确；C.该烃与2，3 二甲基丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C错误；D.该烃分子中含有5种等效氢原子，则其一氯取代产物共有5种，D正确。
4．乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，理论上得到的氯代物最多有(D)
A．5种
B．6种
C．8种
D．9种
【解析】乙烷与氯气的取代是逐步取代，乙烷上的氢有6个，乙烷的一氯代物有1种，二氯代物有2种，三氯代物有2种，根据互补性，4氯代物也有2种，5氯代物有1种，另6氯代物有1种，所以共有9种。故选D。
5．(2016·银川模拟)某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代产物，此烷烃是(D)
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
【解析】某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代产物，说明一氯代物的结构有3种。A.(CH3)2CHCH2CH2CH3中H原子位置有5种，则一氯代物的结构有5种，错误；B.(CH3CH2)2CHCH3中H原子位置有4种，则一氯代物的结构有4种，错误；C.(CH3)2CHCH(CH3)2中H原子位置有2种，则一氯代物的结构有2种，错误；D.(CH3)3CCH2CH3中H原子位置有3种，则一氯代物的结构有3种，正确。
6．某混合气体由两种气态烃组成，2.24
L该混合气体完全燃烧后，得到4.48
L二氧化碳(气体已折算成标准状况)和3.6
g水则这两种气体可能是(B)
A．CH4和C3H8
B．CH4和C3H4
C．C2H4和C3H4
D．C2H4和C2H6
【解析】假设混烃的平均组成为CxHy，则2.24
L该混烃CxHy完全燃烧后，得到4.48
L二氧化碳(气体已折算成标准状况)和3.6
g水，结合原子守恒可知x＝2、y＝4，明显CH4和C3H4组成的混合气体可能满足题意，选项B符合题意。
7．一定量CH4恰好与一定量的O2完全反应得CO2、CO、H2O(g)，产物总质量为49.6
g，将其通过足量的H2SO4后，洗气瓶质量增加25.2
g，则CH4完全燃烧还需O2的体积(标准状况)为(C)
A．8.96
L
B．2.24
L
C．4.48
L
D．6.72
L
【解析】通过足量的H2SO4后，洗气瓶质量增加25.2
g，这说明生成物水的质量是25.2
g，物质的量是25.2
g÷18
g·mol－1＝1.4
mol，根据原子守恒可知CO和CO2的物质的量之和＝＝0.7
mol。设CO2和CO的物质的量分别是a
mol和b
mol，则a＋b＝0.7、44a＋28b＝49.6－25.2，解得a＝0.3、b＝0.4，则CH4完全燃烧还需O2的体积(标准状况)相当于是0.4
mol
CO再燃烧时需要的氧气，则体积为×22.4
L·mol－1＝4.48
L。
B级(跨越本科练)
8．利用下列反应不能制得括号中纯净物的是(A)
A．等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)
B．乙烯与水加成(乙醇)
C．乙烯与氯气加成(1，2 二氯乙烷)
D．氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯)
【解析】A项，等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应，生成多种取代产物，不能得到纯净的氯乙烷；B项，乙烯与水加成只生成乙醇；C项，乙烯与氯气加成只生成1，2 二氯乙烷；D项，氯气与苯用氯化铁作催化剂反应只生成氯苯。
9．下列有机物有4种同分异构体的是(D)
A．分子式为C4H10的烷烃的二氯取代物
B．分子式为C4H8O2的有机物
C．乙苯的一氯取代物
D．和H2加成生成2 甲基 3 乙基戊烷的单烯烃
【解析】分子式为C4H8Cl2的同分异构体有CH2ClCHClCH2CH3、CH2ClCH2CHClCH3、
CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CHClCHClCH3、
CHCl2CH2CH2CH3、CH3CCl2CH2CH3、CH2ClCHCH2ClCH3、CH2ClCClCH3CH3、CHCl2CHCH3CH3共9种；分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体有CH3CH2CH2COOH、CH3CHCOOHCH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCHCH3CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共6种；乙苯的苯环上有3种类型的氢原子，乙基有2种类型的氢原子，故乙苯有5种一氯取代物；和H2加成生成2 甲基 3 乙基戊烷的单烯烃有CH3CCH3CCH2CH3CH2CH3、CH2CHCHCH2CH3CHCH3CH3、CH3CHCCH2CH3CHCH3CH3、CH2CCH3CHCH2CH3CH2CH3共4种。
10．按要求填写下列空格。
(1)的分子式为：______________，其一氯代物有______种，该烃有多种同分异构体，其中有一种一氯取代物只有一种，写出这种同分异构体的结构简式：
______________________________。
(2)分子式为C6H14的烃的主链为4个碳的同分异构体共有______种。
【解析】(1)这是球棍模型，按照原子的个数，得出分子式：C8H18，其结构简式为CCH3CH3CH3CH2CHCH3CH3，有4种不同的氢原子，一氯代物有4种，若一氯代物只有一种，说明是对称的结构，其结构简式为：CCH3CH3CH3CCH3CH3CH3；(2)按照烷烃同分异构体的书写规则，符合题意的同分异构体有：CCH3CH3CH3CH2CH3、CHCH3CH3CHCH3CH3，有2种。
【答案】(1)C8H18　4　(CH3)3CC(CH3)3　(2)2
11．Ⅰ.(1)下列四种烃分别在氧气中完全燃烧：(填字母序号)
①若烃的物质的量相等，则消耗氧气最多的是________________________________________________________________________；
②若烃的质量相等，则消耗氧气最多的是________________________________________________________________________；
③若反应前后(150
℃)气体的物质的量不发生变化，则该烃可能是________________。
A．C2H6
B．C2H4
C．C4H10
D．C5H10
(2)下列各组化合物中，不论二者以什么比例混合，完全燃烧时：
①若总质量不变，耗O2量不变的是____________；生成水的质量不变的是____________。
②若总的物质的量不变，则耗O2量不变的是________；生成CO2的质量不变的是______________。
A．C2H4、C3H6
B．HCHO、CH3COOH
C．CH4、CH3COOH
D．CH2＝CH2、CH3CH2OH
Ⅱ.标准状况下，1.68
L无色无味的可燃性气体在足量氧气中完全燃烧，若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0
g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3
g。
(1)计算燃烧产物中水的质量为________。
(2)若原气体是单一的烃类气体，通过计算推断它的化学式：________________。
(3)若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物，请写出它们的结构简式(要求写出一组符合条件的物质的分子式即可)：__________________。
【解析】根据烃的燃烧通式：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，①若烃的物质的量相等，则消耗氧气由x＋y/4决定，故C5H10
耗氧量最多，选D。②若烃的质量相等，含氢量越大消耗氧气最多，C2H6的含氢量最大，消耗氧气最多，选A。③若反应前后(150
℃)气体的物质的量不发生变化，则1＋x＋y/4＝x＋y/2，y＝4，氢原子为4的是C2H4，选B。(2)①若总质量不变，耗O2量不变，则物质的最简式相同，选AB；生成水的质量不变，则氢的含量相同，选AB。②若总的物质的量不变，耗O2量不变那么相同物质的量的不同物质燃烧的耗氧量相同，选CD；若总的物质的量不变燃烧生成CO2的质量不变，则物质含有相同的碳原子，选D。
Ⅱ.标准状况下，1.68
L气体的物质的量为：0.075
mol，完全燃烧产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0
g；沉淀是CaCO3，物质的量为：0.15
mol，那么生成CO2的物质的量也为0.15
mol，若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3
g，则生成H2O的质量为：9.3－0.15×44＝2.7
g，物质的量为：0.15
mol，氢原子的物质的量为0.3
mol，说明0.075
mol的有机物能提供0.15
mol的碳原子，0.3
mol的氢原子，那么该有机物分子式为C2H4。(1)根据分析，燃烧产物中水的质量为2.7
g。(2)该有机物化学式为C2H4。(3)若原气体是两种等物质的量的气态烃的混合物，那么混合气体的平均分子式为C2H4，组合可能是：CH4和C3H4或C2H2和C2H6
【答案】Ⅰ.(1)①D　②A　③B
(2)①AB　AB　②CD　D
Ⅱ.(1)2.7
g　(2)C2H4　(3)CH4和C3H4或C2H2和C2H6
第二节　烯烃　炔烃
【考纲要求】
1．了解烯烃、炔烃性质及发生反应的类型。
2．了解有机化合物中碳的成键特点。
考点一　烯烃的结构与性质
知
识
梳
理　　【P157】
一、乙烯
1．结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
空间构型
C2H4
H∶C∶∶CH
··)∶H
CHHCHH
CH2CH2
平面形
　　2.物理性质
物质
颜色
状态
溶解性
密度
C2H4
__无__色
__气__态
__难__溶于水
比空气略__小__
3.乙烯的化学性质
4．用途
(1)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志。
(2)重要化工原料。
(3)可作催熟剂。
5．乙烯的实验室制法
(1)原理：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O。
(2)收集方法：__排水集气法__。
二、烯烃
1．通式：CnH2n(n≥2)。
2．结构特点：含有__碳碳双键__，碳原子连成链状。
3．物理性质：__不__溶于水，密度小于水，通常条件下分子中含__2～4__个碳原子的烯烃为气体。
4．化学性质
(1)氧化反应
①使酸性KMnO4溶液__褪色__。
②可燃性：烯烃完全燃烧的通式为__CnH2n＋O2nCO2＋nH2O__。
(2)加成反应(以丙烯为例)
①与H2反应：__CH3CH===CH2＋H2CH3CH2CH3__。
②与HBr反应：__CH3CH===CH2＋HBrCH3CH2CH2Br或CH3CBrHCH3__。
(3)加聚反应
RCH===CHR′发生加聚反应的化学方程式为：
nRCH===CHR′C?RHCR′H?
分
点
突
破　　【P157】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度一　烯烃的性质
【练1】下列关于几种有机物的性质的描述正确的是(　　)
A．乙烯与Br2发生加成反应生成CH3CHBr2
B．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型相同
C．乙烷和丙烯的物质的量共1
mol，完全燃烧生成
3
mol
H2O
D．苯中无碳碳双键，化学性质稳定，不能发生氧化反应
【解析】A项，应生成CH2BrCH2Br；B项，乙烯与溴水发生加成反应，与KMnO4发生氧化反应；C项，乙烷和丙烯中都含有6个氢原子，依据氢原子守恒可判断，C项正确；D项，苯燃烧是氧化反应。
【答案】C
角度二　反应类型的判断
【练1】下列现象中，因发生加成反应而产生的是(　　)
A．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色
C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
【解析】A项，是氧化反应；B项，萃取是物理变化；D项是取代反应。
【答案】C
【练2】有机物CH3CH＝CH—Cl能发生的反应有：①取代反应
②加成反应　③氧化反应　④使溴的四氯化碳溶液褪色
⑤加聚反应　⑥使酸性高锰酸钾溶液褪色(　　)
A．全部
B．除⑤外
C．除①外
D．除①、⑤外
【解析】因有机物CH3—CH＝CH—Cl中含CC、—Cl、—CH3，①—CH3上H原子可在光照条件下与卤素单质发生取代反应，①正确；②碳碳双键能发生加成反应，②正确；④碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色，④正确；⑤碳碳双键能发生加聚反应，⑤正确；⑥碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，⑥正确。
【答案】A
考点二　炔烃的结构与性质
知
识
梳
理　　【P158】
一、乙炔
1．结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
空间构型
C2H2
H∶C C∶H
HCCH
CHCH
直线形
　　2.物理性质
物质
颜色
状态
溶解性
密度
C2H2
__无__色
__气__态
__微__溶于水
比空气略__小__
3.化学性质
4．乙炔的实验室制法：
(1)反应原料：电石、水(饱和食盐水)
(2)反应原理：__CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑__
(3)制取装置：液固不加热装置
(4)收集方法：排水法
(5)尾气处理：点燃
(6)注意事项：
①为获得平稳的乙炔气流，可用__饱和食盐水__代替水，同时用__分液漏斗__，以控制流速；
②不能用__启普__发生器，因为反应放热，会损坏发生器，且生成的Ca(OH)2是糊状物，会堵塞反应容器；
③生成的气体往往带有难闻的臭味，这是因为含H2S、pH3等杂质气体，常通入__CuSO4__溶液中除去；
④工业生产电石：__CaO＋3CCaC2＋CO↑__；
⑤乙炔工业制法：石油裂化。
二、炔烃
1．定义：分子里含有__—C≡C—__的不饱和链烃叫炔烃。官能团：__—C≡C—__。
2．分子式通式：__CnH2n－2__(n≥2)
。
结构通式：R—C≡C—R′。
3．物理性质：随分子中C原子数目的增多，沸点由低到高；密度：由小到大(一般比水小)；状态：N(C)≤4时为__气态__，均不易溶于水。
4．化学性质：与乙炔类似，能发生__加成__反应和__氧化__反应，但比烯烃困难些，因C≡C比C===C键长短些，键能大些。
分
点
突
破　　【P158】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度一　
炔烃的性质　
【练1】对于炔烃的描述中，不正确的是(　　)
A．分子中含有碳碳三键的不饱和链烃
B．易发生加成反应
C．既能使溴水褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．分子里所有的碳原子都处于同一直线上
【解析】分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃，故A项正确；炔烃易发生加成反应难发生取代反应，故B项正确；炔烃既能使溴水褪色，也可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，故C项正确；多碳原子的炔烃中碳原子不一定在一条直线上，如1 丁炔中的4个碳原子不一定在同一直线上，故D项错误。
【答案】D
【练2】某有机物的结构简式为：
CH3CH2CHCC2H5CCH，分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为a，在同一直线上的碳原子数为b，一定在同一平面上的碳原子数为c，则a、b、c分别为(　　)
A．4，3，5
B．4，3，6
C．2，5，4
D．4，6，4
【解析】结构中饱和碳原子有—CH3和—CH2－，共有4个，碳碳三键上的四个原子在同一直线上，该结构中在同一直线上的碳原子有3个，碳碳双键的6个原子在同一平面上，该结构中在碳碳双键上的碳原子共5个，由于碳碳三键也接在上面，故在同一平面上的碳原子共6个。
【答案】B
规律总结
一、取代反应、加成反应、加聚反应的比较
名称
取代反应
加成反应
加聚反应
概念
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应
有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子和原子团直接结合生成新的化合物的反应
由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子的反应
反应
前后
分子
数目
一般相等
减少
减少
反应
特点
可发生分步取代反应
有时只有一种加成方式，有时有多种加成方式
反应一般为单方向进行，一般不可逆
实例
CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
CH2＝CHCH3＋
Br2―→
CH2BrCHBrCH3
n
CH2===CHCl
?CH2—CHCl?
二、乙烯、乙炔的实验室制法
乙烯
乙炔
反应
原理
CH3CH2OH
CH2===CH2↑＋H2O
CaC2＋2H2O―→
Ca(OH)2＋CH≡CH↑
发生
装置
实验
注意
事项
①酒精与浓硫酸的体积比约为1∶3
②酒精与浓硫酸混合时，先加入酒精，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，边加边搅拌
③应在混合液中加几片碎瓷片，防止暴沸
④温度计的水银球应插入反应混合液的液面以下
⑤应使温度迅速升至170
℃
①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其简易装置
②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水
③因反应太剧烈，可用分液漏斗控制滴水速度来控制反应
净化
因酒精被炭化，炭与浓硫酸反应，乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去
因电石中含有CaS，与水反应会生成H2S，可用硫酸铜溶液或NaOH溶液将其除去
考
题
专
练　　【备用题】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用下图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题：
(1)写出实验室制备乙烯反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将____________慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度__________(选填“缓慢”或“迅速”)升高到170
℃，圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片的作用是______________________。
(2)为实现上述实验目的，装置的连接顺序为：F→______________________→D。(各装置限用一次)
(3)当C中观察到______________时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中____________________，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应。
【解析】(1)浓硫酸与液体的混合可参照浓硫酸的稀释过程；(2)制取纯净的乙烯需用NaOH吸收SO2和CO2，再用澄清石灰水检验是否除尽，并用浓硫酸干燥，后通入溴的四氯化碳溶液；(3)验证乙烯与溴的反应类型，可检验是否有HBr生成，若为取代反应则生成HBr，否则为加成反应。
【答案】(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
浓硫酸　迅速　防止暴沸
(2)A→B→E→C
(3)溶液褪色　有浅黄色沉淀生成
2．(海南高考T15)聚氯乙烯是生活中常见的塑料。工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下：
乙烯1，2 二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯
(1)乙烯的结构简式为________，乙烯分子中的所有原子共平面吗？________________。
(2)反应①的反应类型为______________，反应①的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)乙烯和SO2均能使溴水褪色，二者褪色的原理相同吗？____________。
(4)1，2 二氯乙烷有无同分异构体？________________________________________________________________________，
若存在同分异构体，写出其结构简式：________________________________________________________________________。
(5)制备1，2 二氯乙烷是用乙烯与Cl2反应还是用乙烷与Cl2反应好？__________________________。为什么？________________________________________________________________________。
(6)反应③的化学方程式为____________________________________________________。
(7)聚氯乙烯能否使溴水褪色？________。聚氯乙烯是纯净物还是混合物？________。
【答案】(1)CH2＝CH2　共平面
(2)加成反应　CH2＝CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl
(3)不相同
(4)有　CH3CHCl2
(5)用乙烯与Cl2发生加成反应好　原因是乙烷与Cl2发生的取代反应产物有多种，产物的纯度低
(6)nCH2CHCl?CH2CH?Cl
(7)不能　混合物
考
点
集
训　　【P310】
A级(跨越本科练)
1．乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。下列有关表述正确的是(C)
A．乙烯的电子式是
B．乙烯的结构式为CH2===CH2
C．乙烯中碳原子的原子结构示意图为
D．通常状况下，5.6
L乙烯中含有1
mol
C—H键
【解析】乙烯的电子式为，A项错误；CH2＝CH2为乙烯的结构简式，B错误；通常状况下，5.6
L乙烯的物质的量不是0.25
mol，D错误。
2．(2016·南平调研)下列说法正确的是(B)
A．甲苯中所有原子都处于同一平面内
B．甲烷和乙烯都可以与Cl2反应
C．酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷
D．乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成
【解析】甲苯相当于苯基取代了CH4中的一个H原子，CH4中所有原子不共面，因此甲苯中所有原子不共面；乙烯与Cl2可发生加成反应，甲烷可以与Cl2发生取代反应；苯能与H2发生加成反应，但不能被酸性KMnO4溶液氧化，甲烷也不能被酸性KMnO4溶液氧化。
3．下列反应属于加成反应的是(B)
A．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
B．CH2＝CH2＋HClCH3CH2Cl
C．2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
D．2C6H6＋15O212CO2＋6H2O
【解析】A.甲烷与氯气在光照下发生的是取代反应，错误；B.乙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应形成氯乙烷，正确；C.乙醇与氧气在催化剂存在时加热发生氧化反应形成乙醛和水，错误；D.C6H6与氧气在点燃时发生氧化反应形成CO2和水，错误。
4．下列物质中，与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同，但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是(A)
A．环丙烷
B．乙烷
C．甲烷
D．CH3CH＝CH2
【解析】乙烯分子式是C2H4，若物质与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同，则应该是具有相同的最简式，排除B、C选项；D与乙烯是同系物，又排除D选项。故答案是A。
5．(2016·厦门模拟)两种气态烃组成的混合气体0.1
mol，完全燃烧得0.15
mol
CO2和3.6
g
H2O，下列关于该混合气体的说法正确的是(D)
A．一定有乙烯
B．一定没有乙烯
C．一定有乙烷
D．一定有甲烷
【解析】3.6
g
H2O的物质的量是0.2
mol，根据反应前后元素的原子个数不变，可知混合烃的平均化学式是C1.5H4，C元素数小于1.5的只有甲烷，因此一定含有甲烷，甲烷分子中含有4个H原子，平均含有4个H原子，则另外一种烃分子中含有的H原子个数也是4个，所以一定不含有乙烷，可能是乙烯，也可能是丙炔。
6．在乙烯、乙醛(C2H4O)、乙酸(C2H4O2)组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数为(B)
A．16%
B．37%
C．48%
D．无法计算
【解析】乙烯的分子式为C2H4，乙醛的分子式为C2H4O，乙酸的分子式为C2H4O2，氢元素的质量分数是9%，由于C、H个数比是1∶2，所以二者的质量比是6∶1。则C元素的质量分数为：9%×6＝54%，则氧元素的质量分数为：1－9%－54%＝37%，故B选项正确。
7．下列说法中错误的是(C)
A．无论是乙烯的加成，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有的碳碳双键有关
B．使用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
【解析】乙烯和甲烷的碳、氢含量不相等，故相同质量的乙烯和甲烷生成的水质量不相同。
8．将1.0体积乙烷和乙烯的混合气体在氧气中充分燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(同温同压下测定)。则混合物中烷烃和烯烃的体积比为(B)
A．1∶3
B．2∶3
C．3∶1
D．3∶2
【解析】设乙烷为x体积，则乙烯为1－x，根据乙烷和乙烯的燃烧反应方程式可列式3x＋2(1－x)＝2.4，x＝0.4，乙烯的体积0.6，体积比2∶3，故B正确。
9．由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是(D)
A．分子中三个碳原子在同一直线上
B．分子中所有原子都在同一平面上
C．与HCl加成只生成一种产物
D．由丙烯加聚可得聚丙烯
【解析】已知乙烯是平面形分子，四个氢原子和两个碳原子都在同一平面上，丙烯可看作是—CH3取代乙烯分子中的一个氢原子的产物，因而三个碳原子不在同一直线上。甲基(—CH3)中所有原子不在同一平面上，故丙烯所有原子一定不在同一平面上，丙烯与HCl加成产物应有两种即CH3CH2CH2—Cl和CH3CHCH3Cl。
B级(跨越本科练)
10．(1)某烷烃A，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的64倍，经测定得知A分子中共含有6个甲基。
①若A不是烯烃与氢气加成的产物，则A的结构简式为：
________________________________________________________________________；
②若A是炔烃与氢气加成的产物，则A的名称为：
________________________________________________________________________。
(2)某烃A
0.2
mol在氧气中完全燃烧后，生成CO2、H2O各1.2
mol。试回答下列问题：
③若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为：
________________________________________________________________________。
④若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，则烃A可能的结构简式有________种。其中和HBr加成产物只有一种的是________________________(写出结构简式)。
【解析】根据气体的密度之比等于摩尔质量之比，A蒸气的摩尔质量为2
g·mol－1×64＝128
g·mol－1，则12n＋2n＋2＝128，n＝9，所以烷烃A的分子式为C9H20，则(1)①若A不可能是氢气与烯烃加成的产物，则A中两个C原子间不可能脱氢形成CC键，C只能构成4个键，所以A的结构简式：(CH3)3CCH2C(CH3)3；②若A是炔烃的加成产物，则A中的C能形成—C≡C—且有6个—CH3，所以只能是CH3CH2C(CH3)2C(CH3)3，其名称为2，2，3，3 四甲基戊烷。(2)烃A
0.2
mol在氧气中完全燃烧后，生成CO2、H2O各1.2
mol，折算成1
mol的烃则生成CO2、H2O各6
mol，所以该烃的分子式为C6H12，③烃A不能使溴水褪色，说明分子中不存在碳碳双键，所以为环状结构；一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，所以烃A为环己烷，结构简式为；④烃A能使溴水褪色，说明分子中存在碳碳双键；与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，说明分子中存在2个取代基甲基，所以主链为4个C原子、2个取代基甲基的烯烃A有3种，结构简式分别为(CH3)3CCH＝CH2、CH2＝C(CH3)CH(CH3)2、(CH3)2C＝C(CH3)2；和HBr加成产物只有一种的是(CH3)2C＝C(CH3)2。
【答案】(1)①CCH3CH3CH3CH2CCH3CH3CH3　②2，2，3，3 四甲基戊烷　(2)③　④3　(CH3)2C＝C(CH3)2
11．甲同学设计并进行了如下实验，以探究乙炔与溴的加成反应：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入足量的溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色的溶液里有少许黄色浑浊，推测在制得乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。请你回答下列问题：
(1)写出甲同学实验中的两个化学方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)乙认为甲设计的实验不能验证此反应为加成反应，其理由是________________。
A．使溴水褪色的物质，就是乙炔
B．使溴水褪色的反应就是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙炔
D．使溴水褪色的反应未必是加成反应
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是__________，在验证过程中必须全部除去，它与溴水反应的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(4)请你选用下列三个装置(见下图)(可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。
Ｋ　―→　　―→　Ｋ　―→　
(电石、水)　　(　　)　　　(　　)　　　
(溴水)
(5)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是________________________________________________。
【解析】(1)电石与水反应生成乙炔，反应的方程式为CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑；乙炔含有碳碳三键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，反应的化学方程式为CH≡CH＋2Br2―→CHBr2－CHBr2。
(2)A.能使溴水褪色的物质不一定就是乙炔，A错误；B.使溴水褪色的反应也不一定就是加成反应，B错误；C.使溴水褪色的物质未必是乙炔，C正确；D.使溴水褪色的反应也未必是加成反应，D正确，答案选CD。
(3)电石中含有杂质，与水生成的乙炔中含有H2S。硫化氢具有还原性，能把溴水氧化，反应的化学方程式为Br2＋H2S===S↓＋2HBr。
(4)硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成黑色沉淀硫化铜，所以需要利用硫酸铜除去硫化氢。为检验是否除尽，则还需要再次通过硫酸铜溶液。
(5)由于如果发生取代反应，则必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证。
【答案】(1)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
CH≡CH＋2Br2―→CHBr2－CHBr2　(2)C、D
(3)H2S　Br2＋H2S===S↓＋2HBr
(4)b　a　CuSO4溶液　CuSO4溶液
(5)如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证
12．乙烯与乙烷的混合气体共a
mol，与b
mol氧气共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO和CO2的混合气体和45
g水。试求：
(1)当a＝1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)∶n(C2H6)＝________。
(2)当a＝1，且反应后CO和CO2的混合气体的物质的量为反应前氧气的时，b＝________，得到的CO和CO2的物质的量之比n(CO)∶n(CO2)＝________。
【解析】(1)设C2H4为x
mol，C2H6为y
mol，x＋y＝1①，依据氢原子守恒4x＋6y＝45×2/18②，①②联立解得x＝y＝0.5
mol，两者物质的量之比为1∶1；(2)当a＝1，依据碳原子守恒，2x＋2y＝2(x＋y)＝2，反应后CO和CO2混合物的物质的量为2
mol，混合气体的物质的量为反应前氧气的2/3，则b＝3，设CO为z
mol，CO2为w
mol，依据碳原子守恒，z＋w＝2①，依据氧原子守恒z＋2w＋45/18＝3×2②，①②联立解得，z＝0.5，w＝1.5，n(CO)∶n(CO2)＝1∶3。
【答案】(1)1∶1　(2)3　1∶3
第三节　苯　芳香烃
【考纲要求】
1．了解苯、芳香烃性质及发生反应的类型。
2．了解有机化合物中碳的成键特点。
考点一　苯的结构与性质
知
识
梳
理　　【P160】
一、苯
1．苯的结构
2．苯的物理性质
苯是无色带有特殊气味的__有毒__液体，__不__溶于水，密度比水小，熔点为5.5
℃，沸点为80.1
℃。
3．苯的化学性质
①稳定性：不能与酸性KMnO4溶液反应，也不与溴水(或溴的四氯化碳溶液)反应。
②取代反应：
a．卤代反应：苯与液溴发生溴代反应的化学方程式为
＋Br2Br＋HBr
b．硝化反应：化学方程式为
＋HNO3NO2＋H2O
③加成反应：苯和H2发生加成反应的化学方程式为
＋3H2(环己烷)
④燃烧反应：
化学方程式：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O；
现象：火焰明亮，带浓烟。
分
点
突
破　　【P160】
角度一　苯的结构与性质
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【练1】已知在苯分子中，不存在单双键交替的结构，下列可以作为证据的实验事实是(　　)
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
②苯中6个碳碳键完全相同
③苯的一溴代物没有同分异构体
④实验室测得邻二甲苯只有一种结构
⑤苯不能使溴水因反应而褪色
A．②③④⑤
B．①③④⑤
C．①②③④
D．①②④⑤
【解析】①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明无双键；②苯中6个碳碳键完全相同，说明无碳碳单键与双键；③苯的一溴代物没有同分异构体，无法说明无碳碳单键与双键；④实验室测得邻二甲苯只有一种结构，说明无碳碳单键与双键；⑤苯不能使溴水因反应而褪色，说明分子结构中无双键。
【答案】D
【练2】实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下：
＋HO—NO2－NO2＋H2O　ΔH＜0
存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
有关数据列如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/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
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下：
取100
mL烧杯，用20
mL浓硫酸与18
mL浓硝酸配制混合酸，将混合酸小心加入B中。把18
mL(15.84
g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀。在50～60
℃下发生反应，直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%
NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210
℃馏分，得到纯硝基苯18
g。
回答下列问题：
(1)装置B的名称是____________。装置C的作用是____________。
(2)配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中，说明理由：________________________________________________________________________。
(3)为了使反应在50
℃～60
℃下进行，常用的方法是____________。
(4)在洗涤操作中，第二次水洗的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140
℃，应选用空气冷凝管，不选用直形冷凝管的原因是____________________________________________。
(6)本实验所得到的硝基苯产率是__________。
【解析】(1)装置B的名称是分液漏斗；硝酸和苯的沸点都较低，易挥发，装置C是冷凝管，所以装置C的作用是冷凝回流，增大反应物的转化率；
(2)配制混合酸时，不能将浓硝酸加入到浓硫酸中，因为浓硝酸的密度低于浓硫酸，且浓硝酸的沸点较低，浓硫酸溶于水放出大量的热，若将浓硝酸加入到浓硫酸中，混合放出的热量使硝酸沸腾，导致液体迸溅；
(3)为了使反应在50
℃～60
℃下进行，常用的方法是水浴加热，便于控制温度；
(4)第一次水洗目的是除去过量酸，碱洗的目的也是除去剩余的酸，第二次水洗除去过量的氢氧化钠和生成的钠盐；
(5)空气冷凝管一般适用沸点高于140
℃的物质的蒸馏，硝基苯的沸点大于140
℃，所以选择空气冷凝管，而不选择直形冷凝管，以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂；
(6)根据题意，硝酸的质量是25.2
g，根据苯的质量控制，硝酸过量，按苯的质量计算理论生成硝基苯的质量是15.84
g/78
g·mol－1×123
g·mol－1≈25.0
g，实际得到硝基苯的质量是18.0
g，所以硝基苯的产率是18.0
g/25.0
g×100%＝72%。
【答案】(1)分液漏斗　冷凝回流
(2)不能，易迸溅
(3)水浴加热
(4)洗去残留的NaOH及生成的钠盐
(5)以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂
(6)72%
考点二　芳香烃的性质
知
识
梳
理　　【P161】
一、苯的同系物
1．组成通式为：__CnH2n－6__(n≥6)，分子由1个苯环与烷基构成。
2．与苯相似的性质
(1)取代反应(包括卤代反应、硝化反应、磺化反应等)。
CH3＋Cl2CH3Cl＋HCl
CH3＋Cl2CH3Cl＋HCl
CH3＋Cl2ClCH3＋HCl
CH3＋Cl2CH2Cl
甲苯可以发生硝化反应(比苯容易硝化)，生成__三硝基甲苯__(即TNT)。
(2)氧化反应：燃烧时产生带浓烟的火焰。
(3)加成反应：可与H2等加成。
3．与苯性质的差异
由于苯环和侧链的相互影响，与苯环相连的烃基可被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。以此鉴别苯和苯的同系物。
二、稠环芳烃
萘：分子式为C10H8，蒽：分子式为C14H10。
分
点
突
破　　【P161】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度一　
苯的同系物的性质
【练1】有8种物质：①乙烷；②乙烯；③乙炔；④苯；⑤甲苯；⑥溴乙烷；⑦聚丙烯；⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是(　　)
A．①④⑥⑦
B．④⑥⑦⑧
C．①②③⑤
D．②③⑤⑧
【解析】①乙烷、④苯、⑥溴乙烷、⑦聚丙烯既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色。乙烯、乙炔、环己烯既能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水反应使溴水褪色，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，与溴水不反应。
【答案】A
【练2】烷基R取代苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为COOH(苯甲酸)，但若烷基R中直接与苯环相连接的碳原子上没有C－H键，则不容易被氧化得到苯甲酸。据此判断，分子式为C11H16的一烷基取代苯，可以被氧化为苯甲酸的异构体共有(　　)
A．6种
B．7种
C．8种
D．9种
【解析】分子式为C11H16的一烷基取代苯，侧链含有5个碳原子，若可以被氧化为苯甲酸，则与苯环直接连接的碳原子应该有H原子。正戊烷有三种不同的结构可以被取代，异戊烷有3种不同的结构被取代，新戊烷只有一种结构被取代，则一共有7种不同的结构。
【答案】B
规律总结
一、有机物中共面、共线问题
1．几种最简单有机物的空间构型
(1)甲烷分子(CH4)为正四面体结构，最多有3个原子共平面；
(2)乙烯分子(CH2＝CH2)是平面形结构，所有原子共平面；
(3)乙炔分子(H—C≡C—H)是直线形结构，所有原子在同一直线上；
(4)苯分子(C6H6)是平面正六边形结构，所有原子共平面；
(5)甲醛分子(HCHO)是平面结构，所有原子共平面。
2．单键的旋转
有机物分子中以单键相结合的原子，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等两端的原子都可以以单键为轴自由旋转。
3．规律
(1)任何两个直接相连的原子在同一直线上；
(2)三键两端原子及其直接相连的原子在同一直线上；
(3)在中学所学的有机物中，所有的原子一定共平面的有：CH2＝CH2、CH≡CH、苯。
二、各类烃与溴、酸性高锰酸钾溶液反应的情况
液溴
溴水
溴的四
氯化碳
溶液
酸性高锰
酸钾溶液
烷
烃
与溴蒸气在光照条件下发生取代反应
不反应，液态烷烃与溴水可以发生萃取，从而使溴水层褪色
不反应，溶液不褪色
不反应
烯
烃
常温加成褪色
常温加成褪色
常温加
成褪色
氧化褪色
炔
烃
常温加成褪色
常温加成褪色
常温加
成褪色
氧化褪色
苯
一般不反应，催化条件下可取代
不反应，发生萃取而使溴水层褪色
不反应，互溶不褪色
不反应
苯
的
同
系
物
一般不反应，光照条件下发生侧链上的取代，催化条件下发生苯环上的取代
不反应，发生萃取而使溴水层褪色
不反应，互溶不褪色
氧化褪色
考
题
专
练　　【备用题】
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(全国卷Ⅰ，9)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为(　　)
A．1∶1
B．2∶3
C．3∶2
D．2∶1
【解析】根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C6H12N4，碳原子来自HCHO，氮原子来自NH3，发生的反应为6HCHO＋4NH3―→C6H12N4＋6H2O，根据原子守恒，则甲醛与氨的物质的量之比为3∶2。
【答案】C
2．(2014高考选项组合题)下列说法错误的是(　　)
A．(天津理综，1B)用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
B．(天津理综，1C)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
C．(天津理综，3C)可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底
D．(四川理综，1A)乙烯可作水果的催熟剂
【解析】聚乙烯塑料在自然界中很难分解，可造成白色污染，A错误；大量燃烧化石燃料会产生烟尘等污染物，能造成雾霾天气，B正确；海底为低温高压环境，所以可燃冰可存在于海底，C正确；乙烯是一种植物催熟剂，D正确。
【答案】A
3．(全国卷Ⅱ，8)四联苯的一氯代物有(　　)
A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
【解析】推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称轴，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。
【答案】C
考
点
集
训　　【P312】
A级(跨越本科练)
1．下列物质中既能发生加成也能发生取代反应且同时能使溴水因反应褪色，也能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是(D)
A.
B．C6H14
C．C6H5CH3
D．C6H5CH＝CHCH3
【解析】A.苯不能使溴水因反应褪色，也不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，错误；B.C6H14为己烷，不能发生加成反应，不能使溴水因反应褪色，也不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，错误；C.甲苯不能使溴水因反应褪色，错误；D.苯丙烯含有碳碳双键，能发生加成也能发生取代反应且同时能使溴水因反应褪色，也能使高锰酸钾酸性溶液褪色，正确。
2．对于苯乙炔的下列叙述中，正确的是(C)
①能使酸性KMnO4溶液褪色　②可发生加成反应　③可溶于水　④可溶于苯中　⑤能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应　⑥所有的原子可能共平面
A．①②③④⑤
B．①②⑤⑥
C．①②④⑤⑥
D．全部
【解析】①因为苯乙炔分子中含有碳碳三键，所以能使酸性KMnO4溶液褪色，正确；②因为苯乙炔分子中含有碳碳三键，所以可发生加成反应，正确；③苯乙炔属于烃，而所有的烃均不溶于水，错误；④根据相似相溶原理，苯乙炔可溶于苯中，正确；⑤苯乙炔分子中含有苯环，能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应，正确；⑥苯环是平面结构，碳碳三键是直线结构，所以所有的原子可能共平面，正确。
3．下列有关物质的性质或应用的说法正确的是(B)
A．在甲苯中加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色，正确的解释是由于侧链与苯环的相互影响，使侧链和苯环均易被氧化
B．苯与浓硝酸反应生成硝基苯，而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯，说明原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现出不同的性质
C．酸性高锰酸钾溶液和溴水都既能鉴别出甲烷和乙烯又能除去甲烷中含有的乙烯再经干燥而获得纯净的甲烷
D．辛烷、己烯和苯在工业上都可直接通过石油分馏得到
【解析】A.把甲苯氧化成苯甲酸，由于苯环的影响使甲基上氢原子活泼，故A错误；B.甲基使苯环邻对位氢原子活性增强，易被取代，故B正确；C.利用酸性高锰酸钾溶液洗气不能得到纯净甲烷，因为酸性高锰酸钾把乙烯氧化成CO2，产生新的杂质，故C错误；D.苯不是通过石油分馏得到的，通过煤的干馏得到，故D错误。
4．有机物CH2CHCH3CH3支链上的二氯代物的种数(不考虑立体异构)为(C)
A．4
B．5
C．6
D．7
【解析】两个氯原子取代同一个碳原子上的氢原子有2种同分异构体；取代不同碳上的氢原子有4种同分异构体：CHClCCH3ClCH3、CHClCHCH3CH2Cl、CH2CCH3ClCH2Cl和CH2CHCH2ClCH2Cl，故共有6种。
5．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法中正确的是(C)
A．1
mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为4NA
B．0.1
mol甲基中含有的电子数为NA
C．2.8
g乙烯和聚乙烯的混合物中所含碳原子数为0.2NA
D．标准状况下，2.24
L
CHCl3含有的分子数为0.1NA
【解析】A.苯环中不含双键，故错误；B.1
mol甲基中含有9
mol电子，0.1
mol甲基中含有0.9
mol电子，故错误；C.假设2.8
g全部是乙烯，则碳原子物质的量：2.8×2/28＝0.2(mol)，假设全部是聚乙烯，则碳原子物质的量：2.8×2n/28n＝0.2(mol)，故混合物中所含碳原子物质的量为0.2
mol，故正确；D.三氯甲烷是液体，不是气体，故不正确。
6．下列说法正确的是(D)
A．乙烯和甲烷都能发生加成反应
B．煤焦油、石油、花生油都属于烃
C．甲烷、乙烯、苯都可通过石油分馏得到
D．|||
＋反应属于加成反应
【解析】甲烷不能发生加成反应、花生油属于油脂，A、B选项错误；石油中的主要成分为烷烃，分馏不会得到乙烯、苯，C选项错误；D选项，碳碳三键变成碳碳双键，生成物只有一种，属于加成反应，正确。
7．甲苯苯环上的氢原子被—C4H9取代的同分异构体有(C)
A．3种
B．6种
C．12种
D．18种
【解析】—C4H9有四种结构，在苯环上有邻、间、对三种取代位置，故总共有同分异构体4×3＝12种。
8．充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是(A)
A．C12H18
B．C11H16
C．C10H14
D．C13H20
【解析】根据得到的水和芳香烃两者质量相等，利用m(H2O)＝m(X)，设该芳香烃的分子式为CxHy，则12x＋y＝y/2×18，可得x∶y＝2∶3，又芳香烃有苯环，所以y≤2x－6，代入3x≤4x－12即x≥12，故A项正确。
B级(跨越本科练)
9．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出分子式为C6H6的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式：________________________。
(2)已知分子式为C6H6的结构有多种，其中的两种为
(Ⅰ)　(Ⅱ)
①这两种结构的区别表现在：定性方面(即化学性质方面)：(Ⅱ)能________(填字母编号)而(Ⅰ)不能。
A．被酸性高锰酸钾溶液氧化
B．能与溴水发生加成反应
C．能与溴发生取代反应
D．能与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面)：1
mol
C6H6与H2加成时，(Ⅰ)需________
mol，而(Ⅱ)需________
mol。
②今发现C6H6还可能有另一种立体结构，如图所示，该结构的二氯代物有______种。
(3)萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8，请你判断，它的结构简式可能是下列中的______(填字母编号)。
A.
B.
C.
D．H3CH3CCH3CH3
(4)根据第(3)小题中你判断得到的萘结构简式，它不能解释萘的下列事实中的__________(填字母编号)。
A．萘不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．萘能与H2发生加成反应
C．萘分子中所有原子在同一平面上
D．一溴代萘(C10H7Br)只有两种
(5)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是____________________________________。
【解析】(1)C6H6分子中含两个三键且无支链的链烃的结构简式为HCCCCCH2CH3等。
(2)①(Ⅱ)中含有碳碳双键CC，故能被酸性高锰酸钾溶液氧化、能与溴水发生加成反应，1
mol
C6H6与H2加成时(Ⅰ)需3
mol，而(Ⅱ)需2
mol。
②它的二氯代物有3种，即假设一个Cl原子固定，另一个氯原子可位于如图①②③三个位置上。
(3)的分子式为C12H10；不符合碳的四价原则；H3CH3CCH3CH3的分子式为C10H14。
(4)根据第(3)小题中的萘结构简式，萘分子应该能使溴水褪色。
(5)萘分子碳碳之间的键应该是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键。
【答案】(1)CH≡C—C≡C—CH2－CH3(答案合理均可)
(2)①A、B　3　2　②3
(3)C　(4)A
(5)介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键
10．已知：①R—NO2R—NH2；
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图：
(1)A转化为B的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
(2)图中“苯→①→②”省略了反应条件，请写出①、②物质的结构简式：
①________________________，
②________________________。
(3)B在苯环上的二氯代物有________种同分异构体。
(4)有机物CH3NH2的所有原子________(填“是”或“不是”)在同一平面上。
【解析】解答本题需认真分析题给的“已知”的内容。由反应路线确定A为硝基苯，B为间硝基甲苯；C为溴苯，D物质中磺酸基位于Br的对位，是由于Br的影响，所以①中先制得溴苯(或氯苯)，再引入对位的硝基。
(3)B的苯环上的同分异构体分别为
；
(4)物质中含有饱和碳原子，所以所有原子不可能共面。
【答案】(1)NO2＋CH3ClNO2CH3＋HCl
(2)①Br或Cl
②BrNO2或ClNO2
(3)6　　(4)不是
11．实验室采用不同的实验装置研究苯与液溴的反应类型并制取少量溴苯。试回答下列各小题：
(Ⅰ)若用图甲装置进行制备实验，回答下列问题：
(1)A中预先需加入的试剂是________，E中需加入的试剂是________。
(2)仪器B除导气外的作用是______________________，进水口为______(选填字母“a”或“b”)。
(Ⅱ)若用图乙装置进行制备实验，回答下列问题：
(1)C中盛放CCl4的作用是________________；
(2)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，写出有关的离子方程式：
________________________________________________________________________，
然后用____________(填仪器名称)分离出溴苯(仍含有少量苯)；
(3)反应完毕后，向试管D中滴加AgNO3溶液有________(填现象)生成，此现象说明这种获得溴苯的反应属于________(填有机反应类型)。
【解析】(Ⅰ)(1)苯与液溴发生取代反应制取少量溴苯，要以Fe或FeBr3，E中需加入的试剂是碱石灰，可以吸收未反应的Br2，同时防止空气中的CO2、水蒸气；(2)仪器B除导气外的作用是冷凝反应物使之回流；为了增强冷凝效果，进水口为下口a；(Ⅱ)(1)C中盛放CCl4的作用是吸收HBr中未反应的溴蒸汽；(2)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，发生反应的有关的离子方程式是Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O，然后利用溴苯难溶于水，与水分层，用分液漏斗采用分液的方法分离出溴苯；(3)反应完毕后，向试管D中滴加AgNO3溶液有浅黄色沉淀生成，说明产生了AgBr沉淀，此现象说明这种获得溴苯的反应属于取代反应。
【答案】(Ⅰ)(1)Fe或FeBr3　碱石灰
(2)冷凝反应物使之回流　a
(Ⅱ)(1)吸收HBr中的溴蒸汽
(2)Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O　分液漏斗
(3)浅黄色沉淀　取代反应
2018’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷
化学(十)
(烃)【P389】
时间：90分钟　总分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16
一、选择题(每小题均只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)
　　　　　　　　　　　　　　　
1．下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是(C)
①CH3(CH2)2CH3　②(CH3)3CH　③CH3(CH2)3CH3　④(CH3)2CHCH2CH3
A．②④①③
B．④②①③
C．③④①②
D．④③②①
【解析】烷烃随着分子中碳原子数的递增，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，熔沸点越低。①、②中碳原子都是4个，且②比①的支链多，所以②的沸点小于①的；③、④中碳原子都是5个，且④的支链比③多，所以④的沸点小于③；①中碳原子数小于④，所以①的沸点小于④，故沸点按由高到低的顺序排列是③④①②。
2．丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语中，不正确的是(D)
A．实验式
CH2
B．结构简式
CH2＝CHCH3
C．球棍模型：
D．聚合后的结构简式：?CH2—CH—CH3?
【解析】A.丙烯的化学式为C3H6，实验式为CH2，故A正确；B.丙烯中含有一个碳碳双键，结构简式为CH2＝CHCH3，故B正确；C.丙烯中含有一个碳碳双键，球棍模型为，故C正确；D.丙烯聚合后的结构简式为?CH2CH?CH3，故D错误；故选D。
3．下列说法错误的是(D)
A．汽油是含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等
D．煤含有苯和甲苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
【解析】A.石油是多种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，因此可以根据物质沸点的不同通过石油的分馏得到汽油，正确；B.含C18以上烷烃呈固体，原子利用率较低，通过催化裂化可以得到含碳原子数少的短链的烃，产生汽油，正确；C.乙烯和聚乙烯最简式相同，因此取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等，正确；D.煤是多种无机物和有机物组成的混合物，不含有苯和甲苯，错误。
4．下列实验的操作和所用的试剂都正确的是(A)
A．要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，应先加足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液
B．配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时，将浓硝酸沿器壁缓缓倒入到浓硫酸中
C．制硝基苯时，将盛有混合液的试管直接在酒精灯火焰上加热
D．除去溴苯中少量的溴，可以加水后分液
【解析】要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，应先加足量溴水，通过加成反应，排除碳碳双键的干扰，然后再加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，可证明混有甲苯，A正确；配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时，将浓硫酸沿器壁缓缓倒入到浓硝酸中，B不正确；制硝基苯时，应该水浴加热，C不正确；除去溴苯中少量的溴，应加稀的氢氧化钠溶液，然后分液，D不正确。
5．下列分子中所有原子不可能共平面的是(A)
A．CH3
B．CF2＝CF2
C．CH≡C—CH＝CH2
D．CO2
【解析】在有机物分子中，苯是平面正六边形分子，乙烯是平面形分子，含有双键的分子原子共平面，乙炔是直线形分子，含有叁键的分子原子共直线，甲烷是正四面体形分子，因此在有机物分子中只要含有甲基，则所有原子不可能共平面。
6．某烃的分子式为C8H10，它滴入溴水中不能使溴水褪色，但它滴入酸性高锰酸钾溶液却能使其褪色。该有机物苯环上的一氯代物有2种，则该烃是(A)
A．CH3CH3
B．C2H5
C．CH3CH3
D．H3CCH3
【解析】A.一氯代物有2种，选A；B.一氯代物有3种，不选B；C.一氯代物有1种，不选C；D.一氯代物有3种，不选D。
7．NA代表阿伏伽德罗常数。已知C2H4和C3H6的混合物的质量为a
g，则该混合物(B)
A．所含共用电子对数目为(a/7＋1)NA
B．所含碳氢键数目为aNA/7
C．燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14
L
D．所含原子总数为aNA/14
【解析】A.1个C2H4分子中含共用电子对数目为6对，假设a
g完全为C2H4，含共用电子对数目为3aNA/14，1个C3H6分子中含共用电子对数目为9对，假设a
g完全为C3H6，含有共用电子对数目为3aNA/14，则该混合物所含共用电子对数目为3aNA/14，A项错误；B.C2H4和C3H6的最简式均为CH2，1
mol
CH2中含碳氢键数目为2NA，a
g混合物中CH2的物质的量为a/14
mol，含碳氢键数目为aNA/7，B项正确；C.没有明确的温度和压强，无法计算消耗氧气的体积，C项错误；D.C2H4和C3H6的最简式均为CH2，1
mol
CH2中含原子数目为3NA，a
g混合物中CH2的物质的量为a/14
mol，含原子数目为3aNA/14，D项错误。
8．由两种烃组成的混合气体2
L与足量的氧气充分反应后生成CO2
5
L，H2O
7
L(所有体积都在120
℃测定)，则这两种混合气体的可能组成是(D)
A．C2H4、C3H8
B．CH4、C5H8
C．CH4、C4H8
D．C2H6、C3H8
【解析】同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，可得混合气体的最简式为C2.5H7。A.当C＝2.5时，两种烃的物质的量之比为1∶1，含H原子数为6，不符合，故A错误；B.当C＝2.5时，两种烃的物质的量之比为5∶3，含H原子数为5.5，不符合，故B错误；C.当C＝2.5时，两种烃的物质的量之比为1∶1，含H原子数为6，不符合，故C错误；D.当C＝2.5时，两种烃的物质的量之比为1∶1，含H原子数为7，符合，故D正确；故选D。
9．化学家们合成了一种新物质——五星烷，其键线式如图所示。下列有关五星烷的说法正确的是(B)
A．五星烷与乙烷互为同系物
B．五星烷的化学式为C15H20
C．五星烷的分子中含有7个五元环
D．五星烷的一氯代物有3种
【解析】乙烷的分子式为C2H6，五星烷的分子式为C15H20，显然两者不是同系物，A错；五星烷分子中含有2个五元环，其余的为六元环，C错；五星烷的一氯化物有2种，D错。
10．含一个叁键的炔烃，和氢气充分加成后的产物的结构简式为
CH3CH2CHCH3CH2CHCH2CH3CH2CH3
此炔烃可能有的结构有(B)
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
【解析】要满足碳原子四个键，C≡C只能放在—CH3和—CH2—相接的位置，—CH3和—CH2－有3个位置，但是有2个—CH2CH3是等效的，所以—C≡C—只有2个地方可以放，结构有两种。
11．始祖鸟烯(Pterodactyladiene)形状宛如一只展翅飞翔的鸟，其键线式结构表示如下，其中R1、R2为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法中正确的是(C)
A．始祖鸟烯与乙烯互为同系物
B．若R1＝R2＝甲基，则其化学式为C12H16
C．若R1＝R2＝甲基，则始祖鸟烯的一氯代物有3种
D．始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色，且两反应的反应类型是相同的
【解析】A.始祖鸟烯与乙烯分子结构不相似，在分子组成上相差的也不是CH2的整数倍，因此不能互为同系物，错误；B.若R1＝R2＝甲基，则其化学式为C12H14，错误；C.若R1＝R2＝甲基，根据其分子结构可以看出，该物质分子中含有3种不同的H原子，因此始祖鸟烯的一氯代物有3种，正确；D.始祖鸟烯分子中含碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使溶液褪色，也能与溴单质发生加成反应，使溴水褪色，两反应的反应类型不相同，错误。
12．桶烯(Barrelene)结构简式如图所示，则下列有关说法一定正确的是(D)
A．0.1
mol桶烯完全燃烧需要消耗氧气22.4
L
B．桶烯在一定条件下能发生加成反应，不能发生加聚反应
C．桶烯二氯取代产物只有三种
D．桶烯与苯乙烯(C6H5CH＝CH2)互为同分异构体
【解析】A.不能确定氧气所处于的状态，则不能计算氧气的体积，A错误；B.桶烯分子中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加成反应，也能发生加聚反应，B错误；C.根据该有机物的结构简式可知，二氯取代产物有碳碳单键的相邻、顶点的相对、相隔1个单键和双键的间位一种，双键上的相邻、不同双键上的两种，共6种，C错误；D.桶烯与苯乙烯(C6H5CH＝CH2)的分子式相同，均是C8H8，但结构不同，因此互为同分异构体，D正确。
13.以下除杂试剂或方法错误的是(D)
选项
物质
杂质
除杂试剂
反应条件或除杂方法
A
苯
乙酸
烧碱溶液
分液
B
硅
铝
稀盐酸
过滤
C
氯气
氯化氢
饱和食盐水
洗气
D
乙烷
乙烯
氢气
催化剂、加热
【解析】A.乙酸与碱反应，苯不溶于水，也不与烧碱反应，所以可用氢氧化钠溶液除去苯中的乙酸，然后分液即可，正确；B.铝与稀盐酸反应，而硅不与稀盐酸反应，所以可用稀盐酸除去硅中的铝杂质，过滤即可，正确；C.氯化氢极易溶于水，而氯气在水中的溶解度不大，在饱和食盐水中的溶解度更小，所以可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，正确；D.乙烯与氢气在加热、催化剂条件下会发生加成反应生成乙烷，但过量的氢气仍会是乙烷中的杂质，应用溴水或溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯，错误。
14．下列混合物的物质的量一定时，组内各物质按任意比混合，完全燃烧时耗O2的量不变的是(D)
A.
甲烷、甲醇、甲醛
B.
乙炔、苯、1，3 丁二烯
C.
丙烯、2 丁烯、环已烷
D．乙醇、乙烯、丙烯酸(CH2===CH—COOH)
【解析】A、B、C三项中，所给三种物质的值不相等，不符合题意；D项，乙醇的＝2＋1.5－0.5＝3，乙烯的＝2＋1＝3，丙烯酸的＝3＋1－1＝3，三者值相等，故D正确，故选D。
15．下列对有机物结构的描述错误的是(D)
A．甲烷与氯气的混合气体在光照下生成的有机化合物均无同分异构体
B．组成为C7H16的烷烃中仅能由一种单烯烃加氢而制得的有2种
C．某烃的结构简式可表示为XX(碳原子数≤10)。已知分子中有两种化学环境不同的氢原子，且数目之比为3∶2，则该烃一定是苯的同系物
D．含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C键
【解析】A.甲烷是正四面体形分子，甲烷与氯气的混合气体在光照下生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，它们均无同分异构体，A项正确；B.仅能由一种单烯烃加氢而制得，则相邻的碳原子上都有氢原子，且这样的碳原子只有2个，结构简式为：(CH3)2C(CH2CH3)2、(CH3)3CCH(CH3)2，B项正确；C.该分子高度对称，苯环上的氢原子所处环境相同，一共有4个氢原子，则侧链上有6个氢原子，为2个甲基，则C项正确；D.含5个碳原子的有机物，若形成环状有机物，则每个分子中最多可形成5个C—C键，D项错误。
16．已知烯烃经臭氧氧化后，在Zn存在下水解，可得到醛和一种有机物酮。如：
CR′RCHR″CR′RO＋R″CHO
　　　　　　　　　　　　　　酮　　　　　醛
现有化学式为C7H14的某烯烃，它与H2加成后生成2，3 二甲基戊烷，它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮，据此推知该烯烃的结构简式为(C)
A．CH3CCH3CHCHCH3CH3
B．CH3CHCCH3CH2CH2CH3
C．CH3CHCCH3CHCH3CH3
D．CH3CCH3CCH3CH2CH3
【解析】该烯烃为单烯烃，与氢气的加成产物是2，3 二甲基戊烷，结构简式为CH3CH2－CH(CH3)－CH(CH3)－CH3；且该烯烃经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮，说明该烯烃中含有CH3CH＝结构和CHCH3结构，根据其烷烃的结构简式可知，该烯烃为3，4 二甲基 2 戊烯。
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
17．(18分)金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：
请回答下列问题：
(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面；
(2)金刚烷的分子式为________，其分子中的
—CH2—
基团有________个；
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：
其中，反应①的产物名称是________，反应③的反应类型是________；
(4)已知烯烃能发生如下反应：
RHR′H
RCHO＋R′CHO
请写出下列反应产物的结构简式：
________________________________________________________________________；
(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基(—CH3，—CH2R，—CHR2)或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基]，写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】(1)因为碳碳双键为平面结构，与碳碳双键直接相连的原子与碳碳双键共面，而饱和C原子为四面体结构，则环戊二烯分子中最多有9个原子共面；
(2)金刚烷的分子式是C10H16；其分子中与2个C原子相连的C原子即是
—CH2—
结构，所以含有的
—CH2—
基团的个数是6个；
(3)环戊烷与氯气发生取代反应生成一氯环戊烷，则反应①的产物名称是一氯环戊烷；一氯环戊烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成环戊烯，环戊烯再与溴发生加成反应生成1，2 二溴环戊烷，所以反应③的反应类型是加成反应；
(4)根据所给烯烃发生的反应判断，二聚环戊二烯中的碳碳双键断裂，生成醛，其他环不变，则二聚环戊二烯与臭氧、水、Zn反应的产物的结构简式是；
(5)二聚环戊二烯的分子式是C10H12，其同分异构体经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸，说明含有苯环结构，且苯环上存在2个对位取代基，能被高锰酸钾氧化；能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明还含有1个碳碳双键，则该同分异构体中的取代基可能是甲基、丙烯基(或异丙烯基)；乙基、乙烯基，所以共3种符合题意的同分异构体，其结构简式分别是
CHCH3CHCH3、
CHCH2CH2CH3、
CHCH2CH2CH3
【答案】(1)9
(2)C10H16　6
(3)一氯环戊烷　加成反应　
(4)
(5)CHCH3CHCH3、
CHCH2CH2CH3、
CHCH2CH2CH3
18．(10分)烃A在一定条件下可以按下图进行转化：
已知D为CH3CCH3BrCCH3BrCH3，E为CH2CCH3CCH3CH2，F1和F2互为同分异构体，加成HBr时F1有两种加成产物，F2只有一种加成产物，G1和G2分别互为同分异构体。据此作答：
(1)框图中属于取代反应的是______(填序号)；B完全燃烧后生成的CO2和水的质量比为________。
(2)A的结构简式是__________________；
G1的结构简式是____________________。
(3)写出E在一定条件下生成高聚物的化学方程式：
________________________________________________________________________。
【解析】由反应条件可知A中含有碳碳双键，根据D的结构式可推断出A的结构简式为CH3CCH3CCH3CH3，①A与氢气在催化剂的条件下发生加成反应生成B，B为(CH3)2CHCH(CH3)2，③A与HBr发生加成反应生成C，C为(CH3)2CBrCH(CH3)2，②B与溴蒸气在光照条件下发生取代反应也可以生成C，④A与Br2发生加成反应生成D，⑤根据各个反应条件可知，D发生消去反应生成E，⑥E与适量Br2反应时有两种加成方式，即1，2加成生成CH2BrC(CH3)(Br)C(CH3)＝CH2和1，4加成生成CH2BrC(CH3)＝C(CH3)CH2Br，再加成HBr时F1有两种加成产物，F2只有一种加成产物，则F2为CH2BrC(CH3)＝C(CH3)CH2Br，G1为CH3CCH3BrCCH3BrCH2Br。
(1)根据上述推断可知，框图中属于取代反应的是②；B为己烷，完全燃烧生成6
mol
CO2和7
mol水，所以B完全燃烧后生成的CO2和水的质量比为6×44∶7×18＝44∶21。
(2)根据上述推断，A的结构简式是CH3CCH3CCH3CH3；G1的结构简式是CH3CCH3BrCCH3BrCH2Br
(3)E在一定条件下生成高聚物的方程式为
nCH2CCH3CCH3CH2?CH2CCH3CCH3CH2?。
【答案】(1)②　44∶21
(2)CH3CCH3CCH3CH3　CH3CCH3BrCCH3BrCH2Br
(3)nCH2CCH3CCH3CH2
?CH2CCH3CCH3CH2?
19．(10分)二氧化碳和氢气按一定的体积比混合，在一定条件下可以制得烯烃，该技术已经成为节能减碳的有效途径之一。苯是一种重要的化工原料，下图是合成橡胶和TNT的路线。
回答问题：
(1)烃A的分子式为__________。
(2)烯烃B的名称为________________；TNT中官能团的名称________。
(3)写出反应由B到C的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)写出反应①的化学方程式：
________________________________________________________________________。
【解析】(1)苯与一氯甲烷发生取代反应生成烃A，则A是甲苯，因此烃A的分子式为C7H8。
(2)C与苯反应生成分子式为C8H9Cl的有机物，则根据原子守恒可知C是1，2 二氯乙烷，所以B是乙烯，与氯气发生加成反应生成C，则烯烃B的名称为乙烯；甲苯与浓硝酸、浓硫酸反应生成三硝基甲苯，所以TNT中官能团的名称是硝基。
(3)根据以上分析可知由B到C的化学方程式为
CH2＝CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl。
(4)反应①是甲苯的硝化反应，则反应的化学方程式为
CH3＋3HO—NO2NO2O2NCH3NO2＋3H2O。
【答案】(1)C7H8　(2)乙烯　硝基
(3)CH2＝CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl
(4)CH3＋3HO—NO2NO2O2NCH3NO2＋3H2O
20．(14分)某化学兴趣小组设计如图所示装置进行实验，以探究苯与液溴发生反应的原理，并分离、提纯反应产物。
请回答下列问题：
(1)冷凝管所起的作用为________和________，冷凝水从________口进入(填“a”或“b”)。
(2)实验开始时，关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。装置Ⅲ中小试管内苯的作用是________________________________________________________________________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应结束后，将装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
简述这一步骤的操作：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)利用三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤，振荡，分液　②用5%
NaOH溶液洗涤，振荡，分液　③用蒸馏水洗涤，振荡，分液　④加入无水CaCl2粉末干燥　⑤________(填操作名称)。
【解析】(1)冷凝管采用逆向通水，即a进水，使气体与水充分接触，冷凝效果好。(2)Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸汽，避免干扰Br－的检验。(3)因从冷凝管出来的气体为HBr，HBr不溶于苯，HBr能与AgNO3反应生成AgBr沉淀。(4)因装置Ⅱ中含有溴化氢气体能污染空气，使Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中可以除去HBr气体，以免逸出污染空气；开启K2，关闭K1和分液漏斗活塞。(5)加入无水CaCl2粉末干燥，然后通过蒸馏操作，获得纯净的溴苯。
【答案】(1)冷凝　回流　a
(2)吸收溴蒸气
(3)Ⅲ中AgNO3溶液内有浅黄色沉淀生成
(4)反应结束后装置Ⅱ中存在大量的HBr，使Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中可以除去HBr气体，以免逸出污染空气　开启K2，并闭合K1和分液漏斗活塞
(5)⑤蒸馏