《烃和卤代烃》单元检测题
一、单选题
1.绕月探测工程“嫦娥一号”卫星自2008年10月24日发射至今,已完成两年的在轨运行和探测任务,并获得了大量科学探测数据,科学家对数据进行了分析,发现月球形成时可能存在稀薄的原始大气层,主要由氖、氢、氦、氩等气体组成,不含甲烷等碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是( )
A. 碳氢化合物的通式为
B. 燃烧产生为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物
C. 碳原子间以单键相连的烃是烷烃
D. 碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数
2.绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一,结构简式如下图,关于绿原酸判断正确的是( )
A. 分子中所有的碳原子均可能在同一平面内
B. 1 mol绿原酸与足量溴水反应,最多消耗2.5 mol Br2
C. 1 mol绿原酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
D. 绿原酸水解产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应
3.下列各组液体混合物,用分液漏斗不能分开的是( )
A. 水与煤油 B. 氯乙烷和水
C. 甲苯和水 D. 苯和溴苯
4.制取一氯乙烷最好采用的方法是( )
A. 乙烷和氯气反应 B. 乙烯和氯气反应
C. 乙烯和氯化氢反应 D. 乙烷和氯化氢反应
5.下列有关烃说法叙述正确的是( )
A. 通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
B. 通式为CnH2n的烃一定是烯烃
C. 通式为C4H6的烃一定是炔烃
D. 相对分子质量为128的烃一定是烷烃
6.将1?氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热,生成的产物再跟溴水反应,得到一种有机物,它的同分异构体有(除它之外) ( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
7.下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有( )
①乙烷 ②甲苯 ③氟苯 ④四氯乙烯
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
8.常用的打火机使用的燃料其分子式为C3H8,它属于( )
A. 烷烃 B. 烯烃 C. 炔烃 D. 芳香烃
9.“地沟油”是用饭店的泔水及垃圾猪肉等加工而成的“食用油”。下列有关说法中正确的是( )
A. “地沟油”的主要成分是蛋白质,还含有较多的微量元素
B. “地沟油”外观与普通食用油一样,经过处理的“地沟油”具有固定的熔、沸点
C. “地沟油”在加入消泡剂后,消除了其对人体健康的影响
D. “地沟油”可用于生产生物柴油
10.下列各组液体混合物中,可以用分液漏斗分离的是( )
A. 溴乙烷和水 B. 苯酚和乙醇 C. 酒精和水 D. 乙醛和苯
11.常温下,甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18,下列关于这四种气态烃的推断正确的是( )
A. 四种气态烃中至少有两种互为同分异构体
B. 可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙
C. 丙分子中所有原子均在同一平面上
D. 乙和丁属于同系物
12.绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一,结构简式如下图,关于绿原酸判断正确的是( )
A. 分子中所有的碳原子均可能在同一平面内
B. 1 mol绿原酸与足量溴水反应,最多消耗2.5 mol Br2
C. 1 mol绿原酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
D. 绿原酸水解产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应
13.下列有关氟氯代烷的说法中,不正确的是( )
A. 氟氯代烷化学性质稳定,有毒
B. 氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃
C. 氟氯代烷大多无色、无臭、无毒
D. 在平流层中,氟氯代烷在紫外线照射下,分解产生的氯原子可引发损耗臭氧的循环反应
14.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为,A苯环上的二溴代物有9种同分异构体。由此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有( )
A. 9种 B. 10种 C. 11种 D. 12种
15.美国马丁?卡普拉等三位科学家因“在开发多尺度复杂化学系统模型”方面所做的贡献,获得了2013年诺贝尔化学奖.他们模拟出了1,6﹣二苯基﹣1,3,5﹣己三烯的分子模型,其结构简式如图所示.下列说法正确的是( )
A. 该有机物属于芳香烃,与苯互为同系物
B. 该有机物的分子式为C18H18
C. 1mol该有机物在常温下最多能与9mol Br2发生加成反应
D. 该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
16.下列关于芳香烃的叙述中正确的是( )
A. 其组成的通式是CnH2n-6(n≥6)
B. 分子里含有苯环的烃
C. 分子里含有苯环的各种有机物
D. 苯及其同系物的总称
17.最近美国宇航员(NASA)马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍的“超级温室气体”——全氟丙烷(C3F8),并提出用其“温室化火星”使其成为第二个地球的计划。有关全氟丙烷的说法正确的是( )
A. 分子中三个碳原子可能处在同一直线上
B. 全氟丙烷的电子式为
C. 相同压强下,沸点:C3F8<C3H8
D. 全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键
18.下列烷烃中,沸点最低的是( )
A. 2-甲基丙烷 B. 2,2-二甲基丙烷 C. 正己烷 D. 2-甲基戊烷
19.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g,平均相对分子质量为25。使混合气通过足量溴水,溴水增重8.4g,则混合气中的烃分别是( )
A. 甲烷和乙烯 B. 甲烷和丙烯
C. 乙烷和乙烯 D. 乙烷和丙烯
20.下列烷烃中,沸点最高的是( )
A. 2-甲基丙烷 B. 2,2-二甲基丙烷 C. 正己烷 D. 2-甲基戊烷
21.有机物不能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性溶液褪色 ⑥与溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应
A. ①②③④⑤⑥⑦ B. ⑦ C. ⑥ D. ②
22.已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是( )
①2?甲基?1,3?丁二烯和2?丁炔 ②1,3?戊二烯和2?丁炔
③2,3?二甲基?1,3?戊二烯和乙炔 ④2,3?二甲基?1,3?丁二烯和丙炔
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
二、填空题
23.蒽()与苯炔()反应生成化合物X(立体对称图形),如图所示:
(1)蒽与X都属于 ;
a.环烃 b.烷烃 c.芳香烃
(2)苯炔的分子式为 ,苯炔不具有的性质是 ;
a.能溶于水 b.能发生氧化反应 c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
(3)下列属于苯的同系物的是 (填字母符号);
(4)能发生加成反应,也能发生取代反应,同时能使溴水因反应褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 。
24.400 K、101.3 kPa时,1.5 L某烃蒸气能在a L氧气中完全燃烧,体积增大至(a+3) L(相同条件下)。请回答下列问题:
(1)该烃在组成上必须满足的基本条件是。
(2)当a=10 L时,该烃可能的分子式为。
(3)当该烃的分子式为C7H8时,a的取值范围为。
三、实验题
25.为测定某卤代烃的组成,某同学设计实验如下:①量取该卤代烃液体11.4 mL,加入适量NaOH溶液,加热反应至液体不分层;②冷却后用稀硝酸酸化,再加入过量硝酸银;③过滤沉淀,洗涤沉淀2~3次;④将沉淀干燥后称重。
回答下列问题:
(1)①中加入NaOH的目的是________。
(2)②中加入过量硝酸银的目的是________。
(3)若②中生成的沉淀为淡黄色,则该卤代烃中的卤原子是____________________。
(4)若称得沉淀的质量为37.6 g,又测得卤代烃的密度为1. 65 g·mL-1,其蒸气密度是相同条件下氢气密度的94倍。则该卤代烃分子中含有________个卤原子。
(5)写出该卤代烃可能的结构简式和名称________。
26.用下图中的实验装置制取乙炔。
(1)图中,A管的作用是,制取乙炔的化学方程式是。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是,乙炔发生了反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是,乙炔发生了反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应,乙炔燃烧时的实验现象是。
四、推断题
27.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(R,R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式。
28.呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
C D E(呋喃酚)
(1)A在空气中久置会由无色转变为棕褐色,其原因是____________,A在核磁共振氢谱中有___________组峰。
(2)B→C的反应类型是_____________________。
(3)已知X的分子式为C4H7Cl。写出A→B的化学方程式:___________________。
(4)要鉴别化合物C和D,适宜的试剂是__________________________。
(5)B的同分异构体很多,符合下列条件的有______种,写出其中能发生银镜反应的同分异构体的结构简式:__________(任写一种)。
①苯的衍生物 ②有两个互为对位的取代基 ③含有酯基
答案解析
1.【答案】D
【解析】是烷烃的通式,A项错误;燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物,化学式为的有机物的燃烧产物也是二氧化碳和水,B项错误;碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃,C项错误;因为碳原子的相对原子质量(12)为偶数,烃分子中的氢原子个数也一定为偶数,所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数是正确的。
2.【答案】C
【解析】A项,由于“”不是平面结构,所以所有碳原子不可能共平面,错误;B项,最多应消耗4 mol Br2,错误;C项,酚—OH、—COOH、均能和NaOH溶液反应,而醇—OH不和NaOH溶液反应,正确;D项,该物质的水解产物不能与FeCl3溶液发生显色反应。
3.【答案】D
【解析】两种液体互不相溶,且密度不同才能用分液漏斗分离;D选项中的两种有机物是相溶的有机物,故不能用分液漏斗分离。
4.【答案】C
【解析】各选项中只有乙烯和氯化氢反应可以得到较纯净的一氯乙烷,乙烷和氯气发生取代反应,得到的取代物是混合物。乙烯和氯气反应得到是二氯取代物。
5.【答案】A
【解析】A.通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,故A正确;B.式为CnH2n的烃可能是烯烃,也可能是环烷烃,故B错误;C.C4H6的烃可能是炔烃、也可能二烯烃,故C错误;D.相对分子质量为128的烃可以是C9H20或C10H8,不一定是烷烃,故D错误。
6.【答案】B
【解析】在NaOH的醇溶液中,1-氯丙烷发生消去反应生成丙烯CH2=CHCH3,丙烯加溴后,生成1,2?二溴丙烷,即CH2Br—CHBr—CH3,它的同分异构体有3种。
7.【答案】D
【解析】—CH3为四面体结构,乙烷和甲苯分子中都含有—CH3,分子中所有原子不可能处于同一平面内。苯和乙烯均为平面形结构,氟苯可看作苯分子中的一个H原子被F原子取代形成的,四氯乙烯可看作乙烯分子中的四个H原子被四个Cl原子取代形成的,则氟苯和四氯乙烯分子中所有原子均处于同一平面内。
8.【答案】A
【解析】丙烷的化学式为C3H8,分子中碳原子之间形成单键,其余价键为H原子饱和,为链烃,分子中不含双键、三键、苯环,故丙烷属于烷烃,故BCD错误,A正确。
9.【答案】D
【解析】“地沟油”是混合物,没有固定的熔、沸点,其主要成分是油脂,而且有一定的毒性,加入消泡剂后,不能消除其对人体健康的影响。
10.【答案】A
【解析】溴乙烷密度比水大且不溶于水,而苯酚和乙醇,酒精和水,乙醛和苯皆互溶,选A。
11.【答案】C
【解析】A项,根据题意,可以推断甲为CH4、乙为HC≡CH、丙为CH2===CH2、丁为CH3CH3。四种物质分子式均不同,无同分异构体;B项,乙、丙均可使酸性高锰酸钾溶液褪色;C项,乙烯分子中6个原子在同一平面上;D项,乙炔、乙烷分别属于炔烃、烷烃,不属于同系物。
12.【答案】C
【解析】A项,由于“”不是平面结构,所以所有碳原子不可能共平面,错误;B项,最多应消耗4 mol Br2,错误;C项,酚—OH、—COOH、均能和NaOH溶液反应,而醇—OH不和NaOH溶液反应,正确;D项,该物质的水解产物不能与FeCl3溶液发生显色反应。
13.【答案】A
【解析】氟氯代烷,它是一类多卤代烷,主要是含氟和氯的烷烃的衍生物,有的还含有溴原子,大多为无色,无臭气体,化学性质稳定,无毒;大气中的氟氯代烷随气流上升,在平流层中中受紫外线照射,发生分解,产生氯原子,氯原子可引发损耗臭氧的反应,在这种反应中,氯原子并没有消耗,消耗的只是臭氧,所以实际上氯原子起了催化作用,氟氯代烷分解的氯原子可长久的起着破坏臭氧的作用。
14.【答案】A
【解析】C12H12的苯环上共有6个氢原子,苯环上的四溴代物可以看作苯环六溴代物其中2个溴原子被2个H原子取代,故四溴代物与二溴代物同分异构体数目相同,由于二溴代物有9种同分异构体,故四溴代物的同分异构体数目也为9种,故选A。
15.【答案】D
【解析】A.苯的同系物只有1个苯环,而该物质含2各苯环,且含碳碳双键,不是苯的同系物,只含C、H元素,属于芳香烃,故A错误;
B.由结构简式可知分子式为C18H16,故B错误;
C.苯环、碳碳双键与氢气发生加成,则1mol该有机物在常温下最多能与6mol Br2发生加成反应,故C错误;
D.苯环上的H可发生取代反应,碳碳双键可发生氧化、加成反应,故D正确。
16.【答案】B
【解析】分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物,都属于芳香烃,苯的同系物只是芳香烃的一部分。
17.【答案】D
【解析】A项,三个碳原子均为饱和碳原子,所形成的四个共价单键呈四面体型结构,则三个碳原子不可能处于同一直线上;B项,电子式中未标出F的最外层电子;C项,C3F8的相对分子质量大于C3H8的,沸点C3F8>C3H8;D项,碳碳键为非极性键,碳氟键为极性键。
18.【答案】A
【解析】一般说分子中碳数越多,沸点越高;对于含碳数相同的烷烃而言,支链越多,沸点越低,A、2-甲基丙烷,含有4个碳原子;B、2,2-二甲基丙烷,含有5个碳原子;C、正己烷含有6个碳原子;D、2-甲基戊烷含有6个碳原子;所以A中2-甲基丙烷含有的碳原子数最少,沸点最低,故选:A。
19.【答案】A
【解析】因为一种气态烷烃和一种气态烯烃的平均相对分子质量为25,所以其中必有甲烷(分子量小于25),混合气通过足量溴水,溴水增重8.4g,说明烯烃的质量为8.4g,则甲烷的质量为10-8.4=1.6g,即甲烷的物质的量为1.6÷16=0.1mol,混合气体的总物质的量为10÷25=0.4mol,所以烯烃的物质的量为0.4-0.1=0.3mol,可求得烯烃的分子量为:8.4÷0.3=28,则该烯烃为乙烯。
20.【答案】C
【解析】正己烷和2-甲基戊烷的相对分子质量比2-甲基丙烷、2,2-二甲基丙烷大,所以正己烷和2-甲基戊烷的沸点比2-甲基丙烷、2,2-二甲基丙高,己烷的同分异构体中正己烷支链最少,所以正己烷的沸点最高,故选C。
21.【答案】C
【解析】分子中的氯原子和甲基上的氢原子可以发生取代反应,含碳碳双键则能发生加成反应和氧化反应,能使溴水和酸性溶液褪色,连有氯原子的碳原子相邻碳原子上有氢原子,故能发生消去反应,卤代烃是非电解质,不能与溶液反应。
22.【答案】A
【解析】由信息:断键后可得到和。,,若按①断键可得到CH3C≡CH(丙炔)和(2,3?二甲基?1,3?丁二烯),若按②断键可得到(2?甲基?1,3?丁二烯)和CH3—C≡C—CH3(2?丁炔)。
23.【答案】(1)ac (2)C6H4ad (3)D (4)D
【解析】(1)均含苯环及环状结构,则蒽与X都属于环烃、不饱和烃,故答案为:ac;
(2)由结构简式可知分子式为C6H4,含碳碳三键,能发生加成、氧化反应,但不溶于水,常温下为液体,故答案为:C6H4;ad;
(3)苯的同系物中含1个苯环,侧链为饱和烃基,只有D符合;
(4)能发生加成、氧化、取代,由选项可知,含苯环和碳碳双键,只有选项D符合。
24.【答案】(1)该烃分子中氢原子数为8 (2)C4H8、C3H8(3)a≥13.5
【解析】(1)根据烃完全燃烧的通式和差量法可以求解,即:
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g) ΔV=(-1) L
1 L (-1) L
1.5 L [a+3-(a+1.5)] L
根据正比关系解得y=8。
(2)由于该烃在O2中完全燃烧,故O2足量,即1.5(x+)≤10,且y=8,解得x≤14/3,且x为整数,结合该烃中的氢原子数为8,可知该烃可能为C4H8或C3H8。
(3)当烃的分子式为C7H8时,烃完全燃烧,即:a≥1.5(x+),且y=8,求得a≥13.5。
25.【答案】(1)中和卤代烃水解产生的氢卤酸,使水解趋于完全 (2)使卤离子沉淀完全 (3)Br (4)2 (5)CH2BrCH2Br (1,2-二溴乙烷),CH3CHBr2 (1,1-二溴乙烷)
【解析】(1)卤代烃水解产物之一是氢卤酸,加入NaOH可以和氢卤酸反应,促进卤代烃的水解,使水解趋于完全;
(2)根据反应Ag++X-=AgX↓知,加入过量AgNO3可以使X-完全沉淀;
(3)生成淡黄色沉淀为AgBr,故卤素原子为Br。
(4)M=94×2=188,m(卤代烃)=11.4mL×1.65 g·mL-1=18.81 g,n(卤代烃)=0.1 mol,n(AgBr)=37.6 g÷188 g/mol=0.2 mol,则1个卤代烃分子中含有2个溴原子。
(5)1 mol该卤代烃中C和H的质量为188 g-160 g=28 g,则分子式为C2H4Br2,写出结构简式即可。
26.【答案】(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止 CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
(2)酸性KMnO4溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
【解析】由图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连,A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触,从而控制反应能否发生。乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色。乙炔还可以与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色。可燃性气体点燃前都应验纯。由于乙炔的含碳量较高,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
27.【答案】(1)9
(2)、、、
【解析】(1)本题以分子式为C10H14的苯的同系物可能具有的结构展开讨论。题中信息没有说明什么样的结构不能被酸性KMnO4溶液氧化为芳香酸,但仔细分析可以发现,能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点——侧链与苯环直接相连的碳原子上都有氢原子,产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目;若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,而丙基又有两种结构(),两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能,故分子式为C10H14、有两个侧链的苯的同系物有3×3=9种可能的结构。
(2)分子式为C10H14的苯的同系物苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位,或4个相同的侧链。
28.【答案】(1)A被空气中的O2氧化 3 (2)取代反应
【解析】A为酚类物质,在空气中易被氧化而显棕褐色,A的分子结构存在轴对称,分子中共有3种氢原子,故有3组峰。从结构简式对比来分析,C比B多了一个CH3COO—结构,其反应类型为取代反应。A生成B也是取代反应,A分子中的一个羟基上的H被C4H7—替代,同时生成小分子HCl。D与C相比,D有酚羟基,可用浓溴水或者三氯化铁溶液来鉴别。B分子含有苯环,支链含有4个碳原子和2个氧原子,符合下列三个条件的必含有一个酯基(位于苯环上的一个取代位置),另一个取代基必然是所剩碳原子形成烷基(与酯基处于对位位置)。若烷基为丙基(有两种结构),则含酯基的取代基只能为—OOCH;若烷基为乙基,则含酯基的取代基为—OOCCH3或—COOCH3或—CH2OOCH;若烷基为甲基,则含酯基的取代基为—OOCCH2CH3、—COOCH2CH3、—CH2COOCH3、—CH2OOCCH3和—CH2CH2OOCH,共有10种。其中能发生银镜反应的含有—OOCH结构的,共有4种,任选一种即可。