第1章 有机化合物的结构与性质 烃
第3节 烃
第1课时 烷烃、烯烃和炔烃及其性质
基础过关练
题组一 烷烃、烯烃和炔烃的物理性质和结构
1.下列五种烃:①2-甲基丁烷 ②2,2-二甲基丙烷 ③戊烷 ④丙烷 ⑤丁烷,按沸点由高到低的顺序排列的是( )
A.①>②>③>④>⑤
B.②>③>⑤>④>①
C.③>①>②>⑤>④
D.④>⑤>②>①>③
2.(2020河北保定八校高二上月考)下列有关乙烯的说法,其中错误的是( )
A.乙烯分子的双键中有一键较易断裂
B.乙烯分子里所有原子都在同一个平面上,且碳氢键之间的键角约为120°
C.乙烯的化学性质比乙烷活泼
D.乙烯和环丙烷()的分子组成符合通式CnH2n,因此它们互为同系物
3.(2019黑龙江哈尔滨三中高二上期末)下列说法正确的是( )
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
D.CH3CH(CH3)2在光照下与氯气反应,可以生成四种一氯代烃
4.(2020广东广州中大附中高二下期中)CH3CH2CH(CH3)CH2CH3的一氯代物有(不考虑立体异构)( )
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
5.分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A.含有两个双键的直链有机物
B.只含一个双键的直链有机物
C.含有一个双键的环状有机物
D.含有一个三键的直链有机物
题组二 烷烃、烯烃和炔烃的命名
6.(2020福建莆田二十四中高二下期中)按系统命名法命名原则,下列烃的命名正确的是( )
A.2-甲基-3-戊炔
B.3-乙基-1-丁烯
C.2,4,4-三甲基戊烷
D.2-甲基-3-乙基己烷
7.(2019河北石家庄一中高二上期中)下列名称的有机物实际上不可能存在的是( )
A.2,2-二甲基丁烷
B.2-甲基-4-乙基-1-己烯
C.3-甲基-2-戊烯
D.3,3-二甲基-2-戊烯
题组三 烷烃、烯烃和炔烃的化学性质
8.(2020河北张家口期中)关于CH4与Cl2的反应(如图所示),叙述不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.该反应的条件是光照
C.该反应的生成物有四种
D.该反应的现象是量筒内气体颜色变浅,器壁上有油状液滴生成,量筒内液面上升并产生白雾
9.(2020四川攀枝花高二上期末)下列对甲烷、乙烯性质的描述中,不正确的是( )
A.乙烯能使溴水褪色
B.在一定条件下,乙烯自身发生加聚反应生成聚乙烯
C.甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应
10.(2020湖北武汉高二下期中)欲得到较纯净的一氯乙烷的方法是( )
A.乙烷与氯气发生取代反应
B.乙烯与氯气发生加成反应
C.乙烯与氯化氢发生加成反应
D.乙炔与氯化氢发生加成反应
11.由乙烯推测丙烯的结构或性质,正确的是( )
A.分子中三个碳原子在同一直线上
B.分子中所有原子在同一平面上
C.与HCl加成只生成一种产物
D.能发生加聚反应
12.(2020山东淄博淄川中学高二下月考)下列说法中,错误的是( )
A.无论是乙烯的加成反应还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与乙烯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.使用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以除去乙烷中混有的乙烯
D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
13.(2020江苏南京高二上期中)下列关于2-甲基丙烯()的说法不正确的是( )
A.与乙烯互为同系物
B.可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.分子中所有碳原子一定在同一平面上
D.与足量氢气完全加成所得产物的一氯代物有3种
14.(2020河北张家口高二上月考)某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应。
回答下列问题:
(1)写出A的结构简式 ,B的名称 。?
(2)写出②反应的化学方程式,并注明反应类型:化学方程式 ;反应类型 。?
(3)写出D与乙酸反应的生成物的结构简式 。?
(4)B的同系物C5H12共有 种同分异构体。?
15.(2020北京三十一中高二下期中)某同学欲证明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应,实验方案如下:将电石与水反应生成的气体通入KMnO4酸性溶液,溶液褪色,证明二者发生了反应。请回答:
(1)制备乙炔的反应的化学方程式是 。?
(2)该同学的实验方案存在的问题是 。?
(3)为了解决上述问题,需重新选择实验装置,备选装置如图所示。
①将装置编号按顺序填在横线上: →B→ 。?
②B装置中所盛放的试剂是 。?
16.(2019河北石家庄期中)设计实验探究乙烯与Br2的加成反应。已知制取乙烯的化学方程式为CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O。
(1)甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯,将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。甲同学设计的实验 (填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是 (填字母)。?
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的气体,未必是乙烯
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯
(2)乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是 ,在验证过程中必须全部除去。乙烯与溴水反应的化学方程式是 。?
(3)设计实验验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应: 。?
17.烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮,例如:
1
mol某烃A通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到
和各1
mol。
(1)观察题中给出的方程式可知,烃分子中每有一个碳碳双键,则产物中会有 个,产物与烃分子中原子个数相等的元素名称为 。?
(2)每个A分子中有 个碳碳双键,A的分子式是 。?
(3)已知可以简写为(键线式),其中线表示化学键,线的端点、折点或交点表示碳原子,碳原子剩余价键用氢原子补足。写出A所有可能的结构(用上述键线式表示):?
。?
能力提升练
题组一 烷烃、烯烃和炔烃的物理性质和结构
1.()某烷烃发生氯代反应后,只能生成三种沸点不同的一氯代物,此烷烃是(深度解析)
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
2.()设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法中不正确的是( )
A.标准状况下,11.2
L甲烷中含有共价键的数目为2NA
B.30
g乙烷中含有C—H键的数目为6NA
C.1
mol
CnH2n+2中含有C—C键的数目为(n-1)NA
D.1
mol
CnH2n+2中含有共价键的数目为(3n+2)NA
3.(2019河南洛阳高二下期中,)下列表格中烷烃的一氯代物只有一种,仔细分析其结构和组成的变化规律,判断第4位烷烃的分子式是( )
……
1
2
3
……
A.C36H74
B.C36H72
C.C53H106
D.C53H108
题组二 烷烃、烯烃和炔烃的命名
4.(2020山西长治高二下月考,)某有机物的键线式为,它的名称是( )
A.4-甲基-2-己烯
B.4-甲基-2-戊烯
C.3-甲基-2-己烯
D.4-甲基-3-己烯
5.(2020河北张家口一中期中,)二烯烃与单烯烃作用生成六元环状化合物的反应常用于有机合成,其反应形式示例为+。如果要利用这一反应合成,则所用原料的名称是( )
A.1-丁烯和2-乙基-1,3-丁二烯
B.2-丁烯和2-甲基-1,3-丁二烯
C.2-丁烯和2-乙基-1,3-丁二烯
D.乙烯和2-甲基-1,3-丁二烯
题组三 烷烃、烯烃和炔烃的化学性质
6.()某气态烃1
mol和2
mol溴化氢发生加成反应,其加成产物又可被6
mol溴单质完全取代,该烃可能是( )
A.丙烯
B.1-丁烯
C.丙炔
D.2-丁炔
7.(2020江苏盐城中学高二上期中,)有机物A的结构简式为,该物质可由炔烃B与H2加成获得。下列有关说法正确的是( )
A.炔烃B的分子式为C8H14
B.炔烃B的结构可能有3种
C.有机物A的一氯代物只有4种
D.有机物A与溴水混合后立即发生取代反应
8.(2020湖北武汉华中师大附中高二下期中,)某烃的结构用键线式可表示为,若该烃与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为
1∶1),则所得产物(不考虑顺反异构)有( )
A.2种
B.4
种
C.6种
D.8种
9.(2020山东济宁高二上期中,)烯烃在一定条件下发生氧化反应时碳碳双键发生断裂,RCHCHR'可以氧化成RCHO和R'CHO,在该条件下,下列烯烃分别被氧化后产物可产生乙二醛的是( )
A.CH3CHCHCH3
B.CH2CHCH2CH3
C.CH3CHCH—CHCHCH3
D.CH3CHCHCH2CH3
10.(2020河北张家口宣化一中高二下月考,)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)。
请回答下列问题:
(1)下列关于烃A
和烃B
的说法不正确的是 (填字母)。?
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.当m=12时,烃A一定为烷烃
d.当n=11时,烃B可能的分子式有2种
(2)若烃A为链烃,且分子中所有碳原子都在同一条直线上,则A的结构简式为 。?
(3)若烃A为链烃,且分子中所有碳原子一定共面,在一定条件下,1
mol
A最多可与1
mol
H2加成,则A的名称是 。?
第3节 烃
第1课时 烷烃、烯烃和炔烃及其性质
基础过关练
1.C
2.D
3.B
4.B
5.B
6.D
7.D
8.C
9.C
10.C
11.D
12.C
13.D
1.C 烷烃含有的C原子数越多,相对分子质量越大,熔、沸点越高,含碳原子数相同的烷烃中含有的支链越多,熔、沸点越低;所以按沸点由高到低的顺序排列的是③>①>②>⑤>④;故选C。
2.D 乙烯分子中含有碳碳双键,其中1个C—C键容易断裂,故A正确;乙烯分子是平面形结构,所有原子都在同一个平面上,且碳氢键之间的键角约为120°,故B正确;乙烯分子中含有碳碳双键,化学性质比乙烷活泼,容易发生加成反应和氧化反应,故C正确;乙烯与环丙烷的结构不相似,不互为同系物,故D错误。
3.B 碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃也可能是环烷烃,故A错误;烷烃的通式为CnH2n+2,符合此通式的烃必为链状烷烃,故B正确;烷烃分子中的碳链呈折线形,不在同一条直线上,故C错误;CH3CH(CH3)2分子中含有2种H原子,一氯代物有2种,故D错误。
4.B CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种H原子,所以其一氯代物有4种,故选B。
5.B 若该有机物分子中只含1个碳碳双键,则其分子中所含H原子数为10,而该有机物的分子式为C5H7Cl,不相符,故选B。
6.D 该有机物为炔烃,根据炔烃的命名原则,应选取含有碳碳三键、碳原子数目最多的为主链,编号从距离三键最近的一端开始,正确的命名为4-甲基-2-戊炔,故A错误;
该有机物为烯烃,根据烯烃的命名原则,应选取含有碳碳双键、碳原子数目最多的为主链,编号从距离碳碳双键最近的一端开始,正确的命名为3-甲基-1-戊烯,故B错误;该有机物为烷烃,根据烷烃的命名原则,应选取含碳原子数目最多的为主链,编号从支链最多、距离支链最近的C原子开始编号,正确的命名为2,2,4-三甲基戊烷,故C错误;该有机物命名符合烷烃的命名原则,故D正确。
7.D D项,3,3-二甲基-2-戊烯的结构简式为CH3CHC(CH3)2CH2CH3,3号碳原子形成了5个共价键,故不可能存在。
8.C 甲烷与Cl2在光照条件下的反应属于取代反应,故A正确;该反应在光照条件下进行,故B正确;CH4和Cl2在光照条件下缓慢反应,生成了CH3Cl、HCl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,共5种产物,故C不正确;甲烷和氯气发生取代反应,生成的产物均无色,所以试管中气体颜色会变浅,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体,一氯甲烷和HCl是气体,氯化氢极易溶于水,所以量筒内液面上升并产生白雾,故D正确。
9.C 乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,故A正确;乙烯含有碳碳双键,可发生加聚反应生成聚乙烯,故B正确;甲烷为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,故C不正确;在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应,故D正确。
10.C A项,乙烷与氯气发生取代反应,副产物很多;B项,乙烯与氯气发生加成反应,生成1,2-二氯乙烷;C项,乙烯与氯化氢发生加成反应,生成一氯乙烷,且没有副产物;D项,乙炔与氯化氢发生加成反应,不能得到一氯乙烷;故选C。
11.D 丙烯中只有2个碳原子在一条直线上,故A错误;丙烯中存在甲基,所以分子中所有原子不在同一平面上,故B错误;因丙烯结构不对称,则与HCl加成可生成两种产物,故C错误;丙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应生成聚丙烯,故D正确。
12.C 乙烯含有碳碳双键,可与Br2等发生加成反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A正确;乙烯可与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鉴别乙烯和乙烷,故B正确;乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳气体,在除去乙烯的同时引入新杂质CO2,应用溴的四氯化碳溶液,故C错误;乙烯含有碳碳双键,化学性质比乙烷活泼,易发生加成反应、氧化反应,故D正确。
13.D 结构相似,在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物,乙烯和2-甲基丙烯的结构相似,且相差2个CH2原子团,所以二者互为同系物,故A正确;该物质中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;该分子可以看作乙烯中一个碳原子上的两个氢原子被甲基取代,乙烯为平面形分子,则该分子中所有碳原子共平面,故C正确;2-甲基丙烯与足量氢气完全加成所得产物为2-甲基丙烷,含有两种氢原子,所以2-甲基丙烷有两种一氯代物,故D不正确。
14.答案 (1)CH2CH2 乙烷
(2)CH2CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应
(3)CH3COOCH2CH3 (4)三
解析 烃A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,还是一种植物生长调节剂,所以A为CH2CH2,乙烯与氢气发生加成反应生成B,B为CH3CH3,乙烯与HCl发生加成反应生成C,C为CH3CH2Cl,乙烯与水发生加成反应生成D,D为CH3CH2OH,乙烯发生聚合反应生成高分子化合物E,E是。(1)A为CH2CH2;B的名称为乙烷。(2)②反应的化学方程式为CH2CH2+HClCH3CH2Cl,属于加成反应。(3)D与乙酸反应的生成物的结构简式为CH3COOCH2CH3。(4)B的同系物C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4三种同分异构体。
15.答案 (1)CaC2+2H2OCa(OH)2+HCCH↑
(2)电石含有杂质,反应产生其他还原性气体,干扰乙炔的检验
(3)①C D
②硫酸铜溶液
解析 (1)碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+HCCH↑。(2)该同学的实验方案存在的问题是电石含有杂质,反应产生其他还原性气体,干扰乙炔的检验。(3)①实验室制备乙炔的反应为固体与液体在常温下的反应,应选择装置C,再利用B装置除杂,最后利用D装置检验乙炔。②B装置用来除去硫化氢气体等,则所盛放的试剂是硫酸铜溶液。
16.答案 (1)不能 AC (2)SO2 CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
(3)向反应后的溶液中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明该反应为加成反应而非取代反应
解析 (1)用题述方法得到的乙烯中可能含有SO2气体,因SO2能将溴水还原而使之褪色,反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应。(2)SO2具有较强的还原性,根据元素守恒,可知制得的乙烯中混有的有还原性的气体应为SO2,乙烯与溴水反应的化学方程式是CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。(3)乙烯与溴水若发生取代反应,则有HBr生成,溶液显酸性,若发生加成反应,则生成CH2BrCH2Br,溶液不显酸性,所以检验方法为向反应后的溶液中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明该反应为加成反应而非取代反应。
17.答案 (1)2 碳和氢 (2)2 C8H12
(3)、、
解析 (1)根据题中所给方程式可知,若烃分子中含有1个碳碳双键,产物中就有2个;产物与烃分子中原子个数相等的元素有碳和氢。
(2)根据A的氧化产物判断出每个A分子中含有2个碳碳双键,A的分子式为C8H12。
能力提升练
1.D
2.D
3.D
4.A
5.A
6.C
7.A
8.B
9.C
1.D A项,(CH3)2CHCH2CH2CH3分子中含有5种不同化学环境的H原子,其一氯代物有5种,故错误;
B项,(CH3CH2)2CHCH3分子中含有4种不同化学环境的H原子,其一氯代物有4种;C项,(CH3)2CHCH(CH3)2分子中含有2种不同化学环境的H原子,其一氯代物有2种;D项,(CH3)3CCH2CH3分子中含有3种不同化学环境的H原子,其一氯代物有3种;故选D。
方法技巧
分子中等效氢原子的判断:①同一甲基上连接的氢原子等效;②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效;③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
2.D 标准状况下,11.2
L甲烷的物质的量为0.5
mol,含有共价键的数目为2NA,故A正确;30
g乙烷的物质的量为1
mol,含有C—H键的数目为6NA,故B正确;1
mol
CnH2n+2中含有C—C键的数目为(n-1)NA,故C正确;1
mol
CnH2n+2中含共价键的数目为(2n+2+n-1)NA=(3n+1)NA,故D错误。
3.D 根据题意可知,第3位烷烃分子中氢原子被甲基取代,含氢原子个数为36,所以第4位烷烃含36个甲基,含氢原子个数为36×3=108,含碳原子个数为=53,则第4位烷烃的分子式为C53H108,故选D。
4.A 的主链有6个碳原子,2号碳原子上有碳碳双键,4号碳原子上有一个甲基,所以该有机物的名称为4-甲基-2-己烯,故选A。
5.A 根据+,1,3-丁二烯中的两个碳碳双键断裂,形成一个新的碳碳双键,边上两个半键与乙烯中碳碳双键断裂后的两个半键相连构成环状,据此可推测出合成所用的原料为1-丁烯和2-乙基-1,3-丁二烯,故选A。
6.C 1
mol气态烃和2
mol溴化氢发生加成反应,可知气态烃分子结构中含1个碳碳三键或2个碳碳双键,可排除A、B项;加成产物又可被6
mol溴单质完全取代,说明1
mol原不饱和烃中含4
mol
H原子,只有1个丙炔分子中含1个碳碳三键,且含4个H原子,故选C。
7.A 由A的结构简式可知,炔烃B只能为C(CH3)3CH(CH3)CCH,分子式为C8H14,故A正确;炔烃B的结构只有一种,故B错误;A中含5种H原子,则A的一氯代物有5种,故C错误;A为饱和烃,与溴水不反应,故D错误。
8.B 由结构可知,1个该烃分子中含4个碳碳双键,且结构对称,该烃和Br2的物质的量之比为
1∶1,若只有1个双键与Br2发生加成反应,则产物有2种;若2个双键发生1,4-加成,则产物有2种,共4种,故选B。
9.C A项,CH3CHCHCH3在题述条件下被氧化生成乙醛;B项,CH2CHCH2CH3在题述条件下被氧化生成甲醛和丙醛;C项,CH3CHCH—CHCHCH3在题述条件下被氧化生成乙二醛和乙醛;D项,CH3CHCHCH2CH3在题述条件下被氧化生成乙醛和丙醛;故选C。
10.答案 (1)d (2)CHC—CC—CH3 (3)2-甲基-2-丁烯
解析 (1)当n=11时,B的分子式为C10H22,故d不正确。(2)由CHCH的4个原子共线可知,要使烃A的5个碳原子共线,A的分子中必须有2个C—,所以A为CHC—CC—CH3。(3)链烃A与H2最多以物质的量之比1∶1加成,则A为烯烃,分子式为C5H10,且分子中所有碳原子一定共面,则A的结构简式为,名称为2-甲基-2-丁烯。第1章 有机化合物的结构与性质 烃
第2课时 苯、苯的同系物及其性质
基础过关练
题组一 苯和苯的同系物的结构、命名和物理性质
1.(2020广东广州中大附中高二下期中)苯有多种同系物,其中一种结构简式为,它的名称为( )
A.2,4-二甲基-3-乙基苯
B.1,3-二甲基-2-乙基苯
C.1,5-二甲基-6-乙基苯
D.2-乙基-1,3-二甲基苯
2.(2020福建莆田期中)有机物
的一氯代物共有(不考虑立体异构)( )
A.3种
B.4种
C.5种
D.7种
题组二 苯及其同系物的化学性质
3.(2020江苏盐城中学高二上期中)下列关于苯的说法正确的是( )
A.难挥发
B.易溶于水
C.不与钠反应
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.(2020北京丰台高二上期中)苯和甲苯相比较,下列叙述不正确的是( )
A.都属于芳香烃
B.都能在空气中燃烧
C.都能发生取代反应
D.都能使酸性KMnO4溶液褪色
5.下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸在50~60
℃条件下反应生成硝基苯
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环中没有碳碳双键
C.甲烷中混有的乙烯可以用溴水除去
D.医院常用75%酒精来杀菌、消毒,75%是质量分数
6.(2020山东济宁高二上期中)已知异丙苯的键线式如图,下列说法错误的是( )
A.异丙苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中所有碳原子不可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯乙烯互为同系物
7.已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物,如+CH3Cl+HCl。在催化剂作用下,由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用( )
A.CH3—CH3和Cl2
B.CH2CH2和Cl2
C.CH2CH2和HCl
D.CHCH和Cl2
题组三 烃类的综合考查
8.能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是( )
A.乙烯、乙炔
B.苯、己烷
C.苯、甲苯
D.己烷、环己烷
9.(2020山东淄博淄川中学高二下月考)下列关于烃的性质的说法中正确的是( )
A.苯和甲苯都能与硝酸发生苯环上的取代反应
B.苯和甲苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.苯和己炔都能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.苯和乙烷与卤素单质发生取代反应都需要有铁存在
10.(2020天津二十中高二下段考)下列说法中正确的是( )
A.乙醇的结构简式可表示为
C2H6O
B.C3H6
和
C4H10
都有
2
种同分异构体
C.分子中所有碳原子一定共平面
D.含5个碳原子的有机物,其分子中最多可形成
4个碳碳单键
11.(2020四川攀枝花高二上期末)下列有关苯的叙述中,错误的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.无色、有特殊气味的液体,不溶于水,密度比水的小
C.在FeBr3催化作用下,苯与液溴反应生成溴苯和溴化氢
D.50~60
℃时,在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸反应生成硝基苯和水
12.(2020四川绵阳高二下期中)有四种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲苯。请回答下列问题:
(1)四种有机物中不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但在溴化铁作用下能与液溴反应的是 ,该反应的化学方程式为 ?
。?
(2)四种有机物中能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是 。?
(3)四种有机物中不能与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的物质的结构简式是 。?
能力提升练
题组一 苯和苯的同系物的结构和命名
1.(2020河北张家口一中高二上期中,)有关苯的结构和性质,下列说法正确的是( )
A.的习惯命名是间二甲苯
B.苯在空气中燃烧时冒浓烟
C.煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯,苯是无色无味的液态烃
D.向2
mL苯中加入1
mL酸性高锰酸钾溶液,震荡后静置,可观察到液体分层,上层呈紫红色
2.(2020江苏无锡江阴四校高二上期中联考,)某芳香烃分子式为C10H14,经测定分子中除含苯环外还含两个—CH3和两个—CH2—,则符合条件的同分异构体有( )
A.3种
B.4种
C.6种
D.9种
3.(2020湖南衡阳八中高二上第二次月考,)将a
g聚苯乙烯树脂溶于b
L苯中,然后通入c
mol乙炔气体,则所得混合物中的碳、氢两元素的质量比是( )
A.6∶1
B.12∶1
C.8∶3
D.1∶12
题组二 苯及其同系物的化学性质
4.(2020山东临沂期中,)有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚1,3-丁二烯;⑤2-丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应而使溴水褪色的是( )
A.③④⑤⑧
B.④⑤⑧
C.④⑤⑦⑧
D.③④⑤⑦⑧
5.()对于苯乙烯()有下列叙述:①能使酸性KMnO4溶液褪色;②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③可溶于水;④可溶于苯;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥发生加聚反应,产物的结构简式为。其中正确的是( )
A.①②③④⑤
B.①②④⑤
C.①②⑤⑥
D.全部正确
6.()某液态烃不与溴水反应,但能使酸性KMnO4溶液褪色。将0.5
mol该液态烃完全燃烧生成的CO2通入含5
mol
NaOH的溶液中,所得碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1∶3。则该烃可能是( )
A.1-丁烯
B.甲苯
C.1,3-二甲苯
D.2-甲基-3-乙基-2-戊烯
7.(2020山东济宁高二上期中,)氯苯的合成工艺分为液相法和气相法两种,实验室模拟液相法的装置如图(其中夹持仪器、加热装置及尾气处理装置已略去),有关物质的性质如表所示。
名称
相对分子质量
沸点/℃
密度/g·mL-1
苯
78
78
0.88
氯苯
112.5
132.2
1.1
邻二氯苯
147
180.4
1.3
请回答下列问题:
(1)A反应器用来制取氯气,装置中空玻璃管B的作用是 。?
(2)把干燥的氯气通入装有50.0
mL干燥苯、少量FeCl3的三颈烧瓶C中制备氯苯,写出本方法制备氯苯的化学方程式 。?
(3)C的反应温度不宜过高,原因为:①温度过高,反应得到二氯苯;② ,D口的主要尾气成分有 。?
(4)提纯粗产品过程如下:
氯化液水洗碱洗加入无水CaCl2固体产品
净化过程中加入无水CaCl2固体的作用是 。?
(5)实验中最终得到产品22.5
mL,产率为 。?
(6)气相法制氯苯是将空气、氯化氢气体的混合物与苯在温度为210
℃、迪肯型催化剂(CuCl2、FeCl3附在三氧化铝上)的条件下进行氯化,发生反应生成氯苯。该反应的化学方程式为 。?
题组三 烃类的综合考查
8.
(2020湖北襄阳宜城二中高二下期中,)按要求填空。
(1)写出甲基和羟基的电子式:甲基 ,羟基 。?
(2)用系统命名法给下列有机物命名:
① 。?
② 。?
(3)某物质是苯的同系物,分子式为C9H12,一溴代物只有2种,则该物质的结构简式为 。?
(4)写出4-甲基-2-乙基-1-戊烯的键线式: 。?
第2课时 苯、苯的同系物及其性质
基础过关练
1.B
2.C
3.C
4.D
5.D
6.D
7.C
8.C
9.A
10.B
11.A
1.B 以苯环为母体,根据甲基、乙基在苯环上的位置进行编号,从简单取代基甲基开始编号,相同的取代基合并,所以该有机物的名称为1,3-二甲基-2-乙基苯,故选B。
2.C 该分子中有5种氢原子,所以该有机物有5种一氯代物,故选C。
3.C 苯的沸点低,易挥发,故A错误;苯不易溶于水,故B错误;苯与钠不反应,故C正确;苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误。
4.D 苯和甲苯均属于芳香烃,故A正确;苯和甲苯都能在空气中燃烧,故B正确;苯和甲苯均可发生取代反应,故C正确;甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,但苯不能,故D不正确。
5.D 在浓硫酸做催化剂、反应温度为50~60
℃条件下,苯能和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,故A正确;苯分子中不含碳碳双键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;乙烯能够与Br2发生加成反应,甲烷与溴水不反应,所以甲烷中混有的乙烯可以用溴水除去,故C正确;75%是体积分数,不是质量分数,故D错误。
6.D 与苯环直接相连的碳原子上含有H原子的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以异丙苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;同系物中相对分子质量越大,其熔、沸点越高,异丙苯和苯互为同系物,且异丙苯的相对分子质量大于苯,所以异丙苯的沸点高于苯,故B正确;与苯环直接相连的碳原子上连有两个甲基,所以该分子中所有碳原子不能共平面,故C正确;苯乙烯中含有碳碳双键,异丙苯中不含碳碳双键,二者结构不相似,不是同系物,故D错误。
7.C 根据题给信息可知,苯与氯乙烷在催化剂作用下发生取代反应生成乙苯,只有CH2CH2和HCl发生加成反应可得到纯净的氯乙烷,故选C。
8.C A项,乙烯、乙炔均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象相同,不能鉴别;B项,苯、己烷均不与酸性高锰酸钾溶液反应,现象相同,不能鉴别;C项,苯与酸性高锰酸钾溶液不反应,甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象不同,可鉴别;D项,己烷、环己烷均不与酸性高锰酸钾溶液反应,现象相同,不能鉴别;故选C。
9.A 苯和甲苯在一定条件下都能与硝酸发生取代反应,故A正确;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以,故B错误;己炔能与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;乙烷和卤素单质在光照条件下发生取代反应,该反应不需要有铁存在,故D错误。
10.B 乙醇的结构简式可表示为
C2H5OH,故A错误;C3H6
可能是丙烯或环丙烷,C4H10可能为正丁烷或2-甲基丙烷,则C3H6和C4H10都有2种同分异构体,故B正确;碳碳单键可以旋转,则分子中所有碳原子不一定共平面,故C错误;含5个碳原子的链状化合物分子中最多可以形成4个C—C键,而含5个碳原子的环状化合物分子中最多可以形成5个C—C键,故D错误。
11.A 苯分子中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;苯是无色、有特殊气味的液体,不溶于水,密度比水的小,故B正确;苯与液溴在FeBr3催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,故C正确;50~60
℃时,在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸反应生成硝基苯和水,故D正确。
12.答案 (1)苯 +Br2+HBr
(2)己烯 (3)
解析 (1)四种有机物中不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是己烷、苯,但在溴化铁作用下能与液溴反应的是苯,该反应的化学方程式为+Br2+HBr。(2)己烯中含碳碳双键,能与溴水和酸性KMnO4溶液反应。(3)甲苯不与溴水反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,甲苯的结构简式为。
能力提升练
1.B
2.C
3.B
4.B
5.B
6.C
1.B 苯环上2个甲基相邻,的习惯命名是邻二甲苯,故A错误;苯的含碳量高,所以苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,故B正确;煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯,苯是无色、有芳香气味的液态烃,故C错误;
苯的密度比水的密度小,向2
mL苯中加入1
mL酸性高锰酸钾溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,下层呈紫红色,故D错误。
2.C 芳香烃分子式为C10H14,分子式符合通式CnH2n-6(n≥6),可知该芳香烃分子中只有一个苯环,侧链为饱和烃基,属于苯的同系物;除含苯环外还含两个—CH3和两个—CH2—,则苯环上含2个侧链,若为—CH3、—CH2CH2CH3,在苯环上存在邻、间、对3种位置关系,有3种;若为—CH2CH3、—CH2CH3,在苯环上存在邻、间、对3种位置关系,有3种;共6种,故选C。
3.B 由聚苯乙烯、苯、乙炔的分子式可知,三种化合物分子中碳、氢元素的原子个数比都为1∶1,所以所得混合物中碳元素和氢元素的质量比为12∶1,故选B。
4.B ①甲烷与溴水、酸性高锰酸钾溶液均不反应;②苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液均不反应;③聚乙烯与溴水、酸性高锰酸钾溶液均不反应;④聚1,3-丁二烯中含碳碳双键,与溴水、酸性高锰酸钾溶液均反应;⑤2-丁炔中含碳碳三键,与溴水、酸性高锰酸钾溶液均反应;⑥环己烷与溴水、酸性高锰酸钾溶液均不反应;⑦邻二甲苯与溴水不反应;⑧环己烯中含碳碳双键,与溴水、酸性高锰酸钾溶液均反应;故选B。
5.B ①苯乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,能使酸性KMnO4溶液褪色,正确;②苯乙烯中含有碳碳双键,能和Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,正确;③苯乙烯难溶于水,错误;④苯乙烯可溶于苯,正确;⑤苯乙烯能与浓硝酸发生取代反应,正确;⑥苯乙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,产物的结构简式为,错误;故选B。
6.C 设Na2CO3的物质的量为x,NaHCO3的物质的量为3x,由Na元素守恒可得:2x+3x=5
mol,x=1
mol,由C元素守恒可得:n(CO2)=1
mol+3
mol=4
mol,则1个液态烃分子中含C原子数为=8,且该液态烃不与溴水反应,但能使酸性KMnO4溶液褪色,则不可能为烯烃,只有C符合。
7.答案 (1)平衡气压 (2)+Cl2+HCl
(3)温度过高,苯挥发,原料利用率降低 Cl2、HCl、苯蒸气
(4)干燥 (5)39% (6)2+2HCl+O22+2H2O
解析 (2)苯和氯气在催化剂作用下反应生成氯苯,反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(3)温度过高,反应得到二氯苯,且会导致苯挥发,原料利用率降低;D口的主要尾气成分有氯气、氯化氢、苯蒸气。(4)无水氯化钙固体具有吸水性,可起到干燥的作用。(5)苯的质量为0.88
g·mL-1×50
mL=44
g,反应理论上生成氯苯的质量=≈63.46
g,实验最终得到22.5
mL氯苯,其质量=1.1
g·mL-1×22.5
mL=24.75
g,产率=×100%≈39%。(6)根据题意可得,该反应的化学方程式为2+2HCl+O22+2H2O。
8.答案 (1)···H ···H
(2)①2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯 ②4-氯-2-戊烯
(3) (4)
解析 (1)甲基的电子式为···H,羟基的电子式为···H。
(2)①的系统命名为2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯。②的系统命名为4-氯-2-戊烯。(3)该物质是苯的同系物,分子式为C9H12,含有1个苯环,一溴代物只有2种,说明有2种氢原子,苯环上只有一种氢原子,则为间三甲苯,其结构简式为。(4)4-甲基-2-乙基-1-戊烯的结构简式为CH3CH(CH3)CH2C(CH2CH3)CH2,可得4-甲基-2-乙基-1-戊烯的键线式为。
