第2章 烃 章末整合提升 同步提升【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中化学选择性必修3

第二章章末整合提升
1.下列关于有机化合物性质和结构的叙述正确的是(
)
A.聚丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.向溴乙烷中加入硝酸银溶液，生成淡黄色沉淀
C.均为正四面体结构
D.苯的邻二溴代物只有一种，说明苯分子中碳碳键的键长完全相同
2.下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是(
)
A.光照甲烷与氯气的混合物；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热；乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇
D.在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯使溴水褪色
3.下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的有(
)
A.氯代环己烷
B.2，2-二甲基-1-氯丙烷
C.2-甲基-2-氯丙烷
D.2，2，3，3-四甲基-1-氯丁烷
4.柠檬烯具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，其结构如图所示。下列关于柠檬烯的说法正确的是(
)
A.分子式为
B.分子中所有碳原子可能都处于同一平面上
C.属于乙烯的同系物
D.能发生取代反应和加成反应
5.下列由实验得出的结论正确的是(??
)
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氧化碳溶液，溶液最终变为无色透明
生成的1，2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除
乙酸的酸性弱于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光源下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯化烷具有酸性
6.在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是(??
)
A.14
B.18
C.20
D.24
7.已知：等都属于离子型化合物；碳化钙和水发生反应制备的方程式如下：。请通过制的反应进行思考，从中得到必要的启示，判断下列反应产物正确的是(
)
A.水解生成乙烷
B.水解生成丙烷
C.水解生成丙炔
D.水解生成乙烯
8.某气态烃0.5
mol能与1
mol
HCl加成，加成后产物分子上的氢原子又可被3
mol
取代，则此气态烃可能是(
)
A.
B.
C.
D.
9.最近我国科学家研制一种具有潜力的纳米电子学材料—石墨炔，图中丁为它的结构片段。下列有关说法中，错误的是(
)
A.甲分子中的6个溴原子不可能位于同一平面上
B.丙的二氯代物有2种
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.石墨炔和是碳的同素异形体
10.某烃的结构简式为，下列有关其分子结构的叙述中正确的是(
)
A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B.分子中一定在同一平面上的碳原子数为7
C.分子中在同一直线上的碳原子数为6
D.分子中在同一直线上的碳原子数为4
11.实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是(
)
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
12.关于的说法正确的是(
)
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成
D.与发生取代反应生成两种产物
13.一硝基甲苯是一种重要的工业原料，某化学学习小组设计如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)。
实验步骤如下：
①配制浓硫酸和浓硝酸的混合物(混酸)；
②在三颈烧瓶里装15
mL甲苯(密度为)；
③装好其他药品，并组装好仪器；
④向三颈烧瓶中加入混酸，并不断搅拌；
⑤控制温度，反应大约10
min至三颈烧瓶底部有大量液体(淡黄色油状)出现；
⑥分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到一硝基甲苯共15
g。
根据上述实验，回答下列问题：
(1)本实验的关键是控制温度在30℃左右，如果温度过高，则会产生等副产品____________(填物质名称)。
(2)简述配制混酸的方法：___________________。
(3)A仪器的名称是______________，进水口是__________________。
(4)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式：_______________________。
(5)分离产品方案如下：
操作2的名称是______________，经测定，产品2的核磁共振氢谱中有5组峰，它的名称为___________________。
(6)本实验中一硝基甲苯的产率为_______________(结果保留三位有效数字)。
14.2-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为_________________。
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化合物，写出2-甲基1，3-丁二烯与乙烯反应的化学方程式：_________________。
(3)
是天然橡胶的主要成分，能发生的反应有_____(填序号)。
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，其结构简式为____________________；X与乙醇发生酯化反应的化学方程式为____________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：聚丙烯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；溴乙烷和硝酸银不反应，无法生成淡黄色沉淀，故B错误；甲烷和四氯化碳都是正四面体结构，由于CF键、CCl键的键长不同，是四面体结构，但不是正四面体结构，故C错误；苯的邻二溴代物只有一种，说明苯分子中碳原子之间的键都相同，故D正确。
2.答案：C
解析：甲烷和氯气混合光照一段时间后，甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代物，属于取代反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是高锰酸钾和乙烯发生了氧化还原反应的结果，A不符合题意。乙烯中的碳碳双键断裂，每个碳原子结合一个溴原子生成1，2-二溴乙烷，使得溴的四氯化碳溶液褪色，属于加成反应；苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷，属于加成反应，B不符合题意。在浓硫酸和加热条件下，苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯，属于取代反应；在一定条件下，乙烯与水蒸气发生加成反应生成乙醇，C符合题意。苯能萃取溴水中的溴而使水层褪色，属于萃取；乙烯与发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，溴水褪色，D不符合题意。
3.答案：BD
解析：烯烃与氯化氢加成，产物中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上必有氢原子，B项，2，2-二甲基-1-氯丙烷[结构简式为]中2号碳原子上无氢原子，故不可能通过烯烃与HCl加成直接得到；D项，2，2，3，3-四甲基-1-氯丁烷[结构简式为]中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，故无法由烯烃与HCl加成直接得到。
4.答案：D
解析：根据分子的结构简式可知，该物质的分子式为，故A项错误；分子中含有连有3个碳原子的饱和碳原子，这4个碳原子一定不在同一平面上，故B项错误；该物质含有2个碳碳双键和碳环，与乙烯的结构不相似，故C项错误；分子中存在碳碳双键，能够发生加成反应，饱和碳原子上有氢原子，能发生取代反应，故D项正确。
5.答案：A
解析：将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，乙烯与溴单质发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷可溶于四氯化碳，溶液呈无色，A正确；水与钠的反应比乙醇与钠的反应剧烈，所以乙醇分子中的氢比水分子中的氢的活性小，B错误；水垢的主要成分是，和乙酸反应的化学方程式：，根据强酸制弱酸的原理可知，乙酸的酸性强于碳酸的酸性，C错误；甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成氯甲烷和HCl，其中HCl溶于水显酸性，使湿润的石蕊试纸变红，D错误。
6.答案：C
解析：在分子中，左侧甲基中C原子处于苯中H原子的位置，通过旋转碳碳单键，甲基可以有1个H原子可处在苯环平面内，苯环平面与碳碳双键所在平面可以重合，乙炔是直线形结构，所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面。所有碳原子共平面时，两个甲基上分别有1个氢原子可能在该平面上，苯环上4个氢原子和双键上2个氢原子一定在该平面上，得到可能共平面的原子总计有20个，故选C。
7.答案：C
解析：等都属于离子型化合物，与水反应生成，类比与水的反应，根据原子守恒得，所以另一种产物为，A项错误；与水反应生成，根据原子守恒得，所以另一种产物为，B项错误；与水反应生成，根据原子守恒得，所以另一种产物为，C项正确；与水反应生成LiOH，根据原子守恒得，所以另一种产物为，
D项错误。
8.答案：C
解析：0.5
mol烃能与1
mol
HCl加成，说明烃分子中含有1个键或2个键，加成后产物分子上的氢原子又可被3
mol
完全取代，说明0.5
mol氯代烃中含有3
mol
H原子，因有1
mol
H原子是加成上去的，则0.5
mol烃分子中含有2
mol
H原子，即1
mol烃分子含有4
mol
H原子，并含有1个键或2个键，符合要求的为，C正确。
9.答案：AB
解析：苯环为平面结构，故甲分子中的6个溴原子位于同一平面上，A项错误；丙分子中只有6个碳碳三键端碳上的氢原子可被氯原子取代，且这6个氢原子等效，类比苯环上二氯代物有3种结构，可知丙的二氯代物有3种，B项错误；丙分子中含有碳碳三键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项正确；石墨炔和均是碳元素组成的单质，故两者互为同素异形体，D项正确。
10.答案：A
解析：双键碳原子和与其直接相连的原子处于同一平面上，三键碳原子和与其直接相连的原子处于同一直线上，则分子中，1、2、3、4、5、6号碳原子一定处于同一平面上，1、2、3号碳原子一定处于同一直线上，
A正确。
11.答案：D
解析：在溴化铁催化下，苯与液溴反应生成溴苯和溴化氢气体，烧瓶内气体压强增大，所以在滴加苯和溴的混合液前需先打开K，既便于混合液流下，又可避免a中因压强过大发生危险，A正确；苯与溴的反应是放热反应，而且溴易挥发，挥发出的溴蒸气被b中四氯化碳吸收，故b中液体逐渐变为浅红色，B正确；难溶于四氯化碳的溴化氢由b中逸出，c中碳酸钠溶液用于吸收溴化氢，防止污染空气，倒置漏斗既能加快吸收溴化氢，又能起防倒吸作用，C正确；反应后的混合液主要含有生成的溴苯、未反应完的液溴和苯，可先加稀碱溶液除去液溴，再通过水洗除去水溶性杂质，后经干燥、蒸馏即可得到溴苯，D错误。
12.答案：A
解析：该分子中甲基碳原子为杂化，苯环碳原子为杂化，三键碳原子为sp杂化，A项正确；苯环为平面形结构，乙炔为直线形结构，单键可以旋转，甲基中有1个H原子可与苯环共平面，则该分子中共平面的原子数目最多为15，B项错误；苯环中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的特殊化学键，
C项错误；因没有指明反应条件，不能确定取代产物的种数，
D项错误。
13.答案：(1)二硝基甲苯、三硝基甲苯
(2)取一定量浓硝酸于烧杯中，沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸，并用玻璃棒不断搅拌
(3)(球形)冷凝管；a
(4)
(5)蒸馏；邻硝基甲苯
(6)7.5%
解析：(1)因为甲苯可以和浓硝酸反应生成一硝基甲苯、二硝基甲苯或三硝基甲苯，则温度过高，会产生二硝基甲苯或三硝基甲苯等副产物。
(2)浓硫酸和浓硝酸混合时应将浓硫酸加入浓硝酸中，具体过程为取一定量浓硝酸于烧杯中，沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸，并用玻璃棒不断搅拌。
(3)仪器A为(球形)冷凝管，从a口进水。
(4)甲苯和浓硝酸在浓硫酸、30℃下反应生成对硝基甲苯和水，据此写出化学方程式。
(5)分离互溶的有机化合物，应利用沸点不同采用蒸馏的方法进行分离。有机混合液中主要有甲苯、邻硝基甲苯、对硝基甲苯，其中邻硝基甲苯的核磁共振氢谱有5组峰。
(6)甲苯的质量为，根据方程式分析理论产生的一硝基甲苯的质量为；则硝基甲苯的产率为。
14.答案：(1)①2-甲基-1，2，3，4-四溴丁烷
②(或)
③
(2)
(3)AB
(4)
解析：(1)①2-甲基-1，3-丁二烯与溴水完全加成所得产物为，名称为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(或)。
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。
(2)2-甲基-1，3-丁二烯与乙烯发生加成反应生成，B为含有六元环的有机化合物，则B为，反应的化学方程式为。
(3)
的结构中含有碳碳双键，能发生加成反应和氧化反应，故AB正确。
(4)根据信息，2-甲基-1，3-丁二烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成和
HCOOH(HCOOH可以继续被氧化为二氧化碳)，X的分子式为，则其结构简式为；
与乙醇发生酯化反应的化学方程式为。