2020-2021学年高一化学下学期鲁科版（2019）必修第二册第3章简单的有机化合物第2节从化石燃料中获取有机化合物课时训练

2020-2021学年高一化学第二学期鲁科版（2019）必修第二册第3章简单的有机化合物第2节从化石燃料中获取有机化合物课时训练
一、选择题
1．下列反应属于取代反应的是
①CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl
②2HI＋Cl2=2HCl＋I2
③CO＋2H2CH3OH
④CH3CH2CN＋Cl2＋HCl
⑤CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O
A．①②
B．①②③④
C．①④⑤
D．②④⑤
2．关于有机物的结构与性质，下列说法正确的是
A．甲烷和乙烯均能与氯气反应，其反应的常见类型不同
B．乙烯、聚氯乙烯均可使溴水褪色
C．淀粉和纤维素的化学式相同，互为同分异构体
D．苯分子中含有碳碳双键，能发生加成反应、使溴水褪色
3．有机化合物甲、乙、丙存在如图转化关系。下列说法错误的是
A．甲、乙、丙均属于芳香烃
B．1mol甲可与3molH2反应
C．甲、乙都能与Na2CO3溶液反应
D．乙中所有碳原子可能在同一平面上
4．下列表示的物质中，属于烷烃的是
①CH3CH2OH②CH3(CH2)4CH3③④⑤⑥⑦C8H16⑧CCl4
A．①②③④
B．②④⑤⑥⑦
C．②④⑤
D．④⑥⑧
5．下列叙述正确的是
A．CH4与C4H10互为同系物
B．C3H8有2种同分异构体
C．所有烷烃的分子组成上都满足CnH2n＋2(n≥1)
D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上
6．下列说法不正确的是
A．1mol甲烷在光照条件下最多可以和2molCl2发生取代反应
B．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应，烷烃燃烧时生成二氧化碳和水
C．等质量的烷烃完全燃烧，生成CO2的量随着碳的质量分数的增大而变大
D．CCl4与CH4一样是正四面体结构
7．一密闭容器中盛有甲烷，在隔绝空气条件下长时间加热到1000℃左右（假使甲烷完全分解），然后恢复至室温（20℃）。这时容器内气体的压强是原来甲烷压强的m倍，原来甲烷的密度是容器内气体密度的n倍。下列判断正确的是（
）
A．m=2，n=0.25
B．m=0.5，n=4
C．m=2，n=4
D．m=0.5，n=0.25
8．丁烷(分子式为C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧，下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．在常温下，C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质完全相同
D．正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
9．下列表示不正确的是
A．CO2的电子式：
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．CH4的空间充填模型：
D．离子的结构示意图：
10．下列有关乙烯的物理性质错误的是
A．无色
B．液体
C．稍有气味
D．难溶于水
11．用括号中的试剂除去下列各物质中的少量杂质，其中正确的是
A．苯中的甲苯(溴水)
B．硝基苯中的硝酸(水)
C．甲烷中的乙烯(酸性KMnO4溶液)
D．溴苯中的溴(水)
12．下列说法中错误的是(
)
A．无论是乙烯与Br2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碳碳双键有关
B．用溴的CCl4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．利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷
13．下列属于取代反应的是
A．甲烷完全燃烧：CH4
+2O2CO2
+
2H2O
B．乙烯与溴化氢反应：CH2=CH2
+
HBr→
CH3CH2Br
C．甲烷与Cl2光照条件下反应：CH4
+
Cl2CH3Cl
+
HCl
D．乙烯在一定条件下生成聚乙烯：nCH2=CH2
14．可以用来衡量一个国家石油化工水平的标志是
A．乙烯的产量
B．石油的产量
C．乙醇的消费量
D．苯的使用量
15．下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
MgCl2溶液(FeCl3)
MgCO3
B
CO2(HCl)
饱和Na2CO3溶液
C
Cu粉(CuO)
稀硝酸
D
CH4(C2H4)
酸性高锰酸钾溶液
A．A
B．B
C．C
D．D
16．2020年7月23日，中国火星探测器“天问一号”由长征五号遥四运载火箭成功发射升空。下列说法中正确的是
A．“天问一号”携带的火星车装有太阳能电池板，其制作原料为二氧化硅
B．火星表面呈红色的主要原因可能是火星的土壤中富含磁性氧化铁
C．火箭采用了液氢液氧低温发动机，单位质量的推进剂产生的推力更大，且无毒环保
D．火箭发动机壳体使用的碳纤维复合材料为有机高分子材料，具有良好的性能
17．科学家设想利用乙二醇和CO2生产可降解塑料聚碳酸酯如图，下列有关说法不正确的是
A．乙二醇可作汽车抗冻液
B．氨基乙酸、乙醛、氯乙烯、乙二醇均可发生缩聚反应
C．该塑料是一种有机高分子材料
D．链节上酯基的水解有利于降解发生
18．酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂，其单体为苯酚和甲醛，下列说法错误的是
A．苯酚和甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂
B．甲醛和苯甲醛是同系物
C．酚醛树脂的结构简式为
D．酚醛树脂俗称“电木”，是一种混合物，不易燃烧，具有良好的电绝缘性
19．范哗在《后汉书》中记载：“火井欲出其火，先以家火投之，···光耀十里。以竹筒盛之，接其光而无炭也。取井火还煮井水，一斛水得四五斗盐，家火煮之，不过二三斗盐耳。”下列叙述不正确的是
A．火井中可扩散出大量天然气，天然气的主要成分为CH4
B．竹筒的主要成分是纤维素，纤维素和淀粉互为同分异构体
C．“煮井水”是利用天然气燃烧放出的热，进行食盐的蒸发结晶
D．通过燃烧薪柴的“家火”获得食盐的速率可能小于“井火”
20．下列叙述正确的是
A．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为石灰石
B．我国实现海上首飞的“鲲龙号”使用的燃料为航空煤油，航空煤油属于一种烃类化合物
C．浙江大学研发了将无定形碳酸钙快速转化为单晶碳酸钙技术，该转化属于化学变化
D．墨子号的成功发射为光纤量子通信的实现提供了可能，制备光纤的原料为晶体硅
21．关于煤和石油加工的叙述正确的是
A．常压干馏可分离得到汽油、煤油和柴油
B．重油的碳链较长，适合采用减压分馏进行分离
C．煤炭中含有苯，可用四氯化碳溶出
D．煤干馏得到的煤焦油，可用分液的方法得到芳香烃
二、实验题
22．某化学课外小组利用如图所示装置来制取溴苯。
(1)仪器a中盛装的试剂为苯、铁粉和______(填“溴水”或“液溴”)。
(2)仪器b的一个作用是导气，另一个作用是______；导气管的末端______(填“能”或“不能”)伸入锥形瓶的液面中，理由是______。
(3)仪器a中发生反应的化学方程式为______，仪器a中现象是______。
(4)反应完毕后：
①向锥形瓶中滴入溶液，有______生成，______(填“能”或“不能”)证明该反应发生的是取代反应。
②提纯净化溴苯的步骤：水洗→碱洗→水洗→蒸馏→干燥。其中第一步水洗的目的是______。
三、有机推断题
23．以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶。请填写有关物质的结构简式，并写出①~⑦各步反应的化学方程式。
(1)
_______________
；(2)
_______________
；(3)
_______________
；
(4)
__________
；(5)
__________
。
①
_________
；②
___________
；
③
__________
；④
__________
；
⑤
__________
；⑥
__________
；
⑦
___________
。
四、工业流程题
24．2020年5月11日至12日，习近平总书记在山西考察时强调“要落实好能源革命综合改革试点要求”。煤的综合利用，是山西推进能源革命的重要方向。
请回答下列问题：
(1)煤经过操作X可获得出炉煤气、焦炭、煤焦油等产品，操作X的名称是___。
(2)焦炭与水蒸气反应生成合成气，进而可制备乙二醇（HOCH2CH2OH），乙二醇与乙醇___（填“是”或“不是”）同系物。
(3)出炉煤气和煤焦油中都含有苯，用苯制取溴苯的化学方程式是___。
参考答案
1．C
【详解】
①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，属于取代反应；②该反应属于置换反应；③该反应属于化合反应；④CH3CH2CN分子中“—CH2—”的1个H原子被Cl原子取代，属于取代反应；⑤CH3CH2OH分子中的—OH被Br原子取代，属于取代反应。
答案选C。
2．A
【详解】
A．甲烷与氯气发生取代反应，乙烯与氯气发生加成反应，反应类型不同，选项A正确；
B．聚氯乙烯结构中不存在碳碳双键，不能使溴水褪色，选项B错误；
C．淀粉和纤维素属于高分子化合物，两者没有固定的组成，不是同分异构体，选项C错误；
D．苯分子中的碳碳键是介于单键与双键之间特殊的化学键，选项D错误。
答案选A。
3．A
【详解】
A．甲乙丙都含有氧元素，不属于烃，A错误；
B．甲中苯环可以和氢气加成，但羧基不能，所以1mol甲可与3mol氢气加成，B正确；
C．甲乙都含有羧基，能与碳酸钠反应，C正确；
D．乙中苯环形成平面，碳氧单键有旋转性，两个苯环的平面可能在一个平面上，所以所有碳原子可能共平面，D正确；
故选A。
4．C
【分析】
烷烃是分子中的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合而成的链烃，烷烃的通式为CnH2n+2。
【详解】
①CH3CH2OH的官能团为羟基，属于醇类，不属于烷烃，故不符合题意；
②CH3(CH2)4CH3的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，属于烷烃，故符合题意；
③的官能团为碳碳双键，属于烯烃，不属于烷烃，故不符合题意；
④的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，属于烷烃，故符合题意；
⑤的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，属于烷烃，故符合题意；
⑥的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，但含有碳环，属于环烷烃，不属于烷烃，故不符合题意；
⑦C8H16不符合烷烃的通式CnH2n+2，不属于烷烃，故不符合题意；
⑧CCl4的官能团为氯原子，属于氯代烃，不属于烷烃，故不符合题意；
②④⑤符合题意，故选C。
5．A
【详解】
A．CH4与C4H10均是烷烃，结构相似，二者相差3个CH2原子团，二者互为同系物，A正确；
B．C3H8是丙烷，无同分异构体，B错误；
C．烷烃中所含碳原子是饱和的，链状烷烃分子组成上都满足CnH2n＋2(n≥1)，但环烷烃不符合CnH2n＋2(n≥1)，其通式为CnH2n(n≥3)，C错误；
D．烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，分子中相邻的三个碳原子不可能在同一条直线上，D错误；
故选A。
6．A
【详解】
A．甲烷与氯气发生取代反应时，1个Cl2只能取代1个H原子，所以1mol甲烷在光照条件下最多可以和4molCl2发生取代反应，A不正确；
B．在光照条件下，烷烃跟卤素单质可发生取代反应，烷烃燃烧时，碳元素转化为二氧化碳、氢元素转化为水，B正确；
C．等质量的烷烃完全燃烧，含碳元素的质量分数越大，碳的物质的量越大，生成CO2的量物质的量越大，二氧化碳的质量分数越大，C正确；
D．CH4分子中含有4个C-H键，4个键的夹角相同，都为109°28＇，所以CH4为正四面体结构，CCl4相当于CH4分子中的4个H原子被4个Cl原子替代，空间构型不变，所以也应是正四面体结构，D正确；
故选A。
7．C
【详解】
一密闭容器中盛有甲烷，假设甲烷的物质的量为amol，甲烷在高温下可分解成炭黑和氢气，CH4
C+2H2，生成2amol氢气，同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强的正比，n(H2)∶n(CH4)=2a∶a=2∶1，所以m=2，根据ρ=，容器体积不变，密度之比等于气体的质量比m(CH4)∶m(H2)=amol×16g/mol∶2a×2g/mol=4∶1，所以n=4，故选C。
【点睛】
知道甲烷在高温下的分解反应是解题的关键。本题的易错点为阿伏加德罗定律及其推论的理解和应用，要注意使用阿伏伽德罗定律及其推论的前提条件。
8．C
【详解】
A．一般情况下烃分子中C原子数少于4个的物质呈气态，则在常温下，C4H10是气体，A正确；
B．C4H10与CH4属于烷烃，结构相似，在分子组成上相差3个CH2原子团，因此二者互为同系物，B正确；
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的结构不同，因此是不同的物质，化学性质相似，但物理性质不同，C错误；
D．正丁烷分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中四个碳原子不在同一直线上，也不在同一平面内，D正确；
故合理选项是C。
9．B
【详解】
A．C原子最外层有4个电子，O原子最外层有6个电子，C原子与2个O原子形成4对共用电子对，从而使分子中各原子都达到最外层8个电子的稳定结构，电子式为：，A正确；
B．乙烯分子式是C2H4，分子中两个C原子形成共价双键，其余价电子与H原子结合，其结构简式是CH2=CH2，B错误；
C．甲烷分子中C原子与4个H原子形成4个共价键，键角是109°28′，形成的是正四面体结构，由于C原子半径比H原子半径大，所以图示为甲烷的比例模型，C正确；
D．Cl-是Cl原子得到1个电子形成的，原子核外电子排布是2、8、8，所以Cl-的结构示意图为：，D正确；
故合理选项是B。
10．B
【详解】
乙烯是一种无色、稍有气味的气体，难溶于水。则B符合；
答案选B。
11．B
【详解】
A．苯、甲苯与溴水都不反应，都能从溴水中萃取出溴，但无法除杂，A错误；
B．硝酸易溶于水，硝基苯不溶于水，加入水后分液可除去硝酸，B正确；
C．乙烯被高锰酸钾氧化后生成二氧化碳，引入新杂质，应利用溴水洗气法除去甲烷中的乙烯，C错误；
D．单质溴在水中的溶解度小于有机物，则加入水不能除去溴，可用NaOH除去溴苯中的溴，D错误；
答案为B。
12．C
【详解】
A．乙烯中含C=C，能发生加成反应和氧化反应，双键断裂，都与乙烯分子内含有碳碳双键有关，故A正确；
B．乙烯能与溴水或高锰酸钾溶液反应，使溶液褪色，而乙烷不能，现象不同，能鉴别，故B正确；
C．乙烯和甲烷中氢的质量分数不同，所以相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧生成的水的质量不同，故C错误；
D．乙烯比甲烷中的含碳量高，燃烧时甲烷产生淡蓝色火焰，乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟，现象不同，能鉴别，故D正确；
故选C。
13．C
【详解】
A．甲烷燃烧发生氧化反应，A不合题意；
B．乙烯与溴化氢反应生成溴乙烷属于加成反应，B不合题意；
C．甲烷与氯气在光照条件下发生CH4
+
Cl2CH3Cl
+
HCl反应时，CH4中1个H被Cl取代，发生取代反应，C符合题意；
D．乙烯在一定条件下生成聚乙烯发生了加聚反应，D不合题意；
答案选C。
14．A
【详解】
乙烯是重要的有机化工基本原料，主要用于生产聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯等；在合成材料方面，大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等；所以，乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志，故选A。
15．A
【详解】
A．MgCO3可与溶液中的H+反应，调整溶液pH使Fe3+完全沉淀而除去，没有涉及氧化还原反应，A符合题意；
B．CO2和HCl都可与饱和Na2CO3溶液反应，不能用饱和碳酸钠溶液除杂，应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的HCl，B不符合题意；
C．Cu粉和CuO都能被稀硝酸溶解，应用稀盐酸或稀硫酸除杂，C不符合题意；
D．酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯，发生氧化还原反应，且生成新的杂质CO2，D不符合题意；
答案选A。
16．C
【详解】
A．
硅为半导体材料，太阳能电池板的制作原料为硅单质，A错误；
B．
磁性氧化铁为Fe3O4，为黑色晶体，Fe2O3为红褐固体，火星表面呈红色的主要原因可能是火星的土壤中富含Fe2O3，B错误；
C．
氢气在氧气中燃烧的产物为水，且氢气的摩尔质量小，则火箭采用了液氢液氧低温发动机，单位质量的推进剂产生的推力更大，且无毒环保，C正确；
D．
碳纤维复合材料为无机物，不是有机高分子材料，D错误；
故选C。
17．B
【详解】
A．乙二醇的水溶液凝固点很低，可作汽车发动机的抗冻剂，A正确；
B．氯乙烯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，不能发生缩聚反应，B错误；
C．该物质为高聚物，且为有机物，为有机高分子材料，C正确；
D．链节上的酯基在酸性或碱性环境中都能发生水解，有利于降解成小分子，D正确；
综上所述答案为B。
18．B
【详解】
A．苯酚和甲醛发生羟醛缩合反应生成酚醛树脂，此反应属于缩聚反应，A正确；
B．苯甲醛中含苯环，与甲醛结构不相似，不是同系物，B错误；
C．酚羟基导致苯环上与羟基相邻的氢原子较活泼，两个氢原子与甲醛中的氧原子结合生成水，所以苯酚和甲醛通过缩聚反应得到的酚醛树脂的结构简式为，C正确；
D．酚醛树脂，又名电木，为高分子有机物，由于每个分子中聚合度不同，所以是混合物，酚醛树脂不易燃烧，具有良好的电绝缘性，常用来生产电灯开关、插头中，D正确；
综上所述答案为B。
19．B
【详解】
A．天然气的主要成分为CH4，是绿色燃料，故A正确；
B．纤维素和淀粉同为多糖，(C6H10O5)n，但是n可能不同，不是同分异构体，故B错误；
C．“煮井水”是利用天然气燃烧，天燃气燃烧会放出大量的热，对食盐溶液进行蒸发结晶，故C正确；
D．通过燃烧薪放出的热量小于甲烷燃烧放出的热量，获得食盐的速率可能小于“井火”，故D正确；
故选B。
20．C
【详解】
A．瓷器的主要原料为黏土，A错误；
B．煤油属于混合物，主要成分为碳原子数目为10～16的烃，B错误；
C．无定形硅和晶态硅互为硅元素的同素异形体，同素异形体之间的转化为化学变化，无定形碳酸钙与单晶碳酸钙的化学成分虽然相同，但基本粒子排列方式不同，即结构不同，属于不同的物质，二者之间的转化属于化学变化，C正确；
D．生产光纤（光导纤维）的原料为二氧化硅，D错误。
故选C。
21．B
【详解】
A．石油常压分馏可得到汽油、煤油和柴油，故A错误；
B．重油的碳链较长，沸点较高，适合采用减压分馏进行分离，故B正确；
C．煤炭中不含苯，煤干馏可生成苯，故C错误；
D．煤干馏得到煤焦油，可用分馏的方法从煤焦油中获得芳香烃，故D错误；
选B。
22．液溴
冷凝回流
不能
极易溶于水，会发生倒吸
+Br2+HBr
整个烧瓶中充满红棕色气体，导气管口出现白雾
淡黄色沉淀
不能
除去溴苯中能溶于水的等杂质
【分析】
苯和液溴反应生成溴苯和溴化氢，不和溴水反应，溴化氢被水吸收，溴容易挥发，用长导管冷却，据此解答。
【详解】
(1)仪器a中盛装的试剂为苯、铁粉和液溴，不和溴水反应。
(2)仪器b的一个作用是导气，另一个作用是冷凝回流；极易溶于水，会发生倒吸，导气管的末端不能伸入锥形瓶的液面中。
(3)仪器a中发生反应的化学方程式为+Br2+HBr，溴容易挥发形成红棕色气体，溴化氢极易溶于水，在导管口形成白雾，所以仪器a中现象是整个烧瓶中充满红棕色气体，导气管口出现白雾。
(4)①锥形瓶中有溶解的溴化氢，滴入溶液，溴化氢和硝酸银反应生成淡黄色溴化银沉淀，但因为可能有溴挥发，不能证明该反应发生的是取代反应。
②提纯净化溴苯的步骤中第一步水洗的目的是除去溴苯中能溶于水的等杂质。
23．
【详解】
根据题中各物质转化关系可知，乙炔与氯化氢加成生成(1)，则(1)为；
(1)发生加聚反应生成聚氯乙烯；乙炔与发生加成反应生成(2)，则(2)为；
(2)发生加聚反应生成聚丙烯腈；两分子乙炔聚合生成(3)，则(3)为；
(3)与氯化氢发生加成反应生成(4)，则(4)为；
(4)发生加聚反应生成氯丁橡胶，则(5)为。
①为与的加成反应，方程式为：；
②为的加聚反应，方程式为：；
③为乙炔与发生加成反应，方程式为：；
④为丙烯腈的加聚反应，方程式为：；
⑤为两分子乙炔发生加成反应，方程式为：；
⑥为乙烯基乙炔与的加成反应，方程式为：；
⑦为的加聚反应，方程式为。
24．干馏
不是
+Br2+HBr
【分析】
煤隔绝空气加强热，发生干馏，生成出炉煤气、焦炭、煤焦油等；焦炭与水蒸气在高温条件下发生置换反应生成CO和H2，在催化剂作用下，CO与H2可制得乙二醇。
【详解】
(1)煤隔绝空气加强热可发生分解，从而获得出炉煤气、焦炭、煤焦油等产品，操作X的名称是干馏。答案为：干馏；
(2)乙二醇与乙醇虽然都含有羟基，但羟基的数目不同，所以二者不是同系物。答案为：不是；
(3)用苯与液溴混合，在三溴化铁的催化作用下发生反应，可制取溴苯和溴化氢，化学方程式是+Br2+HBr。答案为：+Br2+HBr。
【点睛】
煤发生干馏时，必须隔绝空气，否则会发生燃烧。