第二章 烃 单元测试卷 2023-2024学年高二下学期人教版（2019）化学选择性必修3

第二章 烃 测试题 一、选择题 1．对如图所示两种化合物的结构或性质描述正确的是 A．甲中的碳原子均为sp3杂化 B．甲中的所有碳原子可能共平面 C．甲、乙均为芳香族化合物 D．甲、乙互为同分异构体 2．江苏联环药业生产的还原酶抑制型药物爱普列特适用于治疗良性前列腺增生症，结构如图所示。下列关于该物质的说法中不正确的是 A．分子中含有三种官能团 B．所有碳原子不在同一平面上 C．爱普列特最多能消耗 D．能发生取代反应、加成反应和氧化反应 3．下列实验操作中正确的是 A．制取溴苯：将铁屑、溴水、苯混合加热 B．实验室制取硝基苯：先加入浓硫酸，再加苯，最后滴入浓硝酸 C．鉴别己烯和苯：向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液，振荡，观察是否褪色 D．检验卤代烃中的卤原子：加入NaOH溶液共热，再加AgNO3溶液，观察沉淀的颜色 4．下列关于烷烃的命名正确的是 A．2，3，4—三甲基丁烷 B．2—甲基—3—乙基戊烷 C．4—甲基戊烷 D．2—乙基丁烷 5．化学与社会、科技、生活息息相关，下列说法正确的是 A．舰船隐形涂料中使用的掺杂态聚乙炔为绝缘材料 B．人造脂肪是高分子化合物 C．医用口罩中熔喷布的主要原料是聚丙烯，其结构简式为 D．我国自主研发的“鲲龙”水陆两栖飞机，其所用燃料航空重油是混合物，属于烃类物质 6．下列有机物命名正确的是 A．3，4，5-三甲基己烷 B．3-甲基-2-乙基戊烷 C．2，3-二甲基戊烯 D．3-甲基-1-戊烯 7．下列物质属于同系物的是 A．与 B．CH3CH2Cl与CH2ClCH2CH2Cl C．C2H5CHO与CH3CHO D．C3H6与CH2=CH2 8．下列物质中，属于链状烷烃的是 A．C2H6O B．C3H6 C．C5H10 D．C7H16 9．CH4和Cl2的混合气体在光照下发生反应，实验装置如图。下列说法不正确的是 A．Cl2分子中的共价键是p-pσ键 B．产物CH3Cl分子是非极性分子 C．有HCl生成说明该反应是取代反应 D．试管壁出现油状液滴，有机产物的沸点： CCl4> CHCl3> CH2Cl2> CH3Cl 10．实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述正确的是 A．制备过程中将液溴替换为溴水可减少溴的挥发 B．装置b中的试剂换为AgNO3溶液可检验反应过程中有HBr生成 C．为减少反应物的挥发，先向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液，后打开开关K D．反应后的混合液经水洗涤分液、稀碱溶液洗涤分液、再水洗涤分液、干燥、蒸馏，即可得到溴苯 11．下列分子中的各原子均在同一平面的是 A．C2H4 B．CHCl3 C．CH3CH2CH===CH2 D．CH3—CH3 12．布洛芬(M)是一种解热镇痛药，其结构如图。下列关于M的说法错误的是 A．M的分子式为 B．M的分子中含有三个基团 C．M能与溴水发生取代反应 D．M分子中所有碳原子不能同时共面 13．中科院天津工业生物所首度在实验室实现了二氧化碳人工合成淀粉的重大科技突酸，其路径如图所示。下列说法正确的是 A．反应①②③中碳元素均被还原 B．反应①②中涉及的极性分子有4种 C．淀粉和纤维素互为同分异构体 D．淀粉分子中每个葡萄糖单元中有三个羟基，与丙三醇互为同系物 14．几种烷烃的沸点如下： 烷烃 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ -164 -89 -0.5 36 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是 A．约-40 ℃ B．低于-162 ℃ C．低于-89 ℃ D．高于36 ℃ 15．下列说法不正确的是 A．乙苯和对二甲苯是同分异构体 B．和互为同位素 C．和一定互为同系物 D．金刚石和富勒烯互为同素异形体 二、非选择题 16．写出下列反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)。 (1)乙烯和溴的CCl4溶液的反应：_______。 (2)苯制取溴苯的反应：_______。 (3)苯与氢气加成的反应：_______。 17．填空。 (1)某烷烃的相对分子质量为128，其化学式是____。根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构：若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2发生加成反应而得到，则该烷烃的结构简式为_____。 (2)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式为_______。 18．I.有下列各组物质(在横线上填相应的序号)： ①O2和O3②H2、D2、T2③12C和l4C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤癸烷和十六烷 ⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5⑦和 (1)互为同位素的是_______。 (2)互为同分异构体的是_______。 (3)互为同素异形体的是_______。 (4)为同一种物质的是_______。 II.(1)甲烷的电子式为_______， (2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成_______种产物。 (3)试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式：_______。 19．用系统命名法命名下列烷烃． (1) _________________ (2) ___________ 20．回答下列问题： (1)已知端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应：2R－C≡C－HR－C≡C－C≡C－R+H2，称为Glaser反应，已知： ，该转化关系的产物E(C16H10)的结构简式是______，用1molE合成1，4－二苯基丁烷，理论上需要消耗_____mol氢气。 (2)已知 可简写为 ，现有某化合物W的分子结构可表示为 。 ①W的一氯代物有______种。 ②下列有关W的说法不正确的是______(填编号)。 a．能发生还原反应 b．能发生氧化反应 c．等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量，前者大 d．与苯互为同分异构体 ③写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式______；该聚合反应的化学方程式为______。 ④W属于______(填编号)。 a．芳香烃 b．环烃 c．不饱和烃 d．炔烃 21．芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到，A、B、C、D、E的转化关系如下所示： 回答下列问题： (1)A的化学名称是_______；A属于_______(填“饱和烃”或“不饱和烃”)； (2)A→B的反应类型是_______； (3)A→C的化学方程式为_______； (4)根据核磁共振氢谱分析E结构中含有_______种类型的氢原子，写出鉴别A和E的一种方法：_______。 22．某烃A 0.2mol在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。 (1)烃A的分子式为___________。 (2)若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有_______g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气________L。 (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，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为_______________；请用适当文字说明你的推断理由：__________________________________。 (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，烃A可能的结构简式为____________________________________(写一个)；比烃A少2个碳原子的同系物有___________种同分异构体，其中能和H2发生加成反应生成2-甲基丙烷的烯烃的名称是______________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A． 甲中的碳原子苯环上采用sp2杂化、其余的碳采用sp3杂化，故A错误； B． 甲中的异丙基与苯环相连的碳采用sp3杂化，是四面体结构，所有碳原子不可能共平面，故B错误； C． 甲为芳香族化合物，乙中不含苯环，不属于芳香族化合物，故C错误； D． 甲、乙分子式相同C10H14O，结构不同，互为同分异构体，故D正确； 故选D。 2．C 解析：A．由物质的结构图可知，分子中含有的官能团为羧基、碳碳双键和肽键，A项正确； B．由物质的结构图可知，物质中含有-C(CH3)3，此基团中甲基中的三个碳原子分别在正四面体的三个顶点，所有碳原子为不可能都在同一平面上，因此爱普列特中所有碳原子不可能在同一平面上，B项正确； C．爱普列特分子中仅有碳碳双键可与H2发生加成反应，0.1mol爱普列特最多可消耗0.2molH2，但因未指明温度和压强，所有无法确定H2的体积，C项错误； D．结构中有碳碳双键，能发生加成反应、氧化反应，结构中有甲基，能发生取代反应，D项正确； 答案选C。 3．C 解析：A．取溴苯应用液溴，不能用溴水，故A错误； B．为防止酸液的飞溅，应先加入浓硝酸，最后加入浓硫酸，故B错误； C．己烯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色，苯与高锰酸钾不反应，可鉴别，故C正确； D．应先加入硝酸酸化，否则不能排除氢氧根离子的干扰，故D错误； 故选C。 4．B 解析：A．2，3，4—三甲基丁烷的命名不符合主链碳原子个数最多的原则，正确名称为2，3—二甲基戊烷，故A错误； B．2—甲基—3—乙基戊烷符合烷烃的系统命名法原则，故B正确； C．4—甲基戊烷的命名不符合取代基位次最小的原则，正确名称为2—甲基戊烷，故C错误； D．2—乙基丁烷的命名不符合主链碳原子个数最多的原则，正确名称为3—甲基戊烷，故D错误； 故选B。 5．D 解析：A．聚乙炔是由碳原子和氢原子组成的，其中的碳原子利用两个电子与旁边的碳原子结合（双键结合)，另一个电子与相反方向的碳原子结合（单键结合），剩下的一个电子与氢原子结合，聚乙炔就是由无数个这种结构组成的，所以聚乙炔能导电，A错误； B．油脂有具体分子式，不属于高分子化合物，油的烃基不饱和，易被氧化，B错误； C．聚丙烯的结构式为 ，C错误； D．航空煤油是一种石油分馏产品，属于混合物，属于烃类物质，D正确； 故答案为：D。 6．D 解析：A．编号时必须满足取代基的编号之和最小，正确命名为：2，3，4-三甲基己烷，A错误； B．3-甲基-2-乙基戊烷，有机物的命名中不能出现2-乙基，说明选取的主链不是最长的，正确命名为：3，4-二甲基己烷，B错误； C．2，3-二甲基戊烯，没有写出官能团双键的位置，正确命名如：2，3-二甲基-1-戊烯，C错误； D．3-甲基-1-戊烯，烯烃命名，编号从碳碳双键一端开始，找出双键的位置，该命名符合要求，D正确； 故选D。 7．C 【分析】同系物是指结构相似（官能团的种类、数目和连接方式都相同），分子组成相差一个或几个-CH2-的化合物。 解析：A．属于酚类， 属于芳香醇，二者官能团的连接方式不同，不满足结构相似，故A不符合题意； B． CH3CH2Cl含有一个氯原子，CH2ClCH2CH2Cl含有两个氯原子，官能团的数目不同，不满足结构相似，故B不符合题意； C．C2H5CHO是丙醛，CH3CHO是乙醛，二者官能团的种类、数目和链接方式都相同，是同系物，故C符合题意； D．C3H6可能是丙烯，也可能是环丙烷，而CH2=CH2是乙烯，二者可能是同系物，也可能不是同系物，故D不符合题意； 故答案为：C。 8．D 【分析】链状烷烃的分子式通式为CnH2n+2。 解析：A．C2H6O中含有O元素，不是烃类，A错误； B．C3H6不满足链状烷烃的通式，B错误； C．C5H10不满足链状烷烃的通式，C错误； D．C7H16满足链状烷烃分子式的通式，D正确； 故答案选D。 9．B 解析：A．Cl2 分子是两个Cl原子利用各自的p轨道中的单电子共用形成的p-p σ 键，故A正确； B．产物 CH3Cl 分子可看做是甲烷中的一个氢原子被氯原子取代生成的，CH4是正四面体结构，正负电荷中心重合，是非极性分子，CH3Cl分子中正负电荷中心不重合，是极性分子，故B错误； C．甲烷和氯气在光照下发生反应，除了生成有机物外，还有HCl生成，说明氯气中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子，被取代下来的氢原子和另一个氯原子结合成HCl，该反应是取代反应，故C正确； D．甲烷和氯气发生取代反应生成CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl多种取代产物，其中只有CH3Cl在常温下是气态的，CCl4、CHCl3、CH2Cl2均为不溶于水的液体，所以能看到试管壁出现油状液滴。CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl均属于卤代烃，在卤代烃中，碳原子数和卤素原子相同时，卤素原子数越多，相对分子质量越大，则分子间作用力越大，沸点越高，则有机产物的沸点： CCl4＞CHCl3＞CH2Cl2＞CH3Cl，故D正确； 故选B。 10．D 解析：A．溴水和苯不反应，制备过程中不能将液溴替换为溴水，故A错误； B．A中挥发出溴单质，溴单质、溴化氢都能与硝酸银溶液反应生成溴化银沉淀，装置b中的试剂换为AgNO3溶液不能检验反应过程中有HBr生成，故B错误； C．若关闭开关K，苯和溴的混合液不能顺利流进烧瓶中，故C错误； D．反应后的混合液经水洗涤分液、稀碱溶液洗涤分液、再水洗涤分液除去溴，干燥、蒸馏除去苯，即可得到溴苯，故D正确； 选D。 11．A 解析：A．乙烯具有平面型结构，所有原子在同一个平面，故A正确； B．CHCl3可以看作3个Cl原子取代了甲烷中的3个H原子形成的，因为甲烷为正四面体结构，则CHCl3为四面体结构，因此所有原子不可能处于同一平面上，故B错误； C．CH3CH2CH=CH2中含有一个甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此CH3CH2CH=CH2中所有原子不可能处于同一平面上，故C错误； D．CH3—CH3中含有2个甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此CH3—CH3中所有原子不可能处于同一平面上，故D错误； 故选：A。 【点睛】有机物分子中原子的共面、共线问题是历次考试的热门考点，通过本题做以下总结： ①甲烷分子为正四面体构型，其分子中有且只有三个原子共面；②乙烯分子中所有原子共面；③乙炔分子中所有原子共线；④苯分子中所有原子共面；⑤HCHO分子中所有原子共面。 12．C 解析：A．由图可知，M的分子式为，故A正确； B．由结构可知，M的分子中含有三个基团，故B正确； C．M含有苯环、羧基，不能与溴水发生取代反应，故C错误； D．M分子中含有直接相连的4个饱和碳，所有碳原子不能同时共面，故D正确； 故选C。 13．B 解析：A．反应②是甲醇被氧化为甲醛的过程，该过程中C元素的化合价升高，被氧化，故A错误； B．反应①②中涉及的极性分子有H2O、CH3OH、H2O2、HCHO，共4种，故B正确； C．淀粉和纤维素的聚合度不同，两者分子式不同，不是同分异构体，故C错误； D．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物，淀粉的分子式可以表示为[C6H7O2(OH)3]n，淀粉分子中每个葡萄糖单元中有三个羟基，但其与丙三醇结构不相似，不互为同系物，故D错误； 故答案选B。 14．A 解析：丙烷（C3H8）分子中含三个碳原子，其相对分子质量比乙烷（C2H6）要大，比丁烷（C4H10）要小，所以其的沸点应高于乙烷、低于丁烷，即介于-89℃～-1℃之间，A选项是约-40℃，A选项正确， 答案选A。 15．C 解析：A．乙苯和对二甲苯的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，A正确； B．和的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，B正确； C．和的结构不一定相似，二者不一定互为同系物，C错误； D．金刚石和富勒烯均是碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，D正确； 答案选C。 二、非选择题 16． CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br +Br2+HBr +3H2 解析：(1)乙烯和溴的CCl4溶液发生加成反应，反应的方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br。 (2)苯和液溴发生取代反应生成溴苯，则制取溴苯的反应方程式为+Br2+HBr。 (3)苯与氢气加成生成环己烷，反应方程式为：+3H2。 17．(1) C9H20 (2) 解析：(1)据烷烃的分子通式为CnH(2n+2)，则该烃的分子式为C9H20；该烷烃不能由任何一种烯烃与H2发生加成反应而得到，证明相邻的碳上有一个不存在氢原子，符合题给条件的烷烃的结构简式为，故答案为：C9H20；； (2)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃分子中主链碳原子数至少为5，所以该烃的结构简式为，故答案为：。 18． ③ ④⑥ ① ②⑦ 5 CHBr3+Br2CBr4+HBr 解析：I.(1)同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子，互为同位素的是l2C和14C，答案选③。 (2)同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物，互为同分异构体的是CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3、CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5，答案选④⑥。 (3)同种元素组成的不同单质互为同素异形体，互为同素异形体的是O2和O3，答案选①。 (4)结构和性质完全相同的是同一种物质，属于同一种物质的是H2、D2、T2、和，答案选②⑦。 Ⅱ.(1)CH4是共价化合物，电子式为； (2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯化碳和氯化氢共五种。 (3)三溴甲烷和Br2发生取代反应生成四溴化碳，反应的化学方程式为CHBr3+Br2CBr4+HBr。 19．(1)2-甲基丁烷 (2)2，2-二甲基丙烷 【分析】有机物系统命名法步骤：1、选主链：找出最长的①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基，支链编号之和最小)；⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号；如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面；⑥含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置，官能团的位次最小。 解析：（1）图示物质主链有4个碳，取代基在2号碳上，所以命名为2-甲基丁烷； （2）图示物质主链有3个碳，两个取代基都在2号碳上，所以命名为2，2-二甲基丙烷。 20．(1) 10 (2) 2 cd n bc 解析：（1）根据题中信息则该转化关系的产物E(C16H10)的结构简式是 ，1mol苯发生加成反应消耗3mol氢气，1mol碳碳三键需要2mol氢气，则1molE合成1，4－二苯基丁烷，理论上需要消耗10mol氢气；故答案为： ；10。 （2）① 有两种位置的氢，则W的一氯代物有2种；故答案为：2。 ②a．W能与氢气发生加成反应，也是还原反应，故a正确； b．W含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾氧化，因此能发生氧化反应，故b正确； c．W(C8H8)与苯含氢、碳质量分数相等，则等质量的W(C8H8)与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量相等，故c错误； d．W与苯分子式不相同，因此不互为同分异构体，故d错误； 综上所述，答案为：cd。 ③W分子式为C8H8，W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)是苯乙烯，其结构简式 ；该聚合反应的化学方程式为n ；故答案为： ；n 。 ④W( )不含有苯环，不属于芳香烃，属于环烃，还有碳碳双键，属于不饱和烃，不含有碳碳三键，不属于炔烃，因此属于bc；故答案为：bc。 21．(1) 邻二甲苯(或1，2-二甲基苯) 不饱和烃 (2)取代反应 (3) (4) 4 用酸性高锰酸钾溶液鉴别 【分析】A是芳香化合物，A的化学式为C8H10，A在光照条件下与溴发生取代反应生成B，根据B的结构简式可知，A是；A与氢气发生加成反应生成E，E是；A在FeBr3催化作用下与Br2发生苯环上的取代反应生成C，C可能是；A被酸性高锰酸钾氧化为D，D是。 解析：（1）根据以上分析，A是，化学名称是邻二甲苯；属于不饱和烃； （2）A→B是中甲基上的H原子被Br代替，反应类型是取代反应； （3）A→C是在FeBr3催化作用下与Br2发生苯环上的取代反应生成，反应的化学方程式为； （4）E是，结构对称，含有4种类型的氢原子(如图所示)；属于环烷烃，不能使高锰酸钾溶液褪色，属于苯的同系物，能使高锰酸钾溶液褪色，可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别和。 22． C6H12 42 100.8 若烃A不能使溴水褪色，说明有机物中不含C=C官能团，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，应为环己烷 (CH3)3CCH=CH2或CH2=C(CH3)CH(CH3)2 4 2-甲基丙烯 【分析】（1）烃含有C、H两种元素，某烃A0.2mol在氧气的充分燃烧后生成化合物B、C各1.2mol，即生成CO2、H2O各1.2mol，则1mol烃中含有6molC，12molH原子，A分子式为C6H12； （2）根据燃烧方程式计算A的物质的量、消耗氧气的物质的量，再根据m=nM计算烃A的质量，根据V=nVm计算消耗氧气的体积； （3）若烃A不能使溴水褪色，说明有机物中不含C=C官能团，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，应为环己烷； （4）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下与H2加成生成，其加成产物经测定，分子中含有4个甲基，生成的烷烃结构式为或，说明分子中含有1个C=C键，相邻两个碳原子都含有H原子为C=C双键位置，据此确定A的结构简式；比烃A少2个碳原子的同系物分子式为C4H8。 解析：（1）烃含有C、H两种元素，某烃A0.2mol在氧气的充分燃烧后生成化合物B，C各1.2mol，即生成CO2、H2O各1.2mol，则1mol烃中含有6molC，12molH原子，分子式为C6H12，故答案为C6H12。 （2）C6H12完全燃烧，生成3molCO2和H2O，则： C6H12+9O26CO2+6H2O 1mol 9mol 6mol 6mol 0.5mol4.5mol 3mol 3mol 当生成3molCO2和H2O时，需要0.5molC6H12，m（C6H12）=0.5mol×84g/mol=42g，需要氧气的体积为V（O2）=4.5mol×22.4L/mol=100.8L，故答案为42；100.8。 （3）若烃A不能使溴水褪色，说明有机物中不含C=C官能团，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，应为环己烷，结构简式为，故答案为，若烃A不能使溴水褪色，说明有机物中不含C=C官能团，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，应为环己烷。 （4）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下与H2加成生成，其加成产物经测定，分子中含有4个甲基，生成的烷烃结构式为或，说明分子中含有1个C=C键，相邻两个碳原子都含有H原子为C=C双键位置，故A的结构简式为：、、；比烃A少2个碳原子的同系物分子式为C4H8，结构简式为CH2=CHCH2CH3，CH3CH=CHCH3（顺反异构2种），CH2=C（CH3）2，所以有4种同分异构体，其中能和H2发生加成反应生成2-甲基丙烷的烯烃为CH2=C（CH3）2，名称是2-甲基丙烯，故答案为(CH3)3CCH=CH2或CH2=C(CH3)CH(CH3)2；4；2-甲基丙烯。 学科网（北京）股份有限公司 $$