专题3 石油化工的基础物质——烃 专题达标检测3（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（苏教版2019）江苏专版

(时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．某种烷烃相对分子质量为86，分子中仅含有3个甲基，则该烷烃的一氯取代物最多有多少种(　　) A．7　　　　　　　 B．8 C．9 D．10 解析　烷烃相对分子质量为86，由烷烃的通式为CnH2n＋2可知：14n＋2＝86，则n＝6，该烷烃为己烷。若该分子中仅含有3个甲基(—CH3)，说明该烷烃只含有1个支链，其支链不可能为乙基，只能是甲基。满足条件的己烷的结构简式为：①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3两种。其中①分子中含有5种位置不同的H原子，即含有一氯代物的数目为5；②分子中含有4种位置不同的H原子，则其一氯代物有4种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有5＋4＝9种，故合理选项是C。 答案　C 2．反应2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)是综合利用CO2的热点研究领域——催化加氢合成乙烯的重要反应。该反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。下列有关几种低碳烯烃的说法不正确的是(　　) A．乙烯的空间构型为平面形 B．丙烯和聚丙烯都可发生加成反应 C．2­丁烯存在顺反异构体 D．乙烯、丙烯和丁烯都不溶于水 解析　乙烯中两个C原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道形成σ键，两个碳原子未参与杂化的p轨道形成π键，键角约为120°，2个C原子和4个H原子处于同一平面上，即乙烯的空间构型为平面形，A正确；丙烯中含碳碳双键、可以发生加成反应，聚丙烯是丙烯的加聚产物，聚丙烯中不含碳碳双键，不能发生加成反应，B错误；2­丁烯的结构简式为CH3CH===CHCH3，每个双键碳原子都连接了不同的原子和原子团，故2­丁烯存在顺反异构体，C正确；乙烯、丙烯和丁烯等烯烃都不溶于水，D正确。 答案　B 3．烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下，分子中的不饱和键完全断裂，此法可用于减短碳链。已知： 烯烃被氧化的部位 CH2=== RCH=== 对应的氧化产物 CO2 RCOOH 现有某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2、乙二酸(HOOC—COOH)和丙酮()，则该烯烃的结构简式可能是(　　) 解析　根据表中提供的信息，可知烯烃中含CH2===、===CH—CH===、结构，则该烯烃为；故答案为D。 答案　D 4．已知芳香烃A、B的结构模型如图所示，相关叙述正确的是(　　) A．A的结构简式为，其一氯代物有2种 B．A中有两种不同类型的碳碳键 C．B与A互为同系物，通式为CnH4n＋2(n为苯环数) D．与B互为同类别物质的同分异构体共有4种 解析　由物质A的空间填充模型可以看出其结构简式为，其一氯代物有3种，A错误；A物质中有C—C键和苯环中特殊的碳碳键，B正确；物质A和B所含有的苯环数目不同，所以不是同系物，C错误；B物质中两侧的苯环可以以邻、间、对的连接方式连接，所以B的同分异构体有2种，D错误。 答案　B 5．有机物A的键线式结构为，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是(　　) A．有机物A的一氯代物只有4种 B．用系统命名法命名有机物A，名称为2,2,3­三甲基戊烷 C．有机物A的分子式为C8H18 D．有机物B的结构可能有3种，其中一种的名称为3,4,4­三甲基­2­戊烯 解析　根据信息可以知道，A的结构简式为，分子中有5种化学环境不同的氢原子，故其一氯代物有5种，故A错误；最长的主链含有5个C原子，从距离甲基近的一端编号，的名称为2,2,3­三甲基戊烷，故B正确；由A的结构简式可以知道，A的分子式为C8H18，故C正确；A是有机物B与等物质的量的H2发生加成反应的产物，则B中含有1个碳碳双键，根据加成反应还原双键，A中相邻碳原子上都含有H原子的可以含有碳碳双键，故B的结构简式可能有如下三种：、、，它们名称依次为：3,3­二甲基­2­乙基­1­丁烯、3,4,4­三甲基­1­戊烯、3,4,4­三甲基­2­戊烯，故D正确。 答案　A 6．下列说法错误的是(　　) A．煤的气化和液化都是化学变化 B．石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量 C．氟利昂是含有氟和氯的烷烃衍生物，性质不稳定、难液化，曾被用作制冷剂，但是因其有毒，现在国际上已经禁止、限制其使用 D．对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团 解析　利用煤来生产水煤气的过程为煤的气化；利用煤来生产甲醇等液体燃料的过程为煤的液化，这两个过程均有新物质生成，均为化学变化，故A正确；石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油，煤油，柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，故B正确；氟利昂是含有氟和氯的烷烃衍生物，性质稳定、无毒、易液化，曾被用作制冷剂，但是因其会破坏臭氧层，现在国际上已经禁止、限制其使用，故C错误；红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子的结构，故D正确。 答案　C 7．下列说法正确的是(　　) A．苯中滴加酸性高锰酸钾溶液后，液体分层，上层溶液呈紫红色 B．在一定条件下，苯与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应 C．己烷有4种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同 D．乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与H2发生加成 解析　高锰酸钾易溶于水，不易溶于苯，苯密度比水小，所以分层上层液体无色，描述错误，A不符合题意；溴苯生成，一个溴原子取代一个氢原子，硝基苯生成，一个硝基取代一个氢原子，所以两个反应均是取代反应，描述正确，B符合题意；己烷有五种同分异构体，描述错误，C不符合题意；苯能与氢气加成，但苯中不饱和键不是简单的碳碳双键，而是特殊的大π键，描述错误，D不符合题意。 答案　B 8．中科院药物研究所研究发现含有二苯乙烯结构的孟鲁司特对病毒有抑制作用，二苯乙烯的结构简式如图，下列说法正确的是(　　) A．二苯乙烯分子式为C14H14 B．二苯乙烯既能发生取代反应、氧化反应、还原反应、加聚反应 C．二苯乙烯所有原子不可能共平面 D．1 mol二苯乙烯在一定条件下与足量H2反应最多消耗6 mol H2 解析　二苯乙烯分子式为C14H12，A错误；二苯乙烯中含有碳碳双键和苯环，能发生加聚反应又能发生苯环上的取代反应，可以发生氧化反应、能发生加氢还原反应，B正确；苯环上的所有原子均能与苯环共面，双键连接的碳原子可以共面，二苯乙烯所有原子可能共平面，C错误；1 mol二苯乙烯在一定条件下与足量H2反应，2 mol苯环能与6 mol氢气加成，1 mol碳碳双键能与1 mol氢气加成，则最多消耗7 mol H2，D错误。 答案　B 9．在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是(　　) A．苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用CCl4萃取出碘 B．乙烷中混有乙烯，通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 C．硝基苯中混有浓HNO3和浓H2SO4，将其倒入到NaOH溶液中，静置，分液 D．乙烯中混有SO2，将其通入酸性KMnO4溶液中洗气 解析　溴与KI反应生成碘，碘易溶于苯，不能除杂，应选NaOH溶液、振荡、静置后分液，故A错误；乙烷中易引入新杂质氢气，应选溴水、洗气，故B错误；酸与NaOH反应后，与硝基苯分层，然后分液可分离，故C正确；二氧化硫、乙烯均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能除杂，应选NaOH溶液、洗气，故D错误。 答案　C 10．Yves Chauvin、Robert H·Grubbs和Richard R·Schrock三名科学家因在有机合成的复分解反应研究方面做出重大贡献而获得2005年诺贝尔化学奖。一种利用该类型反应生产乙烯和2­丁烯的有机合成路线如图所示。下列说法中不正确的是(　　) A．通过煤的干馏也可以获得CH2===CH2 B．CH3CH===CHCH3中最多有8个原子共平面 C．CH3CH===CH2和CH3CH===CHCH3均存在顺反异构现象 D．该反应可表示为2CH3CH===CH2CH3CH===CHCH3＋CH2===CH2 解析　煤的干馏产物中有出炉煤气，出炉煤气中的焦炉气中含有乙烯，可以作为化工原料，A正确；CH3CH===CHCH3最少有6个原子共面，可以通过碳碳单键的旋转，将甲基上的一个氢原子旋转到该平面上，所以最多含有8个原子共平面，B正确；CH3CH===CH2的1号碳原子上连接两个氢原子，所以丙烯无顺反异构，CH3CH===CHCH3的双键碳原子上均连接不同的原子或原子团，存在顺反异构，C错误；分析合成路线图可知两分子丙烯生成乙烯和2­丁烯，反应可表示为：2CH3CH===CH2CH3CH===CHCH3＋CH2===CH2，D正确。 答案　C 11．关于工业转化图(见图)，下列说法不正确的是(　　) A．该过程是一种“对环境友好型”工业生产硫酸的方法 B．从以上物质的转化过程可看出硫酸可作乙烯水化法制乙醇的催化剂 C．该过程中①②是加成反应 D．该过程中③④是水解反应 解析　由流程可知，反应物为乙烯、硫酸，生成物为乙醇和硫酸，硫酸可循环利用，则该过程为工业上乙烯制取乙醇的方法，故A错误；由A可知，硫酸为乙烯水化法制乙醇的催化剂，故B正确；①为乙烯与硫酸发生加成反应，②为①中的产物与乙烯的加成反应，①②是加成反应，故C正确；①②的产物均可看成乙醇和无机酸形成的酯，则③④为酯类的水解反应，故D正确。 答案　A 12．ABS合成树脂的结构简式如图，则生成该树脂的单体的种数和反应类型正确的是(　　) A．1种，加聚反应 B．2种，加成反应 C．3种，加聚反应 D．3种，加成反应 解析　ABS合成树脂的链节为 ，链节的主链上全是碳原子，ABS树脂由单体发生加聚反应得到，按如图所示的虚线断开： ，再将双键中的1个单键打开，然后将半键闭合即可得ABS树脂的单体为CH2===CHCN、CH2===CH—CH===CH2和C6H5CH===CH2，有3种，单体之间通过加聚反应生成合成树脂。 答案　C 13．下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的叙述正确的是(　　) A．与互为同分异构体的芳香烃有2种 B．它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物 C．与两分子溴发生加成反应的产物，理论上最多有3种 D．分子式为C7H16的烃，分子中有4个甲基的同分异构体有6种 解析　的分子式为C8H8，与其互为同分异构体的芳香烃为苯乙烯，有1种，A说法错误；为对称结构，如与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物，B说法正确；因分子存在三种不同的碳碳双键，如图所示，1分子物质与2分子Br2加成时，可以在①②的位置上发生加成，也可以在①③位置上发生加成或在②③位置上发生加成，还可以消耗1分子Br2在①②发生1,4­加成反应、而另1分子Br2在③上加成，故所得产物共有四种，C说法错误；分子式为C7H16的烃，分子中有4个甲基的同分异构体可看作正戊烷中间3个碳原子上的氢原子被2个甲基取代，2个甲基在同一碳原子有2种，在不同碳原子有2种，合计有4种，D说法错误。 答案　B 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14．(14分)(1)某有机化合物的蒸汽对氢气的相对密度为30，其分子中含碳40%，含氢6.6%，其余为氧。该有机物的分子式为________；若该物质能与Na2CO3溶液反应放出CO2，则该物质的结构简式为________。 (2)某烃M的相对分子质量为84。 ①烃M的分子式为________。 ②下列物质与烃M以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是____________(填字母，下同)；若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是________。 A．C7H8 B．C6H14 C．C7H14 D．C8H8 ③若烃M为链烃，分子中所有的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种，则烃M的结构简式为____________________。 解析　(1)MA＝30×MH2＝30×2 g/mol＝60 g/mol，A的相对分子质量为60，含O的质量分数为：1－40%－6.6%＝53.4%，A分子中C、H、O原子数分别为：N(C)＝＝2、N(H)＝＝4、N(O)＝＝2，A的分子式为：C2H4O2。该物质能与Na2CO3溶液反应放出CO2，说明含有羧基，A的结构式为：CH3COOH。 (2)①某烃A的相对分子质量为84，则烃中C原子最大数目＝＝ 7，因为烃中还含有H元素，所以C原子数目为6，则H原子数为＝ ＝12，故有机物分子式为C6H12； ②烃的通式为CxHy，若总物质的量一定 ，若各组分消耗氧量(x＋)相等，则消耗氧气的量各组分耗氧量相等，否则不相等，C6H12的耗氧量为9，C7H8的耗氧量为9，所以二者总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变；若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变，两种烃的最简式相同，C6H12的最简式为CH2，C7H14的最简式为CH2。 ③若烃M为链烃则含有一个碳碳双键，分子中所有的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种，则烃M的结构简式为：。 答案　(1)C2H4O2　CH3COOH　(2)①C6H12 ②A　C　③ 15．(14分)异戊二烯[CH2===CCH===CH2]是一种重要的化工原料，能发生以下反应： 已知：①烯烃与酸性KMnO4溶液反应的氧化产物对应关系： 烯烃被氧化的部位 CH2=== RCH=== 氧化产物 CO2 RCOOH 请回答下列问题： (1)写出异戊二烯与溴1∶1反应生成A的结构简式______________________。 (2)B为含有六元环的有机物，反应④的化学方程式为___________________________。 (3)Y的结构简式为____________________，所含官能团的名称是____________。 (4)X存在顺反异构，写出它的反式异构体的结构简式：__________________________；X可能发生的反应有____________(填字母)。 A．加成反应 B．消去反应 C．酯化反应 D．氧化反应 (5)化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构，则W与Br2的CCl4溶液充分反应后得到的产物的名称(用系统命名法)为____________________。 解析　(1)异戊二烯与溴1∶1发生加成反应，可以是1,2­加成，也可以是1,4­加成，反应生成A的结构简式为或或； (2)B为含有六元环的有机物，反应④发生已知信息②的反应，反应的化学方程式为 ； (3)发生信息①产生Y，被酸性KMnO4溶液氧化的产物有CO2、，则Y的结构简式为，所含官能团的名称是羰基、羧基； (4)X的反式异构体的结构简式为：；X含有碳碳双键，可能发生的反应有加成反应、氧化反应； (5)化合物W与异戊二烯属于官能团类别异构，则W含有碳碳三键，W与Br2的CCl4溶液充分反应后得到的产物是，系统命名为1,1,2,2­四溴­3­甲基丁烷。 答案　(1) 或 或 (2) (3) 羰基、羧基 (4)　AD (5)1,1,2,2­四溴­3­甲基丁烷 16．(16分)下表是关于有机物A、B、C的信息： A B C ①它的产量可衡量一个国家石油化工发展水平； ②能使溴的四氯化碳溶液褪色； ③可用于果实催熟 ①由C、H两种元素组成； ②分子球棍模型为 ①分子键线式为； ②相对分子质量为68 根据表中信息回答下列问题： (1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为____________________。 (2)A在一定条件下，与水反应制乙醇的化学方程式为________________________。 (3)B具有的性质是________(填序号)。 ①无色无味液体　②有毒　③不溶于水　④密度比水大　⑤任何条件下均不与氢气反应　⑥一定条件下，能与CH2===CH2反应制苯乙烷 ⑦与溴水混合后液体分层且上层呈橙红色 (4)写出B的最简单同系物制TNT的化学方程式______________________________；反应类型是________。 (5)C是天然橡胶的单体，写出天然高分子橡胶的结构简式：________________________。 解析　(1)A为乙烯CH2===CH2，其与溴的四氯化碳溶液反应的生成物为BrCH2CH2Br，故名称为1,2­二溴乙烷； (2)乙烯与水反应制乙醇的化学方程式为：CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH； (3)B为苯，苯在常温下是一种无色有特殊气味的液体，密度小于水，不溶于水，有毒，由于分子中H原子高度不饱和，故在一定条件下能与H2加成，能与乙烯发生加成反应生成苯乙烷，溴易溶于苯，故与溴水混合后液体分层且上层呈橙红色，故 B具有的性质是②③⑥⑦； (4)同系物是指结构相似，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故B的最简单同系物是甲苯，由甲苯制TNT的化学方程式为：＋3HNO3(浓) ＋3H2O，反应类型是取代反应； (5)C是2­甲基­1,3­丁二烯即CH2===C(CH3)CH===CH2也称为异戊二烯，是天然橡胶的单体，故天然高分子橡胶的结构简式为： 答案　(1)1,2­二溴乙烷　(2)CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH　(3)②③⑥⑦　 17．(17分)2­氨­3­氯苯甲酸是白色晶体，是重要的医药中间体，其制备流程如下： 回答下列相关问题： (1) 的名称是____________________。反应②的反应类型为__________________。 (2)为了实现反应③的转化，通常可采用的试剂是____________________________ ____________________________________________。 (3)生成2­氨­3­氯苯甲酸的方程式为__________________________________。 (4)同时符合下列两个条件的有机物共有________种同分异构体。其中仅有3种等效氢的有机物结构简式为____________________。 ①相对分子质量比大42的苯的同系物 ②与酸性KMnO4溶液反应能生成二元羧酸 (5)事实证明上述流程的目标产物的产率很低；据此，研究人员提出将步骤⑥设计为以下三步，产率有了一定提高。 请从步骤⑥产率低的原因进行推测，上述过程能提高产率的原因可能是________________________________________________________________________。 若想要进一步提高产率，2­氨­3­氯苯甲酸的合成流程中，可以优化的步骤还有________。 解析　(1) 的名称是邻硝基苯甲酸(2­硝基苯甲酸)。根据题中分析得到反应②的反应类型为取代(硝化)反应。 (2)反应③是发生氧化反应，为实现其转化，通常可采用的试剂是酸性高锰酸钾溶液。 (3)生成2­氨­3­氯苯甲酸的方程式为 (4)①相对分子质量比大42的苯的同系物，说明分子式为C10H14；②与酸性KMnO4溶液反应能生成二元羧酸；说明含有两个取代基，且苯环连的碳上至少有1个氢原子，则四个碳可以分为一个甲基和一个正丙基或一个甲基和一个异丙基或两个乙基，每个都有邻、间、对三种即9种，其中仅有3种等效氢的有机物结构简式为。 (5)从步骤⑥产率低的原因进行推测，上述过程能提高产率的原因可能是利用磺酸基占位，减少5号位上H原子的取代。若想要进一步提高产率，2­氨­3­氯苯甲酸的合成流程中，步骤②甲苯硝化反应时还可能生成其他的副产物，因此可以优化的步骤还有步骤②。 答案　(1)邻硝基苯甲酸(2­硝基苯甲酸)　取代(硝化)反应　(2)酸性高锰酸钾溶液 (3) ＋H2O＋CH3COOH　 (4)9　 (5)利用磺酸基占位，减少5号位上H原子的取代　步骤② 学科网（北京）股份有限公司 $$