内容正文:
专题3 石油化工的基础物质——烃
考点1 烷烃的结构和性质
考点2 烯烃的结构和性质
考点3 炔烃的结构和性质
考点4 烃的燃烧规律
考点5 脂肪烃与石油化工
考点6 苯及其同系物的结构和性质
考点7 其他芳香烃的结构和性质
考点8 芳香烃的来源及应用
考点1 烷烃的结构和性质
1.下列物质中,不属于烷烃的是( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H8 D.C5H12
2.有下列4种烷烃,它们的沸点由高到低的顺序是( )
①3,3-二甲基戊烷 ②正庚烷 ③2-甲基己烷 ④正丁烷
A.②>③>①>④ B.③>①>②>④
C.②>③>④>① D.②>①>③>④
3.下列关于烷烃的叙述正确的是( )
A.燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
C.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的
4.下图表示4个碳原子相互结合的方式,下列说法错误的是
A.A和C都是烷烃
B.B和E互为同分异构体
C.F和H的分子式相同
D.E和G是同系物
5.下列关于脂肪烃的说法正确的是
A.常温下,烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性溶液褪色
B.同分异构体正戊烷和异戊烷属于构造异构中的位置异构
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.与有机物互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃不止一种
考点2 烯烃的结构和性质
6. 下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡C—CH2—CH3,而不是CH2==CH—CH==CH2的事实是( )
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴发生1∶2加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
7.下列有关烯烃的说法正确的是( )
A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式为C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃在一定条件下能生成聚合物
8.(24-25高二上·江苏徐州·期中)根据乙烯的性质推测丙烯的性质。下列说法不正确的是
A.丙烯能使酸性溶液褪色
B.聚丙烯可以用来表示
C.丙烯与的加成产物是
D.等质量的乙烯与丙烯完全燃烧,所消耗的的质量相等
9.聚丙烯是日常生活中用途非常广泛的一种塑料,下列说法不正确的是( )
A.单体是CH3—CH==CH2
B.链节是—CH3—CH—CH2—
C.平均相对分子质量是42×n(n为聚合度)
D.是一种难降解的塑料
10.已知共轭二烯烃如1,3-丁二烯可以发生1,2-加成及1,4-加成据此推测,异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)与溴加成时不可能得到以下哪种产物
A. B.
C. D.
11.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,氧化规律如表所示,此法可用于减短碳链。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
烯烃被氧化的部位
CH2=
RCH=
对应的氧化产物
CO2
RCOOH
A. B.
C.CH2=CH-CH=CHCH2CH3 D.CH2=CH-CH2-CH=CH2
考点3 炔烃的结构和性质
12.下列关于乙炔的描述中,不正确的是( )
A.乙炔是无色有特殊臭味的气体
B.不能用启普发生器制取乙炔气体
C.乙炔易与溴水发生加成反应
D.乙炔分子中所有原子都在同一直线上
13.乙炔是一种重要的化工原料,可发生如下转化,下列说法不正确的是( )
A.以上转化均为加成反应
B.正四面体烷的二氯代物只有1种结构
C.苯乙烯()和环辛四烯互为同分异构体
D.等质量的苯和乙烯基乙炔充分燃烧时消耗氧气的量不同
14.已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是( )
A.2-甲基-1,3-丁二烯和1-丁炔
B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
15.丙烯腈为无色透明微溶于水的液体,是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体,可以由乙炔与反应制得:,实验装置如图(夹持仪器已省略)。下列说法错误的是
A.可用饱和食盐水代替水降低反应速率
B.装置B中溶液的作用是作干燥剂
C.乙炔反应后,装置C中的试剂瓶会出现分层现象
D.装置D中可用酸性高锰酸钾溶液吸收尾气
考点4 烃的燃烧规律
16.燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,生成3.58 L CO2(标准状况)和3.60 g H2O,则混合气体中( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷
C.一定无甲烷 D.一定有丙烷
17.下列各组化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量或CO2质量不变的是( )
A.CH4 C2H6 B.C2H6 C3H6
C.C2H4 C3H6 D.C2H4 C3H4
18.1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有( )
A.3种 B.6种 C.5种 D.7种
19.某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
20.0.2mol某气态烃能与0.4mol氯化氢完全加成,加成后产物分子中的氢原子又可与1.6mol氯气发生完全取代反应。下列关于该气态烃的说法正确的是
A.分子式为C4H8
B.分子中的碳原子不可能全部在一条直线上
C.分子中的所有原子可能全部共面
D.该烃1mol完全燃烧需要6mol O2
考点5 脂肪烃与石油化工
21.从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生了( )
A.加成反应 B.取代反应
C.聚合反应 D.催化裂化反应
22.茂名石油化工有限公司是我国生产规模最大的炼油化工企业之一,以石油为原料生产口罩的过程中涉及的下列过程,有一个过程与其他三个的本质不同的是
A.石油催化裂解得到丙烯
B.丙烯催化聚合得到聚丙烯
C.聚丙烯熔融后喷丝压成熔喷布
D.用环氧乙烷对熔喷布进行消毒杀菌
A.A B.B C.C D.D
考点6 苯及其同系物的结构和性质
23.苯环实际上不具有碳碳单键和双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有( )
①苯的间位二取代物只有一种 ②苯的邻位二取代物只有一种 ③苯分子中碳碳键的键长均相等 ④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ⑤苯在加热和催化剂存在条件下,与氢气发生加成反应 ⑥苯在FeBr3存在的条件下,与液溴发生取代反应,但不能因化学变化而使溴水褪色
A.①②③④ B.②③④⑥
C.③④⑤⑥ D.全部
24. 下列说法中,正确的是( )
A.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
B.苯的同系物分子中的所有原子都在同一平面上
C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
25.将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有( )
A. ①②③ B. ⑥
C. ③④⑤⑥ D.全部都有
26. 甲苯是苯的同系物,化学性质与苯相似,但由于基团之间的相互影响,使甲苯的某些性质又与苯不同,下列有关推断及解释都正确的是( )
A.苯不能通过化学反应使溴水褪色,但甲苯可以,这是甲基对苯环影响的结果
B.苯不能在光照下与Cl2发生取代反应,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
C.苯的一氯代物只有一种,而甲苯的一氯代物有4种,这是苯环对甲基影响的结果
D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
27.苯的同系物中,有的侧链能被KMnO4酸性溶液氧化,生成芳香酸,反应如下: (R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14,甲不能被KMnO4酸性溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被KMnO4酸性溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式:______________________________________。
考点7 其他芳香烃的结构和性质
28.对下列有机物的判断错误的是( )
A.除①外,其它有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C.②⑤的一氯代物均只有一种,①的一氯代物有四种,④苯环上的二氯代物有9种
D.④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
29.美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献,获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.该有机化合物属于芳香烃,与苯互为同系物
B.该有机化合物的分子式为
C.该有机化合物最多能与发生加成反应
D.该有机化合物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
30.萘()是有特殊气味的白色晶体,易升华,曾被广泛用于家用防蛀剂,现已禁用。萘的合成过程为,下列说法正确的是
A.a的分子式是 B.a中含有两种官能团
C.萘的二氯代物有10种 D.b的所有碳原子处于同一平面内
考点8 芳香烃的来源及应用
31.芳香烃最初来源于煤,通过煤的干馏获得,下列有关煤的综合利用的有关说法正确的是( )
A.干馏是将煤在空气中加强热使其分解的过程,为化学变化
B.煤焦油通过蒸馏分离的苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽都属于苯的同系物
C.B为CH3OH时,原子利用率可达到100%
D.萘、蒽和酚类物质都含有苯环,属于芳香烃
32.下列说法不正确的是( )
A.联苯()属于芳香烃,其一溴代物有2种
B.甲烷与氯气在光照下发生取代反应
C.沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
D.煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
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专题3 石油化工的基础物质——烃
考点1 烷烃的结构和性质
考点2 烯烃的结构和性质
考点3 炔烃的结构和性质
考点4 烃的燃烧规律
考点5 脂肪烃与石油化工
考点6 苯及其同系物的结构和性质
考点7 其他芳香烃的结构和性质
考点8 芳香烃的来源及应用
考点1 烷烃的结构和性质
1.下列物质中,不属于烷烃的是( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H8 D.C5H12
【答案】C
【解析】烷烃的通式符合CnH2n+2,所以根据有机物的化学式可知,符合烷烃通式的是CH4、C3H8、C5H12,C4H8不符合,答案选C。
2.有下列4种烷烃,它们的沸点由高到低的顺序是( )
①3,3-二甲基戊烷 ②正庚烷 ③2-甲基己烷 ④正丁烷
A.②>③>①>④ B.③>①>②>④
C.②>③>④>① D.②>①>③>④
【答案】A
【解析】一般来说烷烃分子中碳原子数越多,沸点越高;对于含碳原子数相同的烷烃而言,支链越多,沸点越低,①3,3-二甲基戊烷、②正庚烷、③2-甲基己烷中碳原子数目相同,支链越多,沸点越低,所以沸点由高到低的顺序:②>③>①,④正丁烷中碳原子数目少,所以沸点①>④,所以沸点由高到低的顺序②>③>①>④,答案选A。
3.下列关于烷烃的叙述正确的是( )
A.燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
C.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的
【答案】C
【解析】烷烃中含有碳、氢元素,完全燃烧的产物为二氧化碳和水,但如果氧气不足,烷烃不完全燃烧,产物有可能为一氧化碳和水;烷烃中乙烷的2个碳原子可以在同一直线上,除此之外,多碳烷烃主链是锯齿形,碳原子可能在同一平面上;烷烃属于饱和烃,不存在不饱和键,分子中所有的化学键都为单键;链烷烃的通式为CnH2n+2,碳、氢原子个数之比为n∶(2n+2),碳原子数不同时碳、氢原子个数之比不同。
4.下图表示4个碳原子相互结合的方式,下列说法错误的是
A.A和C都是烷烃
B.B和E互为同分异构体
C.F和H的分子式相同
D.E和G是同系物
【答案】D
【解析】由题干有机物的碳架结构可知,A为CH3CH2CH2CH3、B为CH3CH=CHCH3、C为(CH3)3CH、D为CH3C≡CCH3、E为CH3CH2CH=CH2、F为(CH3)2C=CH2、G为CH3CH2C≡CH、H为环丁烷,据此分析解题。A.由题干有机物的碳架结构可知,A和C中碳原子均以单键连接,其余价键均与H结合,符合烷烃的结构特征,都是烷烃,A正确;B.由分析可知,B和E的分子式相同而结构不同,互为同分异构体,B正确;C.由分析可知,F和H的分子式相同均为C4H8,C正确;D.由分析可知,E分子中含有碳碳双键,而G分子中含有碳碳三键,二者结构不相似,且碳原子数目相同,E和G不是同系物,D错误;故答案为:D。
5.下列关于脂肪烃的说法正确的是
A.常温下,烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性溶液褪色
B.同分异构体正戊烷和异戊烷属于构造异构中的位置异构
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.与有机物互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃不止一种
【答案】D
【解析】A.常温下,烷烃性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,烷烃不能使高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B.正戊烷和异戊烷碳链连接方式不同,属于碳链异构,故B错误;
C.甲烷中H元素质量分数大于乙烯,根据质量守恒,等质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量不同,故C错误;D.与有机物分子式为C5H4,与其互为同分异构体且只含碳碳三键的链烃(碳架结构)可能为C≡C-C≡C-C、C≡C-C-C≡C,故D正确;故选D。
考点2 烯烃的结构和性质
6.下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡C—CH2—CH3,而不是CH2==CH—CH==CH2的事实是( )
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴发生1∶2加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
【答案】D
【解析】无论CH≡CCH2CH3,还是CH2==CHCH==CH2,A、B、C中反应均能发生,无法推断出该烃;而与足量溴加成后前者产物为CHBr2CBr2CH2CH3,后者产物为CH2BrCHBrCHBrCH2Br,可以推断出该烃。
7.下列有关烯烃的说法正确的是( )
A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式为C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃在一定条件下能生成聚合物
【答案】D
【解析】烯烃分子中,与双键碳原子相连的4个原子及2个双键碳原子处于同一平面上,其他原子不一定处于该平面上;如果烯烃分子结构中还含有烷基等其他基团,在一定条件下也可能发生取代反应;环烷烃的通式和烯烃的通式相同,分子式为C4H8的烃可能是丁烯(含有碳碳双键),也可能是环丁烷(不含有碳碳双键);烯烃含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应而生成聚合物。
8.(24-25高二上·江苏徐州·期中)根据乙烯的性质推测丙烯的性质。下列说法不正确的是
A.丙烯能使酸性溶液褪色
B.聚丙烯可以用来表示
C.丙烯与的加成产物是
D.等质量的乙烯与丙烯完全燃烧,所消耗的的质量相等
【答案】C
【解析】A.丙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B.丙烯中含有碳碳双键能发生加聚反应,碳碳双键中一条键发生断裂,生成聚丙烯,B正确;C.丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3,与Br2的加成产物是CH2Br-CHBr-CH3,C错误;D.丙烯与乙烯的最简式均为,等质量的乙烯与丙烯可视为等质量的,则两者完全燃烧,所消耗的的质量相等,D正确;故选:C。
9.聚丙烯是日常生活中用途非常广泛的一种塑料,下列说法不正确的是( )
A.单体是CH3—CH==CH2
B.链节是—CH3—CH—CH2—
C.平均相对分子质量是42×n(n为聚合度)
D.是一种难降解的塑料
【答案】B
【解析】A项,聚丙烯为加聚产物,其单体为CH3—CH==CH2,正确;B项,链节是—CH(CH3)—CH2—,—CH3在侧链上,错误;C项,链节的相对分子质量为12×3+6=42,聚丙烯的平均相对分子质量为42×n(n为聚合度),正确;D项,聚丙烯是一种难降解的塑料,易造成白色污染,正确。
10.已知共轭二烯烃如1,3-丁二烯可以发生1,2-加成及1,4-加成据此推测,异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)与溴加成时不可能得到以下哪种产物
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)发生1,2-加成可得到 或 ,发生1,4-加成可得到 ,不可能得到 ,故选D。
11.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,氧化规律如表所示,此法可用于减短碳链。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
烯烃被氧化的部位
CH2=
RCH=
对应的氧化产物
CO2
RCOOH
A. B.
C.CH2=CH-CH=CHCH2CH3 D.CH2=CH-CH2-CH=CH2
【答案】B
【解析】由信息可知,碳碳双键中不饱和碳原子连接2个氢原子会被氧化生成CO2,若连接1个碳原子被氧化生成-COOH,若不连接碳原子会被氧化为羰基。A.该有机物被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2、,不符合题意,故A错误;
B.被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2、乙二酸(HOOC-COOH)和丙酮(),故B正确;C.CH2=CH-CH=CHCH2CH3被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2、HOOC-COOH、CH3CH2COOH,不符合题意,C错误;D.CH2=CH-CH2-CH=CH2被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2、HOOCCH2COOH,不符合题意,故D错误;故选:B。
考点3 炔烃的结构和性质
12.下列关于乙炔的描述中,不正确的是( )
A.乙炔是无色有特殊臭味的气体
B.不能用启普发生器制取乙炔气体
C.乙炔易与溴水发生加成反应
D.乙炔分子中所有原子都在同一直线上
【答案】A
【解析】纯净的乙炔是无色无臭味的气体,A项错误;此反应大量放热,生成的氢氧化钙是糊状物,反应很剧烈,应选用分液漏斗,以便控制水的流速,故实验室不能用启普发生器制取乙炔气体,应用分液漏斗和烧瓶等,B项正确;乙炔含有碳碳三键,易与溴水发生加成反应,C项正确;乙炔是直线型分子,故分子中所有原子都在同一直线上,D项正确。
13.乙炔是一种重要的化工原料,可发生如下转化,下列说法不正确的是( )
A.以上转化均为加成反应
B.正四面体烷的二氯代物只有1种结构
C.苯乙烯()和环辛四烯互为同分异构体
D.等质量的苯和乙烯基乙炔充分燃烧时消耗氧气的量不同
【答案】D
【解析】A项,以上转化均为发生碳碳三键的加成反应,正确;B项,正四面体烷中每个C上只有1个H,且只有一种相邻位置,则正四面体烷的二氯代物只有1种,正确;C项,苯乙烯()和环辛四烯的分子式都是C8H8,结构不同,所以互为同分异构体,正确;D项,苯与乙烯基乙炔的最简式均为CH,所以等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,错误。
14.已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是( )
A.2-甲基-1,3-丁二烯和1-丁炔
B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
【答案】D
【解析】根据已给信息分析:该反应是加成反应,碳碳三键打开一个键得到碳碳双键结构,1,3-丁二烯发生1,4加成,然后形成六元环。若已知产物结构可通过逆向合成分析法方式得到单体:在产物中找到单体之间新形成的化学键,然后断开,还原为题给信息中单体的结构形式,中断开1和2的化学键,半键缩短即得单体为丙炔和2,3-二甲基-1,3-二丁烯,D项正确。若断开3和4的化学键,得到单体为2-丁炔和2-甲基-1,3-丁二烯,无此选项。
15.丙烯腈为无色透明微溶于水的液体,是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体,可以由乙炔与反应制得:,实验装置如图(夹持仪器已省略)。下列说法错误的是
A.可用饱和食盐水代替水降低反应速率
B.装置B中溶液的作用是作干燥剂
C.乙炔反应后,装置C中的试剂瓶会出现分层现象
D.装置D中可用酸性高锰酸钾溶液吸收尾气
【答案】B
【解析】装置A用电石和饱和食盐水制取乙炔,装置B除去硫化氢杂质气体,装置C发生反应:,装置D尾气处理装置;A.制取乙炔时,为了减缓反应速率,可用食盐水代替水以降低水的浓度,A项正确;B.制取乙炔气体中含有硫化氢,则硫酸铜溶液的作用是除去杂质硫化氢等,不是作干燥剂,B项错误;C.反应后生成的丙烯氰为无色透明微溶于水的液体,装置C中会出现分层现象,C项正确;D.D中溶液除去尾气中乙炔、,而乙炔含有碳碳三键,具有较强的还原性,二者都可以被高锰酸钾溶液氧化,可以用酸性高锰酸钾溶液进行尾气处理,D项正确;答案选B。
考点4 烃的燃烧规律
16.燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,生成3.58 L CO2(标准状况)和3.60 g H2O,则混合气体中( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷
C.一定无甲烷 D.一定有丙烷
【答案】A
【解析】生成n(CO2)=≈0.16 mol,生成n(H2O)==0.2 mol,因此两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据混合物的平均组成可知,碳原子数小于1.6的烃只有甲烷,而另一种烃中氢原子数必为4,且碳原子数大于或等于2。
17.下列各组化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量或CO2质量不变的是( )
A.CH4 C2H6 B.C2H6 C3H6
C.C2H4 C3H6 D.C2H4 C3H4
【答案】C
【解析】由题意知,两种烃应具有相同的最简式,C组两种烃最简式相同(CH2),故C选项正确。
18.1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有( )
A.3种 B.6种 C.5种 D.7种
【答案】C
【解析】链烷烃的燃烧通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O,1 mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11 mol,则=11,解得n=7,该烷烃的分子式为C7H16,主链有5个碳原子时,取代基是2个甲基的同分异构体有4种,取代基是乙基的有1种,所以共有5种同分异构体。
19.某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】链状烷烃分子式通式为,在氧气中充分燃烧的化学方程式为。由题可知,该烃燃烧消耗的物质的量为,可得,解得,烷烃分子式为。A.的分子式为,分子中含有4种不同化学环境的H,其一氯代物有4种,故A正确;B.的分子式为,故B错误;C.的分子式为,故C错误;D.的分子式为,分子中含有3种不同化学环境的H,其一氯代物有3种,故D错误;故答案为:A。
20.0.2mol某气态烃能与0.4mol氯化氢完全加成,加成后产物分子中的氢原子又可与1.6mol氯气发生完全取代反应。下列关于该气态烃的说法正确的是
A.分子式为C4H8
B.分子中的碳原子不可能全部在一条直线上
C.分子中的所有原子可能全部共面
D.该烃1mol完全燃烧需要6mol O2
【答案】C
【解析】某气态烃0.2mol能与0.4mol氯化氢完全加成,说明分子中含有1个C≡C或2个C=C键,所得产物又能与1.6mol氯气发生完全取代反应,得到一种只含碳氯元素的化合物,说明加成产物中含有8个H原子,则原气态烃为炔烃或二烯烃,且有6个H原子。A.据以上分析可知,其分子中氢原子个数为6,分子式为C4H6,故A错误;B.若原气态烃为炔烃,且有6个H原子,分子式为C4H6,当其为时,分子中的碳原子全部在一条直线上,故B错误;C.若原气态烃为二烯烃,且有6个H原子,分子式为C4H6,当其为CH2=CHCH=CH2时,分子中的所有原子可能全部共面,若原气态烃为炔烃,当其为时,分子中的所有原子不可能全部共面,故C正确;D.据烃的完全燃烧通式可知,该烃分子式为C4H6,1mol C4H6完全燃烧需要4+×6=5.5mol,故D错误;故选:C。
考点5 脂肪烃与石油化工
21.从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生了( )
A.加成反应 B.取代反应
C.聚合反应 D.催化裂化反应
【答案】B
【解析】石蜡主要成分为烷烃,用氯气漂白时,烷烃和Cl2发生了取代反应生成氯代烃。
22.茂名石油化工有限公司是我国生产规模最大的炼油化工企业之一,以石油为原料生产口罩的过程中涉及的下列过程,有一个过程与其他三个的本质不同的是
A.石油催化裂解得到丙烯
B.丙烯催化聚合得到聚丙烯
C.聚丙烯熔融后喷丝压成熔喷布
D.用环氧乙烷对熔喷布进行消毒杀菌
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.石油催化裂解是将长链的烃断裂,得到丙烯的过程中有新物质生成,属于化学变化;B.丙烯催化聚合生成聚丙烯的过程中有新物质聚丙烯生成,属于化学变化;C.聚丙烯熔融后喷丝压成熔喷布的过程中没有新物质生成,属于物理变化;D.利用环氧乙烷与微生物蛋白质发生烷基化反应消毒,蛋白质发生了变性,蛋白质的变性是化学变化;综上可知,答案选C。
考点6 苯及其同系物的结构和性质
23.苯环实际上不具有碳碳单键和双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有( )
①苯的间位二取代物只有一种 ②苯的邻位二取代物只有一种 ③苯分子中碳碳键的键长均相等 ④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ⑤苯在加热和催化剂存在条件下,与氢气发生加成反应 ⑥苯在FeBr3存在的条件下,与液溴发生取代反应,但不能因化学变化而使溴水褪色
A.①②③④ B.②③④⑥
C.③④⑤⑥ D.全部
【答案】B
【解析】苯不能因化学变化使溴水褪色,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,都说明苯分子中没有典型的双键。若苯环上具有单键和双键交替的结构,碳碳键的键长应该不等(双键键长比单键键长短),其邻位二氯取代物应该有和两种,而间位二氯取代物只有一种。
24. 下列说法中,正确的是( )
A.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
B.苯的同系物分子中的所有原子都在同一平面上
C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
【答案】D
【解析】苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,苯的同系物的通式为CnH2n-6(n>6,且n为正整数),A错误;苯的同系物分子中与苯环直接相连的原子都在同一平面上,B错误;苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,但甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而苯不能,这是由于苯环与侧链之间的相互影响所致,C错误、D正确。
25.将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有( )
A. ①②③ B. ⑥
C. ③④⑤⑥ D.全部都有
【答案】C
【解析】苯的同系物在催化剂(FeX3,X=Cl,Br)的作用下,只发生苯环上的取代反应,可取代与甲基相邻、相间、相对位置上的氢原子,也可以同时取代由于甲基对苯环的影响,使邻、对位上的氢原子变得活泼,更容易被取代。
26. 甲苯是苯的同系物,化学性质与苯相似,但由于基团之间的相互影响,使甲苯的某些性质又与苯不同,下列有关推断及解释都正确的是( )
A.苯不能通过化学反应使溴水褪色,但甲苯可以,这是甲基对苯环影响的结果
B.苯不能在光照下与Cl2发生取代反应,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
C.苯的一氯代物只有一种,而甲苯的一氯代物有4种,这是苯环对甲基影响的结果
D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
【答案】D
【解析】A项,苯与甲苯不含碳碳双键,都不能使溴水褪色,错误;B项,苯不能在光照下与Cl2发生取代反应,但甲苯可以,是因为甲基上的氢原子容易被取代,与苯环的影响无关,错误;C项,苯的一氯代物只有一种,而甲苯的一氯代物有4种,是因为苯环上氢原子完全相同,而甲苯上有4种不同化学环境的氢原子,与苯环对甲基影响无关,错误;D项,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果,正确。
27.苯的同系物中,有的侧链能被KMnO4酸性溶液氧化,生成芳香酸,反应如下: (R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14,甲不能被KMnO4酸性溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被KMnO4酸性溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式:______________________________________。
【答案】(1) 9
(2)
【解析】据题目信息,苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,且与苯环相连的碳原子上有氢原子可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,而丙基又有两种结构(—CH2CH2CH3和),两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能,故分子式为C10H14,有两个侧链的苯的同系物有3×3=9(种)可能的结构。(2)分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位,或4个相同的侧链。
考点7 其他芳香烃的结构和性质
28.对下列有机物的判断错误的是( )
A.除①外,其它有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.③④⑥都属于芳香烃,④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种
C.②⑤的一氯代物均只有一种,①的一氯代物有四种,④苯环上的二氯代物有9种
D.④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【解析】②和⑤中含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,③④⑥的苯环侧链的α碳上连有H原子,可使酸性KMnO4溶液褪色,A项正确;③④⑥都含有苯环,③④⑥都属于芳香烃,④的苯环上有3种H原子(如图,1、4等效,2、5等效,3、6等效),④的苯环上的一溴代物的同分异构体数目有3种,⑥的左边苯环两侧链为间位,右边苯环两侧链为对位,⑥的苯环上有6种H原子,⑥的苯环上的一溴代物的同分异构体数目有6种,B项错误;②⑤结构高度对称,都只有一种H原子,②⑤的一氯代物均只有一种,①中有4种H原子,①的一氯代物有4种,④的苯环上二氯代物有9种(如图,第1个Cl在1号位,第2个Cl在2、3、4、5、6位,有5种;第1个Cl在2号位,第2个Cl在3、5、6,有3种,第1个Cl在3号位,第2个Cl在6号,1种,共5+3+1=9种),C项正确;④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子,且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连,联想苯的结构,结合单键可以旋转,④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上,⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连,联想乙烯的结构,⑤中所有碳原子处于同一平面上,D项正确。
29.美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献,获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.该有机化合物属于芳香烃,与苯互为同系物
B.该有机化合物的分子式为
C.该有机化合物最多能与发生加成反应
D.该有机化合物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
【答案】D
【解析】A.苯的同系物分子中只有1个苯环,而该物质分子中含有2个苯环,不是苯的同系物,故A错误;B.由结构可知该有机化合物的分子式为,故B错误;C.该有机化合物最多能与,发生加成反应,故C错误;D.该有机物分子中含有苯环,可发生取代反应,含有碳碳双键,可发生氧化反应、加成反应,故D正确;故选D。
30.萘()是有特殊气味的白色晶体,易升华,曾被广泛用于家用防蛀剂,现已禁用。萘的合成过程为,下列说法正确的是
A.a的分子式是 B.a中含有两种官能团
C.萘的二氯代物有10种 D.b的所有碳原子处于同一平面内
【答案】C
【解析】A.根据结构简式确定其分子式为,A错误;B.a中只含有羰基一种官能团,B错误;C.萘的一氯代物有两种:、,二氯代物有10种,、,C正确;D.b中有4个C原子为饱和碳原子,这四个碳原子具有甲烷的结构特点,所以分子中所有碳原子不可能共平面,D错误; 故选C。
考点8 芳香烃的来源及应用
31.芳香烃最初来源于煤,通过煤的干馏获得,下列有关煤的综合利用的有关说法正确的是( )
A.干馏是将煤在空气中加强热使其分解的过程,为化学变化
B.煤焦油通过蒸馏分离的苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽都属于苯的同系物
C.B为CH3OH时,原子利用率可达到100%
D.萘、蒽和酚类物质都含有苯环,属于芳香烃
【答案】C
【解析】干馏是在隔绝空气的条件下进行的,否则煤会在空气中燃烧,A错误;通过蒸馏可以分离出甲苯、苯、二甲苯、萘和蒽,但萘()和蒽()不属于苯的同系物,B错误;气体A为CO和H2,合成CH3OH的反应为CO+2H2CH3OH,原子利用率为100%,C正确;酚类分子中含有羟基,属于芳香族化合物,不属于芳香烃,D错误。
32.下列说法不正确的是( )
A.联苯()属于芳香烃,其一溴代物有2种
B.甲烷与氯气在光照下发生取代反应
C.沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
D.煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
【答案】A
【解析】联苯()属于芳香烃,分子中有3种等效氢,其一溴代物有3种,A项错误;甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成氯代烷和氯化氢,B项正确;石油常压分馏剩余固体是重油,重油减压分馏剩余固体为沥青,C项正确;煤的气化是煤与水蒸气在高温条件下反应,产物中含有CO、H2和CH4等,D项正确。
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