专题八第一单元 化石燃料与有机化合物(八大题型）-2024-2025学年高一化学同步举一反三系列（苏教版2019必修2）

专题八第一单元 化石燃料与有机化合物 【题型1 烷烃】 【题型2 甲烷及其化学性质】 【题型3 乙烯 烯烃】 【题型4 苯】 【题型5 溴苯、硝基苯的制备】 【题型6 取代反应 加成反应】 【题型7 同分异构 同系物】 【题型8 化石燃料及其综合利用】 【题型1 烷烃】 【例1】关于烷烃性质的叙述中正确的是 A．烷烃同系物的熔、沸点一般随分子内碳原子数的增多逐渐升高 B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递增到比水重 C．CH4与氯气反应可得四种有机化合物，故C2H6与氯气反应可得六种有机化合物 D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此烷烃不能发生氧化反应 【变式1-1】下列分子中，属于烷烃的是 A．C2H4 B．C3H8 C．C2H5OH D．CH3COOH 【变式1-2】关于CH4和的叙述不正确的是 A．均能用CnH2n+2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同分异构体 C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似 D．它们互为同系物 【变式1-3】工业上常以CH4为原料生产工业原料气H2，其部分工艺流程如下： （1）从有机物分类的角度看，属于烷烃，所有烷烃的分子式都符合（n为碳原子个数），试分析在烷烃系列中H%的特点 。 （2）高温下，转化炉中发生反应的化学方程式为 。 （3）变换塔中的反应发生后，物质的量增加的物质有 。 【题型2 甲烷及其化学性质】 【例2】取一支硬质大试管，通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气（如图），下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是 A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 B．甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴只包括CHCl3、CCl4 C．盛放饱和NaCl溶液的水槽底部可能会有少量晶体析出 D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管 【变式2-1】若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的产物可能是下列物质，其中正确的是①CH3Cl   ②CH2Cl2 ③CHCl3  ④CCl4 A．只有① B．只有② C．①②③ D．①②③④ 【变式2-2】能将氧化铜还原为铜单质，某兴趣小组用以下实验进行验证。 （1）点燃B处酒精灯前先通入甲烷气体的作用是 。 （2）反应过程中，C装置中的现象为 ，证明有水生成。 （3）装置D中澄清石灰水变浑浊，证明 。 【变式2-3】实验是科学探究的重要手段。小华和化学兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置（部分夹持装置略去），用于制取氯气并探究甲烷与氯气反应的性质。 回答下列问题： （1）滴加浓盐酸的玻璃仪器的名称为 （填标号）。 a．球形分液漏斗        b．长颈漏斗 （2）装置A中反应的化学方程式 。 （3）装置B中浓硫酸的作用是 （填“干燥气体”或“作催化剂”）。 （4）反应一段时间后，装置C中硬质玻璃管内壁出现油状液体，该反应的类型为 （填“取代反应”或“加成反应”）。 【题型3 乙烯 烯烃】 【例3】下述实验方案能达到实验目的的是 A．收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应 B．在光照条件下制取纯净的一氯甲烷 C．分馏石油获得汽油 D．除去甲烷中少量的乙烯 【变式3-1】乙烯是石油炼制的重要产物，下列关于乙烯的说法中错误的是 A．乙烯是一种植物生长调节剂 B．乙烯分子中的六个原子在同一平面上 C．乙烯产量是衡量国家石油化学工业水平的标志 D．乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色原理相同 【变式3-2】在一定条件下，下列物质中能与甲烷、乙烯都发生反应的是 A．Cl2 B．H2SO4 C．NaOH D．KMnO4 【变式3-3】根据乙烯的转化图完成下列各题。 （1）丙的结构简式为 。 （2）反应④为工业上乙烯制乙醇的反应，其化学方程式为 。 【题型4 苯】 【例4】下列关于苯的说法中正确的是 A．苯分子为平面正六边形结构，所有的原子在同一平面上 B．存在碳碳单键与碳碳双键交替出现的结构 C．从苯的凯库勒式看，苯分子中含有碳碳双键，应属于烯烃 D．苯的分子式为C6H6，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃 【变式4-1】苯的结构习惯上简写为，下列关于苯的叙述正确的是 A．分子式为C6H6 B．分子中含有碳碳双键 C．分子中不含碳氢键 D．相对分子质量为78g/mol 【变式4-2】下列与苯相关的说法中，正确的是 A．苯加入溴水中发生取代反应，使溴水颜色变浅 B．等质量的苯与乙炔充分燃烧耗氧量不同 C．无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯与苯 D．苯分子中6个碳原子连接成平面正六边形 【变式4-3】工业上常用苯和氢气制取环己烷。一定条件下，在管式反应器中苯和氢气发生如下反应： 下列说法正确的是 A．该反应属于取代反应 B．苯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应 C．环己烷的分子式为C6H14 D．苯分子中所有原子均在同一平面内 【题型5 溴苯、硝基苯的制备】 【例5】如图是苯与浓硝酸和苯与液溴反应的实验原理与装置，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲将浓硝酸与浓硫酸混合 B．用装置乙制取硝基苯 C．用装置丙分离硝基苯和水 D．用装置丁证明苯与液溴的反应为取代反应 【变式5-1】苯是一种重要的化工原料。某化学课外小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。 （1）写出A中反应的化学方程式 。 （2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴，写出有关的化学方程式 。 （3）C中盛放CCl4的作用是 。 （4）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。设计另一种验证的方法 。 【变式5-2】为探究苯与液溴的反应原理并分离提纯溴苯，某化学小组用如图装置进行实验。 已知：苯的沸点为80℃、密度为，溴苯的沸点为156℃、密度为。 回答下列问题： （1）仪器M的作用是 。 （2）反应开始时，关闭、打开、、和恒压分液漏斗活塞，将15 mL苯和足量液溴的混合物缓慢滴到 （填仪器名称）中，B中液体微沸，C中无色液体逐渐变为橙红色。 （3）反应结束，为除去B中残余气体，需将A中水倒吸入B中，具体操作为 。 （4）能证明苯与液溴发生取代反应的现象是 。 （5）对B中反应后的混合液体进行提纯分离，设计流程如下图所示。 ①水洗的主要目的是 ；操作Ⅳ无需使用下列仪器中 （填标号），先馏出的物质为 。 ②提纯得到15.7 g溴苯，则溴苯的产率为 ％（结果保留整数，）。 【变式5-3】某科学小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据列如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g∙cm-3 溶解性 苯 5.5 80 0.88 不溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 浓硫酸 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下： 取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混和酸，将混合酸小心地加入B中。把0.2mol（15.6g）苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，使溶液混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。 将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。 回答下列问题： （1）图中B仪器的名称 ，图中装置C的作用是 。 （2）制备硝基苯的化学方程式 。 （3）为了使反应在50～60℃下进行，常用的加热方式是 。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是溶有的浓硝酸分解生成 ，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质生成两种盐，涉及的离子方程式为 。 （4）将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 （填“上”或“下”）层，步骤中加入的无水CaCl2的作用是 ，若实验过程中省略该步操作，实验的产率 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。 （5）本实验所得到的硝基苯产率是 。（结果保留3位有效数字） 【题型6 取代反应 加成反应】 【例6】下列有机反应属于加成反应的是 A． B．+HNO3（浓）+H2O C． D． 【变式6-1】下列属于取代反应的是 A． B． C． D． 【变式6-2】下列反应属于加成反应的是 A． B． C． D． 【变式6-3】下列反应属于取代反应的是 A．CH4＋2O2CO2＋2H2O B．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBr-CH2Br C．CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl D．CH3CH2CH2CH3→CH2=CH2＋CH3CH3 【题型7 同分异构 同系物】 【例7】下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【变式7-1】下列化合物中，与CH3CH2CH2CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH2=CH2 C．CH3CH3 D．CH3CH（CH3）CH2CH3 【变式7-2】下列各组物质互为同分异构体的是 A．白磷与红磷 B．甲烷与乙烷 C．正丁烷与异丁烷 D．与 【变式7-3】下列物质中属于同系物的是 A．和 B．甲烷和丙烷 C．和 D．正丁烷和异丁烷 【题型8 化石燃料及其综合利用】 【例8】下列关于化石燃料的说法正确的是 A．天然气的主要成分是CH4，天然气除做燃料外，可做化工原料用于合成氨 B．煤液化后所得的煤焦油中，含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 C．液化石油气的主要成分是CO和H2，可用于合成甲醇等有机物 D．对重油进行催化裂化，可得到燃料油、石蜡、凡士林、沥青等产品 【变式8-1】化石能源是全球消耗的最主要能源。下列说法错误的是 A．天然气可用于生产甲醇 B．煤的干馏属于物理变化 C．煤的液化可获得清洁的燃料 D．煤和石油的综合利用均可获得产品苯 【变式8-2】石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是 A．煤的干馏产物主要是各类有机物 B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C．煤焦油经过分馏可以得到苯、甲苯等产物，说明煤中含有苯和甲苯 D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解 【变式8-3】为了方便和环保，煤应综合利用，干馏是较易实现的成熟方式。如下叙述不正确的是 A．煤的干馏属于化学变化，由粗苯获得甲苯属于物理变化 B．煤的主要成分是炭和苯等 C．粗氨水可以用于制化肥 D．焦炭可用于炼铁 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题八第一单元 化石燃料与有机化合物 【题型1 烷烃】 【题型2 甲烷及其化学性质】 【题型3 乙烯 烯烃】 【题型4 苯】 【题型5 溴苯、硝基苯的制备】 【题型6 取代反应 加成反应】 【题型7 同分异构 同系物】 【题型8 化石燃料及其综合利用】 【题型1 烷烃】 【例1】关于烷烃性质的叙述中正确的是 A．烷烃同系物的熔、沸点一般随分子内碳原子数的增多逐渐升高 B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递增到比水重 C．CH4与氯气反应可得四种有机化合物，故C2H6与氯气反应可得六种有机化合物 D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此烷烃不能发生氧化反应 【答案】A 【详解】A．烷烃同系物都是由分子构成，随着物质分子内碳原子数的增多，分子间作用力逐渐增强，物质的熔沸点逐渐升高，A正确； B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而增大，但是所有的烷烃都比水轻，B错误； C．CH4与氯气反应可得四种有机化合物，但C2H6与氯气反应得到一氯乙烷1种，二氯乙烷2种，三氯乙烷2种，四氯乙烷2种，五氯乙烷1种，六氯乙烷1种，共9种有机化合物，C错误； D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是烷烃能与氧气发生氧化反应，D错误； 故选A。 【变式1-1】下列分子中，属于烷烃的是 A．C2H4 B．C3H8 C．C2H5OH D．CH3COOH 【答案】B 【详解】烷烃的通式为，符合通式的是烷烃；为烯烃，为丙烷，为醇类，为羧酸类； 故选B。 【变式1-2】关于CH4和的叙述不正确的是 A．均能用CnH2n+2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同分异构体 C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似 D．它们互为同系物 【答案】B 【详解】 A．CH4和均为烷烃，故均能用通式CnH2n+2表示，故A正确； B．CH4和与其他烷烃的分子式不同，不互为同分异构体，互为同系物，故B错误； C．CH4和互为同系物，结构相似，所以化学性质相似，故C正确； D．CH4和的结构相似，组成上相差4个“CH2”原子团，互为同系物，故D正确； 答案选B。 【变式1-3】工业上常以CH4为原料生产工业原料气H2，其部分工艺流程如下： （1）从有机物分类的角度看，属于烷烃，所有烷烃的分子式都符合（n为碳原子个数），试分析在烷烃系列中H%的特点 。 （2）高温下，转化炉中发生反应的化学方程式为 。 （3）变换塔中的反应发生后，物质的量增加的物质有 。 【答案】 （1）烷烃中甲烷的H%最高 （2）CH4+H2OCO+3H2 （3）H2和CO2 【分析】转化炉中，甲烷和水高温下反应生成一氧化碳和氢气，变换塔中，CO与H2O变成H2和CO2，在洗涤塔中除掉CO2，最终得到H2。 （1）所有烷烃的分子式都符合（n为碳原子个数），烷烃中H的质量分数为，随着n的增大，H的质量分数逐渐减小，故烷烃中甲烷的H%最高； （2）高温下，转化炉中发生反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2； （3）变换塔中，CO与H2O变成H2和CO2，即物质的量增加的物质有H2和CO2。 【题型2 甲烷及其化学性质】 【例2】取一支硬质大试管，通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气（如图），下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是 A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 B．甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴只包括CHCl3、CCl4 C．盛放饱和NaCl溶液的水槽底部可能会有少量晶体析出 D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管 【答案】C 【分析】甲烷和Cl2在工作条件下发生取代反应生成CH3Cl、、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。 【详解】A．甲烷和氯气在强光照射下易发生爆炸，故A错误； B．甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴包括CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故B错误； C．甲烷和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水降低食盐的溶解度，所以盛放饱和NaCl溶液的水槽底部可能会有少量晶体析出，故C正确； D．甲烷与氯气在光照条件下反应生成的产物中有一氯甲烷为气体，一氯甲烷难溶于水，所以完全反应后液面上升，液体不会充满试管，故D正确； 选C。 【变式2-1】若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的产物可能是下列物质，其中正确的是①CH3Cl   ②CH2Cl2 ③CHCl3  ④CCl4 A．只有① B．只有② C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【详解】甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，一旦有CH3Cl生成，后续反应立即进行，因此反应进行到哪一步与甲烷和氯气的物质的量之比无关，其有机取代产物不是纯净的CH3Cl，而是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，答案选D。 【变式2-2】能将氧化铜还原为铜单质，某兴趣小组用以下实验进行验证。 （1）点燃B处酒精灯前先通入甲烷气体的作用是 。 （2）反应过程中，C装置中的现象为 ，证明有水生成。 （3）装置D中澄清石灰水变浑浊，证明 。 【答案】 （1）排尽装置内的空气防止加热时发生爆炸 （2）白色固体变为蓝色 （3）有二氧化碳生成 【分析】反应前先通入甲烷能够排出装置内的空气，防止甲烷气体与空气混合在加热时可能出现爆炸，浓硫酸吸收甲烷中的水分，防止干扰后续对还原产物的检验，甲烷还原氧化铜得到铜单质，故B装置的黑色粉末变红，若C装置白色无水硫酸铜变蓝，则证明产物中有水生成，若D装置内澄清石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成，据此分析答题。 （1）由于甲烷气体与空气混合在加热时可能出现爆炸，因此，在进行加热前要把玻璃管中空气全部排出，所以在点燃 B 处酒精灯之前应先通入甲烷排出管内空气然后再进行加热； （2）水可以与白色无水硫酸铜反应生成蓝色的五水硫酸铜，所以C 装置中白色固体变为蓝色，证明有水生成； （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D 装置内澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成； 【变式2-3】实验是科学探究的重要手段。小华和化学兴趣小组的同学设计了如下图所示的装置（部分夹持装置略去），用于制取氯气并探究甲烷与氯气反应的性质。 回答下列问题： （1）滴加浓盐酸的玻璃仪器的名称为 （填标号）。 a．球形分液漏斗        b．长颈漏斗 （2）装置A中反应的化学方程式 。 （3）装置B中浓硫酸的作用是 （填“干燥气体”或“作催化剂”）。 （4）反应一段时间后，装置C中硬质玻璃管内壁出现油状液体，该反应的类型为 （填“取代反应”或“加成反应”）。 【答案】 （1）a （2） （3）干燥气体 （4）取代反应 【分析】装置A中与浓盐酸加热生成氯气，将氯气和甲烷通入装置B的浓硫酸中干燥，干燥后的甲烷和氯气混合气体在装置C中光照条件下发生取代反应生成氯代甲烷和HCl，最后在装置D中用NaOH溶液吸收未反应的氯气以及生成的HCl。 【详解】 （1）由仪器构造可知，滴加浓盐酸的玻璃仪器为球形分液漏斗，答案选a。 （2）装置A中与浓盐酸加热反应生成氯气，反应的化学方程式为。 （3）根据分析，装置B中浓硫酸可以干燥氯气和甲烷。 （4）光照条件下甲烷和氯气发生取代反应生成氯代甲烷和HCl，因此装置C中硬质玻璃管内壁出现油状液体，该反应的类型为取代反应。 【题型3 乙烯 烯烃】 【例3】下述实验方案能达到实验目的的是 A．收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应 B．在光照条件下制取纯净的一氯甲烷 C．分馏石油获得汽油 D．除去甲烷中少量的乙烯 【答案】C 【详解】A．乙烯的密度比空气小，但和空气很接近，一般不用排空气法收集，可以用排水法收集，A错误； B．甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，不可能生成纯净的一氯甲烷，B错误； C．通过石油的分馏可以得到汽油等多种馏分，C正确； D．乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳，而引入新杂质，应该用溴水，D错误； 答案选C。 【变式3-1】乙烯是石油炼制的重要产物，下列关于乙烯的说法中错误的是 A．乙烯是一种植物生长调节剂 B．乙烯分子中的六个原子在同一平面上 C．乙烯产量是衡量国家石油化学工业水平的标志 D．乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色原理相同 【答案】D 【详解】A．乙烯可以催熟，乙烯是一种植物生长调节剂，故A正确； B．乙烯分子是平面结构，乙烯分子中的六个原子在同一平面上，故B正确； C．石油发生裂解反应生成乙烯、丙烯等，乙烯产量是衡量国家石油化学工业水平的标志，故C正确； D．乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，褪色原理不同，故D错误； 选D。 【变式3-2】在一定条件下，下列物质中能与甲烷、乙烯都发生反应的是 A．Cl2 B．H2SO4 C．NaOH D．KMnO4 【答案】A 【详解】A．能与甲烷发生取代反应，与乙烯发生加成反应，A符合题意； B．与甲烷、乙烯都不发生反应，B不符合题意； C．NaOH与甲烷、乙烯都不发生反应，C不符合题意； D．与甲烷不发生反应，乙烯与发生氧化反应，D不符合题意； 故选A。 【变式3-3】根据乙烯的转化图完成下列各题。 （1）丙的结构简式为 。 （2）反应④为工业上乙烯制乙醇的反应，其化学方程式为 。 【答案】 （1）CH2BrCH2Br （2）CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH 【分析】CH2=CH2与HCl、Br2、H2O均可以发生加成反应，且溴水与乙烯发生加成反应的产物为CH2BrCH2Br，乙烯在O2中燃烧生成二氧化碳和水。 【详解】 （1）乙烯与溴水加成后生成CH2BrCH2Br，则丙的结构简式为CH2BrCH2Br； （2）反应④为工业上乙烯水化法制乙醇的反应，其化学方程式为CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH。 【题型4 苯】 【例4】下列关于苯的说法中正确的是 A．苯分子为平面正六边形结构，所有的原子在同一平面上 B．存在碳碳单键与碳碳双键交替出现的结构 C．从苯的凯库勒式看，苯分子中含有碳碳双键，应属于烯烃 D．苯的分子式为C6H6，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃 【答案】A 【详解】A．苯的分子式为C6H6，苯分子为平面正六边形结构，对位4原子共直线、分子中12原子共平面，即所有原子共平面，A正确； B．苯分子中不含碳碳双键与碳碳单键，碳原子之间的键是介于单键与双键之间的一种独特的键，B错误； C．苯分子中不含碳碳双键，不属于烯烃，C错误； D．苯的分子式为C6H6，其氢原子数未达到饱和，属于不饱和烃，又苯不含碳碳双键，不能与酸性高锰酸钾溶液反应而使其褪色，D错误； 故选A。 【变式4-1】苯的结构习惯上简写为，下列关于苯的叙述正确的是 A．分子式为C6H6 B．分子中含有碳碳双键 C．分子中不含碳氢键 D．相对分子质量为78g/mol 【答案】A 【详解】A．根据结构可知苯的分子式为，故A正确； B．分子中的碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的化学键，不含有碳碳双键，故B错误； C．分子中含6个碳氢键，故C错误； D．相对分子质量为78，故D错误； 故选A。 【变式4-2】下列与苯相关的说法中，正确的是 A．苯加入溴水中发生取代反应，使溴水颜色变浅 B．等质量的苯与乙炔充分燃烧耗氧量不同 C．无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯与苯 D．苯分子中6个碳原子连接成平面正六边形 【答案】D 【详解】A．苯与溴水不反应，颜色变浅是因为苯可以萃取溴水中的溴，项错误； B．等质量的苯与乙炔充分燃烧耗氧量相同，项错误； C．乙烯可以使酸性溶液褪色，苯与酸性溶液不反应，可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烯与苯，项错误； D．苯的分子为平面结构，苯分子中6个碳原子连接成平面正六边形，D正确； 本题选D。 【变式4-3】工业上常用苯和氢气制取环己烷。一定条件下，在管式反应器中苯和氢气发生如下反应： 下列说法正确的是 A．该反应属于取代反应 B．苯中含有碳碳双键，可以发生加聚反应 C．环己烷的分子式为C6H14 D．苯分子中所有原子均在同一平面内 【答案】D 【详解】A．该反应为和氢气的加成反应，属于加成反应，A错误； B．苯的分子不含有碳碳双键和碳碳单键，是一种介于单双键之间的特殊的键，B错误； C．环己烷的分子式为，C错误； D．苯分子中所有原子均在同一平面内，D正确； 故选D。 【题型5 溴苯、硝基苯的制备】 【例5】如图是苯与浓硝酸和苯与液溴反应的实验原理与装置，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲将浓硝酸与浓硫酸混合 B．用装置乙制取硝基苯 C．用装置丙分离硝基苯和水 D．用装置丁证明苯与液溴的反应为取代反应 【答案】D 【详解】A．混合浓硝酸与浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢加入浓硝酸中，故A错误； B．制取硝基苯要水浴加热，温度计测定水浴的温度，小试管不能接触烧杯底部，试管口玻璃管太短，冷凝回流效果不好，故B错误； C．硝基苯的密度大于水，应在下层，故C错误； D．挥发的溴能溶于四氯化碳溶液，HBr不溶于四氯化碳溶液，HBr和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，能证明苯与液溴的反应为取代反应，故D正确； 答案选D。 【变式5-1】苯是一种重要的化工原料。某化学课外小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。 （1）写出A中反应的化学方程式 。 （2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴，写出有关的化学方程式 。 （3）C中盛放CCl4的作用是 。 （4）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。设计另一种验证的方法 。 【答案】 （1） ＋Br2＋HBr （2）Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O （3）除HBr中的Br2 （4）向试管D中加入紫色石蕊溶液，若溶液变红，则能证明 【详解】 （1）A中苯和液溴在铁做催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为＋Br2＋HBr； （2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴，溴和氢氧化钠反应生成溴化钠、次溴酸钠、水，反应的化学方程式为Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O。 （3）A中排出的气体中含有HBr和Br2蒸汽，Br2易溶于，C中盛放的作用是除HBr中的Br2。 （4）若反应有HBr生成，则证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应；可向试管D中加入溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。向试管D中加入紫色石蕊溶液，若溶液变红，则能证明。 【变式5-2】为探究苯与液溴的反应原理并分离提纯溴苯，某化学小组用如图装置进行实验。 已知：苯的沸点为80℃、密度为，溴苯的沸点为156℃、密度为。 回答下列问题： （1）仪器M的作用是 。 （2）反应开始时，关闭、打开、、和恒压分液漏斗活塞，将15 mL苯和足量液溴的混合物缓慢滴到 （填仪器名称）中，B中液体微沸，C中无色液体逐渐变为橙红色。 （3）反应结束，为除去B中残余气体，需将A中水倒吸入B中，具体操作为 。 （4）能证明苯与液溴发生取代反应的现象是 。 （5）对B中反应后的混合液体进行提纯分离，设计流程如下图所示。 ①水洗的主要目的是 ；操作Ⅳ无需使用下列仪器中 （填标号），先馏出的物质为 。 ②提纯得到15.7 g溴苯，则溴苯的产率为 ％（结果保留整数，）。 【答案】 （1）冷凝回流，提高原料的利用率 （2）三颈烧瓶 （3）关闭和恒压分液漏斗活塞，打开 （4）装置D不变色，装置E中产生无色气泡，且球形干燥管不发生倒吸现象 （5） 将残留的氢氧化钠洗净 AD 苯 55% 【分析】 本实验探究苯与液溴的反应原理并分离提纯溴苯，B装置为反应的发生装置，反应原理为，装置M为球形冷凝管，其作用是冷凝回流，提高原料的利用率，装置C和装置D中都盛有溶液，则装置C的作用是吸收挥发出的溴蒸汽，装置D的作用是检验溴蒸汽是否被吸收干净，防止对装置E中产生的现象造成干扰，装置E中盛有碳酸钠溶液，用来证明此反应有HBr产生，则可以证明苯和氯气发生取代反应，装置A中盛有水，溴化氢气体易溶于水，其作用是吸收B装置中残留的HBr气体；分离操作时，制取的溴苯中会混有苯、溴化氢、液溴，第一步加入氢氧化钠，除掉溴化氢和液溴，经过分液操作得到有机相和无机相，有机相水洗后将残留的氢氧化钠洗净，经分液后得到有机相，有机相中加入无水氯化钙吸收水分，经过滤后得到有机相，利用苯和溴苯沸点不同，经过蒸馏操作分离苯和溴苯，据此解答。 【详解】（1）仪器M的作用是冷凝回流，提高原料的利用率，故答案为：冷凝回流，提高原料的利用率； （2）根据仪器构造可知，装置B的名称为三颈烧瓶，故答案为：三颈烧瓶； （3）反应结束，为除去B中残余HBr，需将A中水倒吸入B中，则操作为关闭和恒压分液漏斗活塞，打开，利用HBr气体易溶于水的性质，将A中水倒吸入B中，故答案为：关闭和恒压分液漏斗活塞，打开； （4）由分析可知，能证明苯与液溴发生取代反应的现象是，装置D不变色，装置E中产生无色气泡，且球形干燥管不发生倒吸现象，故答案为：装置D不变色，装置E中产生无色气泡，且球形干燥管不发生倒吸现象； （5）①由分析可知水洗的目的是将残留的氢氧化钠洗净，故答案为：将残留的氢氧化钠洗净；②操作Ⅳ为蒸馏操作，不需要球形冷凝管和分液漏斗，故答案为AD；③苯的沸点低，则先蒸出的是苯，故答案为：苯；④15ml苯的质量为15ml×=13.2g，根据反应 ，理论上可以制取溴苯的质量为28.78g，则产率为，故答案为55%。 【变式5-3】某科学小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据列如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g∙cm-3 溶解性 苯 5.5 80 0.88 不溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 浓硫酸 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下： 取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混和酸，将混合酸小心地加入B中。把0.2mol（15.6g）苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，使溶液混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。 将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。 回答下列问题： （1）图中B仪器的名称 ，图中装置C的作用是 。 （2）制备硝基苯的化学方程式 。 （3）为了使反应在50～60℃下进行，常用的加热方式是 。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是溶有的浓硝酸分解生成 ，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质生成两种盐，涉及的离子方程式为 。 （4）将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 （填“上”或“下”）层，步骤中加入的无水CaCl2的作用是 ，若实验过程中省略该步操作，实验的产率 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。 （5）本实验所得到的硝基苯产率是 。（结果保留3位有效数字） 【答案】 分液漏斗 可以使气体冷却回流，让反应更为彻底 ＋HNO3（浓） ＋H2O 水浴加热 NO2 2NO2＋2OH－＝＋＋H2O 下 干燥产物 偏高 73.2% 【分析】在100mL烧杯中，将浓硫酸缓缓加入到浓硝酸中，冷却后，再用分液漏斗缓缓加入到苯中，在水浴中加热反应生成硝酸苯和水，反应后产物因混有分解生成的二氧化氮而呈黄色，先用氢氧化钠溶液除掉二氧化氮，再用分液漏斗分出下层液体，用氯化钙干燥，再蒸馏得到硝基苯。 【详解】 （1）根据图中信息得到图中B仪器的名称分液漏斗，图中装置C是球形冷凝管，可以使气体冷却回流，让反应更为彻底；故答案为：分液漏斗；可以使气体冷却回流，让反应更为彻底。 （2）制备硝基苯是苯和浓硝酸在浓硫酸作用下反应生成硝基苯和水，其化学方程式＋HNO3（浓） ＋H2O；故答案为：＋HNO3（浓） ＋H2O。 （3）为了使反应在50～60℃下进行，温度较低，因此常用的加热方式是水浴加热。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是溶有的浓硝酸分解生成NO2，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质生成两种盐，主要是氢氧化钠溶液和二氧化氮反应生成硝酸钠和亚硝酸钠和水，其涉及的离子方程式为2NO2＋2OH－＝＋＋H2O；故答案为：水浴加热；NO2；2NO2＋2OH－＝＋＋H2O。 （4）将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，由于硝基苯密度比水大，因此产物应在下层，步骤中加入的无水CaCl2的作用是干燥产物，若实验过程中省略该步操作，则有部分水计算为生成物，因此实验的产率偏高；故答案为：下；干燥产物；偏高。 （5）0.2mol（15.6g）反应生成0.2mol硝基苯即质量为，因此本实验所得到的硝基苯产率是；故答案为：73.2%。 【题型6 取代反应 加成反应】 【例6】下列有机反应属于加成反应的是 A． B．+HNO3（浓）+H2O C． D． 【答案】C 【详解】A．CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，反应类型是取代反应，A不符合题意； B．苯环上的一个氢原子被硝基取代，反应类型是取代反应，B不符合题意； C．CH2=CH2与Br2在溶液中发生加成反应产生CH2BrCH2Br，反应类型是加成反应，C符合题意； D．C2H6与O2在点燃条件下发生氧化反应产生CO2、H2O，反应类型是氧化反应，D不符合题意； 故合理选项是C。 【变式6-1】下列属于取代反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．辛烷高温条件下生成丁烷和丁烯，该反应属于裂解反应，故A错误； B．丙烷燃烧属于氧化反应，故B错误； C．氢氧化钠月硝酸反应属于酸碱中和反应，故C错误； D．环己醇与溴化氢生成溴代己烷和水，该反应中羟基被溴原子代替，属于取代反应，故D正确； 故选D。 【变式6-2】下列反应属于加成反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】有机物分子中双键（或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应； 【详解】A．是取代反应，故A不选； B．是加成反应，故B选； C．是氧化反应，故C不选； D．是取代反应，故D不选； 故选B。 【变式6-3】下列反应属于取代反应的是 A．CH4＋2O2CO2＋2H2O B．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBr-CH2Br C．CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl D．CH3CH2CH2CH3→CH2=CH2＋CH3CH3 【答案】C 【详解】A．CH4＋2O2CO2＋2H2O为氧化反应，A不符合题意； B．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBr-CH2Br为加成反应，B不符合题意； C．CH3CH2CH3＋Cl2CH3CH2CH2Cl＋HCl为取代反应，C符合题意； D．CH3CH2CH2CH3→CH2=CH2＋CH3CH3为裂解反应，D不符合题意； 故选C。 【题型7 同分异构 同系物】 【例7】下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A．与比分子少1个“CH2”原子团，二者互为同系物，A不符合题意； B．与的分子式都为C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，B符合题意； C．与的分子式不同，二者不互为同分异构体，C不符合题意； D．与比分子多1个“CH2”原子团，二者互为同系物，D不符合题意； 故选B。 【变式7-1】下列化合物中，与CH3CH2CH2CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH2=CH2 C．CH3CH3 D．CH3CH（CH3）CH2CH3 【答案】D 【详解】A．CH3CH2CH2CH2CH3分子式为C5H12，与CH4互为同系物，A错误； B．CH3CH2CH2CH2CH3与CH2=CH2属于不同类别，B错误； C．CH3CH2CH2CH2CH3分子式为C5H12，与CH3CH3互为同系物，C错误； D．CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH（CH3）CH2CH3分子式都是C5H12，结构不同，互为同分异构体，D正确； 故选D。 【变式7-2】下列各组物质互为同分异构体的是 A．白磷与红磷 B．甲烷与乙烷 C．正丁烷与异丁烷 D．与 【答案】C 【详解】A．白磷与红磷均为磷元素组成的性质不同的单质，互称同素异形体，故A不选； B．CH4与CH3CH3分子式不同，不是同分异构体，故B不选； C．正丁烷（CH3-CH2-CH2-CH3）和异丁烷（）分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C选； D．与互为同位素，不是同分异构体，故D不选； 答案选C。 【变式7-3】下列物质中属于同系物的是 A．和 B．甲烷和丙烷 C．和 D．正丁烷和异丁烷 【答案】B 【分析】同系物指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，据此解答。 【详解】A．和的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故A不选； B．甲烷和丙烷都为链状烷烃，二者结构相似，分子间相差2个CH2原子团，属于同系物，故B选； C．氧气和臭氧均是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，不满足同系物条件，二者不属于同系物，故C不选； D．正丁烷和异丁烷的分子式相同结构不同，互为同分异构体，不属于同系物，故D不选； 故选B。 【题型8 化石燃料及其综合利用】 【例8】下列关于化石燃料的说法正确的是 A．天然气的主要成分是CH4，天然气除做燃料外，可做化工原料用于合成氨 B．煤液化后所得的煤焦油中，含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 C．液化石油气的主要成分是CO和H2，可用于合成甲醇等有机物 D．对重油进行催化裂化，可得到燃料油、石蜡、凡士林、沥青等产品 【答案】A 【详解】A．天然气的主要成分是CH4，CH4除了做燃料外，还可以用作合成氨、生产甲醇的原料，其中合成氨的流程为，，故A正确； B．煤的干馏能够获得煤焦油等物质，从煤焦油中能获取苯、甲苯、二甲苯等化工原料，故B错误； C．液化石油气主要组成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯中的一种或者两种，故C错误； D．对重油进行催化裂化可以得到轻质油如：汽油、煤油、柴油等，故D错误； 故选A。 【变式8-1】化石能源是全球消耗的最主要能源。下列说法错误的是 A．天然气可用于生产甲醇 B．煤的干馏属于物理变化 C．煤的液化可获得清洁的燃料 D．煤和石油的综合利用均可获得产品苯 【答案】B 【详解】A．天然气可用于生产甲醇，改变了传统利用天然气的方式，A正确； B．煤的干馏属于化学变化，B错误； C．煤的液化可得到液态燃料，燃烧产物只有二氧化碳和水，为清洁燃料，C正确； D．煤的干馏产品可得到苯，石油中可提取出苯，D正确； 故选B。 【变式8-2】石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是 A．煤的干馏产物主要是各类有机物 B．石油的分馏、裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化 C．煤焦油经过分馏可以得到苯、甲苯等产物，说明煤中含有苯和甲苯 D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解 【答案】D 【详解】A．煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，A错误； B．石油的分馏属于物理变化，而石油的裂化、裂解以及煤的干馏都属于化学变化，B错误； C．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物，通过干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，C错误； D．石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃的过程，说明烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解，D正确； 故答案为：D。 【变式8-3】为了方便和环保，煤应综合利用，干馏是较易实现的成熟方式。如下叙述不正确的是 A．煤的干馏属于化学变化，由粗苯获得甲苯属于物理变化 B．煤的主要成分是炭和苯等 C．粗氨水可以用于制化肥 D．焦炭可用于炼铁 【答案】B 【详解】A．煤的干馏有新物质生成是化学变化，粗苯中含苯、甲苯、二甲苯，通过蒸馏即可获得甲苯，该过程无新物质生成，是物理变化，A正确； B．煤中不含苯，煤中主要含炭，B错误； C．粗氨水中含有氮元素，可以用于制做氮肥，C正确 D．焦炭可以做还原剂，可用于炼铁，D正确； 故答案为：B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$