阶段检测(2) 石油化工的基础物质——烃-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3创新导学案课件PPT（苏教版2019）

0 阶段检测(二) 时间：75分钟　 满分：100分 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意) 1．下列有关反应中，前者属于取代反应，后者属于加成反应的是(　　) A．对甲烷和氯气的混合物进行光照；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中并水浴加热；乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇 D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯使溴水褪色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 2．已知柠檬烯是一种食用香料，其结构简式为 　　　　　，下列关于柠檬烯的说法正确的是(　　) A．分子式为C10H14 B．一定条件下，柠檬烯可发生加成、取代、氧化、还原反应 C．柠檬烯有属于苯的同系物的同分异构体 D．柠檬烯分子中所有的碳原子可能处在同一平面上 解析：由结构简式可知分子式为C10H16，故A错误；柠檬烯的不饱和度为3，而苯的同系物的不饱和度为4，不可能互为同分异构体，故C错误；柠檬烯分子中有饱和碳原子连有3个碳原子，故该分子中所有的碳原子不可能在同一平面上，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3 3．中科院化学所用茚和C60合成ICBA(如图所示)，以其为受体与聚3­己基噻吩(P3HT)共混制备的聚合物太阳能电池的能量转化效率达5.44%。下列有关该技术的说法正确的是(　　) A．原料茚不能使酸性KMnO4溶液褪色 B．C60是碳元素的一种同位素 C．ICBA与C60互为同素异形体 D．反应②属于加成反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 解析：茚中含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，A错误；C60是由碳元素形成的一种单质，B错误；ICBA中含有氢元素，不是碳单质，与C60不互为同素异形体，C错误；对比反应②前后物质结构的变化可知，碳碳双键断裂，形成碳碳单键，为加成反应，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 4．用括号中的试剂除去下列各物质中的少量杂质，其中可行的是(　　) 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) 解析：A项，苯和甲苯均不能与溴水反应，且会发生萃取，将Br2萃取到有机层中；B项，硝酸易溶于水而硝基苯难溶于水，再通过分液操作可除去硝基苯中的硝酸；C项，酸性KMnO4溶液能除去乙烯，但同时会产生二氧化碳；D项，与水相比溴更易溶于溴苯。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 5．下列各组烃的混合物，只要总质量一定，按任意比例混合，完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量均恒定的是(　　) A．C2H2、C2H4 B．C2H4、C4H6 C．C2H6、C3H6 D．C6H6、C2H2 解析：由题意，总质量一定的两种烃按任意比例混合，完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量都恒定，则两种烃分子中碳元素质量分数相同，氢元素质量分数也相同，即最简式相同。C6H6和C2H2的最简式都是CH。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 选项 实验目的 实验方案 A 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液 B 除去甲烷中的乙烯 将混合气体通入溴水洗气 C 从苯发生硝化反应后的混合液中提纯硝基苯 向混合液中加入过量NaOH溶液，振荡后静置分液 D 验证苯和液溴在FeBr3的催化下发生取代反应 将反应产生的混合气体先通入四氯化碳再通入AgNO3溶液，观察是否有淡黄色沉淀生成 6．下列实验方案不能达到实验目的的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 7．某烃的相对分子质量小于70，1 mol该烃最多可与2 mol H2发生加成反应，加成产物最多能与10 mol Cl2发生取代反应，则该烃的分子式为(　　) A．C3H6 B．C3H4 C．C4H6 D．C5H8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 解析：甲苯与足量的H2反应后的产物为甲基环己烷，其一氯代物有5种，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 9．科学家提出由WO3催化乙烯和2­丁烯合成丙烯 的反应历程如图所示(所有碳原子均满足最外层8电子 稳定结构)。下列说法错误的是(　　) A．乙烯、丙烯和2­丁烯互为同系物 B．乙烯、丙烯和2­丁烯的沸点依次升高 C．Ⅲ→Ⅳ过程中加入的2­丁烯具有反式结构 D．碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 解析：异丁烷的二溴代物有 　　　　　　、 　　　　　　、　　　　 　三种结构，A错误；根据烷烃卤代反应的机理可知，形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，B错误；根据烷烃卤代反应的机理可知，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2－溴丙烷含量最高，C错误；根据烷烃卤代反应的机理，可知卤素单质分子中化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 11．下列有关同分异构体数目的叙述中，不正确的是(　　) A．甲苯苯环上的一个氢原子被含4个碳原子的烷基取代，所得产物有12种 B．苯乙烯( 　　　　　　　)和氢气完全加成的产物的一溴代物有6种 C．已知二氯苯有3种同分异构体，则四氯苯的同分异构体的数目为3种 D．相对分子质量为106.5的一氯代烃，有9种同分异构体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 解析：含4个碳原子的烷基存在四种同分异构体，甲苯苯环上的H原子有3种，则所得产物共有3×4＝12种，A正确；苯乙烯与氢气完全加成的产物是乙基环己烷，乙基环己烷有6种氢原子，则其一溴代物有6种，B正确；由于苯含有6个H原子，二氯苯与四氯苯的同分异构体数目相同，二氯苯有3种同分异构体，则四氯苯的同分异构体的数目也为3种，C正确；相对分子质量为106.5的一氯代烃，则烃基部分的相对质量为71，为戊基，因为戊基有8种结构，所以相对分子质量为106.5的一氯代烃有8种同分异构体，D不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 解析：利用烷烃满足的条件可知烷烃的碳链结构为　　　　　 、 　　　　，则单炔烃的碳链结构为 　　　　　　　、 　　　　　　　，故m、n的最大值分别为2、2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 13．α－蒎烯经氢化、热解，可制得合成香料的重 要中间体香茅烯。下列说法错误的是(　　) A．香茅烯分子中含有1个手性碳原子 B．α－蒎烯存在芳香烃类同分异构体 C．每生成1 mol 香茅烯，氢化时参加反应的H2的物质的量为1 mol D．每生成1 mol香茅烯，热解时断裂2NA个σ键，同时生成2NA个π键 解析：由结构简式可知，α－蒎烯的分子式为C10H16，不饱和度为3，由苯环的不饱和度为4可知，α－蒎烯不可能存在芳香烃类同分异构体，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 14．对下列有机物的判断错误的是(　　) A．除①外，其他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为6种 C．②⑤的一氯代物均只有一种，①的一氯代物有4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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 解析：A项，②和⑤分子中含碳碳双键，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，正确；B项，③④⑥都含有苯环，且只含有碳、氢两种元素，故都属于芳香烃，④的苯环上有3种H 原子( 　　　　　　　，1、4等效，2、5等效，3、6等效)，苯环上的一溴代物的 同分异构体有3种，⑥的左边苯环两侧链为间位，右边苯环两侧链为对位，苯环上共有6种H原子，故⑥的苯环上的一溴代物的同分异构体有6种，错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 C项，②⑤结构高度对称，都只有一种H原子，其一氯代物均只有一种，①中有4 种H原子，其一氯代物有4种，④的苯环上的二氯代物有9种(　　　　　　　 ，若 第1个Cl原子在1号位，第2个Cl原子在2、3、4、5、6号位，有5种；若第1个Cl原子在2号位，第2个Cl原子在3、5、6号位，有3种；若第1个Cl原子在3号位，第2个Cl原子在6号位，有1种；共有5＋3＋1＝9种)，正确；D项，④和⑥中均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中所有碳原子处于同一平面，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，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 苯乙炔 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 (2)写出步骤②反应的化学方程式：____________________________________。 (3)E的结构简式为____________________。用1 mol E合成1，4­二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气________mol。 (4)芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有2种不同化学环境的氢原子，数目之比为3∶1，写出其中3种的结构简式 __________________________________________________________________。 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 16．(15分)从煤和石油中可以提炼出化工原料A和B。A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平；B是一种比水轻的油状液体，B仅由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，且B的相对分子质量为78。回答下列问题： (1)A的电子式为________________，结构式为________________。 (2)与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为_________________________________，反应类型为____________。 CH2==CHCH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3 加成反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 (3)常用的塑料包装袋的化学成分是聚丙烯，试写出合成它的化学方程式： ______________________________，反应类型为___________。 (4)在碘水中加入B振荡，静置后的现象为______________________________。 (5)B与浓硫酸和浓硝酸的混合酸在60 ℃时反应的化学方程式为 ______________________________________，反应类型为________________。 (6)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量：A____B(填“>”“<”或“＝”)。 加聚反应 溶液分层，下层无色，上层紫红色 取代反应 > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 解析：A是一种果实催熟剂，则A为CH2===CH2；B是一种比水轻的油状液体，B仅由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，则碳、氢原子个数比为1∶1，且B的相对分子质量为78，则B为C6H6。 (6)烃分子中氢的质量分数越高，等质量完全燃烧时消耗氧气的量越多，所以等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量：A>B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 17．(2024·四川省成都市第七中学高三零诊)(15分)苯乙烯(A)是一种重要化工原料，用其可制备一系列化工产品，如图所示。 请回答下列问题： (1)E的分子式为________，D→E的反应类型是 __________。 (2)第②步反应所需的试剂是_________(填化学式)。 (3)F是高分子化合物，写出A→F的化学方程式： ______________________________。 (4)H是G的同分异构体，其中羟基与苯环直接相连的H有____种。 C8H16O3 取代反应 Cl2、FeCl3 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 解析：(4)H是G的同分异构体，—OH与苯环直接相连，若取代基为—OH、—CH2CH3，有邻、间、对三种，若取代基为—OH、—CH3、—CH3，有6种不同结构，因此共有9种结构。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 18．(15分)叔丁基苯[　　　　　]是重要的精细化工中间体，实验室可以以苯和氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]为原料，在无水AlCl3的催化作用下加热制得叔丁基苯。相关物质的物理常数和物理性质如表： 物质 摩尔质量/(g·mol－1) 密度/(g·mL－1) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯 78 0.88 5.5 80.1 不溶于水，易溶于乙醇 氯代叔丁烷 92.5 0.85 －26 51.6 不溶于水，可溶于苯 叔丁基苯 134 0.87 －58 169 不溶于水，易溶于苯 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31 (1)仪器a的名称为___________；和普通分液漏斗相比，使用恒压滴液漏斗的优点是______________________。 (2)洗涤操作中，水洗的目的是__________________________；无水硫酸镁固体的作用是________________。 (3)常压蒸馏时，应控制的最低温度为________。 (4)该实验中叔丁基苯的产率为________(保留三位有效数字)。 球形冷凝管 可以使液体顺利滴下 除去Na2CO3等可溶性无机物 吸水(或干燥) 80.1 ℃ 81.1% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 33 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：烃的相对分子质量小于70，能与氢气发生加成反应，eq \f(70,12)＝5……10，则该烃中碳原子数应小于5，且1 mol该烃最多可与2 mol H2发生加成反应，则应含2个碳碳双键或1个碳碳三键，加成产物最多能与10 mol Cl2发生取代反应，则加成产物中含10个H，符合条件的只有C4H6。 8．已知： ＋CH2==CH—CH3Neq \o(――→,\s\up17(一定条件)) 下列说法不正确的是(　　) A．M、N和W均能发生氧化反应、加成反应和取代反应 B．M不能使溴水因发生化学反应而褪色 C．M与足量的H2反应后的产物的一氯代物有4种 D．W的所有碳原子不可能在同一平面上 10．烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示： 某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如下： eq \o(―――――→,\s\up17(Br2),\s\do15(光照，127 ℃))＋ 下列说法正确的是(　　) A．异丁烷的二溴代物有两种 B．反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定 C．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，1－溴丙烷含量最高 D．光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤 12．已知：eq \x(n种单炔烃) eq \o(――→,\s\up17(足量氢气),\s\do15(催化剂)) eq \x(m种烷烃) 烷烃满足的条件： ①主链含5个碳原子 ②两个支链：一个甲基、一个乙基 n、m的最大值分别为(　　) A．2、2 B．2、4 C．4、2 D．4、5 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15．(13分)Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应，例如： 2R—C≡C—Heq \o(――→,\s\up17(催化剂))R—C≡C—C≡C—R＋H2 下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 请回答下列问题： (1)B的结构简式为____________，D的化学名称为________。 ＋2Cl2eq \o(――→,\s\up17(光照))＋2HCl 、、、、 (任选3种即可) 解析：由B的分子式、C的结构简式可知B为，A与氯乙烷发生取代反应生成B，则A为。对比C、D的结构可知，C脱去2分子HCl，同时形成碳碳三键得到D。D发生信息中的偶联反应生成的E为。 eq \o(――→,\s\up17(一定条件)) ＋HO—NO2eq \o(――→,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(60 ℃))＋H2O eq \o(――→,\s\up17(催化剂),\s\do15(△)) 叔丁基苯的制取原理为＋ClC(CH3)3eq \o(――→,\s\up17(无水AlCl3),\s\do15(△))＋HCl↑。实验室制取叔丁基苯的装置如图所示(加热和夹持仪器已略去)： 实验步骤： 在三颈烧瓶中加入120 mL苯和适量无水AlCl3，由恒压滴液漏斗滴加氯代叔丁烷30 mL，控制温度，反应一段时间。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%的Na2CO3溶液和水洗涤、分离，在所得产物中加入少量无水硫酸镁固体，静置、过滤、常压蒸馏、减压蒸馏，收集馏分，得叔丁基苯30 g。 解析：(3)常压蒸馏的目的是除去苯、氯代叔丁烷，由题表中数据可知，应控制最低温度为80.1 ℃。 (4)苯的物质的量为eq \f(120 mL×0.88 g·mL－1,78 g·mol－1)≈1.35 mol，氯代叔丁烷的物质的量为eq \f(30 mL×0.85 g·mL－1,92.5 g·mol－1)≈0.276 mol，由制取原理可知苯过量，则理论上生成n(叔丁基苯)＝n(氯代叔丁烷)＝0.276 mol，理论上生成叔丁基苯的质量为0.276 mol×134 g·mol－1＝36.98 g，故叔丁基苯的产率为eq \f(30 g,36.98 g)×100%≈81.1%。 $$