第一章 有机化合物的结构与性质 烃 章节复习练 2024-2025学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修3

第一章有机化合物的结构与性质烃 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．分子式为C4H8Br2且分子中仅含有两个甲基的有机化合物共有(不考虑立体异构) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 2．下列叙述中正确的是 A．、都是含有极性键的非极性分子 B．、、都是极性分子 C．、、、的稳定性依次增强 D．、、都是直线型分子 3．下列分子中的所有原子均在同一平面内的是 A．甲烷 B．乙烯 C．乙酸 D．甲苯 4．某烃的结构可以表示为，符合这一结构的烃有 A．16种 B．12种 C．8种 D．10种 5．下列有关烷烃的叙述中，正确的是 A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性溶液的紫色褪去 C．分子通式为的烃不一定是烷烃 D．有些烷烃能发生加成反应 6．一个苯环上连接一个—Cl和3个—CH3的有机物的结构共有 A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 7．下列物质中，既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色的是（    ） ①SO2②CH3CH2CH=CH2③ ④CH3CH3 A．①②③④ B．②③ C．②④ D．①② 8．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，所得物质的分子结构为，下列关于该物质的叙述正确的是 A．其分子式为 B．分子内的所有碳原子不可能共平面 C．该物质在光照条件下可与氯气发生反应 D．该物质在催化下可与溴水发生反应 二、填空题 9．乙烯 (1)物理性质： (2)分子式：   结构式：   结构简式：   官能团：   分子构型： 10．判断下列各组中的两种物质是否属于同分异构体，并说明判断的原因。 (1)与 。 (2)与 。 11．烷烃分子的每个碳原子都与 个原子形成单键，分子中的碳链呈 形。 乙烯分子中有一个碳碳双键和四个碳氢单键，相邻键的键角接近 ，是 分子。 乙炔分子中有一个碳碳三键和两个碳氢单键，相邻键的键角均为 ，是 形分子。 12．如图均是由4个碳原子结合成的6种有机化合物(氢原子没有画出)。 (1)有机化合物a有一种同分异构体，试写出其结构简式 。 (2)上述有机化合物中与c互为同分异构体的是 (填字母)。 (3)任写一种与e互为同系物的有机化合物的结构简式 。 13．苯的化学性质 (1)氧化反应——可燃性 化学方程式：2+15O212CO2+6H2O(火焰明亮，带有黑烟)。 (2)取代反应 ①苯与液溴：+Br2+HBr↑； 溴苯 纯净的溴苯是一种 液体，有 的气味， 溶于水，密度比水的 。 ②苯的硝化反应：+HO—NO2+H2O； 硝基苯 纯净的硝基苯是一种 液体，有 气味， 溶于水，密度比水的 。 ③苯的磺化反应：+HO—SO3H+H2O； 苯磺酸 苯磺酸 溶于水，是一种 酸，可以看作硫酸分子里的一个 被苯环取代的产物。 (3)加成反应 苯的大π键比较稳定，通常状态下不易发生加成反应，在Pt、Ni等催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应：+3H2。 三、计算题 14．结构中没有环状的烷烃又名开链烷烃，其分子通式为CnH2n+2（n为正整数）。分子中每减少2个碳氢键，同时必然会增加1个碳碳键，则它可能是重键（即形成双键或三键），也可能是连接成环头烃，都称为增加了1个不饱和度（用希腊字母Ω表示，又名“缺氢指数”）。请根据上面的信息完成下表： 。 物质 不饱和度（Ω） 物质 不饱和度（Ω） CH3CH3 0 CH3CH2CH2CH3 0 CH2＝CH2 1 CH3(CH=CH)3CH3 3 CH3C≡CCH2CH=CH2 四、解答题 15．某科学小组制备硝基苯的实验装置如图，有关信息如下表： 物质 熔点/°C 沸点/°C 密度 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 浓硝酸 — 83 1.4 易溶于水 浓硫酸 — 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下： 取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心地加入B中。把0.2mol(15.6 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，使溶液混合均匀。在50~60 °C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 °C馏分，得到纯硝基苯18g。 回答下列问题： (1)图中B仪器的名称为 ，图 中装置C的作用是 。 (2)制备硝基苯的化学方程式为 。 (3)为了使反应在50~60°C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 (用化学方程式说明)，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质，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。 (5)本实验所得到的硝基苯的产率是 (结果保留 3位有效数字)。 16．已知：①R—NO2R—NH2；②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。如图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程： (1)A是一种密度比水 (填“大”或“小”)的无色液体。 (2)在“苯CD”的转化过程中，属于取代反应的是 (填序号，下同)，属于加成反应的是 。 (3)有机物B苯环上的二氯代物有 种结构；的所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上。 17．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置及有关数据中如图： 苯 溴 溴苯 密度/(g•cm-3) 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 按下列合成步骤回答问题： (1)在装置a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在装置b中小心加入4.0mL液溴。向装置a中滴入几滴液溴，有白雾产生。继续滴加至液溴滴完。装置c的名称为 。 (2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯： ①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑； ②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 。 ③设计实验，验证苯与液溴发生取代反应：在c，d中增加装有 (填化学式)的洗气瓶；取d中溶液于小试管中 。 (3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为 ，要进一步提纯，下列操作中必须的是 (填字母代号)。 A．重结晶     B．过滤      C．蒸馏     D．萃取 (4)在该实验中，a的容积最适合的是 (填字母代号)。 A．25mL      B．50mL        C．250mL     D．500mL 《第一章有机化合物的结构与性质烃》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A B D A C D B 1．C 【详解】分子式为的同分异构体中主链有4个碳原子时，若含有两个甲基，则两个Br原子的位置可以是②②、②③，有2种结构；主链有3个碳原子时，若含有两个甲基，则两个Br原子的位置可以是①①、①②，有2种结构，共有4种结构，C正确； 答案选C。 2．A 【详解】A．CH4、CCl4分别只含C-H、C-Cl极性共价键，且均为正四面体结构，结构对称，正负电荷的中心重合，均为非极性分子，A正确； B．结构对称，正负电荷的中心重合，为非极性分子，B错误； C．非金属性F＞Cl＞Br＞I，则HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误； D．H2O分子呈V形，而CS2、C2H2都是直线型分子，D错误； 故选A。 3．B 【分析】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行判断。 【详解】A．甲烷是正四面体结构，所有原子不可能在同一个平面上，故A错误； B．乙烯是平面结构，所有原子在同一个平面上，故B正确； C．乙酸中含有甲基，具有甲烷的结构特点，所有原子不可能在同一个平面上，故C错误； D．甲苯中含有甲基，具有甲烷的结构特点，所有原子不可能在同一个平面上，故D错误； 故选B。 4．D 【详解】依据“有4种结构”来判断，2个处于对位，1个有4种结构，设丁基的4种结构分别为a、b、c、d。若左边的丁基为a时，右边的丁基可为a、b、c、d，有4种；若左边的丁基为b时，则右边的丁基只能是b、c、d，若为a，则与前述重复了，故只有3种；同理，若左边的丁基为c时，则右边的丁基只能是c、d，有2种；若左边的丁基为d时，右边的丁基只能是d，有1种。共有种，故答案为：D。 5．A 【详解】A．烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和，无论是碳碳键还是碳氢键都是单键，A项正确； B．烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，B项错误； C．因分子通式CnH2n＋2中氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，C项错误； D．烷烃不能发生加成反应，D项错误； 答案选A。 6．C 【详解】先将3个连接到苯环上，得到三种结构：①，②；③；然后逐一分析苯环上的等效氢的种类：①中苯环上只有一种氢原子，②中苯环上有2种不同化学环境的氢原子，③中苯环上有3种不同化学环境的氢原子。综上所述，该有机物共有6种结构； 故选C。 7．D 【详解】①SO2具有还原性，能还原强氧化剂Br2及酸性KMnO4而使它们褪色； ②CH3CH2CH=CH2中有双键，遇溴水能发生加成反应，遇酸性KMnO4能被氧化，从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色； ③苯的结构稳定，不能被酸性KMnO4氧化，但可萃取溴水中的Br2，使溴水褪色；    ④CH3CH3既不能使溴水褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色； 既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色的是①②，答案选D。 8．B 【详解】A.物质中含有25个碳原子，分子式为，A项错误； B.该物质的空间结构类似于甲烷，故分子内的所有碳原子不可能共平面，B项正确； C.该物质中只有苯环上有氢原子，具有类似苯的性质，不具有类似甲烷的性质，故光照条件下不与氯气反应，C项错误； D.在催化下该物质能与液溴发生反应，不能与溴水发生反应，D项错误； 故答案选B。 9．(1)无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气略小 (2) C2H4 CH2=CH2 碳碳双键 【解析】略 10．(1)是；分子式相同，均为C4H8，结构不同； (2)否；分子式不同。 【详解】（1）两种物质的分子式相同，均为C4H8，结构不同，因此二者属于同分异构体； （2）两种物质的分子式不同，因此二者不属于同分异构体。 11． 4 折线形 120° 平面 180° 直线 【解析】略 12．(1)CH3CH2CH2CH3 (2)bf (3)CH≡CH(合理即可) 【分析】 有机化合物a～f的结构简式分别为、、CH3-CH=CH-CH3、CH2=CH-CH=CH2、CH≡C-CH2-CH3、，据此分析解答。 【详解】（1） 有机化合物a的结构简式为，其同分异构体为CH3CH2CH2CH3，故答案为：CH3CH2CH2CH3； （2） 有机化合物c的分子式为C4H8，与c互为同分异构体的有、，故答案为：bf； （3）有机化合物e的结构简式为CH≡C-CH2-CH3，属于炔烃，与其互为同系物的有机合物为CH≡CH，故答案为：CH≡CH。 13． 无色 特殊 不 大 无色 苦杏仁 不 大 易 强 羟基 【解析】略 14． 4 CH3C≡CCH2CH=CH2 3 2 1 【分析】根据每减少2个碳氢键，增加了1个不饱和度以及有机物的结构简式来分析。 【详解】的分子式为C6H6，则其Ω==4； CH3(CH=CH)3CH3的分子式为C8H12，则其Ω==3； 的分子式为C6H10，则其Ω==2； 的分子式为C8H16，则其Ω==1。答案为： 4 CH3C≡CCH2CH=CH2 3 2 1 。 【点睛】分析不饱和度时，通常与同数碳原子的烷烃进行比较。 15．(1) 分液漏斗 冷凝回流 (2) +HO—NO2+H2O (3) 水浴加热 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O (4)下 (5)73.2% 【详解】（1）由仪器的结构特征分析，图中B仪器的名称为分液漏斗；仪器C为球形冷凝管，其作用为冷凝回流； （2）在、浓硫酸作用下，苯和浓硝酸发生取代反应可以制备硝基苯，化学方程式为+HO—NO2+H2O； （3）为了使反应在下进行，常用的加热方式是水浴加热。所得粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的NO2等杂质而呈黄色，化学方程式为，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质，因为二氧化氮能和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水，离子方程式为； （4）由表知：通常硝基苯是密度比水大不溶于水的液体，则将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层； （5）苯完全反应生成硝基苯的理论产量为 ，所以硝基苯的产率为本实验所得到的硝基苯产率是。 16． 大 ①② ③ 6 不在 【分析】苯发生硝化反应生成A是硝基苯，A和一氯甲烷发生取代反应生成B，B发生还原反应，根据产物的结构简式可判断B的结构简式为，苯和溴发生取代反应生成C是溴苯，溴苯和浓硫酸反应生成D，D被还原，根据产物的结构简式可知D的结构简式为，据此解答。 【详解】(1)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在加热条件下反应生成硝基苯，硝基苯的密度大于水的。 (2)由苯生成溴苯的反应为取代反应，由溴苯生成的反应也为取代反应，由生成的反应是加成反应。 (3)由并结合题给信息可推知B为，中苯环上的二氯代物有、、、、、，共6种。由的正四面体结构和的三角锥形结构可知，的所有原子不可能都在同一平面上。 17． 球形冷凝管 除去未反应的Br2 CCl4 往其中先加入足量的HNO3至溶液呈酸性，再加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则证明苯与液溴反生了取代反应 苯 C B 【分析】本实验考查苯与液溴发生取代反应+Br2+HBr，由于液溴易挥发，故需用装置c即球形冷凝管进行冷却回流，产生的HBr中还是混有少量的Br2，且由于Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，故需先用CCl4除去HBr中的Br2，再用烧杯d中的溶液和硝酸酸化的硝酸银反应生成AgBr沉淀来检验该反应为取代反应；这样制得的溴苯中含有溴，加NaOH溶液，把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中，分液后然后加干燥剂可得到苯和溴苯的混合物，再利用二者沸点的差异进行蒸馏来获得纯净的溴苯，根据实验中各试剂的体积来确定三颈瓶a的容积，据此分析解题。 【详解】(1)由实验装置图可知，装置c为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管； (2) ②溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中，然后加干燥剂，无水氯化钙能干燥溴苯，故答案为：除去未反应的Br2； ③苯与液溴发生取代反应生成的HBr被d中的NaOH溶液吸收生成NaBr，再由AgNO3检验其中的Br-，但由于液溴具有强挥发性，且Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，故需在通入d之前出去HBr中的Br2，可利用溴单质极易溶于CCl4，CCl4难挥发的性质，用CCl4来除去HBr中的Br2，然后取d中溶液少许于一小试管中加入稀硝酸酸化后加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生产，说明苯与液溴反应生成了HBr，即说明该反应为取代反应，故答案为：CCl4；往其中先加入足量的HNO3至溶液呈酸性，再加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则证明苯与液溴反生了取代反应； (3)利用沸点不同，苯的沸点小，被蒸馏出，溴苯留在母液中，所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯，故答案为：苯；C； (4)操作过程中，在a中加入15mL无水苯，向a中加入10mL水，在b中小心加入4.0mL液态溴，所以a的容积最适合的是50mL，故答案为：B； 学科网（北京）股份有限公司 $$