内容正文:
2025-2026学年高二化学单元自测卷(苏教版选择性必修3)
专题3 石油化工的基础物质——烃·基础卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.根据成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回的照片和数据分析,土卫六“酷似地球经常下雨”,不过“雨”的成分是以液态甲烷为主的一些碳氢化合物。下列说法中,错误的是
A.甲烷的球棍模型为 B.甲烷是一种比较洁净的能源
C.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.甲烷的二氯代物无同分异构体
2.下列化学用语表示不正确的是
A.NH3的空间填充模型: B.3,3-二甲基戊烷的键线式:
C.顺-2-丁烯的结构简式: D.乙炔的电子式:
3.下列有关乙烯的说法正确的是
A.可使酸性溶液褪色 B.电子式为
C.与水生成乙醇的反应属于取代反应 D.分子中碳原子杂化类型为
4.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃随相对分子质量的增大,熔点、沸点逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃的密度随相对分子质量的增大逐渐增大
C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃能使溴水、酸性溶液因发生反应而都褪色
5.有一种烃的球棍模型如图,另一种有机物与该烃分子式相同,且有四个甲基。则关于的说法中正确的是
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.的一氯代物有3种
C.不溶于水且密度比水小 D.一定是二甲基丁烷
6.具有明显现象的官能团特征反应常被用来鉴别有机化合物。下列各组有机物的鉴别所选试剂不能达到目的是
A.苯、溴苯、乙醇:水 B.环己烷、环己烯:酸性高锰酸钾溶液
C.苯、甲苯:溴水 D.甲苯、四氯化碳、裂化汽油:溴水
7.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D.若改用溴水溶液验证乙炔的性质,则不需要用硫酸铜溶液除杂
8.某烷烃与氯气反应只能生成一种一氯取代物,该烃的结构简式是
A. B.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
C. D.
9.下列有关的分子结构的说法不正确的是
A.6个碳原子有可能都在一条直线上 B.在一条直线上的碳原子最多有四个
C.6个碳原子可能都在同一平面内 D.键长由长到短为C—C、C=C、
10.紫苏中含有一种天然化合物,在镇咳、袪痰和抑菌方面有显著作用,其结构如图所示(已知将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子)。下列说法错误的是
A.化合物X的分子式为 B.化合物X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1molX可与发生反应 D.化合物X中的所有碳原子都在同一个平面上
11.烷烃M的一种裂化反应如下,其中N能使溴的四氯化碳溶液褪色。
下列化学用语或图示正确的是
A.M的空间结构:直线形
B.N的球棍模型:
C.P的二氯代物的电子式:
D.N的加聚产物的结构简式:
12.下列说法正确的是
A.乙烯与丁二烯是同系物
B.等质量的乙炔和苯分别充分燃烧,消耗的量相同
C.二甲基丁烷的核磁共振氢谱上有5个峰
D.的名称为二甲基乙基辛烷
13.化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法错误的是
A.1molX最多能和6molH2发生加成反应 B.Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1:2
C.Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D.X、Y、Z都能使酸性KMnO4溶液褪色
14.下列关于有机物的说法正确的是
A.有机物与溴等物质的量加成,产物有5种
B.苯氧乙酸[ ]的芳香同分异构体中,同时含-CH3、-OH 和-COOH 的共有 10 种
C.每个抗坏血酸分子()中有1个手性碳原子
D.某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有3种(考虑立体异构)
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)学习《有机化学基础》领略有机化学的魅力,回答下列问题:
(1)青蒿素(分子结构如图所示)是我国科学家屠呦呦从传统中药中提取的治疗疟疾的有机化合物。
青蒿素含有的官能团除过氧基外还有________(写结构简式),青蒿素属于_______。(填标号)
A.脂肪烃 B.脂肪烃衍生物 C.芳香族化合物 D.脂环化合物 E.醚类
(2)C5H11Cl的同分异构体结构中只含两个甲基有_______种。
(3)的系统命名为_______。
(4)该烃与加成时(物质的量之比为1:1)所得产物有_______种。
(5)已知烯烃能被酸性溶液氧化,例如:
某烃的分子式为,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收;用热的酸性溶液氧化,得到下列三种有机物:;;。由此推断该烃的名称为________。
16.(14分)“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正立方体结构,其碳架结构如图所示(碳、氢原子未画出,每个折点代表一个碳原子)。
(1)从烃的分类角度看,立方烷属于_____。
A.脂环烃 B.烯烃 C.芳香烃 D.饱和烃
(2)“立方烷”分子式为_____,1个“立方烷”分子中含有_____个σ键。
(3)该“立方烷”的六氯代物有_____种同分异构体;芳香烃中有一种化合物与“立方烷”互为同分异构体,则该芳香烃的结构简式为_____。
(4)“立方烷”可能发生的反应或变化有_____(从A、B、C、D中选择)。
A.可使溴水反应褪色
B.不能使的溶液褪色
C.能发生取代反应
D.能发生加成反应
(5)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是_____。
① ② ③ ④
17.(16分)硝基苯是一种重要的化工原料,某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率,制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下:
查阅资料,反应机理包括以下三个反应。
Ⅰ.___________
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。
(2)的中心原子采用___________杂化。
(3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。
(4)反应结束后,提纯硝基苯的实验过程如下。
已知:
摩尔质量/(g·mol-1)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯
78
0.88
5.5
80.1
均不溶于水,易溶于有机溶剂
硝基苯
123
1.21
5.7
210.9
①操作1、2、3相同,需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。
②无水固体的作用是___________。
③操作5的名称为___________。
(5)实验过程涉及的下列操作中,错误的是___________(填字母)。
A.量筒量取苯后,无需洗涤残留液 B.往浓硝酸中加入浓硫酸后,立即加入苯
C.将产品放置在托盘天平左盘称量 D.提纯操作中,可省去操作2、3
(6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时,若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。
18.(16分)聚氯乙烯(PVC)和用作汽油抗震剂的CH3CH2Cl的合成路线如下图。
(1)A有两种同分异构体,其中沸点较低的名称为_______。
(2)过程①是_______。
A.分馏 B.裂解 C.裂化 D.干馏
(3)A和M的关系是_______。
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
(4)实验室制备B的反应方程式为_______。
(5)E中官能团的名称为_______;D生成E和W的反应类型为_______。
(6)上述由M合成CH3CH2Cl的过程未采用光照条件的可能原因是_______。
(7)若A在恒温恒压反应器中进行反应①,反应后得到的混合气体,其平均摩尔质量为36 g/mol,则A的分解率是_______。(保留两位小数)。
(8)工业上也可用电石为原料合成PVC,其他无机试剂任选,写出合成路线_______(合成路线常反应试剂反应试剂用的表达方式为:目标产物)。
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2025-2026学年高二化学单元自测卷(苏教版选择性必修3)
专题3 石油化工的基础物质——烃·基础卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.根据成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回的照片和数据分析,土卫六“酷似地球经常下雨”,不过“雨”的成分是以液态甲烷为主的一些碳氢化合物。下列说法中,错误的是
A.甲烷的球棍模型为 B.甲烷是一种比较洁净的能源
C.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.甲烷的二氯代物无同分异构体
【答案】A
【解析】A.甲烷是正四面体结构,球棍模型中的中心C原子的半径应大于4个H原子的半径,甲烷的球棍模型为,故A错误;B.甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气,产物无污染,是一种比较洁净的能源,故B正确;C.甲烷是饱和烷烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.甲烷是正四面体结构,分子中四个氢原子完全相同,二氯代物只有1种结构,故D正确;选A。
2.下列化学用语表示不正确的是
A.NH3的空间填充模型: B.3,3-二甲基戊烷的键线式:
C.顺-2-丁烯的结构简式: D.乙炔的电子式:
【答案】D
【解析】A.NH3为三角锥形,空间填充模型为:,A正确;B.选择最长的碳链作主链,3,3-二甲基戊烷的键线式为:,B正确;C.顺-2-丁烯中,2个甲基位于同侧,其结构简式为:,C正确; D.乙炔的电子式为:,D错误;故选D。
3.下列有关乙烯的说法正确的是
A.可使酸性溶液褪色 B.电子式为
C.与水生成乙醇的反应属于取代反应 D.分子中碳原子杂化类型为
【答案】A
【解析】A.乙烯分子中含有碳碳双键,具有还原性,可以被酸性氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B.乙烯的碳碳键为双键,碳碳之间需要共用2对电子,题中电子式中碳碳之间共用了1对电子,代表的是碳碳单键,因此该电子式错误,B错误;C.乙烯和水反应生成乙醇,是碳碳双键断裂,两个碳原子分别连接和,该反应属于加成反应,不是取代反应,C错误;D.乙烯中碳原子形成碳碳双键,碳原子的杂化类型为杂化,杂化是仅含单键的饱和碳原子的杂化类型,D错误;故选A。
4.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃随相对分子质量的增大,熔点、沸点逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃的密度随相对分子质量的增大逐渐增大
C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃能使溴水、酸性溶液因发生反应而都褪色
【答案】D
【解析】A.烷烃随相对分子质量增大,分子间作用力增强,熔沸点升高,状态从气态到液态再到固态,符合规律,A正确;B.烷烃密度随相对分子质量增大而增大,因分子间作用力增强导致分子排列更紧密,符合事实,B正确;C.烷烃与卤素单质在光照下发生取代反应,是烷烃的特征反应,C正确;D.烷烃为饱和烃,不含不饱和键,不能与溴水发生加成反应,也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能使二者褪色,D错误;故答案选D。
5.有一种烃的球棍模型如图,另一种有机物与该烃分子式相同,且有四个甲基。则关于的说法中正确的是
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.的一氯代物有3种
C.不溶于水且密度比水小 D.一定是二甲基丁烷
【答案】C
【解析】由球棍模型可知,烃的结构简式为:CH3CH2CH2 CH2CH2CH3,分子式为C6H14,有机物R与该烃分子式相同,且结构中有四个甲基,则符合条件的结构简式为:(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3。
A.由分析可知,有机物R属于烷烃,不属于不饱和烃,不能与溴的四氯化碳溶液反应使溶液褪色,A错误;B.由分析可知,R的结构简式可能为(CH3)2CHCH(CH3)2,分子中含有2类氢原子,一氯代物有2种,B错误;C.由分析可知,有机物R属于烷烃,烷烃不溶于水且密度比水小,C正确;D.由分析可知,R的结构简式可能为:(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,名称分别为:2,3-二甲基丁烷或2,2-二甲基丁烷,D错误;故选C。
6.具有明显现象的官能团特征反应常被用来鉴别有机化合物。下列各组有机物的鉴别所选试剂不能达到目的是
A.苯、溴苯、乙醇:水 B.环己烷、环己烯:酸性高锰酸钾溶液
C.苯、甲苯:溴水 D.甲苯、四氯化碳、裂化汽油:溴水
【答案】C
【解析】A.苯不溶于水,比水轻,溴苯不溶于水,比水重,乙醇与水互溶不分层,可以用水鉴别三种物质,A不符合题意;B.酸性高锰酸钾溶液基于烯烃的氧化反应,环己烯褪色而环己烷不褪色,现象明显,能达到目的,B不符合题意;C.苯和甲苯均不与溴水反应,苯与甲苯都比水轻,可以萃取出溴水中的溴,二者现象相同,无法区分,C符合题意;D.裂化汽油能使溴水褪色,甲苯和四氯化碳均不与溴水反应且不互溶,甲苯的密度小于溴水,四氯化碳的密度大于溴水,故能达到鉴别目的,D不符合题意;故选C。
7.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D.若改用溴水溶液验证乙炔的性质,则不需要用硫酸铜溶液除杂
【答案】D
【解析】A.电石与水反应非常剧烈,若直接用水反应,会迅速生成大量乙炔,难以控制。使用饱和食盐水可以降低水的浓度,从而减缓反应速率。同时,通过逐滴加入饱和食盐水,可以进一步控制乙炔的生成速率,A正确;B.乙炔分子中含有碳碳三键(C≡C),属于不饱和烃,可以被酸性KMnO4氧化,导致溶液褪色,这表明乙炔具有还原性,B正确;C.乙炔的分子式为C2H2,碳氢个数比为1:1,含碳量较高(=92.3%)。在燃烧时,由于碳不能完全燃烧,会产生大量黑烟。这说明乙炔的不饱和程度较高,符合其结构特点(碳碳三键),C正确;D.实验室制取的乙炔中常混有H2S等还原性气体,H2S可以与溴水发生反应导致溴水褪色,干扰乙炔与溴水的加成反应。因此,即使改用溴水溶液,仍需用硫酸铜溶液除去H2S等杂质。否则,无法准确判断乙炔是否与溴水发生了反应,D错误;故答案选D。
8.某烷烃与氯气反应只能生成一种一氯取代物,该烃的结构简式是
A. B.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
C. D.
【答案】D
【解析】A.中含有3种等效氢,故与氯气反应能生成3种一氯取代物,A不符合题意;B.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3中含有3种等效氢,故与氯气反应能生成3种一氯取代物,B不符合题意;C.中含有4种等效氢,故与氯气反应能生成4种一氯取代物,C不符合题意;D.中含有1种等效氢,故与氯气反应能生成1种一氯取代物,D符合题意;故选D。
9.下列有关的分子结构的说法不正确的是
A.6个碳原子有可能都在一条直线上 B.在一条直线上的碳原子最多有四个
C.6个碳原子可能都在同一平面内 D.键长由长到短为C—C、C=C、
【答案】A
【解析】分子中碳链空间结构为平面型,如图所示。
A.乙炔为直线型结构,-C≡C-决定了3、4、5、6号4个碳原子在同一直线上,2、3、4号3个C有键角接近120度,所以6个碳原子不可能都在一条直线上,A错误;B.由图可知,3、4、5、6号4个碳原子在同一直线上,B正确;C.乙烯为平面型结构,决定1、2、3、4号4个碳原子在同一平面内,而3、4、5、6号4个碳原子在同一直线上,3、4号两个C原子已经在平面上,因此这条直线在这个平面上,6个C原子共面,C正确;D. 键长顺序为:C—C单键> C=C双键> C≡C三键,描述正确,D正确;
故选A。
10.紫苏中含有一种天然化合物,在镇咳、袪痰和抑菌方面有显著作用,其结构如图所示(已知将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子)。下列说法错误的是
A.化合物X的分子式为 B.化合物X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1molX可与发生反应 D.化合物X中的所有碳原子都在同一个平面上
【答案】D
【解析】A.由化合物X的结构简式可知,化合物X的分子式为,A正确;B.X分子中含碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,B正确;C.1个X分子含2个碳碳双键,每个双键与1mol H2加成,故1mol X可与2mol H2发生加成反应,C正确;D.X分子中存在饱和碳原子(如环上连接取代基的sp3杂化碳),其四面体结构导致与之相连的碳原子呈锯齿状,所有碳原子不在同一平面,D错误;故选D。
11.烷烃M的一种裂化反应如下,其中N能使溴的四氯化碳溶液褪色。
下列化学用语或图示正确的是
A.M的空间结构:直线形
B.N的球棍模型:
C.P的二氯代物的电子式:
D.N的加聚产物的结构简式:
【答案】D
【解析】A.M为正丁烷(CH3CH2CH2CH3),烷烃分子中碳原子为sp3杂化,碳链呈锯齿形,空间结构不是直线形,A错误;B.N能使溴的四氯化碳溶液褪色,N为丙烯(CH2=CH-CH3),其球棍模型应是,而图中表示的是丙烷的球棍模型,B错误;C.P为甲烷(CH4),其二氯代物为CH2Cl2,电子式需体现所有原子最外层电子(包括Cl的3对孤对电子),题目中未写出Cl的孤对电子,正确的电子式为:,C错误;D.N为丙烯(CH2=CH-CH3),加聚时双键断裂,生成聚丙烯,结构简式:,D正确;故选D。
12.下列说法正确的是
A.乙烯与丁二烯是同系物
B.等质量的乙炔和苯分别充分燃烧,消耗的量相同
C.二甲基丁烷的核磁共振氢谱上有5个峰
D.的名称为二甲基乙基辛烷
【答案】B
【解析】A.同系物需结构相似且分子组成相差 个 ,乙烯含1个碳碳双键(单烯烃),1,3-丁二烯含2个碳碳双键(二烯烃),官能团数目不同,结构不相似,A错误;B.乙炔( )和苯( )的最简式均为 ,等质量时含 、 的物质的量相同,完全燃烧消耗 的量相同,B正确;C.2,2-二甲基丁烷结构简式为 ,其分子中含有3种不同化学环境的氢原子,故其核磁共振氢谱上有3个峰,C错误;D.该有机物最长碳链为8个碳原子,为辛烷;根据取代基位次编号最小原则,应从左端开始编号,其名称应为2,6-二甲基-5-乙基辛烷,D错误;故选B。
13.化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法错误的是
A.1molX最多能和6molH2发生加成反应 B.Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1:2
C.Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D.X、Y、Z都能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】A.X中不饱和键均可以与氢气发生加成反应,1molX中苯环与发生加成反应、碳碳双键与发生加成反应、2mol酮羰基与发生加成反应,则1molX最多能和发生加成反应,A正确;B.饱和碳原子采用杂化,碳碳双键的碳原子采用杂化,1个Y分子中,采用杂化的碳原子有2个,采用杂化的碳原子有4个,数目比为,B正确;C.中1号碳原子为饱和碳原子,与2、3、4号碳原子直接相连,这4个碳原子不可能全部共面,C错误;D.X、Y、Z分子中都含有碳碳双键,能使酸性溶液褪色,D正确。故选C。
14.下列关于有机物的说法正确的是
A.有机物与溴等物质的量加成,产物有5种
B.苯氧乙酸[ ]的芳香同分异构体中,同时含-CH3、-OH 和-COOH 的共有 10 种
C.每个抗坏血酸分子()中有1个手性碳原子
D.某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有3种(考虑立体异构)
【答案】B
【解析】A.与溴等物质的量加成,可能发生1,2-加成,有3种产物;发生1,4-加成,有1种产物,所以有4种产物,A错误;B. 的芳香同分异构体中同时含有-CH3、-OH 和-COOH的有: 4种,数字的位置是甲基的位置,下同; ,4种; ,2种,一共10种,B正确;C.每个抗坏血酸分子中有2个手性碳原子,如图所示,C错误;D.3-甲基戊烷中相邻碳原子上各去掉1个氢原子得到相应的烯烃,该烯烃为CH2=CHCH(CH3)CH2CH3、CH3CH=C(CH3)CH2CH3(有顺反异构)、CH2=C(CH2CH3)2,所以该烯烃有4种,D错误;故选B。
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)学习《有机化学基础》领略有机化学的魅力,回答下列问题:
(1)青蒿素(分子结构如图所示)是我国科学家屠呦呦从传统中药中提取的治疗疟疾的有机化合物。
青蒿素含有的官能团除过氧基外还有________(写结构简式),青蒿素属于_______。(填标号)
A.脂肪烃 B.脂肪烃衍生物 C.芳香族化合物 D.脂环化合物 E.醚类
(2)C5H11Cl的同分异构体结构中只含两个甲基有_______种。
(3)的系统命名为_______。
(4)该烃与加成时(物质的量之比为1:1)所得产物有_______种。
(5)已知烯烃能被酸性溶液氧化,例如:
某烃的分子式为,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收;用热的酸性溶液氧化,得到下列三种有机物:;;。由此推断该烃的名称为________。
【答案】(1) 、 (2分) D(2分)
(2)4(2分)
(3)2,5-二甲基-3-乙基己烷(2分)
(4)3(2分)
(5)2,7-二甲基-2,6-壬二烯(2分)
【解析】(1)
由青蒿素结构简式分析可知,官能团除过氧基外还有醚键()、酯基(),从官能团结构分析,属于脂环化合物,即选D;
(2)相当于戊烷其中一个氢被氯原子取代,其同分异构体结构中只含两个甲基的有2-氯戊烷、3-氯戊烷、2-甲基-1-氯丁烷、2-甲基-4-氯丁烷,共四种;
(3)
中以含碳原子数最多的链为主链,以含取代基最多的链为主链,因此化合物的系统命名为2,5-二甲基-3-乙基己烷;
(4)
与发生加成时(物质的量之比为1:1),有1,2-加成和1,4-加成两种方式;1,2-加成产物有两种,分别是在左边双键和右边双键上加成;1,4-加成产物有一种,所得产物共有3种。
(5)
根据已知信息可知,双键碳原子上有一个氢时,产物是羧酸类化合物,双键碳原子上没有氢时,产物是酮类化合物;根据烃的分子式为,该烃在催化剂作用下可以吸收,以及与高锰酸钾反应后产物分析,可得此化合物为,名称为2,7-二甲基-2,6-壬二烯。
16.(14分)“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正立方体结构,其碳架结构如图所示(碳、氢原子未画出,每个折点代表一个碳原子)。
(1)从烃的分类角度看,立方烷属于_____。
A.脂环烃 B.烯烃 C.芳香烃 D.饱和烃
(2)“立方烷”分子式为_____,1个“立方烷”分子中含有_____个σ键。
(3)该“立方烷”的六氯代物有_____种同分异构体;芳香烃中有一种化合物与“立方烷”互为同分异构体,则该芳香烃的结构简式为_____。
(4)“立方烷”可能发生的反应或变化有_____(从A、B、C、D中选择)。
A.可使溴水反应褪色
B.不能使的溶液褪色
C.能发生取代反应
D.能发生加成反应
(5)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是_____。
① ② ③ ④
【答案】(1)AD(2分)
(2)C8H8(2分) 20(2分)
(3)3(2分) (2分)
(4)BC(2分)
(5)②>④>①>③(2分)
【解析】(1)“立方烷”只含有碳碳单键,属于脂环烃、饱和烃,故答案为AD。
(2)如图所示,此立方烷中总共含有8个C,其中每个碳均与其余的3个C成键,故剩余一个价键,连接H原子,则“立方烷”分子式为C8H8,1个“立方烷”分子中含有12个C-C键、8个C-H键,则共有20个σ键。
(3)“立方烷”只含有1中化学环境的氢,一氯代物只有1种,一氯代立方烷中有3种氢,二氯代物有3种同分异构体,六氯代物等价于二氯代物,则六氯代物有3种同分异构体;分子式为C8H8的芳香烃为苯乙烯,结构简式为。
(4)立方烷为饱和烃,只能在光照条件下发生取代反应,不能发生加成反应,不可使溴水或的溶液褪色,故答案为BC。
(5)烷烃熔沸点的高低可从以下两方面判断:
1.烷烃的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,则沸点:C5H12>C4H10;
2.对于分子式相同的同分异构体,支链越多,分子间距离越大,分子间作用力越弱,沸点越低,则沸点:①>③、②>④;
综上所述,沸点由高到低的顺序排列正确的是②>④>①>③。
17.(16分)硝基苯是一种重要的化工原料,某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率,制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下:
查阅资料,反应机理包括以下三个反应。
Ⅰ.___________
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。
(2)的中心原子采用___________杂化。
(3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。
(4)反应结束后,提纯硝基苯的实验过程如下。
已知:
摩尔质量/(g·mol-1)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯
78
0.88
5.5
80.1
均不溶于水,易溶于有机溶剂
硝基苯
123
1.21
5.7
210.9
①操作1、2、3相同,需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。
②无水固体的作用是___________。
③操作5的名称为___________。
(5)实验过程涉及的下列操作中,错误的是___________(填字母)。
A.量筒量取苯后,无需洗涤残留液 B.往浓硝酸中加入浓硫酸后,立即加入苯
C.将产品放置在托盘天平左盘称量 D.提纯操作中,可省去操作2、3
(6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时,若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)B(2分)
(2)sp(2分)
(3) (2分)
(4)分液漏斗(1分) 除去有机物中的水分(2分) 蒸馏(1分)
(5)BD(2分)
(6) (2分) 偏低(2分)
【分析】
苯与浓硝酸反应的方程式为: ,反应温度为55oC-60oC,可采用水浴加热的方式加热,据此分析;
【解析】(1)a处应选择的仪器为冷凝回流,应该选择球形冷凝管,选B;
(2)中间产物的价层电子对数是=2,采用sp杂化;
(3)根据总反应和前两步反应机理,第Ⅰ步反应为:;
(4)混合液水洗分层,碱洗除酸,水洗除碱,加入无水Na2SO4固体干燥,得到粗产品,经蒸馏得到产品;
①操作1、2、3相同为分液体,,需用到的主要玻璃仪器有烧杯和分液漏斗;
②无水固体的作用是干燥,除去有机物中的水分;
③操作5利用沸点不同,进行分离,名称为蒸馏;
(5)A.量筒属于量出式仪器,故量取苯后,无需洗涤残留液,A正确;
B.往浓硝酸中加入浓硫酸后,过程中会产生大量热量,应该冷却后加入苯,B错误;
C.托盘天平左物右码,故左盘称量,C正确;
D.提纯操作中,不可省去操作2、3,会增大药品用量,D错误;
故选BD;
(6)硝基苯的产率为;用量筒量取苯时,若俯视刻度线会导致量取的苯偏少,产品偏小,测定产率偏低。
18.(16分)聚氯乙烯(PVC)和用作汽油抗震剂的CH3CH2Cl的合成路线如下图。
(1)A有两种同分异构体,其中沸点较低的名称为_______。
(2)过程①是_______。
A.分馏 B.裂解 C.裂化 D.干馏
(3)A和M的关系是_______。
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
(4)实验室制备B的反应方程式为_______。
(5)E中官能团的名称为_______;D生成E和W的反应类型为_______。
(6)上述由M合成CH3CH2Cl的过程未采用光照条件的可能原因是_______。
(7)若A在恒温恒压反应器中进行反应①,反应后得到的混合气体,其平均摩尔质量为36 g/mol,则A的分解率是_______。(保留两位小数)。
(8)工业上也可用电石为原料合成PVC,其他无机试剂任选,写出合成路线_______(合成路线常反应试剂反应试剂用的表达方式为:目标产物)。
【答案】(1)2-甲基丙烷(1分)
(2)B(1分)
(3)A(1分)
(4) (2分)
(5)碳碳双键、氯原子(1分) 消去反应(1分)
(6)乙烷在光照下与Cl2发生取代反应,会生成一氯乙烷、二氯乙烷等多种副产物,而在 250–500℃条件下主要生成一氯乙烷,产物更纯净(2分)
(7) (3分)
(8) (4分)
【分析】以丁烷为初始原料,首先通过裂解反应生成乙烯和乙烷;乙烯与氯气经加成反应得到 1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷再经消去反应生成氯乙烯和氯化氢,氯乙烯通过加聚反应制得聚氯乙烯,而氯化氢可与氧气反应再生氯气以循环使用;同时,裂解得到的乙烷在 250–500℃条件下与氯气发生取代反应,生成氯乙烷。
【解析】(1)A 为分子式的烷烃,同分异构体为正丁烷和 2-甲基丙烷(异丁烷)。支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,故沸点较低的是 2-甲基丙烷。
(2)过程①是将丁烷分解为乙烯和乙烷等小分子烃,属于裂解反应,故选B。
(3)A 为丁烷,M 为乙烷,二者结构相似、分子组成相差2个CH2,属于同系物,故选A。
(4)B是乙烯,实验室通过乙醇在浓硫酸催化下脱水制备。
(5)E是CH2=CHCl,含有碳碳双键和氯原子。D 为 1,2 -二氯乙烷(CH2ClCH2Cl),在高温高压下发生消去反应生成氯乙烯和氯化氢。
(6)乙烷在光照下与Cl2发生取代反应,会生成一氯乙烷、二氯乙烷等多种副产物,而在 250–500℃条件下主要生成一氯乙烷,产物更纯净。
(7)丁烷分解反应。设起始丁烷为n mol,分解率为α ,则分解的丁烷为nα mol,生成和各nα mol,剩余丁烷为。反应后总物质的量。总质量不变,仍为58n g。平均摩尔质量,即分解率为。
(8)电石与水反应生成乙炔,乙炔与HCl加成生成CH2=CHCl,CH2=CHCl聚合生成PVC,合成路线为:
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2025-2026学年高二化学单元自测卷(苏教版选择性必修3)
专题3 石油化工的基础物质——烃·基础卷(参考答案)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
D
A
D
C
C
D
D
A
D
D
B
C
B
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)
(1) 、 (2分) D(2分)
(2)4(2分)
(3)2,5-二甲基-3-乙基己烷(2分)
(4)3(2分)
(5)2,7-二甲基-2,6-壬二烯(2分)
16.(14分)
(1)AD(2分)
(2)C8H8(2分) 20(2分)
(3)3(2分) (2分)
(4)BC(2分)
(5)②>④>①>③(2分)
17.(16分)
(1)B(2分)
(2)sp(2分)
(3) (2分)
(4)分液漏斗(1分) 除去有机物中的水分(2分) 蒸馏(1分)
(5)BD(2分)
(6) (2分) 偏低(2分)
18.(16分)
(1)2-甲基丙烷(1分)
(2)B(1分)
(3)A(1分)
(4) (2分)
(5)碳碳双键、氯原子(1分) 消去反应(1分)
(6)乙烷在光照下与Cl2发生取代反应,会生成一氯乙烷、二氯乙烷等多种副产物,而在 250–500℃条件下主要生成一氯乙烷,产物更纯净(2分)
(7) (3分)
(8) (4分)
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二化学单元自测卷(苏教版选择性必修3)
专题3 石油化工的基础物质——烃·基础卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.根据成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回的照片和数据分析,土卫六“酷似地球经常下雨”,不过“雨”的成分是以液态甲烷为主的一些碳氢化合物。下列说法中,错误的是
A.甲烷的球棍模型为 B.甲烷是一种比较洁净的能源
C.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.甲烷的二氯代物无同分异构体
2.下列化学用语表示不正确的是
A.NH3的空间填充模型: B.3,3-二甲基戊烷的键线式:
C.顺-2-丁烯的结构简式: D.乙炔的电子式:
3.下列有关乙烯的说法正确的是
A.可使酸性溶液褪色 B.电子式为
C.与水生成乙醇的反应属于取代反应 D.分子中碳原子杂化类型为
4.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃随相对分子质量的增大,熔点、沸点逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃的密度随相对分子质量的增大逐渐增大
C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃能使溴水、酸性溶液因发生反应而都褪色
5.有一种烃的球棍模型如图,另一种有机物与该烃分子式相同,且有四个甲基。则关于的说法中正确的是
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.的一氯代物有3种
C.不溶于水且密度比水小 D.一定是二甲基丁烷
6.具有明显现象的官能团特征反应常被用来鉴别有机化合物。下列各组有机物的鉴别所选试剂不能达到目的是
A.苯、溴苯、乙醇:水 B.环己烷、环己烯:酸性高锰酸钾溶液
C.苯、甲苯:溴水 D.甲苯、四氯化碳、裂化汽油:溴水
7.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D.若改用溴水溶液验证乙炔的性质,则不需要用硫酸铜溶液除杂
8.某烷烃与氯气反应只能生成一种一氯取代物,该烃的结构简式是
A. B.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
C. D.
9.下列有关的分子结构的说法不正确的是
A.6个碳原子有可能都在一条直线上 B.在一条直线上的碳原子最多有四个
C.6个碳原子可能都在同一平面内 D.键长由长到短为C—C、C=C、
10.紫苏中含有一种天然化合物,在镇咳、袪痰和抑菌方面有显著作用,其结构如图所示(已知将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示有一个碳原子)。下列说法错误的是
A.化合物X的分子式为 B.化合物X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1molX可与发生反应 D.化合物X中的所有碳原子都在同一个平面上
11.烷烃M的一种裂化反应如下,其中N能使溴的四氯化碳溶液褪色。
下列化学用语或图示正确的是
A.M的空间结构:直线形
B.N的球棍模型:
C.P的二氯代物的电子式:
D.N的加聚产物的结构简式:
12.下列说法正确的是
A.乙烯与丁二烯是同系物
B.等质量的乙炔和苯分别充分燃烧,消耗的量相同
C.二甲基丁烷的核磁共振氢谱上有5个峰
D.的名称为二甲基乙基辛烷
13.化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物,部分合成路线如下:
下列说法错误的是
A.1molX最多能和6molH2发生加成反应 B.Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1:2
C.Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D.X、Y、Z都能使酸性KMnO4溶液褪色
14.下列关于有机物的说法正确的是
A.有机物与溴等物质的量加成,产物有5种
B.苯氧乙酸[ ]的芳香同分异构体中,同时含-CH3、-OH 和-COOH 的共有 10 种
C.每个抗坏血酸分子()中有1个手性碳原子
D.某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有3种(考虑立体异构)
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(12分)学习《有机化学基础》领略有机化学的魅力,回答下列问题:
(1)青蒿素(分子结构如图所示)是我国科学家屠呦呦从传统中药中提取的治疗疟疾的有机化合物。
青蒿素含有的官能团除过氧基外还有________(写结构简式),青蒿素属于_______。(填标号)
A.脂肪烃 B.脂肪烃衍生物 C.芳香族化合物 D.脂环化合物 E.醚类
(2)C5H11Cl的同分异构体结构中只含两个甲基有_______种。
(3)的系统命名为_______。
(4)该烃与加成时(物质的量之比为1:1)所得产物有_______种。
(5)已知烯烃能被酸性溶液氧化,例如:
某烃的分子式为,1mol该烃在催化剂作用下可以吸收;用热的酸性溶液氧化,得到下列三种有机物:;;。由此推断该烃的名称为________。
16.(14分)“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正立方体结构,其碳架结构如图所示(碳、氢原子未画出,每个折点代表一个碳原子)。
(1)从烃的分类角度看,立方烷属于_____。
A.脂环烃 B.烯烃 C.芳香烃 D.饱和烃
(2)“立方烷”分子式为_____,1个“立方烷”分子中含有_____个σ键。
(3)该“立方烷”的六氯代物有_____种同分异构体;芳香烃中有一种化合物与“立方烷”互为同分异构体,则该芳香烃的结构简式为_____。
(4)“立方烷”可能发生的反应或变化有_____(从A、B、C、D中选择)。
A.可使溴水反应褪色
B.不能使的溶液褪色
C.能发生取代反应
D.能发生加成反应
(5)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是_____。
① ② ③ ④
17.(16分)硝基苯是一种重要的化工原料,某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率,制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下:
查阅资料,反应机理包括以下三个反应。
Ⅰ.___________
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。
(2)的中心原子采用___________杂化。
(3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。
(4)反应结束后,提纯硝基苯的实验过程如下。
已知:
摩尔质量/(g·mol-1)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯
78
0.88
5.5
80.1
均不溶于水,易溶于有机溶剂
硝基苯
123
1.21
5.7
210.9
①操作1、2、3相同,需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。
②无水固体的作用是___________。
③操作5的名称为___________。
(5)实验过程涉及的下列操作中,错误的是___________(填字母)。
A.量筒量取苯后,无需洗涤残留液 B.往浓硝酸中加入浓硫酸后,立即加入苯
C.将产品放置在托盘天平左盘称量 D.提纯操作中,可省去操作2、3
(6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时,若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。
18.(16分)聚氯乙烯(PVC)和用作汽油抗震剂的CH3CH2Cl的合成路线如下图。
(1)A有两种同分异构体,其中沸点较低的名称为_______。
(2)过程①是_______。
A.分馏 B.裂解 C.裂化 D.干馏
(3)A和M的关系是_______。
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
(4)实验室制备B的反应方程式为_______。
(5)E中官能团的名称为_______;D生成E和W的反应类型为_______。
(6)上述由M合成CH3CH2Cl的过程未采用光照条件的可能原因是_______。
(7)若A在恒温恒压反应器中进行反应①,反应后得到的混合气体,其平均摩尔质量为36 g/mol,则A的分解率是_______。(保留两位小数)。
(8)工业上也可用电石为原料合成PVC,其他无机试剂任选,写出合成路线_______(合成路线常反应试剂反应试剂用的表达方式为:目标产物)。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第5页(共8页) 试题 第6页(共8页)
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