内容正文:
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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·提升卷
(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.化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.“天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属
B.制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体
C.电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体,表现出晶体的各向异性
D.乙烯可用作水果催熟剂,也是氧割焰的主要气体
2.下列化学用语表达正确的是
A.有手性碳原子
B.乙醇的球棍模型:
C.的名称:2,5,5-三甲基己烷
D.顺式聚异戊二烯的结构简式:
3. 下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法中正确的是
①它们既不是同系物,也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
4. 下列说法不正确的是
A.丙烷和丁烷互称为同系物
B.CH3CH2CH(CH3)2的名称为3-甲基丁烷
C.沸点:正戊烷>甲烷
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
5.碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A.1 mol该物质最多可消耗
B.该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C.该有机物中三种C-H键的键能:②>①>③
D.该有机物不含有手性碳
6.溴苯是一种有机合成原料,广泛应用于药物合成,实验室中用苯和液溴制备溴苯的装置如图所示。下列说法错误的是
A.该反应不需要在加热条件下进行
B.乙中试剂可为
C.可用溴水代替液溴
D.装置丙中有浅黄色沉淀生成,说明反应为取代反应
7.高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是(不考虑立体异构)
A.b生成a的反应属于加聚反应
B.均能发生水解反应和还原反应
C.b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物
D.a的链节与b分子中氢元素的质量分数不同
8.已知:。有机物被酸性氧化后的产物为:、,则该有机物的结构简式可能为
A. B.
C. D.
9.丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材,具有镇痛、消炎、解热的功效,乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代反应和加成反应
C.不含手性碳原子
D.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
10.聚合物X(结构简式如图a)经硫化后可得到硫化顺丁橡胶(局部结构示意图如图b),下列说法不正确的是
A.聚合物X在硫化过程中仅涉及键的变化
B.聚合物X能发生氧化反应,橡胶的老化与该反应有关
C.聚合物X的单体为1,3-丁二烯
D.聚合物X在硫化过程中由线型结构链接为网状结构,强度增大
11.二噁英是一类物质的统称,这类物质的母体是,其中苯环上的氢原子如果被氯原子取代,所得到的物质毒性约是KCN的100倍。当两个氯原子取代该母体苯环上的氢原子时,所得的二氯代物(不考虑立体异构)有
A.7种 B.10种 C.8种 D.9种
12.苯的硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯()进行该反应(反应过程不变),反应速率无明显变化。下列说法不正确的是
已知:C-D键能大于C-H键能。
A.苯的硝化反应属于取代反应
B.用氘代苯进行反应时,i中有C-D键的断裂与形成
C.用氘代苯进行反应时,ii的反应速率减小
D.图示过程的反应速率主要由i决定
13.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,结果如图:
下列说法错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3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-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
14.化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为,下列说法正确的是
A.y的二氯代物有4种
B.x、y和z均能与溴水发生反应
C.z中的所有原子在同一平面上
D.x的同分异构体不是只有y和z
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)烃在化工生产过程中有重要意义。
(1)某烷烃的结构如图所示,该烷烃的系统命名为__________,其一氯代物有__________种。
(2)螺环有机物()是一种重要的有机催化剂,其分子式是__________,该分子中含有_______个手性碳原子,所有碳原子能否处于同一个平面上__________(填“能”、“否”)。
(3)某烷烃的结构简式为:
①若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有__________种结构(不考虑顺反异构)。
②若该烃是炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有__________种结构。
(4)丙烯(CH3CH=CH2)使酸性KMnO4溶液褪色的反应类型是__________反应,写出丙烯加聚生成聚丙烯的化学反应方程式__________。
(5)环戊二烯的结构简式是,其与等物质的量溴的四氯化碳溶液反应,发生1,4-加成的化学方程式是__________。
(6)下列物质属于芳香烃且属于苯的同系物的是__________。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
16.(16分)回答下列问题:
(1)写出聚合生成高分子化合物的化学方程式___________。
(2)2-戊烯存在顺反异构,写出反-2-戊烯的结构简式:___________。
(3)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有___________种。
(4)已知臭氧氧化反应如下:
①R1CH=CHR2被氧化为R1CHO和R2CHO
②
由此推断某烯烃C4H8被臭氧氧化的产物有___________种,其中核磁共振氢谱只出现一组峰的产物的结构简式为___________(写一种)。
(5)写出1,3-环己二烯与发生1,4-环加成反应的化学方程式:___________。
(6)某物质A是塑料纤维工业中可降解新型材料PLA的首选原料。
由质谱可知A的相对分子质量为___________;再结合红外光谱、核磁共振氢谱可知A的结构简式为___________。
17.(16分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下所示:
苯
溴
溴苯
密度/
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解性
微溶
微溶
微溶
请按要求回答下列问题:
(1)溴苯的制备:
①写出实验室制备溴苯的化学方程式:_______。
②装置c的名称是_______;在a中加入15mL苯和少量铁屑,在b中小心地加入4mL液溴。向a中逐滴滴入液溴至液溴滴完。装置c的作用是_______。常温下,装置d中发生的反应有_______、_______。
(2)分离提纯:
①向反应后的a中加入10mL水,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向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的目的是_______。所得滤液中除了溴苯外,还含有的主要杂质为_______(填物质名称)。要进一步提纯,需要进行_______(填操作名称)。
(3)产率计算:
将分离提纯后的产品进行测定,得到4.0mL产品。计算得实验产率为_______。(保留三位有效数字)(已知:苯的相对分子质量为78;溴的相对分子质量为160;溴苯的相对分子质量为157)
18.(12分)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知:a.
b.+ClCH2CH3+HCl
c.苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数比为___________;
(2)反应②的化学反应类型为___________,苯乙烯中官能团的名称为___________;
(3)聚苯乙烯的结构简式为___________;
(4)写出反应⑤的化学方程式___________;
(5)写出以苯为原料制备 的合成路线流程图___________(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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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·提升卷
(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.化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.“天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属
B.制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体
C.电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体,表现出晶体的各向异性
D.乙烯可用作水果催熟剂,也是氧割焰的主要气体
2.下列化学用语表达正确的是
A.有手性碳原子
B.乙醇的球棍模型:
C.的名称:2,5,5-三甲基己烷
D.顺式聚异戊二烯的结构简式:
3. 下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法中正确的是
①它们既不是同系物,也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
4. 下列说法不正确的是
A.丙烷和丁烷互称为同系物
B.CH3CH2CH(CH3)2的名称为3-甲基丁烷
C.沸点:正戊烷>甲烷
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
5.碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A.1 mol该物质最多可消耗
B.该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C.该有机物中三种C-H键的键能:②>①>③
D.该有机物不含有手性碳
6.溴苯是一种有机合成原料,广泛应用于药物合成,实验室中用苯和液溴制备溴苯的装置如图所示。下列说法错误的是
A.该反应不需要在加热条件下进行
B.乙中试剂可为
C.可用溴水代替液溴
D.装置丙中有浅黄色沉淀生成,说明反应为取代反应
7.高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是(不考虑立体异构)
A.b生成a的反应属于加聚反应
B.均能发生水解反应和还原反应
C.b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物
D.a的链节与b分子中氢元素的质量分数不同
8.已知:。有机物被酸性氧化后的产物为:、,则该有机物的结构简式可能为
A. B.
C. D.
9.丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材,具有镇痛、消炎、解热的功效,乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代反应和加成反应
C.不含手性碳原子
D.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
10.聚合物X(结构简式如图a)经硫化后可得到硫化顺丁橡胶(局部结构示意图如图b),下列说法不正确的是
A.聚合物X在硫化过程中仅涉及键的变化
B.聚合物X能发生氧化反应,橡胶的老化与该反应有关
C.聚合物X的单体为1,3-丁二烯
D.聚合物X在硫化过程中由线型结构链接为网状结构,强度增大
11.二噁英是一类物质的统称,这类物质的母体是,其中苯环上的氢原子如果被氯原子取代,所得到的物质毒性约是KCN的100倍。当两个氯原子取代该母体苯环上的氢原子时,所得的二氯代物(不考虑立体异构)有
A.7种 B.10种 C.8种 D.9种
12.苯的硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯()进行该反应(反应过程不变),反应速率无明显变化。下列说法不正确的是
已知:C-D键能大于C-H键能。
A.苯的硝化反应属于取代反应
B.用氘代苯进行反应时,i中有C-D键的断裂与形成
C.用氘代苯进行反应时,ii的反应速率减小
D.图示过程的反应速率主要由i决定
13.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,结果如图:
下列说法错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3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-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
14.化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为,下列说法正确的是
A.y的二氯代物有4种
B.x、y和z均能与溴水发生反应
C.z中的所有原子在同一平面上
D.x的同分异构体不是只有y和z
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)烃在化工生产过程中有重要意义。
(1)某烷烃的结构如图所示,该烷烃的系统命名为__________,其一氯代物有__________种。
(2)螺环有机物()是一种重要的有机催化剂,其分子式是__________,该分子中含有_______个手性碳原子,所有碳原子能否处于同一个平面上__________(填“能”、“否”)。
(3)某烷烃的结构简式为:
①若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有__________种结构(不考虑顺反异构)。
②若该烃是炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有__________种结构。
(4)丙烯(CH3CH=CH2)使酸性KMnO4溶液褪色的反应类型是__________反应,写出丙烯加聚生成聚丙烯的化学反应方程式__________。
(5)环戊二烯的结构简式是,其与等物质的量溴的四氯化碳溶液反应,发生1,4-加成的化学方程式是__________。
(6)下列物质属于芳香烃且属于苯的同系物的是__________。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
16.(16分)回答下列问题:
(1)写出聚合生成高分子化合物的化学方程式___________。
(2)2-戊烯存在顺反异构,写出反-2-戊烯的结构简式:___________。
(3)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有___________种。
(4)已知臭氧氧化反应如下:
①R1CH=CHR2被氧化为R1CHO和R2CHO
②
由此推断某烯烃C4H8被臭氧氧化的产物有___________种,其中核磁共振氢谱只出现一组峰的产物的结构简式为___________(写一种)。
(5)写出1,3-环己二烯与发生1,4-环加成反应的化学方程式:___________。
(6)某物质A是塑料纤维工业中可降解新型材料PLA的首选原料。
由质谱可知A的相对分子质量为___________;再结合红外光谱、核磁共振氢谱可知A的结构简式为___________。
17.(16分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下所示:
苯
溴
溴苯
密度/
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解性
微溶
微溶
微溶
请按要求回答下列问题:
(1)溴苯的制备:
①写出实验室制备溴苯的化学方程式:_______。
②装置c的名称是_______;在a中加入15mL苯和少量铁屑,在b中小心地加入4mL液溴。向a中逐滴滴入液溴至液溴滴完。装置c的作用是_______。常温下,装置d中发生的反应有_______、_______。
(2)分离提纯:
①向反应后的a中加入10mL水,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向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的目的是_______。所得滤液中除了溴苯外,还含有的主要杂质为_______(填物质名称)。要进一步提纯,需要进行_______(填操作名称)。
(3)产率计算:
将分离提纯后的产品进行测定,得到4.0mL产品。计算得实验产率为_______。(保留三位有效数字)(已知:苯的相对分子质量为78;溴的相对分子质量为160;溴苯的相对分子质量为157)
18.(12分)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知:a.
b.+ClCH2CH3+HCl
c.苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数比为___________;
(2)反应②的化学反应类型为___________,苯乙烯中官能团的名称为___________;
(3)聚苯乙烯的结构简式为___________;
(4)写出反应⑤的化学方程式___________;
(5)写出以苯为原料制备 的合成路线流程图___________(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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(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.化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.“天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点高于其各组分金属
B.制造C919飞机的材料——氮化硅属于共价晶体
C.电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体,表现出晶体的各向异性
D.乙烯可用作水果催熟剂,也是氧割焰的主要气体
【答案】B
【解析】A.合金的熔点通常低于其各组分金属的熔点,即铝合金的熔点低于其各组分金属,A错误;B.氮化硅是原子间通过共价键结合形成的空间网状结构,属于共价晶体,具有高熔点、高硬度和化学稳定性,可用作制造C919飞机的材料,B正确;C.液晶材料是介于液态和晶态之间的物质,既具有液体的流动性、黏度、形变性等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等,表现出类似晶体的各向异性,但本身不属于晶体,C错误;D.乙烯可用作水果催熟剂,但氧割焰的主要气体是乙炔(不是乙烯),乙炔在氧气中燃烧能产生高温火焰用于切割金属,D错误;故选B。
2.下列化学用语表达正确的是
A.有手性碳原子
B.乙醇的球棍模型:
C.的名称:2,5,5-三甲基己烷
D.顺式聚异戊二烯的结构简式:
【答案】D
【解析】A.该有机物中为sp3杂化的C原子,其没有完全不相同的四个取代基,因此该结构中无手性碳原子,A错误;B.乙醇的球棍模型为,题中所给的是空间填充模型,B错误,C.根据烷烃的系统命名法可知,该有机物的名称为2, 2, 5-三甲基己烷,C错误;D.两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体,则顺式聚异戊二烯的结构简式为,D正确;故答案选D。
3. 下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法中正确的是
①它们既不是同系物,也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【答案】D
【解析】①乙烷、乙烯、乙炔,结构不相似,不是同系物,分子式不同,也不是同分异构体,故①正确;②乙烷只有碳碳单键和碳氢键,是饱和烃,乙烯、乙炔中有碳碳双键、三键是不饱和烃,故②正确;③乙烯、乙炔中有碳碳双键、三键能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色,故③正确;④乙烷、乙烯、乙炔都能燃烧,乙炔含碳量最高,燃烧火焰最明亮,有浓烟,故④正确;⑤乙烯、乙炔中有碳碳双键、三键能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,故⑤错误;综上,正确说法为①②③④,故选D。
4. 下列说法不正确的是
A.丙烷和丁烷互称为同系物
B.CH3CH2CH(CH3)2的名称为3-甲基丁烷
C.沸点:正戊烷>甲烷
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
【答案】B
【解析】A.丙烷和丁烷均为烷烃,同时均满足CnH2n+2,即结构相似,组成上相差一个CH2,则互称为同系物,A正确;B.CH3CH2CH(CH3)2的名称为2-甲基丁烷,原命名时编号错误,B错误;C.已知烷烃随着碳原子数增多,熔沸点依次升高,则沸点:正戊烷>甲烷,C正确;D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式均为C4H10,结构不同,二者互为同分异构体,D正确;故答案为:B。
5.碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,则该碳原子形成的键的键长越短。对于有机化合物,下列说法错误的是
A.1 mol该物质最多可消耗
B.该有机物分子中,位于同一平面上的原子最多有9个
C.该有机物中三种C-H键的键能:②>①>③
D.该有机物不含有手性碳
【答案】C
【解析】A.该物质中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,1 mol该物质最多可消耗,A正确;B.分子中,连接三键的碳原子及与三键碳原子直接相连的原子在同一直线上,连接双键的碳原子及与双键碳原子直接相连的原子在同一平面上。由于C-C单键可以旋转。该有机物骨架上的8个原子(5个C和3个H)可以共平面,再通过旋转甲基,可以使其上的一个H原子也进入该平面,故最多有9个原子共平面,B正确; C.由图中C原子的空间构型可知:①号C原子采用sp2杂化,②号C原子采用sp3杂化,③号C原子采用sp杂化,碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多,即p成分越少,该碳原子的形成的C-H键键长越短,而sp杂化时p成分少,碳原子形成的C-H键键长短,sp3杂化时p成分多;碳原子形成的C-H键键长长,所以编号所指三根C-H键键长正确顺序为②>①>③,而键长越长,键能越小,则键能:②<①<③,C错误;D.手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。该分子中的饱和碳原子连接的不是四个完全不同的原子或原子团,不含手性碳,D正确;故选C。
6.溴苯是一种有机合成原料,广泛应用于药物合成,实验室中用苯和液溴制备溴苯的装置如图所示。下列说法错误的是
A.该反应不需要在加热条件下进行
B.乙中试剂可为
C.可用溴水代替液溴
D.装置丙中有浅黄色沉淀生成,说明反应为取代反应
【答案】C
【解析】该反应利用苯和液溴的取代反应制备溴苯,该反应也会生成HBr,同时,HBr中含有挥发的溴。因此,要先将生成的气体通入装置乙以除去其中的溴,之后通入溶液以检测HBr,最后将气体通入蒸馏水以吸收尾气,据此作答。
A.苯和液溴的反应在常温下可以进行,不需要加热,A正确;B.由分析可知,装置乙的作用是除去HBr中的溴。可以溶解溴,同时不与HBr发生反应,因此,可以用纯化生成的气体,B正确;C.溴水无法与苯发生反应,因此不能用溴水代替液溴,C错误;D.装置丙中生成的浅黄色沉淀是AgBr,说明装置甲中反应中生成HBr,发生了取代反应,D正确;故答案选C。
7.高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是(不考虑立体异构)
A.b生成a的反应属于加聚反应
B.均能发生水解反应和还原反应
C.b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物
D.a的链节与b分子中氢元素的质量分数不同
【答案】D
【解析】A.b生成a双键断开,生成高分子化合物,属于加聚反应,A正确;B.a、b均含有酯基能发生水解反应,a含有苯环,b含有碳碳双键均能发生还原反应,B正确;C.b中含有碳碳双键,与发生加成反应可形成以下二溴代物:、、、,最多可生成4种二溴代物,C正确;D.b生成a的反应属于加聚反应,a的链节与b分子具有相同的最简式,且其中氢元素的质量分数相同,D错误;故答案选D。
8.已知:。有机物被酸性氧化后的产物为:、,则该有机物的结构简式可能为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】有机物,计算不饱和度:,说明含有2个双键结构。A.A的结构为,分子式为,氧化产物为、、,与题干产物不符,A不符合题意;B.B的结构为,氧化后得到产物为、和与题干产物不符,B错误;C.C的结构为,分子式为,碳碳双键断裂氧化后,产物恰好为和,与题干要求一致,C正确;D.D的结构为,分子式为,不符合题干要求的,氧化产物为、,与题干产物不符,D错误;故选C。
9.丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材,具有镇痛、消炎、解热的功效,乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代反应和加成反应
C.不含手性碳原子
D.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
【答案】D
【解析】A.化合物中存在C=N双键,该双键的C原子连接苯环侧链和-CH3(两个不同基团),N原子连接-O-R(R为后续链状结构)和孤对电子(两个不同“基团”),满足顺反异构条件,A正确;B.苯环可发生取代反应(如卤代),烷基H可发生取代;C=N双键和苯环可发生加成反应(如加氢),B正确;C.手性碳原子需连有四个不同基团,该分子中所有sp3杂化的C原子均连接重复基团(如-CH2-连两个H),无手性碳原子,C正确;D.分子中含六元含N环(如哌嗪环),环中N、C原子为sp3杂化,呈椅式构象(立体结构),不可能共平面,故除H外其他原子不可能共平面,D错误;故选D。
10.聚合物X(结构简式如图a)经硫化后可得到硫化顺丁橡胶(局部结构示意图如图b),下列说法不正确的是
A.聚合物X在硫化过程中仅涉及键的变化
B.聚合物X能发生氧化反应,橡胶的老化与该反应有关
C.聚合物X的单体为1,3-丁二烯
D.聚合物X在硫化过程中由线型结构链接为网状结构,强度增大
【答案】A
【解析】A.根据图b可知,硫化过程中涉及碳碳双键的断裂和碳硫单键的形成,所以涉及σ键和π键的变化,A错误;B.聚合物X中含碳碳双键,容易被氧化,所以橡胶的老化与该反应有关,B正确;C.图a为1,3-丁二烯经过加聚得到的高聚物,所以其单体为1,3-丁二烯,C正确;D.聚合物X在硫化过程中形成的网状结构,强度比线状结构的大,D正确;故选A。
11.二噁英是一类物质的统称,这类物质的母体是,其中苯环上的氢原子如果被氯原子取代,所得到的物质毒性约是KCN的100倍。当两个氯原子取代该母体苯环上的氢原子时,所得的二氯代物(不考虑立体异构)有
A.7种 B.10种 C.8种 D.9种
【答案】B
【解析】如图所示,该有机物中有两种氢原子:其中1、4、5、8四个位置的氢原子等效,2、3、6、7四个位置的氢原子等效;采用“定一移一”的方法可知:当一个氯原子取代1位置的氢原子时,另一个氯原子的取代位置有7种,即可得到7种二氯代物;当一个氯原子取代2位置的氢原子时,另一个氯原子取代3、6、7位置的氢原子可得三种取代产物,故所得二氯代物有10种,故选B。
12.苯的硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯()进行该反应(反应过程不变),反应速率无明显变化。下列说法不正确的是
已知:C-D键能大于C-H键能。
A.苯的硝化反应属于取代反应
B.用氘代苯进行反应时,i中有C-D键的断裂与形成
C.用氘代苯进行反应时,ii的反应速率减小
D.图示过程的反应速率主要由i决定
【答案】B
【解析】A.苯的硝化反应中,苯环上的氢原子被硝基(-NO2)取代,属于取代反应,A正确;B.步骤i为进攻苯环形成中间体,此时苯环中的C-D键未断裂(中间体中仍存在C-D键),C-D键的断裂发生在步骤ii(中间体失去D⁺),故i中无C-D键的断裂与形成,B错误;C.C-D键能大于C-H键能,键能越大断裂越难,步骤ii为中间体断裂C-D键失去D⁺,因此用氘代苯时ii的反应速率减小,C正确;D.若总反应速率由ii决定,因C-D键断裂更难,总速率应减小,但题干中反应速率无明显变化,说明决速步为i(i中不涉及C-D键断裂,速率不受同位素影响),D正确;答案选B。
13.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,结果如图:
下列说法错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3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-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
【答案】C
【解析】A.异丁烷结构为(CH3)3CH,分子中含2种氢,两个溴原子可以取代同一甲基上的氢,或取代不同甲基上的氢,或分别取代甲基和CH上的氢,则二溴代物有3种,A正确;
B.异丁烷溴代主要产物为(CH3)3CBr,对应自由基为(CH3)3C·,少量(CH3)2CHCH2Br产物对应(CH3)2CHCH2·,产物比例由自由基稳定性决定,故比稳定,B正确;
C.丙烷(CH3CH2CH3)含2种氢,溴代时形成2种自由基中间体:(CH3)2CH·和·CH2CH2CH3,前者更稳定,则2-溴丙烷含量高于1-溴丙烷,C错误;
D.卤代反应引发步骤为卤素单质在光照下断裂化学键生成卤素自由基,此为反应启动的关键,D正确;
故答案为C。
14.化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为,下列说法正确的是
A.y的二氯代物有4种
B.x、y和z均能与溴水发生反应
C.z中的所有原子在同一平面上
D.x的同分异构体不是只有y和z
【答案】D
【解析】A.根据y的结构可知,其二氯代物有3种,分别是棱的两端,面对角线两端和体对角线两端,A错误;B.这三种结构中,只有x和z的结构中含有碳碳双键,能够使溴水褪色,而y的结构中没有双键,所以不能使溴水褪色,B错误;C.z为环辛四烯,为避免反芳香性,分子呈非平面的“盆式”结构,所有原子不可能在同一平面上,C错误;D.x的同分异构体除y和z两种外,还有等多种其他结构,D正确;故答案选D。
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)烃在化工生产过程中有重要意义。
(1)某烷烃的结构如图所示,该烷烃的系统命名为__________,其一氯代物有__________种。
(2)螺环有机物()是一种重要的有机催化剂,其分子式是__________,该分子中含有_______个手性碳原子,所有碳原子能否处于同一个平面上__________(填“能”、“否”)。
(3)某烷烃的结构简式为:
①若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有__________种结构(不考虑顺反异构)。
②若该烃是炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有__________种结构。
(4)丙烯(CH3CH=CH2)使酸性KMnO4溶液褪色的反应类型是__________反应,写出丙烯加聚生成聚丙烯的化学反应方程式__________。
(5)环戊二烯的结构简式是,其与等物质的量溴的四氯化碳溶液反应,发生1,4-加成的化学方程式是__________。
(6)下列物质属于芳香烃且属于苯的同系物的是__________。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
【答案】(1)2,2,4-三甲基戊烷(1分) 4(1分)
(2)C9H16 (1分) 2 (1分) 否(1分)
(3)5(1分) 1(1分)
(4)氧化(1分) nCH2=CHCH3(2分)
(5)+Br2→(2分)
(6)③⑤(2分)
【解析】(1)根据烷烃的结构如图所示可知,主链共有5个C,从右边开始编号,则系统命名为2,2,4-三甲基戊烷;该烷烃共有4种等效氢,则其一氯代物有4种。
(2)根据有机物结构简式,其分子式是C9H16;手性碳原子是指连有四个不同基团的碳原子,该结构中连接甲基的碳原子满足,则该分子中含有2个手性碳原子;该结构中存在饱和烷烃碳原子,则所有碳原子不能处于同一个平面上。
(3)
①根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,该烷烃的碳链结构为,5号碳原子上没有H原子,与其相连接C原子不能形成碳碳双键,能形成双键位置有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和6之间、4和7之间,单烯烃共有5种结构。
②根据炔烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带2个氢原子的碳原子间是对应炔烃存在碳碳三键的位置,该烷烃的碳链结构为,能形成三键位置只有1和2之间,炔烃只有1种结构。
(4)
酸性KMnO4溶液具有强氧化性,则丙烯使酸性KMnO4溶液褪色的反应类型是氧化反应;丙烯在催化剂作用下加聚生成聚丙烯,化学反应方程式为nCH2=CHCH3。
(5)
环戊二烯与等物质的量溴的四氯化碳溶液反应,发生1,4-加成生成,化学方程式为+Br2→。
(6)芳香烃是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,仅由碳和氢两种元素组成,苯的同系物需满足以下条件:分子中仅有一个苯环结构,苯环上的取代基必须是烷基,则下列物质属于芳香烃且属于苯的同系物的是③⑤。
16.(16分)回答下列问题:
(1)写出聚合生成高分子化合物的化学方程式___________。
(2)2-戊烯存在顺反异构,写出反-2-戊烯的结构简式:___________。
(3)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有___________种。
(4)已知臭氧氧化反应如下:
①R1CH=CHR2被氧化为R1CHO和R2CHO
②
由此推断某烯烃C4H8被臭氧氧化的产物有___________种,其中核磁共振氢谱只出现一组峰的产物的结构简式为___________(写一种)。
(5)写出1,3-环己二烯与发生1,4-环加成反应的化学方程式:___________。
(6)某物质A是塑料纤维工业中可降解新型材料PLA的首选原料。
由质谱可知A的相对分子质量为___________;再结合红外光谱、核磁共振氢谱可知A的结构简式为___________。
【答案】(1)n (2分)
(2) (2分)
(3)3(2分)
(4)4 (2分) (2分)
(5) +(2分)
(6)90(2分) (2分)
【解析】(1)
催化剂作用下含有碳碳双键的苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应的化学方程式为n ;
(2)
2-戊烯分子存在顺反异构,其中反-2-戊烯的结构简式为;
(3)分子式为C4H8的烯烃可能为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯,共有3种;
(4)
分子式为C4H8的烯烃可能为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯,由题给信息可知,1-丁烯被臭氧氧化的产物为甲醛、丙醛,2-丁烯被臭氧氧化的产物为乙醛,2-甲基丙烯被臭氧氧化的产物为甲醛、丙酮,则烯烃C4H8被臭氧氧化的产物可能为甲醛、乙醛、丙醛、丙酮共有4种,其中的核磁共振氢谱只出现一组峰;
(5)
1,3-环己二烯与发生1,4-环加成的反应为催化剂作用下1,3-环己二烯与苯乙炔发生加成反应生成,反应的化学方程式为 +;
(6)
由质谱图可知,A的最大质荷比为90,则A的相对分子质量为90;由红外光谱图可知,A分子中含有羧基、羟基;由核磁振氢谱图可知,A分子中有4中等效氢,峰值面积比为1:1:1:3,则A的结构简式为。
17.(16分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下所示:
苯
溴
溴苯
密度/
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解性
微溶
微溶
微溶
请按要求回答下列问题:
(1)溴苯的制备:
①写出实验室制备溴苯的化学方程式:_______。
②装置c的名称是_______;在a中加入15mL苯和少量铁屑,在b中小心地加入4mL液溴。向a中逐滴滴入液溴至液溴滴完。装置c的作用是_______。常温下,装置d中发生的反应有_______、_______。
(2)分离提纯:
①向反应后的a中加入10mL水,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向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的目的是_______。所得滤液中除了溴苯外,还含有的主要杂质为_______(填物质名称)。要进一步提纯,需要进行_______(填操作名称)。
(3)产率计算:
将分离提纯后的产品进行测定,得到4.0mL产品。计算得实验产率为_______。(保留三位有效数字)(已知:苯的相对分子质量为78;溴的相对分子质量为160;溴苯的相对分子质量为157)
【答案】(1) ① (2分)
②球形冷凝管(1分) 冷凝回流反应物(1分) 或 (2分) (2分)
(2)除去未反应的Br2和HBr(1分) 干燥(1分) 苯(1分) 蒸馏(1分)
(3)49.3%(4分)
【分析】a中,Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾,冷凝管有冷凝回流作用,提高反应物的利用率;生成的HBr和被右侧的NaOH吸收,倒扣的漏斗用于防倒吸,据此分析解题。
【解析】(1)实验室用苯和液溴在溴化铁(铁和溴反应生成作催化剂)催化下发生取代反应制备溴苯,方程式为:。装置c为球形冷凝管,利用苯和液溴易挥发的特点,冷凝回流挥发的反应物,提高原料利用率。反应中生成HBr,同时会有随气体挥发进入d装置,二者都和NaOH反应被吸收,防止污染空气,方程式为:或。
(2)粗溴苯中混有未反应的和残留的HBr,NaOH可以和这些杂质反应,从而除去它们;无水氯化钙是中性干燥剂,作用是吸收溴苯中残留的水分,干燥粗产品;苯和溴苯互溶,因此干燥后主要杂质是未反应完的苯,二者沸点差异较大,最终通过蒸馏分离提纯。
(3)计算反应物物质的量,判断过量关系: 溴不足,理论生成溴苯的质量为: 实际得到溴苯质量: 产率为:49.3%。
18.(12分)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去),回答下列问题:
已知:a.
b.+ClCH2CH3+HCl
c.苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等;第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,如-NO2、-SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数比为___________;
(2)反应②的化学反应类型为___________,苯乙烯中官能团的名称为___________;
(3)聚苯乙烯的结构简式为___________;
(4)写出反应⑤的化学方程式___________;
(5)写出以苯为原料制备 的合成路线流程图___________(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)5∶1(2分)
(2)加成反应(1分) 碳碳双键(1分)
(3) (2分)
(4)+Br2 +HBr↑(2分)
(5) (4分)
【分析】甲烷在催化剂作用下可生成乙烯和苯,苯和液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯;乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,乙苯脱氢生成苯乙烯,苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯,据此解答。
【解析】(1)乙烯分子的结构简式为CH2=CH2,共价单键为σ键,共价双键中含有1个σ键和1个π键,则乙烯分子中σ键和π键的个数比为5∶1;
(2)反应②为乙烯与苯发生加成反应生成乙苯,其反应类型为加成反应,苯乙烯()中官能团的名称为碳碳双键;
(3)苯乙烯()发生加聚反应生成聚苯乙烯,聚苯乙烯的结构简式为:;
(4)反应⑤为苯和液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,其化学方程式为:+Br2 +HBr↑;
(5)以苯为原料制备,由已知信息a可知,可由中的硝基被还原为氨基得到,中甲基位于硝基的间位,由已知信息b、c可知,可由与在作用下发生取代反应得到,可由苯发生硝化反应得到,则合成路线流程图为:。
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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·提升卷(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
B
D
D
B
C
C
D
C
D
A
B
B
C
D
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)
(1)2,2,4-三甲基戊烷(1分) 4(1分)
(2)C9H16 (1分) 2 (1分) 否(1分)
(3)5(1分) 1(1分)
(4)氧化(1分) nCH2=CHCH3(2分)
(5)+Br2→(2分)
(6)③⑤(2分)
16.(16分)
(1)n (2分)
(2) (2分)
(3)3(2分)
(4)4 (2分) (2分)
(5) +(2分)
(6)90(2分) (2分)
17.(16分)
(1) ① (2分)
②球形冷凝管(1分) 冷凝回流反应物(1分) 或 (2分) (2分)
(2)除去未反应的Br2和HBr(1分) 干燥(1分) 苯(1分) 蒸馏(1分)
(3)49.3%(4分)
18.(12分)
(1)5∶1(2分)
(2)加成反应(1分) 碳碳双键(1分)
(3) (2分)
(4)+Br2 +HBr↑(2分)
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