内容正文:
2024—2025学年上学期高二11月考试
化学试题卷
常用相对原子质量:H1 He4 O16 C12 Zn65 S32 Cl35.5 Fe56 Al27 I127 Ca40 Na23 S32 Mn55 Cu64 Li7
第I卷 选择题(共60分)
一、选择题(本题包括30小题,每小题2分,共60分)
1. 下列有机化合物的分类正确的是
A. 醛 B. 醇
C. 酮 D. 芳香烃
2. 下列有机物的官能团名称和分类错误的是
A. CH3C≡CH,碳碳三键,炔烃
B. ,羟基,二元醇
C. CH3CH2OOCH,酯基,酯类
D. OHCCH2CH2CHO,醛基,二元醛
3. 有机物的正确命名为
A. 2-乙基-3,3-二甲基戊烷 B. 3,3-二甲基-4-乙基戊烷
C. 3,3,4-三甲基己烷 D. 3,4,4-三甲基己烷
4. “辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100.如图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为
A. 1,1,3,3—四甲基丁烷 B. 2,2,4,4—四甲基丁烷
C. 2,4,4—三甲基戊烷 D. 2,2,4—三甲基戊烷
5. 研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是
A. 蒸馏→分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法→研究确定有机物元素组成的有效方法
C. 红外光谱图→确定有机物分子中的官能团或化学键
D. 对粗苯甲酸提纯时操作为:加热溶解,蒸发结晶,过滤
6. 下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是
A. 甲苯 B. 乙烷 C. 丙炔 D. 1,3−丁二烯
7. 下列说法不正确的是
A. 乙醇和丙三醇互为同系物
B. 和互为同位素
C. 和互为同素异形体
D. 丙酮()和()互为同分异构体
8. 下列有关烷烃的说法中正确的是
A. 烷烃的分子组成都满足CnH2n+2(n≥1),彼此都是同系物
B. 戊烷(C5H12)有三种同分异构体
C. CH3Cl只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构而不是平面结构
D. 正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上
9. 下列关于苯的叙述正确的是
A. 反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B. 反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C. 反应③为取代反应,有机产物是一种烃的衍生物
D. 反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
10. 有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚1,3-丁二烯;⑤2-丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是
A. ③④⑤⑧ B. ④⑤⑧
C. ④⑤⑦⑧ D. ③④⑤⑦⑧
11. 下列对有机物的描述错误的是
A. 1mol完全燃烧消耗11molO2
B. 乙烷和1-丁炔的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2O
C. 相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的量相同
D. 相同物质的量的丙烷、丙烯和丙炔3种物质完全燃烧,生成的气体在标准状况下的体积相同
12. 由乙烯的性质推测丙烯()的性质,错误的是
A. 能使酸性溶液褪色
B. 能在空气中燃烧
C. 与溴发生加成反应的产物是
D. 聚丙烯的结构可以表示为
13. 下列说法不正确的是
石油分馏产品乙烯1,2-二溴乙烷
A. 石油是由烃组成的混合物
B. ①主要发生物理变化
C. ②是石油的裂化、裂解
D. ③属于取代反应
14. 某有机物的结构简式为:,下列说法不正确的是
A. 该有机物属于饱和烷烃
B. 该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷
C. 该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷互为同系物
D. 该烃的一氯取代产物共有8种
15. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
⑧烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2(n≥1)的烃不一定是烷烃
④所有烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A. ①④ B. ②③ C. ①②④ D. ①③⑤
16. 下列有机反应中,不属于取代反应的是
A. +Cl2+HCl
B.
C.
D. +HONO2+H2O
17. 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志,这是由于乙烯在石油化工生产中具有广泛的用途。下列关于乙烯的用途叙述不正确的是
A. 以乙烯为原料可以合成聚乙烯等制备生活用品的材料
B. 乙烯可以用来制备1,2-二溴乙烷()
C. 乙烯可以与水发生加成反应制备乙醇(CH3CH2OH)
D. 乙烯可以与HBr发生加成反应制备二溴乙烷()
18. 和、、、等同属于离子型碳化物,请通过制的反应进行思考,从中得到必要的启示,判断下列反应产物正确的是
A. 水解生成乙烷() B. 水解生成丙炔()
C. 水解生成丙炔() D. 水解生成乙烯()
19. 含有一个三键的炔烃,氢化后的产物结构简式为:,此炔烃可能的结构简式有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
20. 下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是
A. 甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色(生成)
C. 甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
D. 1mol甲苯与3molH2发生加成反应
21. 在苯的同系物中加入少量酸性溶液,振荡后褪色,正确的解释为
A. 苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B. 苯环受侧链影响易被氧化
C. 侧链受苯环影响易被氧化
D. 由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
22. 下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是
①;②;③;④;⑤;⑥
A. ③④ B. ②⑤ C. ①②⑤⑥ D. ②③④⑤⑥
23. 对苯乙烯的下列叙述,①能使酸性KMnO4溶液褪色②可发生加成反应③可溶于水④可溶于苯中⑤能与浓HNO3发生取代反应⑥所有原子可能共平面,正确的是( )
A. 仅①②④⑤ B. 仅①②⑤⑥ C. 仅①②④⑤⑥ D. 全部正确
24. 已知C-C键可以绕键轴旋转,结构简式为的烃,下列说法正确的是
A. 分子中最多有12个碳原子处于同一平面上
B. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C. 该烃的一氯取代物最多有4种
D. 该烃是苯的同系物
25. 下列化合物分别与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物只
有一种同分异构体的是
A. 乙苯 B. 1,3,5-三甲基苯
C. 1,2,4-三甲基苯 D. 1,2,3-三甲基苯
26. 用相对分子质量为57的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得芳香烃产物的数目有
A. 3种 B. 4种 C. 6种 D. 12种
27. 已知分子式为C12H12的物质A结构简式为,A苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的异构体的数目有( )种
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
28. 下列各组物质中,属于同分异构体的是
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
29. 化学工作者一直关注食品安全,发现有人将工业染料“苏丹红I号”非法用作食用色素。苏丹红是一系列人工合成染料,其中“苏丹红4号”的结构式如下
下列关于“苏丹红4号”说法正确的是
A. 不能发生加成反应 B. 属于芳香烃
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 属于甲苯同系物
30. 下列说法正确的是
A. 丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B. 丙烯所有原子均在同一平面上
C. 所有碳原子一定在同一平面上
D. 至少有16个原子共平面
第II卷 非选择题(共40分)
31. 三个装有CH4和Cl2 混合气体的集气瓶,用玻璃片盖好瓶口后,分别作如下处理,各有怎样的现象发生?
(1)①置于黑暗中: _____________________;
②将点燃的镁条靠近集气瓶外壁: ________________________;
③放在有光线的房子里: __________________________________。
(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是___________(填反应类型)反应,请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式: ________________________________。
(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代产物,则生成HCl的物质的量为_________。
A.2.5mol B.2mol C.1.25mol D.0.5mol
32. 某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种,沸点为148℃)的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
图1
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_______,分子式为_______。
步骤三;确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______。
33. .按要求完成下列问题:
(1)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为________________。
(2)的名称为________,1 mol该烃完全燃烧需消耗氧气的物质的量为________。
(3)某烯烃分子中只含有1个碳碳双键,相对分子质量为70,该烯烃的分子式为________;若该烯烃与足量的加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃的结构简式可能为________________________________。
34. 某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
请回答下列问题:
(1)写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式____________________________,其中冷凝管所起的作用为导气和________,Ⅳ中球形干燥管的作用是__________。
(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_________________________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是______________________。
(4)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体。简述如何实现这一操作:______________________________________。
(5)纯净的溴苯是无色油状的液体,这个装置制得的溴苯呈红棕色,原因是里面混有______________,将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用__________洗涤,振荡,分液;③蒸馏。
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2024—2025学年上学期高二11月考试
化学试题卷
常用相对原子质量:H1 He4 O16 C12 Zn65 S32 Cl35.5 Fe56 Al27 I127 Ca40 Na23 S32 Mn55 Cu64 Li7
第I卷 选择题(共60分)
一、选择题(本题包括30小题,每小题2分,共60分)
1. 下列有机化合物的分类正确的是
A. 醛 B. 醇
C. 酮 D. 芳香烃
【答案】B
【解析】
【详解】A.当醛基连在链烃基或苯环侧链上时,则为醛,而 中醛基连在O原子上,不是醛,属于酯类,A错误;
B.与苯环的支链相连的有机物属于醇,属于醇,B正确;
C.CH₃OCH₃的官能团是醚键,属于醚类;酮的官能团是羰基,该物质没有羰基,不属于酮,C错误;
D.含苯环的烃为芳香烃,该物质中无苯环,不属于芳香烃,D错误;
故选B。
2. 下列有机物的官能团名称和分类错误的是
A. CH3C≡CH,碳碳三键,炔烃
B. ,羟基,二元醇
C. CH3CH2OOCH,酯基,酯类
D. OHCCH2CH2CHO,醛基,二元醛
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质含有碳碳三键,且只含有碳氢两种元素,为炔烃,故A正确;
B.中羟基直接与苯环相连,官能团为酚羟基,属于酚类物质,故B错误;
C.CH3CH2OOCH中含有的官能团为酯基,属于酯类物质,故C正确;
D.OHCCH2CH2CHO中的官能团为醛基,且官能团数目为2,属于二元醛,故D正确;
答案选B。
3. 有机物的正确命名为
A. 2-乙基-3,3-二甲基戊烷 B. 3,3-二甲基-4-乙基戊烷
C. 3,3,4-三甲基己烷 D. 3,4,4-三甲基己烷
【答案】C
【解析】
【分析】烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,据此得出是“某烷”,然后从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,当两端离支链一样近时,要从支链多的一端开始编号,将取代基写在“某烷”的前面,据此分析;
【详解】烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,此烷烃的主链有6个碳原子,故为己烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,而当两端离支链一样近时,要从支链多的一端开始编号,故在3号碳原子上有两个甲基,在4号碳原子上有一个甲基,则该有机物的名称为3,3,4−三甲基己烷,故C正确;
答案选C。
4. “辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100.如图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为
A. 1,1,3,3—四甲基丁烷 B. 2,2,4,4—四甲基丁烷
C. 2,4,4—三甲基戊烷 D. 2,2,4—三甲基戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】由球棍模型可知,异辛烷分子中最长碳链含有5个碳原子,侧链为3个甲基,名称为2,2,4—三甲基戊烷,故选D。
5. 研究有机物的一般步骤:分离提纯→确定最简式→确定分子式→确定结构式。以下研究有机物的方法错误的是
A. 蒸馏→分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法→研究确定有机物元素组成的有效方法
C. 红外光谱图→确定有机物分子中的官能团或化学键
D. 对粗苯甲酸提纯时操作为:加热溶解,蒸发结晶,过滤
【答案】D
【解析】
【详解】A.蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法,液态有机混合物是互溶的,沸点不相同,一般采用蒸馏法分离提纯,故A正确;
B.利用燃烧法,能得到有机物燃烧后的无机产物,并作定量测定,最后算出各元素原子的质量分数,得到实验式或最简式,故B正确;
C.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,所有用红外光谱图确定有机物分子中的官能团或化学键,故C正确;
D.粗苯甲酸经过加热溶解→趁热抽滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥→纯苯甲酸,故D错误。
综上所述,答案为D。
6. 下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是
A. 甲苯 B. 乙烷 C. 丙炔 D. 1,3−丁二烯
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲苯中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A不选;
B、乙烷是烷烃,所有原子不可能共平面,B不选;
C、丙炔中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,C不选;
D、碳碳双键是平面形结构,因此1,3-丁二烯分子中两个双键所在的两个面可能重合,所有原子可能共平面,D选。
答案选D。
7. 下列说法不正确的是
A. 乙醇和丙三醇互为同系物
B. 和互为同位素
C. 和互为同素异形体
D. 丙酮()和()互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.结构相似,组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物,乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇,丙三醇是饱和三元醇,两者所含官能团数目不同,不互为同系物,A错误;
B.质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素,35Cl的质子数为17,中子数为18,37Cl的质子数为17,中子数为20,两者质子数相同、中子数不同,互为同位素,B正确;
C.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,O2和O3是由氧元素组成的不同的单质,两者互为同素异形体,C正确;
D.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,D正确;
答案选A。
8. 下列有关烷烃的说法中正确的是
A. 烷烃的分子组成都满足CnH2n+2(n≥1),彼此都是同系物
B. 戊烷(C5H12)有三种同分异构体
C. CH3Cl只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构而不是平面结构
D. 正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.符合通式CnH2n+2的一定是烷烃,但符合通式CnH2n+2的不同物质一定互为同系物,还可能是同分异构体,A错误;
B.C₅H₁₂的同分异构体一共有三种,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,B正确;
C.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl都不存在同分异构体,即CH3Cl只有一种结构,不能说明甲烷是正四面体结构还是平面结构,C错误;
D.烷烃分子中有多个碳原子呈锯齿形连接,碳原子不在一条直线上,D错误;
故选B。
9. 下列关于苯的叙述正确的是
A. 反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B. 反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C. 反应③为取代反应,有机产物是一种烃的衍生物
D. 反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
【答案】BC
【解析】
【详解】A.苯与液溴发生取代反应生成苯,溴苯密度比水大,在下层,故A错误;
B.苯在空气中燃烧,发生氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟,故B正确;
C.苯与硝酸在浓硫酸条件下发生硝化反应生成硝基苯(属于取代反应),硝基苯中除了含有C、H,还含有N、O,不属于烃,属于烃的衍生物,故C正确;
D.苯分子间没有碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间的特殊的键,故D错误;
故选:BC。
10. 有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚1,3-丁二烯;⑤2-丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是
A. ③④⑤⑧ B. ④⑤⑧
C. ④⑤⑦⑧ D. ③④⑤⑦⑧
【答案】B
【解析】
【详解】①甲烷不含碳碳双键,既不能使高锰酸钾溶液褪色又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;②苯分子中不含碳碳双键,既不能使高锰酸钾溶液褪色又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;③聚乙烯不含碳碳双键,既不能使高锰酸钾溶液褪色又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;④聚1,3-丁二烯中含有碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑤2-丁炔含有碳碳三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑥环己烷不含碳碳双键,既不能使高锰酸钾溶液褪色又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑦邻二甲苯能使高锰酸钾褪色,不能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑧环己烯含有碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能使溴的四氯化碳溶液褪色;
既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是④⑤⑧,选B。
11. 下列对有机物的描述错误的是
A. 1mol完全燃烧消耗11molO2
B. 乙烷和1-丁炔的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2O
C. 相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的量相同
D. 相同物质的量的丙烷、丙烯和丙炔3种物质完全燃烧,生成的气体在标准状况下的体积相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物分子式为C8H12,根据(x+)计算1mol该有机物消耗11molO2,A正确;
B.二者化学式中氢原子数均为6,B正确;
C.苯分子中的碳、氢原子数较多,故等物质的量的乙炔和苯完全燃烧的耗氧量不同,C错误;
D.相同物质的量的三种有机物中碳原子数相同,因而产生的二氧化碳的体积相同,D正确;
故选C。
12. 由乙烯的性质推测丙烯()的性质,错误的是
A. 能使酸性溶液褪色
B. 能在空气中燃烧
C. 与溴发生加成反应的产物是
D. 聚丙烯的结构可以表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使其褪色,A正确;
B.丙烯属于烃,可燃烧生成二氧化碳和水,B正确;
C.丙烯与溴发生加成反应的产物是,C错误;
D.发生加聚反应生成聚丙烯(),D正确;
答案选C。
13. 下列说法不正确的是
石油分馏产品乙烯1,2-二溴乙烷
A. 石油是由烃组成的混合物
B. ①主要发生物理变化
C. ②是石油的裂化、裂解
D. ③属于取代反应
【答案】D
【解析】
【分析】石油是多种烷烃、环烷烃的混合物,它们的沸点不同,石油通过分馏得到沸点比较接近的种类数目较少的烃的混合物。然后以石油馏分为原料,通过高温裂解产生乙烯,乙烯与溴水发生加成反应产生1,2-二溴乙烷。
【详解】A.石油是由多种烷烃、环烷烃组成的混合物,A正确;
B.①是根据多种烷烃、环烷烃组成的混合物的沸点的不同,采用分馏方法分离,在该过程中没有新物质产生,因此发生的主要是物理变化,B正确;
C.②是以石油的馏分为原料,在高温条件下通过石油的裂化、裂解,得到主要是乙烯、丙烯等短链气态不饱和烃,C正确;
D.乙烯通入溴水或溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,故发生的反应类型是加成反应,D错误;
故合理选项是D。
14. 某有机物的结构简式为:,下列说法不正确的是
A. 该有机物属于饱和烷烃
B. 该烃的名称是3-甲基-5-乙基庚烷
C. 该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷互为同系物
D. 该烃的一氯取代产物共有8种
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物只含碳碳单键和碳氢键,且碳骨架为链状,属于饱和烷烃,A正确;
B.选择含7个碳原子的最长碳链为主链,按使简单支链编号较小的方向编号,3号碳上有甲基、5号碳上有乙基,名称为3-甲基-5-乙基庚烷,B正确;
C.该烃与2,5-二甲基-3-乙基己烷均含10个碳原子,分子式均为,但碳骨架不同,二者互为同分异构体,不是同系物,C错误;
D.以庚烷主链编号,主链1~7号碳上的氢原子对应7类位置;5号碳所连乙基上的两个碳分别与主链6、7号碳对称等效,不增加新位置,3号碳所连甲基另形成1类位置,共有8类不同化学环境的氢原子,故一氯取代产物有8种,D正确;
故选C。
15. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
⑧烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2(n≥1)的烃不一定是烷烃
④所有烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A. ①④ B. ②③ C. ①②④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①在烷烃分子中,只存在C-C键和C-H键,所有的化学键都是单键①正确;
②所有的烷烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色,②错误;
③分子通式为CnH2n+2(n≥1)的烃,碳原子形成的全是单键,是饱和烃,所以一
定是烷烃,③错误;
④所有的烷烃都含有C-H键,在光照条件下都能与氯气发生取代反应,④正确;
⑤光照条件下,乙烷不能和溴单质发生加成反应,乙烷通入溴水中,不能使溴水褪色,⑤错误;
综合以上分析,只有①④正确,故选A。
16. 下列有机反应中,不属于取代反应的是
A. +Cl2+HCl
B.
C.
D. +HONO2+H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.光照条件下,侧链中的一个氢原子被氯原子取代,转化为,同时生成,属于取代反应,A错误;
B.乙醇与氧气反应生成乙醛和水,乙醇发生氧化反应,不属于取代反应,B正确;
C.有机物中的氯原子被羟基取代,碳碳双键保持不变,属于卤代烃的水解反应,也属于取代反应,C错误;
D.在浓硫酸、加热条件下,苯环上的一个氢原子被硝基取代并生成水,属于取代反应,D错误;
故选B。
17. 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志,这是由于乙烯在石油化工生产中具有广泛的用途。下列关于乙烯的用途叙述不正确的是
A. 以乙烯为原料可以合成聚乙烯等制备生活用品的材料
B. 乙烯可以用来制备1,2-二溴乙烷()
C. 乙烯可以与水发生加成反应制备乙醇(CH3CH2OH)
D. 乙烯可以与HBr发生加成反应制备二溴乙烷()
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯发生加聚反应可以合成聚乙烯,故A正确;
B.乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故B正确;
C.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,可用于工业制取乙醇,故C正确;
D.乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,故D错误;
故选:D。
18. 和、、、等同属于离子型碳化物,请通过制的反应进行思考,从中得到必要的启示,判断下列反应产物正确的是
A. 水解生成乙烷() B. 水解生成丙炔()
C. 水解生成丙炔() D. 水解生成乙烯()
【答案】C
【解析】
【分析】和水反应生成乙炔,这说明碳化物水解时,碳阴离子结合的氢原子数等于其所带的负电荷数。
【详解】A.水解反应为:,生成,A错误;
B.水解反应为:,生成CH4,B错误;
C.水解反应为:,生成丙炔,C正确
D.水解反应为:,生成,D错误;
故选C。
19. 含有一个三键的炔烃,氢化后的产物结构简式为:,此炔烃可能的结构简式有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【详解】根据炔烃与氢气加成反应的原理,推知该烷烃分子中两个相邻的碳原子均带2个氢原子的碳原子间是对应炔烃存在位置,故该炔烃可能的结构简式有、2种;
故选B。
20. 下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是
A. 甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
B. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色(生成)
C. 甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
D. 1mol甲苯与3molH2发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.与HNO3反应只能生成, 与HNO3反应生成,说明—CH3对苯环的性质产生了影响,A项正确;
B.CH4、都不能使酸性KMnO4溶液褪色,而与之反应生成 ,说明苯环对—CH3产生了影响,B项错误;
C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰,说明该有机物中C的质量分数大,C项错误;
D.1mol甲苯与3molH2发生加成反应,苯也与氢气加成,所以无对应关系,D项错误;
故答案选A。
21. 在苯的同系物中加入少量酸性溶液,振荡后褪色,正确的解释为
A. 苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B. 苯环受侧链影响易被氧化
C. 侧链受苯环影响易被氧化
D. 由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
【答案】C
【解析】
【详解】在苯的同系物中加入少量酸性溶液,振荡后褪色,与苯环直接相连的碳原子被氧化为羧基,说明侧链受苯环影响易被氧化,故选C。
22. 下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是
①;②;③;④;⑤;⑥
A. ③④ B. ②⑤ C. ①②⑤⑥ D. ②③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①甲苯分子中含有1个苯环、侧链是甲基,是苯的同系物,属于芳香烃,故①不符合题意;
②苯乙烯分子中含有1个苯环、侧链是乙烯基,属于芳香烃,但不是苯的同系物,故②符合题意;
③硝基苯中含有硝基,属于烃的衍生物,不属于芳香烃,故③不符合题意;
④苯酚中含有羟基,属于烃的衍生物,不属于芳香烃,故④不符合题意;
⑤联苯分子中含有2个苯环,属于芳香烃,但不是苯的同系物,故⑤符合题意;
⑥异丙苯分子中含有1个苯环、侧链是异丙基,是苯的同系物,属于芳香烃,故⑥不符合题意;
②⑤符合题意,故选B。
23. 对苯乙烯的下列叙述,①能使酸性KMnO4溶液褪色②可发生加成反应③可溶于水④可溶于苯中⑤能与浓HNO3发生取代反应⑥所有原子可能共平面,正确的是( )
A. 仅①②④⑤ B. 仅①②⑤⑥ C. 仅①②④⑤⑥ D. 全部正确
【答案】C
【解析】
【详解】①苯乙烯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故①正确;
②苯乙烯含有碳碳双键、苯环,可与氢气发生加成反应,故②正确;
③苯乙烯不溶于水,故③错误;
④有机物易溶于有机溶剂中,因此苯乙烯可溶于苯中,故④正确;
⑤苯乙烯中苯环能与浓HNO3发生取代反应,故⑤正确;
⑥苯是平面,乙烯是平面,苯乙烯中所有原子可能共平面,故⑥正确;
综上所述,答案为C。
24. 已知C-C键可以绕键轴旋转,结构简式为的烃,下列说法正确的是
A. 分子中最多有12个碳原子处于同一平面上
B. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C. 该烃的一氯取代物最多有4种
D. 该烃是苯的同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.与苯环直接相连的C原子处于苯中H原子的位置,处于苯环形成的平面,2个苯环相连的C原子及该C原子对位位置的C原子处于同一直线,故最少有6+1+2=9个C原子处于同一平面,旋转连接2个苯环的碳碳单键,可以使2个苯环形成的平面处于同一平面,故所以C原子都可以共面,选项A错误;
B.所有C原子可能共面,但对某一苯环,苯环中6个C、与苯环相连甲基上的C、另一苯环上的与苯相连的C及对位C一定共面,即至少9个C原子共面,选项B正确;
C.分子中有5种H原子,分别为苯环上的4个H原子、甲基上的H原子,故其一氯代物有5种,选项C错误;
D.该烃含有2个苯环,不是苯的同系物,选项D错误。
答案选B。
25. 下列化合物分别与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物只
有一种同分异构体的是
A. 乙苯 B. 1,3,5-三甲基苯
C. 1,2,4-三甲基苯 D. 1,2,3-三甲基苯
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:A.乙苯与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物有邻间对三种结构,A错误;B. 1,3,5-三甲基苯与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物只有一种结构,B正确;C. 1,2,4-三甲基苯与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物有三种结构,C错误;D. 1,2,3-三甲基苯与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物有三种结构,D错误。故答案B。
考点:考查同分异构体和同分异构现象。
26. 用相对分子质量为57的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得芳香烃产物的数目有
A. 3种 B. 4种 C. 6种 D. 12种
【答案】D
【解析】
【分析】根据烷基组成通式-CnH2n+1,结合式量为57,确定烷基,再根据烷烃的同分异构体中等效氢确定烷基同分异构体数目,利用等效H判断甲苯苯环上的H原子种类有3种,再利用组合计算判断。
【详解】烷基组成通式为-CnH2n+1,烷基式量为57,则:14n+1=57,解得:n=4,该烷基为-C4H9,该烷基结构有 ,共4种;甲苯苯环上的H原子种类有3种,故-C4H9取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为4×3=12,故选D。
【点睛】本题考查同分异构体的书写,关键根据烷基式量为57的确定烷基,注意利用等效氢判断可能的烷基异构情况与苯环中氢原子种类。
27. 已知分子式为C12H12的物质A结构简式为,A苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的异构体的数目有( )种
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
【答案】A
【解析】
【详解】苯环上的四溴代物可以看作苯环六溴代物其中2个溴原子被2个H原子取代,故四溴代物与二溴代物同分异构体数目相同,由于二溴代物有9种同分异构体,故四溴代物的同分异构体数目也为9种,故选A。
【点睛】注意换元法的利用,芳香烃的苯环上有多少种可被取代的氢原子,就有多少种取代产物,若有n个可被取代的氢原子,那么m个取代基(m<n)的取代产物与(n-m)个取代基的取代产物的种数相同。
28. 下列各组物质中,属于同分异构体的是
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
【答案】B
【解析】
【分析】分子式相同,但结构不同的化合物互称为同分异构体,结合有机物的结构简式分析判断;
【详解】A.和的分子式不同,不是同分异构体,二者互为同系物,故A错误;
B.H2N—CH2—COOH和H3C—CH2—NO2的分子式相同,结构不同属于同分异构体,故B正确;
C.CH3—CH2—CH2—COOH和H3C—CH2—CH2—CH2—COOH的分子式不同,官能团相同,结构相差一个CH2,是同系物不是同分异构体,故C错误;
D.H3C—CH2—O—CH2—CH3和CH3CH(CH3)CH3的分子式不同,前面是醚,后面的是烷烃,故D错误;
答案选B。
29. 化学工作者一直关注食品安全,发现有人将工业染料“苏丹红I号”非法用作食用色素。苏丹红是一系列人工合成染料,其中“苏丹红4号”的结构式如下
下列关于“苏丹红4号”说法正确的是
A. 不能发生加成反应 B. 属于芳香烃
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 属于甲苯同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含有苯环,可与氢气发生加成反应,A错误;
B.分子中除了碳、氢元素还有氮、氧元素,不属于烃,B错误;
C.分子中-CH3及酚羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;
D.该化合物不是烃,不是甲苯的同系物,D错误。
【点评】类比甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色、苯酚常温下能被氧气氧化,可知该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色;同系物是指结构相似、分子组成相差n个CH2的化合物。
30. 下列说法正确的是
A. 丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B. 丙烯所有原子均在同一平面上
C. 所有碳原子一定在同一平面上
D. 至少有16个原子共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷为正四面体结构,丙烷可以看作甲烷中的2个H被2个甲基代替,所以分子中3个碳原子不在一条直线上,故A错误;
B.丙烯结构简式为CH2=CH-CH3,丙烯分子中含有1个单键碳,不可能所有原子在同一平面上,故B错误;
C.标有*号的碳原子通过单键连接了3个碳原子,不可能所有碳原子在同一平面上,故C错误;
D.该分子中在同一条直线上的原子有8个(),再加上其中一个苯环上的8个原子,所以至少有16个原子共平面,故D正确;
选D。
第II卷 非选择题(共40分)
31. 三个装有CH4和Cl2 混合气体的集气瓶,用玻璃片盖好瓶口后,分别作如下处理,各有怎样的现象发生?
(1)①置于黑暗中: _____________________;
②将点燃的镁条靠近集气瓶外壁: ________________________;
③放在有光线的房子里: __________________________________。
(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是___________(填反应类型)反应,请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式: ________________________________。
(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代产物,则生成HCl的物质的量为_________。
A.2.5mol B.2mol C.1.25mol D.0.5mol
【答案】 ①. ①无明显现象 ②. ②爆炸 ③. ③黄绿色逐渐变浅,有油状液滴生成 ④. 取代 ⑤. CH4+Cl2CH3Cl+HCl ⑥. C
【解析】
【分析】(1)①根据甲烷和氯气反应的条件解答;
②点燃的镁条放热;
③根据甲烷与氯气反应的产物的性质解答;
(2)甲烷和氯气发生反应,甲烷分子中的氢原子被氯原子取代.
(3)先根据碳原子守恒计算四种有机物的物质的量,氯气发生的取代反应是1个氯原子替换出1个氢原子,另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢,从氢原子、氯原子守恒的角度分析;
【详解】(1)①甲烷与氯气反应须在光照的条件下反应,所以,在黑暗的条件下,无明显现象;
②镁和氧气在点燃的条件下发生反应,放出的热量,同时产生耀眼的强光,使CH4和Cl2 混合气体能在光照时发生取代反应,该反应放出热量,是气体体积急剧膨胀发生爆炸现象;
③甲烷与氯气反应,可生成有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等,其中二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷为油状液体,因此放在有光线的房子里,黄绿色的氯气被逐步反应消耗,会看到气体的颜色变浅,有油状液滴生成;
(2)甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代,生成一氯甲烷和氯化氢,故答案为取代;CH4+Cl2CH3Cl+HCl;
(3)0.5molCH4生成等物质的量的4种取代产物,即0.125mol CH3Cl、0.125molCH2Cl2、0.125 molCHCl3、0.125 molCCl4,生成HCl的物质的量为n(HCl)=0.125 mol×l+0.125mol×2+ 0.125mol×3+0.125mol×4=1.25mol,故合理选项是C。
【点睛】本题考查甲烷的性质、反应现象、反应特点及反应产物的有关计算的知识,注意甲烷与氯气发生取代反应的特点以及生成物的性质,要从固体、液体、气体三个方面描述反应现象。
32. 某化学兴趣小组借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种,沸点为148℃)的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)蒸馏装置如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
图1
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为_______,分子式为_______。
步骤三;确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(2) ①. 88 ②. C4H8O2
(3) ①. 羟基、酮羰基 ②.
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管),仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流装置中,故答案为:蒸馏烧瓶;仪器y;
【小问2详解】
M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为2×44=88;计算该有机物中氧元素的质量分数:w(O)=100%-54.5%-9.1%=36.4%,分子内各元素原子的个数比:N(C)∶N(H)∶N(O)= =2∶4∶1,即实验式为:C2H4O,设分子式为(C2H4O)n,则44n=88,n=2,则分子式为C4H8O2,故答案为:88;C4H8O2;
【小问3详解】
根据核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化字键,其结构简式为:,所含官能团为羟基、酮羰基,故答案为:羟基、酮羰基;。
33. .按要求完成下列问题:
(1)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为________________。
(2)的名称为________,1 mol该烃完全燃烧需消耗氧气的物质的量为________。
(3)某烯烃分子中只含有1个碳碳双键,相对分子质量为70,该烯烃的分子式为________;若该烯烃与足量的加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃的结构简式可能为________________________________。
【答案】(1) (2) ①. 环十二烷 ②. 18 mol
(3) ①. ②. 、、
【解析】
【小问1详解】
烷烃的通式为,代入相对分子质量72得,解得,即该烷烃为戊烷的同分异构体。烷烃的沸点规律为:支链越多,分子间作用力越弱,沸点越低,因此支链最多的新戊烷(2,2-二甲基丙烷)沸点最低,结构简式为。
【小问2详解】
该键线式为12个碳原子构成的环烷烃,根据环烷烃命名规则,总碳数为12的单环烷烃命名为环十二烷,分子式为。烃的燃烧耗氧公式为,代入得该烃耗氧量为。
【小问3详解】
单烯烃的通式为,代入相对分子质量70可得:,解得,因此分子式为。该烯烃加氢后得到含3个甲基的戊烷,(即异戊烷,正戊烷仅含2个甲基、新戊烷有4个甲基,均不符合要求),反向移动双键位置,即可得到3种符合条件的烯烃结构为、、。
34. 某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
请回答下列问题:
(1)写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式____________________________,其中冷凝管所起的作用为导气和________,Ⅳ中球形干燥管的作用是__________。
(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_________________________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是______________________。
(4)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体。简述如何实现这一操作:______________________________________。
(5)纯净的溴苯是无色油状的液体,这个装置制得的溴苯呈红棕色,原因是里面混有______________,将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用__________洗涤,振荡,分液;③蒸馏。
【答案】 ①. ②. 冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气) ③. 防倒吸 ④. 吸收溴蒸气 ⑤. III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 ⑥. 关闭K1和分液漏斗活塞,开启K2 ⑦. 溴(Br2) ⑧. NaOH溶液
【解析】
【分析】苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于液溴易挥发,会干扰溴化氢的检验,需要利用苯除去溴。利用氢氧化钠溶液吸收尾气,由于溴化氢极易溶于水,需要有防倒吸装置,根据生成的溴苯中含有未反应的溴选择分离提纯的方法。据此解答。
【详解】(1)装置Ⅱ中发生的主要化学反应是苯和液溴的取代反应,反应的化学方程式为。由于苯和液溴易挥发,则其中冷凝管所起的作用为导气和冷凝回流(冷凝苯和Br2蒸气)。由于溴化氢极易溶于水,则Ⅳ中球形干燥管的作用是防倒吸。
(2)Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰溴离子检验;
(3)因从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,因此能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀。
(4)因装置Ⅱ中含有溴化氢气体能污染空气,使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气;操作方法为关闭K1和分液漏斗活塞,开启K2。
(5)纯净的溴苯是无色油状的液体,这个装置制得的溴苯呈红棕色,原因是里面混有单质溴,由于单质溴能与氢氧化钠溶液反应,则将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用氢氧化钠溶液洗涤,振荡,分液;③蒸馏。
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