高中化学第二章烃测评含解析新人教版选择性必修第三册

这是一份高中化学第二章烃测评含解析新人教版选择性必修第三册，共15页。
第二章测评(时间:60分钟　分值:100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有1个选项符合题意)1.(2021吉林高二检测)下列系统命名法正确的是(　　)　　　　　 　　　　　 　　　　A.2-甲基-4-乙基戊烷B.2,3-二乙基-1-戊烯C.2-甲基-3-丁炔D.对二甲苯答案B解析先根据名称写出相应的碳骨架结构,再用系统命名法正确命名并与已知名称对照。A项,,正确名称为2,4-二甲基己烷;B项,,名称为2,3-二乙基-1-戊烯;C项,,名称为3-甲基-1-丁炔;D项,,名称为1,4-二甲苯。2.下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法不正确的是(　　)A.a能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.b的分子式为C5H12C.b和c互为同系物D.d为平面形分子,属于烷烃答案D解析a为2-甲基丙烯,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;b为新戊烷,分子式为C5H12;c为异丁烷,和b同属于烷烃,互为同系物;d为环己烷,属于环烷烃,且不是平面形分子。3.下列叙述正确的是(　　)A.丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上B.甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内C.乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面内D.2-丁烯分子中4个碳原子可能在同一条直线上答案B解析丙烷分子中3个碳原子一定不共线,A不正确。甲苯分子可看作—CH3取代了苯环中一个H原子,所以甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内,B正确。乙烷分子中碳原子和全部氢原子不可能在同一平面上,C不正确。2-丁烯(CH3CHCHCH3)中4个碳原子在同一个平面内,但是不可能在同一条直线上,D不正确。4.下列化学用语表达不正确的是(　　)①为丙烷的球棍模型②丙烯的结构简式为CH3CHCH2③某有机化合物的名称是2,3-二甲基戊烷④与C6H6互为同分异构体A.①② B.②③C.③④ D.②④答案D解析丙烷的分子式为C3H8,球棍模型为,①正确;丙烯的官能团为碳碳双键,结构简式中不能省略碳碳双键,丙烯的结构简式为CH3CHCH2,②不正确;2,3-二甲基戊烷符合烷烃的系统命名法规则,③正确;的分子式为C8H6,与C6H6的分子式不同,两者不是同分异构体,④不正确。5.(2021吉林长春高二月考)联苯的结构简式为,下列有关说法正确的是(　　)A.联苯分子中含有6个碳碳双键B.联苯的一氯代物有5种C.联苯可发生取代反应,但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化D.联苯和蒽()互为同系物答案C解析苯分子不是单双键交替的结构,所以联苯分子中不含有碳碳双键,A错误;联苯中不同化学环境的氢原子有3种,则一氯代物有3种,B错误;联苯由两个苯环相连而成,与苯的性质相似,可发生取代反应,但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;联苯和蒽()的结构不相似,组成上也不是相差若干个CH2,二者不互为同系物,D错误。 6.苯和苯乙烯是重要的化工原料,下列有关苯和苯乙烯的说法错误的是(　　)A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60 ℃反应生成硝基苯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.苯乙烯与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯答案D解析苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃发生硝化反应,生成硝基苯,A正确;苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,B正确;苯乙烯含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;苯乙烯在一定条件下能与HCl发生加成反应而不是取代反应,所以在一定条件下与HCl发生反应生成1-氯苯乙烷或2-氯苯乙烷,D错误。7.(2020山东聊城高二检测)下列反应的产物中,一定不存在同分异构体的反应是(　　)A.甲烷与氯气发生取代反应B.丙烯与水在催化剂的作用下发生加成反应C.异戊二烯[CH2C(CH3)CHCH2]与等物质的量的Br2发生加成反应D.甲苯与液溴在催化剂条件下反应答案A解析A项,甲烷与氯气发生取代反应的四种有机产物均只有一种结构;B项,丙烯与水发生加成反应的产物可以是1-丙醇或2-丙醇两种同分异构体;C项,异戊二烯与Br2可以发生1,2-加成、3,4-加成得两种产物,也可以发生1,4-加成,共有3种同分异构体;D项,甲苯与液溴在催化剂条件下反应时,邻位、对位的氢原子易被取代,可以生成一溴代物(2种)、二溴代物(2种)、三溴代物。8.某烃的结构简式如下,下列说法不正确的是(　　)A.1 mol该烃完全燃烧需消耗O2 11 molB.与氢气完全加成后的产物分子中含2个甲基C.1 mol该烃完全加成消耗Br2 3 molD.分子中一定共平面的碳原子有6个答案B解析该有机化合物的分子式为C8H12,1mol该烃完全燃烧消耗O2的物质的量为11mol,A项正确;该分子有一个支链,与氢气完全加成后的产物为CH3CH2CH2CH(CH2CH3)2,分子中含有3个甲基,B项错误;该分子含有一个和一个—C≡C—,1mol该烃完全加成消耗Br23mol,C项正确;该烃分子中含有和—C≡C—,结合乙烯和乙炔的结构判断,分子中一定共平面的碳原子有6个,D项正确。9.(2021新疆昌吉回族自治州高二月考)二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂,可用于制备高性能超分子聚合物,其结构如下图所示。下列有关二异丙烯基苯的说法错误的是(　　)A.在催化剂存在下可发生加聚反应B.与溴水混合后加入FeBr3可发生取代反应C.1 mol该物质最多可以与5 mol H2反应D.其一氯代物有5种答案B解析二异丙烯基苯分子中含有碳碳双键,在催化剂存在下可发生加聚反应,A正确;苯与溴水不能发生取代反应,可与液溴在FeBr3的催化下可发生取代反应,二异丙烯基苯与溴水只能发生加成反应,B错误;碳碳双键、苯环都能与H2发生加成反应,所以1mol该物质最多可以与5molH2反应,C正确;二异丙烯基苯分子中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯取代产物有5种,D正确。10.(2021广东茂名高二检测)某研究性学习小组所做的石蜡油(17个碳原子以上的烷烃)分解实验如图所示。下列有关说法正确的是(　　)A.装置Ⅱ中逸出的气体通入高锰酸钾溶液,发生加成反应B.石蜡油分解生成的气体中只有烯烃C.十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时,二者物质的量之比为1∶8D.装置Ⅰ中硫酸铝和碎瓷片都是催化剂答案C解析装置Ⅱ中逸出的气体通入高锰酸钾溶液,烯烃发生氧化反应,A错误;石蜡油发生的是裂解反应,所以分解生成的气体中既有烯烃,又有烷烃,B错误;十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时,按每两个碳原子作为一组,将碳碳单键打断,共可断为9截,其中8截为乙烯,一截为乙烷,乙烷与乙烯物质的量之比为1∶8,C正确;装置Ⅰ中硫酸铝是催化剂,碎瓷片的作用是防止暴沸,D错误。11.(2020辽宁锦州高二检测)类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误的结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下表中有关推论正确的是(　　)选项已知事实推论A苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色苯的同系物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B乙烯分子中所有原子在同一平面上丙烯分子中所有原子在同一平面上C乙烯在空气中燃烧有黑烟苯在空气中燃烧产生的烟更浓D烷烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而增大 答案C解析大部分苯的同系物(如甲苯)能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;丙烯分子中有饱和碳原子,所有原子不可能共面,B错误;苯含碳量更高,在空气中燃烧产生的烟更浓,C正确;炔烃的含碳量随分子中碳原子数的增大而减小,D错误。12.(2021河南洛阳高二月考)对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体,下列说法不正确的是(　　)A.对伞花烃的一氯代物有6种B.对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面C.对伞花烃属于芳香烃,也属于苯的同系物D.对伞花烃密度比水小答案A解析对伞花烃有一条对称轴,如图所示,有5种等效氢,其一氯代物有5种,故A错误;如上图所示,1号碳原子取代苯环上的氢原子,1号碳原子与苯环共面,利用三点确定一个平面,4号碳右边相连的两个碳原子有一个碳原子可能在这个平面上,因此最多有9个碳原子共平面,故B正确;对伞花烃中含有苯环,且只含有C、H两种元素,属于芳香烃,苯环侧链上只含有烷基,对伞花烃属于苯的同系物,故C正确;对伞花烃属于烃,其密度比水小,故D正确。13.(2021陕西延安高二检测)下列说法不正确的是(　　)A.甲苯与液溴在FeBr3催化条件下可生成B.甲苯和氯气光照生成的产物有4种C.邻二甲苯和液溴在光照下的取代产物可能为D.甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物只有一种答案C解析甲苯与液溴在FeBr3催化条件下发生苯环上的取代反应,可生成,故A正确;光照下甲基上的H原子被Cl原子取代,则甲苯和氯气光照生成的氯代物有3种(一氯取代有1种、二氯取代有1种、三氯取代有1种),同时还有HCl生成,所以产物共有4种,故B正确;光照下甲基上的H原子被取代,而苯环上的H原子不能被取代,故C错误;甲苯和氯气在光照条件下,只有甲基上的H原子被取代,则甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物有一种,故D正确。14.(2020天津静海高二检测)下列实验中,不能达到预期目的的是(　　)①苯、浓溴水、溴化铁混合制溴苯②用裂化汽油萃取溴水中的溴③用溴水除去混在苯中的乙烯,分液得到纯净的苯④敞口久置的电石与饱和食盐水混合制乙炔⑤将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中,溴水褪色,证明乙炔和溴水发生了加成反应A.只有②④ B.只有①③⑤C.只有①②④ D.①②③④⑤答案D解析①制取溴苯,利用的是苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下制备的,而不是浓溴水,故①错误;②裂化汽油中含有碳碳不饱和键,能与溴水发生加成反应,因此不能用裂化汽油萃取溴水中的溴,故②错误;③溴单质易溶于苯,苯中会引入新的杂质,故③错误;④敞口久置的电石能与空气中的水发生反应而变质,因此用敞口久置的电石与食盐水反应无法得到乙炔,故④错误;⑤产生的乙炔中含有H2S等杂质,H2S能与溴水发生反应,而使溴水褪色,不能证明乙炔和溴水发生了加成反应,故⑤错误。综上所述,选项D正确。15.下列说法正确的是(　　)A.某有机化合物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机化合物的组成为CnB.某种苯的同系物完全燃烧时,所得CO2和H2O的物质的量之比为3∶2,该物质分子式为C8H10C.某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应,如果反应前后气体体积不变(温度>100 ℃),则y=4;若体积减少,则y<4;否则,y>4D.相同质量的烃完全燃烧,消耗O2越多,烃中含碳元素的质量分数就越高答案C解析由题意可知,有机化合物燃烧后产物只有CO2和H2O,生成物中含有碳、氢、氧元素,依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素,氧元素不能确定,A项错误。苯的同系物的通式为CnH2n-6,其完全燃烧的化学方程式为CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O,当时,n=9,则该物质分子式为C9H12,B项错误。根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得,若反应前后气体体积不变,则y=4;若体积减少,则y小于4;反之,则大于4,C项正确。因为1mol碳原子对应消耗1mol氧气分子,4mol氢原子对应消耗1mol氧气分子,而1mol碳原子的质量为12g,4mol氢原子的质量为4g,所以相同质量的烃完全燃烧,消耗的O2越多,则烃中氢元素的质量分数越高,D项错误。二、非选择题(本题包括5小题,共55分)16.(10分)(1)乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4种有机化合物分别在一定条件下与H2充分反应。①若烃与H2反应的物质的量之比为1∶3,说明该烃分子中存在　　　　结构,它是　　　　　　。 ②若烃与H2反应的物质的量之比为1∶2,说明该烃分子中存在　　　　结构,它是　　　　。 ③苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为　　　。 (2)按分子结构决定性质的观点可推断有如下性质:①苯基部分可发生　　　　反应和　　　　反应; ②—CHCH2部分可发生　　　　　反应和　　　　　反应; ③该有机化合物滴入溴水后生成产物的结构简式为　　　　　　　　　;滴入酸性高锰酸钾溶液后生成产物的结构简式为　　　　　　。 答案(1)①苯环　甲苯②碳碳三键　乙炔　③1∶4(2)①加成　取代　②加成　氧化③　　解析(1)+H2,—C≡C—+2H2—CH2—CH2—,+3H2,+4H2。由不同的基团与H2的定量反应,可以确定分子的结构。(2)①苯环可以发生加成反应和取代反应;②碳碳双键可以发生加成反应和氧化反应;③滴入酸性高锰酸钾溶液后,苯环上的—CHCH2被氧化为羧基。17.(10分)Ⅰ.某烷烃的结构简式为。(1)用系统命名法命名该烃:　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构有　　　　　　种(不包括立体异构,下同)。 (3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的,则原炔烃的结构有　　　　　　种。 (4)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有　　　　　　种。 Ⅱ.如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物,化学家Tim Rickard将其取名为“doggycene”。请回答下列问题:(1)有机化合物doggycene的分子式为　　　　　。 (2)0.5 mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为　　　　　　mol。 (3)有关有机化合物doggycene的说法正确的是　　　。 A.该物质为苯的同系物B.该物质能发生加成反应C.该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.该物质在常温下为气态答案Ⅰ.(1)2,3-二甲基戊烷(2)5　(3)1　(4)6Ⅱ.(1)C26H26(2)16.25　(3)B解析Ⅰ.(1)该烷烃的系统命名为2,3-二甲基戊烷。(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的,则加氢后原双键两端的碳原子上至少各含有1个氢原子,故碳碳双键可能的位置为,共有5种。(3)若该烷烃是由炔烃加氢后得到的,则加氢后原碳碳三键两端的碳原子上至少各含有2个氢原子,故原炔烃只能为。(4)由该分子的结构可看出,左端两个甲基连在同一个碳原子上,两个甲基上的氢原子是等效氢原子,其他位置上的氢原子均不等效,故其一氯代烷共有6种。Ⅱ.(1)由doggycene分子的结构简式可知其分子式为C26H26。(2)由doggycene的分子式为C26H26可得,0.5mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,消耗氧气的物质的量为0.5mol×(26+)=16.25mol。(3)因doggycene的分子结构中含有苯环,且只含有C、H元素,因此该物质属于芳香烃,但根据同系物的定义可判断,该物质不属于苯的同系物;其为不饱和烃,且苯环上有烷基,故其能发生加成反应,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色。因doggycene分子含有26个碳原子,常温下不可能为气态。18.(11分)对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如下:CD已知:D的分子式为C8H8Br2,且分子中含甲基。回答下列问题:(1)B的名称为　　　　　;E中官能团的名称为　　　　　。 (2)催化剂a的化学式是　　　　　;C的结构简式为　　　　　。 (3)写出反应C→D的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　;其反应类型为　　　　　。 (4)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则M的结构有　　　　　种,其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为　　　　　。 答案(1)乙苯　碳溴键、碳碳双键(2)FeBr3　(3)+Br2+HBr　取代反应(4)11　解析与CH3CH2Br在一定条件下发生取代反应生成;与Br2在催化剂a条件下发生反应并结合E的结构可知,该反应为苯环上乙基对位碳原子上的氢原子被取代,则C为;C与Br2在光照条件下发生侧链上的取代反应生成D,D可能是或,又已知D中含有甲基,则D为。(1)B为乙苯,E为,所含官能团为碳溴键、碳碳双键。(2)B到C发生苯环上的取代反应,应在FeBr3作催化剂条件下发生反应。C的结构简式为。(3)在光照条件下与溴蒸气发生侧链上的取代反应得到D为,发生的反应为+Br2+HBr。(4)芳香族化合物M是D的同分异构体,且苯环上只有两个取代基。①两个取代基可能是—Br和,在苯环上还有邻位和间位两种结构;②若为—Br和—CH2CH2Br,在苯环上有邻、间、对三种位置;③若为—CH2Br和—CH2Br,在苯环上有邻、间、对三种位置;④若为—CH3和—CHBr2,在苯环上有邻、间、对三种位置;因此M的结构有11种。其中核磁共振氢谱峰面积比为1∶1的结构简式为。19.(12分)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/℃沸点/℃ 溶解性苯5.5800.88不溶于水硝基苯5.7210.91.205难溶于水浓硝酸—831.4易溶于水浓硫酸—3381.84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0.2 mol(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 ℃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 ℃馏分,得到纯硝基苯18 g。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 ℃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)。 答案(1)分液漏斗　冷凝回流(2)+HO—NO2+H2O(3)水浴加热　4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O　2NO2+2OH-N+N+H2O(4)下(5)73.2%解析(1)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50~60℃、浓硫酸作用下,苯和浓硝酸发生取代反应制备硝基苯,化学方程式为+HO—NO2+H2O。(3)为了使反应在50~60℃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4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,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,涉及的离子方程式为2NO2+2OH-N+N+H2O。(4)由表可知硝基苯是密度比水大且难溶于水的液体,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 g=24.6g,所以硝基苯的产率是×100%≈73.2%。20.(12分)0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2 mol。请回答下列问题:(1)烃A的分子式为　。 (2)若取一定量的该烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3 mol,则烃A的质量为　　　　　　g,燃烧时消耗标准状况下氧气的体积为　　　 L。 (3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2加成,经测定其加成产物分子中含有4个甲基,烃A可能的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　(任写一个)。 (5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有　　　　　种同分异构体。 答案(1)C6H12(2)42　100.8(3)(4)(CH3)2CHC(CH3)CH2或(CH3)2CC(CH3)2或(CH3)3CCHCH2(5)5解析(1)0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,根据原子守恒确定A分子中C原子数目为6,H原子数目为12,故烃A分子式为C6H12。(2)根据C原子守恒可知参加反应的烃A的物质的量为0.5mol,故参加反应的烃A的质量为0.5mol×84g·mol-1=42g,故消耗氧气的物质的量为0.5mol×(6+)=4.5mol,标准状况下氧气的体积为4.5mol×22.4L·mol-1=100.8L。(3)烃A分子式为C6H12,烃A不能使溴水褪色,不含不饱和键,在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,A为环己烷,结构简式为。(4)烃A能使溴水褪色,则分子中含有1个碳碳双键,在催化剂作用下与H2加成的产物分子中含有4个甲基,故加成产物的结构简式为或。若加成产物为,对应的A的结构为(CH3)2CHC(CH3)CH2或(CH3)2CC(CH3)2;若加成产物为,对应的A的结构为(CH3)3CCHCH2。(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物的分子式为C5H10,分子中含有1个碳碳双键,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH2CHCH2、CH3CH2CHCHCH3、CH2C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CCHCH3、(CH3)2CHCHCH2。