苏教版高中化学选择性必修3 专题3《石油化工的基础物质—烃》湖北省襄阳市综合检测

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专题3　综合检测注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　S-32。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2021辽宁大石桥第三高级中学高二月考)由丙烯合成的聚丙烯可用于生产口罩滤芯材料。下列有关说法不正确的是 (　　)A.丙烯是重要的石油化工产品B.丙烯合成聚丙烯属于加聚反应C.丙烯和聚丙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.聚丙烯属于难降解的物质,随意丢弃会造成白色污染2.(2021安徽蚌埠田家炳中学高二月考)在沥青中含有多种稠环芳香烃,如:　　……,它们互称为同系列,已知第一种物质的分子式为C10H8,分析上述化合物的结构特点,请推测该系列中第10种化合物的分子式为 (　　)A.C58H20　　　　B.C64H26C.C70H30　　　　D.C76H383.(2021江苏启东中学高二下第一次阶段测试)有机物M与N反应会生成一种重要的有机物P。下列说法错误的是 (　　)A.N与某种芳香烃互为同分异构体B.M、N、P均能使溴的CCl4溶液褪色C.M、N、P均能发生加成聚合反应D.M分子中最多有4个碳原子共直线4.(2021江苏盐城响水中学高二上学情分析)烃A分子的立体结构如图(其中C、H元素符号已略去)所示,因其分子中碳原子排列类似金刚石,故名“金刚烷”。下列关于金刚烷的说法中错误的是 (　　)A.每个分子中有4个结构B.每个分子中有4个由六个碳原子构成的碳环C.金刚烷的分子式是C10H14D.金刚烷的一氯代物有2种5.(2021广东华南师范大学中山附属中学高二下月考)乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物:下列说法正确的是 (　　)A.1 mol乙烯基乙炔能与 5 mol Br2发生加成反应B.正四面体烷二氯取代产物有2种C.环辛四烯核磁共振氢谱有1组峰D.环辛四烯与苯互为同系物6.(2021江苏昆山陆家高级中学、柏庐高级中学、周市高级中学6月联合考试)已知:　甲苯(M),下列关于M、N两种有机物的说法中正确的是 (　　)A.M、N均可以用来萃取溴水中的溴B.N的一氯代物有6种(不考虑立体异构)C.M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色D.M、N分子中所有原子均可能处于同一平面7.(2021重庆长寿高二上学业质量联合检测)某有机物的结构简式为C(CHCH2)4,下列描述中不正确的是 (　　)A.分子式为C9H12B.所有碳原子都在同一平面上C.此有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.1 mol该有机物最多与4 mol H2发生加成反应8.(2021山东聊城高二下期中)下列说法不正确的是 (　　)A.乙醚和丁醇互为同分异构体B.与不互为同系物C.分子式为C8H10的苯的同系物共有3种结构D.立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种9.(2021天津第三中学高二下期中)现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类,甲醛属于醛。下面各项对有机物的分类方法与此方法相同的是 (　　)①属于环状化合物　②属于卤代烃③属于链状化合物④属于醚A.②④　　　　B.①②C.②③　　　　D.①④10.(2021福建南安侨光中学高二下期中)某化学课外小组用如图所示的装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。下列说法正确的是 (　　)A.A中,只发生反应+Br2HBr+B.B中,NaOH溶液用于溶解溴苯C.C中,CCl4用以吸收挥发的HBr和Br2D.D中,加入AgNO3溶液或石蕊试液,均能证明苯和液溴发生的是取代反应11.(2021广东广州三校联考高二上期末)下列关于如图所示的有机反应过程的说法正确的是 (　　)A.有机物A分子中的所有碳原子共平面B.有机物B的分子式为C15H20C.反应(2)是加成反应D.有机物A、B、C均可以使酸性KMnO4溶液褪色12.(2021江苏盐城一中、射阳中学等五校高二上期中联考)下列说法正确的是 (　　)A.若烃中碳的质量分数相同,它们必定具有相同的最简式B.分子通式相同且组成上相差n个“CH2”原子团的物质一定互为同系物C.化合物是苯的同系物,一氯代物有三种D.五星烷的分子式为C15H20,每个分子中含有7个五元环13.(2021江苏常州第二中学高二月考)有机物的结构可用“键线式”表示,如:CH3CHCHCH3 可简写为,有机物 X 的键线式为,下列说法不正确的是 (　　)A.X与溴的加成产物可能有 3 种B.X能使酸性 KMnO4溶液褪色C.Y是 X 的同分异构体,且属于芳香烃,则 Y 的结构简式为D.X与足量的 H2 在一定条件下反应可生成环烷烃 Z,Z 的一氯代物有 4 种14.(2021江苏常州第二中高二上月考)一种生产聚苯乙烯的流程如图,下列叙述正确的是 (　　)A.苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面内B.乙苯和苯乙烯都能使酸性 KMnO4溶液褪色C.鉴别乙烯与苯乙烯可用 Br2的四氯化碳溶液D.反应①的反应类型是加成反应,反应②的反应类型是取代反应15.(2021辽宁六校协作体高二上期初考试)某混合气体由两种气态烃组成,2.24 L(标准状况)该混合气体完全燃烧后,得到4.48 L二氧化碳(气体体积已折算成标准状况)和3.6 g水,则这两种气体可能是(　　)A.CH4和C2H4　　　　B.CH4和C3H4C.C2H4和C3H4　　　　D.C2H4和C2H6二、非选择题(本题共5小题,共 55分)16.(11分)(2021河北大联考高二下月考)实验室利用反应CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O制取乙烯,图1为乙烯的制取及乙烯还原性的验证装置图。图1图2请回答下列问题:(1)混合浓硫酸和乙醇的方法是　。 (2)碎瓷片的作用是　　　　,若实验中加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,则应该采取的措施是　。 (3)能够说明乙烯具有还原性的现象是　。 (4)实验中,因浓硫酸具有　　　　性,故烧瓶内产生的气体中还可能含①　　　　(填化学式,下同)、②　　　　,为检验可能产生的气体,设计如图2所示装置,将图1装置　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)中溶液转移到图2的锥形瓶中,打开分液漏斗活塞,进行实验。则能说明有气体①产生的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　,能说明有气体②产生的实验现象是　　　　　　　　　　　。 17.(14分)(2021山东新泰第一中学高二下期中)(1)已知:烯烃与酸性KMnO4溶液反应时,不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的对应产物如图:RCHCH2+CO2RCHCHR'RCOOH+HOOCR'+HOOCR″则相对分子质量为70的单烯烃的分子式为　　　　。已知该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃可能的结构简式共有　　　　种。请写出其中能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成乙酸的结构简式并用系统命名法命名:结构简式为　　　　　　　,对应名称为　　　　　　　　　。 (2)某0.2 mol烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O的物质的量分别为2 mol、1.4 mol。试回答:①烃A的分子式为　　　　。 ②现有苯的同系物甲、乙、丙,分子式都与烃A相同。甲不能被KMnO4的酸性溶液氧化成芳香酸,它的结构简式为　　　　　　　　　;乙能被KMnO4的酸性溶液氧化成芳香酸且分子结构中只含有一个烷基,则乙可能的结构有　　　　种。 18.(8分)(2021江苏苏大附中高二上月考)苯、甲苯、乙苯、二甲苯、联苯()等可通过煤干馏获得。请回答下列问题:(1)下列说法正确的是　　　　。 A.苯能提取溴水中的溴是由于二者发生了加成反应B.苯、二甲苯在一定条件下都能与H2发生加成反应,所以二者分子中都含有碳碳双键C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色D.等物质的量的二甲苯和联苯在一定条件下发生加成反应,消耗H2的量相同(2)乙苯的一氯代物有　　　　种,联苯的1H核磁共振谱的峰面积之比为　　　　。 (3)某有机物分子中含有苯环,其分子式为CnH2n-6,取一定质量的该有机物完全燃烧,生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,经测定,前者质量增加10.8 g,后者质量增加39.6 g(假设气体均被完全吸收)。该有机物分子苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种。写出该有机物在一定条件下与浓硝酸发生反应生成一硝基取代物的化学方程式:　。 19.(12分)(2021湖北武汉部分重点中学高二下期中)(1)分子式为C5H10的烯烃有(考虑顺反异构)　　　　种。 (2)0.1 mol某烃和0.2 mol HCl完全加成,生成的氯代烷最多还可以与0.6 mol氯气反应,则该烃的结构简式为　　　　　　　。 (3)梯恩梯(TNT)的结构简式为　　　　　　　　。 (4)金刚烷是一种重要的化工原料,由环戊二烯合成金刚烷的路线如下:a.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:反应③的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 b.在有机分析中,常用臭氧氧化分解来确定有机物中碳碳双键的位置与数目。RCHO+R'CHOA是金刚烷的一种同分异构体,经臭氧氧化后的产物仅有一种,其结构简式为,试写出A可能的结构简式(任写一种):　　　　　　　　。 20.(10分)(2021福建连城一中高二下月考)室温时20 mL某气态烃X与过量的氧气混合,完全燃烧后恢复至室温,气体体积减少了60 mL,剩余气体再通过足量氢氧化钠溶液,体积又减少了80 mL。回答下列问题:(1) X的分子式为　　　　。 (2)若X能使溴的四氯化碳溶液褪色也能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色,且其分子结构中无支链,则X的结构简式为　　　　、　　　　。 (3)烃Y与X具有相同的分子通式且比X多一个碳原子,已知Y不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则Y可能有的结构简式有　　　　种,这些结构的Y中,核磁共振氢谱图上只有两组峰的为　　　　(用键线式表示)。 答案全解全析1.C　丙烯是重要的石油化工产品,可以通过裂解获得,A项正确;丙烯合成聚丙烯,反应类型为加聚反应,B项正确;丙烯含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而聚丙烯不能,C项错误;聚丙烯属于难降解的物质,随意丢弃会造成白色污染,D项正确。2.B　从　　……的结构简式可知,其分子式依次为C10H8、C16H10、C22H12……,从分子式可知,每增加两个苯环,分子中就增加6个碳原子、2个氢原子,故该系列化合物的通式为C6n+4H2n+6,因此该系列中第10种化合物的分子式为C64H26,B项正确。3.D　N的分子式为C7H8,甲苯的分子式也为C7H8,所以N与甲苯互为同分异构体,A项正确;M含碳碳三键,N、P含碳碳双键,所以M、N、P均能与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色,B项正确;均能发生加成聚合反应,C项正确;苯环对位上的两个碳原子共线,炔烃为直线型分子,所以与碳碳三键直接相连的两个碳原子共线,则M分子中至少5个碳原子共线,D项错误。4.C　根据金刚烷的结构简式可知,在该物质的分子中有4个结构,A项正确;分子中有4个由六个碳原子构成的碳环,B项正确;金刚烷的分子式是C10H16,C项错误;金刚烷分子中含有4个结构,6个—CH2—结构,两种等效氢原子,一氯代物有2种,D项正确。5.C　乙烯基乙炔的结构简式为,1 mol碳碳双键能与1 mol溴发生加成反应,1 mol碳碳三键能与2 mol溴发生加成反应,因此1 mol乙烯基乙炔最多能与3 mol Br2发生加成反应,A项错误;正四面体烷中只有1种氢原子,因此任意2个位置的氢原子位置相同,故其二氯取代产物有1种,B项错误;环辛四烯分子结构中只有1种氢原子,则其核磁共振氢谱只有1组峰,C项正确;环辛四烯分子结构中存在碳碳双键,苯的分子结构中不存在碳碳单键和碳碳双键,结构不相似,不互为同系物,D项错误。6.C　N含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,不能用于萃取溴,A项错误;N含有4种H,则一氯代物只有4种(不考虑立体异构),B项错误;甲苯中的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,N含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,C项正确;M含有甲基,具有甲烷的结构特点,则所有的原子不可能共平面,D项错误。7.B　由结构简式得分子式为C9H12,A项正确;中心C原子连接4个—CHCH2,形成类似CH4的结构,在CH4分子中,最多有3个原子共平面,所以C(CHCH2)4中的所有碳原子不可能在同一平面上,B项错误;此有机物分子中含有4个碳碳双键,具有烯烃的性质,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;1个该有机物分子中含有4个碳碳双键,每个碳碳双键能与1个H2分子发生加成反应,所以1 mol该有机物最多与4 mol H2发生加成反应,D项正确。8.C　乙醚和丁醇的分子式均为C4H10O,结构不同,互为同分异构体,A项正确;两者分别为苯甲醇和苯酚,属不同种类物质,不互为同系物,B项正确;分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,侧链为烷基,若有1个侧链,为—CH2—CH3,有一种结构;若有2个侧链,为—CH3,有邻、间、对三种结构,故符合条件的结构共有4种,C项错误;立方烷分子中共有8个氢原子,经硝化可得到六硝基立方烷,剩余两个H原子可能位于相邻碳的子上、同一面的对角线顶点上、通过体心的对角线顶点上,所以其可能的结构有3种,D项正确。9.A　①、③是根据碳原子的连接方式进行分类,与甲醛的分类方法不同,①、③错误;②含有溴原子,属于官能团,④含有醚键,属于官能团,与甲醛的分类方法相同,②、④正确;答案为A。10.D　在A中,铁与溴反应生成溴化铁,溴化铁作催化剂,发生反应:+Br2HBr+,A项错误;反应完后,打开活塞,B中的氢氧化钠与溴反应,可除去溴苯中的溴,B项错误;C中,CCl4用于除去挥发的Br2,C项错误;如果苯和液溴发生的是取代反应,则有HBr生成,如果发生的是加成反应,则无HBr生成,则加入AgNO3溶液或石蕊试液,均能证明苯和液溴发生的是取代反应,D项正确。11.C　有机物A中与两个甲基连接的C原子属于饱和C原子,根据甲烷的正四面体结构可知A中的所有碳原子不可能共平面,A项错误;根据物质的分子结构可知,有机物B的分子式为C14H20,B项错误;反应(2)为两个碳碳双键与氢气的加成反应,C项正确;有机物C分子中全是饱和C原子,不能使酸性KMnO4溶液褪色,D项错误。 12.A　烃中只有碳、氢两种元素,若碳的质量分数相同,则氢的质量分数也相同,所以它们的最简式一定相同,A项正确;结构相似,组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质互为同系物,分子通式相同的物质结构不一定相似,B项错误;苯的同系物中只有苯环一个环状结构,而该物质含多个苯环,属于芳香族化合物,但不属于苯的同系物,C项错误;根据五星烷的键线式,可判断其分子式为C15H20,从结构看,中心是2个五元环,外层是5个六元环,D项错误。13.D　X分子中有3个等效的碳碳双键,故与溴可发生加成反应,X与溴的物质的量之比可能为1∶1、1∶2或1∶3,故产物可有 3 种,A项正确;X分子中有碳碳双键,故X能使酸性 KMnO4溶液褪色,B项正确;X的分子式为C8H8,Y 是 X 的同分异构体,且属于芳香烃,则 Y 的结构简式为,C项正确;X和氢气加成以后,所有的双键变为单键,根据对称性原则,得到的烃中有两种类型的氢原子,所以Z的一氯代物有2种,D项错误。14.B　由于单键可以旋转,则碳碳双键上的碳原子与苯环可以不在一个平面上,A项错误;乙苯的侧链碳上连有H原子,苯乙烯具有碳碳双键,都能使酸性 KMnO4 溶液褪色,B项正确;Br2能与乙烯、苯乙烯发生加成反应,它们都能使Br2 的四氯化碳溶液褪色,无法鉴别,C项错误;反应①的反应类型是加成反应,反应②是脱去1分子H2,反应类型是氧化反应,D项错误。15.B　某混合气体由两种气态烃组成,2.24 L该混合气体的物质的量为2.24 L22.4 L·mol-1=0.1 mol,该混合气体完全燃烧后,得到二氧化碳的物质的量为4.48 L22.4 L·mol-1=0.2 mol,水的物质的量为3.6 g18 g·mol-1=0.2 mol,CxHy +(x+y4)O2xCO2+y2H2O1 mol(x+y4) mol　x mol y2 mol0.1 mol　　　　　　0.2 mol　0.2 mol1mol0.1mol=xmol0.2mol=y2mol0.2mol,得x=2,y=4,即混合气体的平均分子式为C2H4,碳原子数比2小的烃只有CH4,则另一种气体不可能为C2H4,可能为C3H4,B项正确。16.答案　(1)将浓硫酸慢慢加入乙醇中并不断搅拌(1分)(2)防暴沸(1分)　停止加热,待冷却后补加碎瓷片(1分)(3)丙中酸性高锰酸钾溶液褪色(1分)(4)强氧化(1分)　CO2(1分)　SO2(1分)　乙(1分)　D中品红溶液不褪色、E中溶液变浑浊(2分)　B中品红溶液褪色(1分) 解析　(1)混合浓硫酸和乙醇的方法(相当于浓硫酸的稀释)是将浓硫酸慢慢加入乙醇中并不断搅拌。(2)碎瓷片的作用是防暴沸;若实验中加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,则应停止加热,待冷却后补加碎瓷片。(3)能说明乙烯具有还原性的现象是丙中酸性高锰酸钾溶液褪色。(4)浓硫酸具有强氧化性,故与乙醇发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫等气体,生成的气体均可以被氢氧化钠溶液吸收,能说明有二氧化碳产生的实验现象是D中品红溶液不褪色、E中溶液变浑浊;能说明有二氧化硫产生的实验现象是B中品红溶液褪色。17.答案　(1)C5H10(2分)　3(2分)　(2分)　2-甲基-2-丁烯(2分) (2)①C10H14(2分)　②(2分)　3(2分)解析　(1)单烯烃的通式为CnH2n,单烯烃的相对分子质量为70,则有12n+2n=70,解得n=5,该单烯烃的分子式为C5H10;已知该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,该烯烃的可能结构有、、,共3种;该单烯烃通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成乙酸,则该单烯烃的结构简式为,系统命名为2-甲基-2-丁烯。(2)①烃A 0.2 mol在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O分别为2 mol、1.4 mol,根据质量守恒定律,0.2 mol A中C元素的物质的量为2 mol,H元素的物质的量为2.8 mol,则A的分子式为C10H14。②甲不能被KMnO4的酸性溶液氧化成芳香酸,说明与苯环相连的C原子上没有H原子,则甲的结构简式为;乙能被KMnO4的酸性溶液氧化成芳香酸,则与苯环相连的C原子上有H原子,且分子结构中只含有一个烷基,则乙可能的结构为、、,共3种。18.答案　(1)C(2分)(2)5(2分)　1∶2∶2(2分)(3)+HNO3+H2O(2分)解析　(1)苯能提取溴水中的溴是运用了萃取原理,二者没有发生加成反应,A错误;苯环中含有的化学键是介于单键和双键之间的独特的键,能与H2发生加成反应,B错误;苯不能与高锰酸钾反应,并且密度比水小,所以在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色,C正确;与H2发生加成反应时,1 mol二甲苯消耗3 mol H2,1 mol联苯消耗6 mol H2,消耗H2的量不相同,D错误。(2)苯环和乙基上的H都可被取代,乙苯中有5种氢原子,则其一氯代物有5种;联苯结构简式为,其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为1∶2∶2。(3)分子式为CnH2n-6的物质是苯的同系物,完全燃烧生成10.8 g水和39.6 g二氧化碳,n(H2O)=10.8 g18 g·mol-1=0.6 mol,n(H)=2n(H2O)=1.2 mol,n(C)=n(CO2)=39.6 g44 g·mol-1=0.9 mol,N(C)∶N(H)=n∶(2n-6)=0.9 mol∶1.2 mol,解得n=9,苯的同系物的分子式为C9H12,该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,说明结构对称,苯环上含有3个相同的烃基,其结构简式应为,与HNO3生成一硝基取代物的反应为+HNO3+H2O。19.答案　(1)6(2分)(2)(2分) (3)(2分)(4)a.+Br2(3分)b.或(3分)解析　(1)分子式为C5H10的烯烃有CH2CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CHCH—CH2—CH3(存在顺反异构)、、(CH3)2CCH—CH3、(CH3)2CH—CHCH2,共6种。(2)某烃0.1 mol与0.2 mol HCl完全加成,生成的氯代烷最多还可以与0.6 mol Cl2反应,则该烃分子中含4个H,且存在碳碳三键,则该烃的结构简式为。(3)梯恩梯(TNT)为甲苯和硝酸发生硝化反应生成的2,4,6-三硝基甲苯,结构简式为。(4) a.反应③是与Br2发生加成反应生成,反应的化学方程式为+Br2。b.根据反应RCHO+R'CHO,A是金刚烷的一种同分异构体,经臭氧氧化后的产物仅为一种,其结构简式为,则A为环烯烃,双键氧化后形成二个醛基,从而可推知A可能的结构简式为或。20.答案　(1)C4H8(2分)(2)CH3CH2CHCH2 (2分)　CH3CHCHCH3(2分)(3)5(2分)　(2分)解析　(1)设X的分子式为CxHy,由题意可得如下关系式:CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O　ΔV1　　　　　　 　　 x　　　　　　(1+y4)20 mL　　　　 　　 80 mL　　　　60 mL由1∶x=20 mL∶80 mL,解得x=4,由1∶(1+y4)=20 mL∶60 mL解得y=8,则X的分子式为C4H8。(2) 若X能使溴的四氯化碳溶液褪色也能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色,说明X为烯烃,由分子结构中无支链可知,X的结构简式为CH3CH2CHCH2和CH3CHCHCH3。(3)由Y与X具有相同的分子通式且比X多一个碳原子可知,Y的分子式为C5H10,Y不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则Y为环烷烃,符合分子式的环烷烃有环戊烷、甲基环丁烷、1,1-二甲基环丙烷、1,2-二甲基环丙烷、乙基环丙烷共5种;核磁共振氢谱图上只有两组峰的为。1.C2.B3.D4.C5.C6.C7.B8.C9.A10.D11.C12.A13.D14.B15.B