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苏教版 (2019)必修 第二册专题8 有机化合物的获得与应用本单元综合与测试精品课件ppt
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这是一份苏教版 (2019)必修 第二册专题8 有机化合物的获得与应用本单元综合与测试精品课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了CH4，碳和水蒸气的反，应为吸热反应，CO2，①④⑥等内容，欢迎下载使用。
一、常见烃的成键特点与结构
1.(2020·建华区校级期中)下列关于甲烷分子结构的说法正确的是A.CH4有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.甲烷的电子式为 ，分子中各原子都达到“8电子”稳定结构
C.CH3Cl只有一种结构，说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构D.做CH4与Cl2发生取代反应实验时，应将反应装置放在光亮的地方
解析 甲烷性质稳定，不能被强氧化剂高锰酸钾氧化，所以甲烷不能使高锰酸钾褪色，故A错误；H原子是“2电子”稳定结构，故B错误；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，所以CH3Cl只有一种结构，不能说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构，故C错误；CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，做CH4与Cl2发生取代反应实验时，应将反应装置放在光亮的地方，故D正确。
2.(2019·河北沧州一中高一月考)下列说法中错误的是A.乙烯分子的双键中有一个键较易断裂，化学性质比乙烷活泼B.乙烯分子中所有原子都在同一个平面上，且碳氢键之间的键角约为 120°C.乙烷、乙烯、乙炔都为碳氢化合物，三者互为同系物D.邻二甲苯( )不存在同分异构体，说明苯分子中不存在碳碳双 键和碳碳单键交替结构
解析 乙烯分子中含有碳碳双键，其中一个键容易断裂，故乙烯化学性质比乙烷活泼，容易发生加成反应和氧化反应，A正确；乙烯分子是平面结构，所有原子都在同一个平面上，且碳氢键之间的键角约为120°，B正确；乙烷、乙烯、乙炔三者结构不相似，不为同系物，C错误；
苯分子中如果存在单、双键交替结构，则 应存在同分异构体，因 不存在同分异构体，故可以说明苯分子中不存在单、双键交替结构，D正确。
3.(2020·河南信阳高级中学月考)已知某有机物含有4个C，每个碳原子都以键长相等的三条单键连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下列说法不正确的是A.该有机物不存在B.该有机物的分子式为C4H4C.该有机物的空间结构为正四面体D.该有机物的一氯代物仅有1种
解析 该有机物结构为 ，A错误，C正确；
据题给信息，推知该有机物分子式为C4H4，分子完全对称，只有一种位置的H原子，因此一氯代物仅有1种，B、D正确。
4.(2019·青海湟川中学检测)已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
根据实验数据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为_____g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为___g。
解析 生成水的质量为102.9 g－101.1 g＝1.8 g，生成正盐即CaCO3的质量为 ×100 g·ml－1＝5 g。
(2)生成的水中氢元素的质量为____g。
解析 生成的水中氢元素的质量为 ×2 g·ml－1＝0.2 g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。
解析 生成的CO2中碳元素的质量为 ×12 g·ml－1＝0.6 g。
(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________，该烃的分子式为________。
解析 碳元素与氢元素的质量比为0.6 g∶0.2 g＝3∶1，由此可求出碳和氢的原子个数之比为 ＝1∶4，根据碳原子的成键特点，该烃为CH4。
二、化石燃料的综合利用5.煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃B.煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤C.煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D.向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量
解析 A项，煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，但煤本身不含有这些芳香烃，错误；B项，煤的液化是煤在高温高压的条件下转化为液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化，错误；C项，煤气化生成CO、H2，CO和H2的燃烧高效、清洁，正确；D项，向煤中加入适量CaCO3、CaO或Ca(OH)2，可大大减少燃烧产物中SO2的量，错误。
6.(2020·渭南二模)泉州6.97吨“碳九”产品泄漏入海，造成水体污染。“碳九”是在石油提炼时获得的一系列含碳数量在9左右的碳氢化合物。“碳九”包括裂解碳九和重整碳九，后者中的芳香烃含量较高。下列有关说法不正确的是A.若将“碳九”添加到汽油中，可能会使汽油燃烧不充分而形成积炭B.石油最主要的用途是提炼汽油和柴油，“碳九”的沸点低于汽油和柴油C.分子式为C9H12，且含有一个苯环的物质共有8种D.均三甲苯( )分子中所有碳原子都在同一平面
解析 “碳九”包括裂解碳九和重整碳九，而后者中的芳香烃含量较高，即“碳九”中碳的含量较高，故若将“碳九”添加到汽油中，可能会使汽油燃烧不充分而形成积炭，故A正确；“碳九”的相对分子质量比汽油组分的要大，其分子间作用力更强，“碳九”的沸点高于汽油的，故B错误；分子式C9H12，且含有一个苯环的物质中，侧链上有3个碳原子，而3个碳原子可以形成一个侧链、2个侧链和3个侧链。当这3个碳原子形成一个侧链时，可以形成正丙苯和异丙苯2种；当3个碳原子形成2个侧链，即一个甲基和一个乙基，即能形成邻甲乙苯、间甲乙苯和对甲乙苯3种；当这3个碳原子形成3个侧链时，即构成3个甲基，则有3种结构：1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯，故共有8种，故C正确；
苯中的12个原子共平面，而均三甲苯( )分子中是用3个甲基中的碳原子取代了苯环上的3个H原子，故其结构中的碳原子均在同一平面上，故D正确。
7.(2020·郑州期末)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图：
下列说法不正确的是A.反应①的产物中含有水B.反应②中只有碳碳键形成C.汽油主要是C5～C12的烃类混合物D.a的结构简式为 ，和C(CH3)4互为同分异构体
解析 从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为CO2＋H2===CO＋H2O，则产物中含有水，故A正确；反应②生成烃类物质，含有C—C键、C—H键，故B错误；汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是C5～C12的烃类混合物，故C正确；
图中a烃含5个C，且有一个甲基，结构简式应为 ，和C(CH3)4分子式相同，故互为同分异构体，D正确。
8.(2019·洛阳高一检测)煤是一种重要能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气，水煤气是混合气体，主要由两种无色无味气体组成，是重要的工业原料。(1)在工业生产水煤气时，燃料层的温度会下降，这说明___________________________。
解析 生产水煤气时，燃料层的温度下降说明碳和水蒸气反应为吸热反应。
(2)提出猜想：水煤气的成分可能是①____和氢气，②_____和氢气(填化学式)；提出以上猜想的依据是________________________________。设计实验：请从下列装置中选择一种，设计简单的实验证明猜想。
化学反应前后元素C、H、O种类不变
解析 根据质量守恒，可推出水煤气可能有两种组成，①CO和H2，②CO2和H2。
(3)你选择的装置是___(填字母)。
解析 CO2可以通过澄清石灰水检验。
(4)实验结论：如果_______________________________________，那么猜想_______(填序号)合理。
澄清石灰水变浑浊(或澄清石灰水不变浑浊)
解析 如果澄清石灰水不变浑浊，则猜想①正确。如果澄清石灰水变浑浊，则猜想②正确。
三、同系物与同分异构体的判断及应用9.(2019·江西奉新一中高一期中)有A、B两种烃，碳元素的质量分数相同，下列关于A和B的叙述中正确的是A.A和B一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物C.燃烧等质量的A和B，消耗氧气的量一定相等D.A和B各1 ml完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等
解析 因烃中只有碳、氢两种元素，碳元素的质量分数相同，所以氢元素的质量分数也相同，最简式相同，因此燃烧相同质量的两种物质，消耗氧气的量一定相等，C正确；最简式相同的烃，可能是同分异构体，如丙烯与环丙烷，也可能不是，比如乙炔和苯，A错误；最简式相同的烃，可能是同系物，如乙烯与丙烯，B错误；若为同分异构体，则A和B各1 ml完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等；若为同系物，则A和B各1 ml完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定不相等，D错误。
10.(2020·广西师大附属中学高一期中)有以下结构的三种烃分子，下列有关说法错误的是
A.1 ml甲分子内含有10 ml共价键B.由乙分子构成的物质不能使溴的四氯化碳溶液褪色C.丙分子的二氯取代产物只有3种D.三种分子内成键方式相同，而且最简式相同，故互为同系物
解析 1 ml甲分子中含有6 ml碳碳单键和4 ml碳氢键，A正确；
乙分子中不存在不饱和的 或“—C≡C—”，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，B正确；
丙分子有取代基位于棱边、面对角线、体对角线三种位置关系的二氯代物，C正确；甲、乙、丙三种分子的分子式分别为C4H4、C6H6和C8H8，最简式相同，但分子组成上不是相差若干个CH2原子团，故不互为同系物，D错误。
11.(2020·甘肃陇南一中检测)C5H12有3种不同的结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相关叙述正确的是A.甲、乙、丙属同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应B.C5H12表示一种纯净物C.甲、乙、丙中，丙的沸点最低D.乙有3种不同沸点的一氯取代物
解析 甲、乙、丙的结构不同，分子式相同，互为同分异构体，A错误；C5H12有3种同分异构体，所以不能表示纯净物，B错误；烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低，丙分子中支链最多，所以沸点最低，C正确；
乙分子中有4种位置的氢原子，即： ，故一氯代物有4种，D错误。
12.(2019·黄山屯溪第一中学月考)a、b、c的分子式均为C8H8，其结构如下所示，下列说法错误的是
A.a的同分异构体可与苯互为同系物B.c苯环上的一氯代物有3种C.b能与溴水发生加成反应D.c中所有原子可以处于同一平面
解析 a的同分异构体分子式为C8H8，苯的分子式为C6H6，分子组成上不相差若干个CH2原子团，故a的同分异构体和苯不互为同系物，A错误；c分子苯环上有三种位置的H原子，故苯环上的一氯代物有3种，B正确；b分子中含有 ，故可以和Br2发生加成反应，C正确；苯环和 都是平面结构，且单键可以旋转，故c分子中所有原子可以共平面，D正确。
四、常见烃的性质及应用13.(2020·山东济宁一中高一期中)甲烷是天然气的主要成分，是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。下列有关甲烷的说法正确的是①甲烷是一种正四面体结构的分子②甲烷与氯气按物质的量之比为1∶1发生取代反应时，生成物只有CH3Cl和HCl③0.5 ml CH4完全燃烧时消耗1 ml O2④1 ml CH4全部生成CCl4，最多消耗2 ml Cl2A.①② B.③④C.①③ D.②④
解析 ①甲烷是一种正四面体结构的分子，正确；②甲烷与氯气按物质的量之比为 1∶1发生取代反应时，生成物不是只有CH3Cl和HCl，还含有CH2Cl2、CHCl3、CCl4，错误；③1 ml CH4完全燃烧时，消耗2 ml O2，则0.5 ml CH4完全燃烧时消耗1 ml O2，正确；④根据取代反应的特点，1 ml CH4全部生成CCl4，最多消耗4 ml Cl2，错误。
14.(2019·河北邢台一中高一第一次月考)已知1 ml链烃CxHy可以发生如下系列转化：
CxHy CxCl12(无机试剂是足量的)下列说法错误的是
A.x＝5、n(Cl2)＝11 mlB.用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和QC.上述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应D.CxCl12可能的结构有三种
解析 CxHy可与HCl发生加成反应，则含有不饱和键，消耗HCl的物质的量为1 ml，则1个CxHy分子中含有1个碳碳双键，生成的Q为氯代烷烃，分子式为CxHy＋1Cl，Q与氯气在光照条件下发生取代反应生成CxCl12，CxCl12中不含不饱和键，则x＝5，y＝10，消耗氯气的物质的量为11 ml，A正确；C5H10中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C5H11Cl不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可以区分，B正确；C5H10与HCl发生加成反应，C5H11Cl与氯气发生取代反应，C正确；新戊烷不存在对应烯烃，则符合题中转化关系的C5Cl12可能的结构只有两种，D错误。
15.(2020·新都区期末)下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是A.甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环 己烷C.在苯中滴入溴水，溴水褪色；甲烷与氯气混合后光照反应D.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成；乙烯与水生成 乙醇的反应
解析 前者为取代反应，后者为氧化反应，故不选A；二者均为加成反应，故不选B；前者为取代反应，后者为加成反应，故选D。
16.(2020·厦门高一检测)下列有关常见烃性质的描述正确的是A.光照下，1 ml CH4最多能与4 ml Cl2发生取代反应，产物中物质 的量最多的是CCl4B.苯与液溴在一定条件下能发生取代反应C.甲烷与乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离D.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与H2发生加成反应
解析 甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃，同时生成氯化氢，产物中物质的量最多的是氯化氢，A错误；苯与液溴在一定条件下可发生取代反应，生成溴苯，B正确；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，被除去，不能实现分离，C错误；苯不含碳碳双键，但可与氢气发生加成反应，D错误。
17.(2019·贵阳月考)分析下列烃分子，完成填空。①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ② ③④ ⑤ ⑥
(1)属于烷烃的有________；互为同系物的有________、________(填序号)。
解析 六种物质的分子式分别为①C5H12，②C2H4，③C6H6，④C2H6，⑤C7H8，⑥CH4；烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)，所以属于烷烃的有：①④⑥；同系物指的是组成相同，结构相似，分子间相差n个CH2原子团的有机物，因此互为同系物的有①④⑥和③⑤。
(2)任写一种①的同分异构体的结构简式：___________________________________。
CH3—CH(CH3)—CH2—CH3或(CH3)4C
解析 ①为C5H12，其结构除了CH3—CH2—CH2—CH2—CH3外，还有：CH3—CH(CH3)—CH2—CH3和(CH3)4C。
①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ② ③④ ⑤ ⑥
(3)④生成氯乙烷的化学方程式：________________________________。
CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl
解析 乙烷和氯气光照下发生取代反应生成氯乙烷，反应的化学方程式：CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl。
(4)③在一定条件下与液溴反应的化学方程式：____________________________。
＋Br2 ＋HBr
解析 苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式： ＋Br2 ＋HBr。
(5)②与水反应的化学方程式：________________________________。
CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH
解析 乙烯和水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式：CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH。
(6)④的二氯代物有____种。
解析 两个氯原子连在同一个碳上，结构有1种，分别连在两个碳上，结构有1种，共计有2种；乙烷的二氯代物有2种。
一、常见烃的成键特点与结构
1.(2020·建华区校级期中)下列关于甲烷分子结构的说法正确的是A.CH4有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.甲烷的电子式为 ，分子中各原子都达到“8电子”稳定结构
C.CH3Cl只有一种结构，说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构D.做CH4与Cl2发生取代反应实验时，应将反应装置放在光亮的地方
解析 甲烷性质稳定，不能被强氧化剂高锰酸钾氧化，所以甲烷不能使高锰酸钾褪色，故A错误；H原子是“2电子”稳定结构，故B错误；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，所以CH3Cl只有一种结构，不能说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构，故C错误；CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，做CH4与Cl2发生取代反应实验时，应将反应装置放在光亮的地方，故D正确。
2.(2019·河北沧州一中高一月考)下列说法中错误的是A.乙烯分子的双键中有一个键较易断裂，化学性质比乙烷活泼B.乙烯分子中所有原子都在同一个平面上，且碳氢键之间的键角约为 120°C.乙烷、乙烯、乙炔都为碳氢化合物，三者互为同系物D.邻二甲苯( )不存在同分异构体，说明苯分子中不存在碳碳双 键和碳碳单键交替结构
解析 乙烯分子中含有碳碳双键，其中一个键容易断裂，故乙烯化学性质比乙烷活泼，容易发生加成反应和氧化反应，A正确；乙烯分子是平面结构，所有原子都在同一个平面上，且碳氢键之间的键角约为120°，B正确；乙烷、乙烯、乙炔三者结构不相似，不为同系物，C错误；
苯分子中如果存在单、双键交替结构，则 应存在同分异构体，因 不存在同分异构体，故可以说明苯分子中不存在单、双键交替结构，D正确。
3.(2020·河南信阳高级中学月考)已知某有机物含有4个C，每个碳原子都以键长相等的三条单键连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下列说法不正确的是A.该有机物不存在B.该有机物的分子式为C4H4C.该有机物的空间结构为正四面体D.该有机物的一氯代物仅有1种
解析 该有机物结构为 ，A错误，C正确；
据题给信息，推知该有机物分子式为C4H4，分子完全对称，只有一种位置的H原子，因此一氯代物仅有1种，B、D正确。
4.(2019·青海湟川中学检测)已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
根据实验数据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为_____g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为___g。
解析 生成水的质量为102.9 g－101.1 g＝1.8 g，生成正盐即CaCO3的质量为 ×100 g·ml－1＝5 g。
(2)生成的水中氢元素的质量为____g。
解析 生成的水中氢元素的质量为 ×2 g·ml－1＝0.2 g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。
解析 生成的CO2中碳元素的质量为 ×12 g·ml－1＝0.6 g。
(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________，该烃的分子式为________。
解析 碳元素与氢元素的质量比为0.6 g∶0.2 g＝3∶1，由此可求出碳和氢的原子个数之比为 ＝1∶4，根据碳原子的成键特点，该烃为CH4。
二、化石燃料的综合利用5.煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃B.煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤C.煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D.向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量
解析 A项，煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，但煤本身不含有这些芳香烃，错误；B项，煤的液化是煤在高温高压的条件下转化为液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化，错误；C项，煤气化生成CO、H2，CO和H2的燃烧高效、清洁，正确；D项，向煤中加入适量CaCO3、CaO或Ca(OH)2，可大大减少燃烧产物中SO2的量，错误。
6.(2020·渭南二模)泉州6.97吨“碳九”产品泄漏入海，造成水体污染。“碳九”是在石油提炼时获得的一系列含碳数量在9左右的碳氢化合物。“碳九”包括裂解碳九和重整碳九，后者中的芳香烃含量较高。下列有关说法不正确的是A.若将“碳九”添加到汽油中，可能会使汽油燃烧不充分而形成积炭B.石油最主要的用途是提炼汽油和柴油，“碳九”的沸点低于汽油和柴油C.分子式为C9H12，且含有一个苯环的物质共有8种D.均三甲苯( )分子中所有碳原子都在同一平面
解析 “碳九”包括裂解碳九和重整碳九，而后者中的芳香烃含量较高，即“碳九”中碳的含量较高，故若将“碳九”添加到汽油中，可能会使汽油燃烧不充分而形成积炭，故A正确；“碳九”的相对分子质量比汽油组分的要大，其分子间作用力更强，“碳九”的沸点高于汽油的，故B错误；分子式C9H12，且含有一个苯环的物质中，侧链上有3个碳原子，而3个碳原子可以形成一个侧链、2个侧链和3个侧链。当这3个碳原子形成一个侧链时，可以形成正丙苯和异丙苯2种；当3个碳原子形成2个侧链，即一个甲基和一个乙基，即能形成邻甲乙苯、间甲乙苯和对甲乙苯3种；当这3个碳原子形成3个侧链时，即构成3个甲基，则有3种结构：1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯，故共有8种，故C正确；
苯中的12个原子共平面，而均三甲苯( )分子中是用3个甲基中的碳原子取代了苯环上的3个H原子，故其结构中的碳原子均在同一平面上，故D正确。
7.(2020·郑州期末)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图：
下列说法不正确的是A.反应①的产物中含有水B.反应②中只有碳碳键形成C.汽油主要是C5～C12的烃类混合物D.a的结构简式为 ，和C(CH3)4互为同分异构体
解析 从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为CO2＋H2===CO＋H2O，则产物中含有水，故A正确；反应②生成烃类物质，含有C—C键、C—H键，故B错误；汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是C5～C12的烃类混合物，故C正确；
图中a烃含5个C，且有一个甲基，结构简式应为 ，和C(CH3)4分子式相同，故互为同分异构体，D正确。
8.(2019·洛阳高一检测)煤是一种重要能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气，水煤气是混合气体，主要由两种无色无味气体组成，是重要的工业原料。(1)在工业生产水煤气时，燃料层的温度会下降，这说明___________________________。
解析 生产水煤气时，燃料层的温度下降说明碳和水蒸气反应为吸热反应。
(2)提出猜想：水煤气的成分可能是①____和氢气，②_____和氢气(填化学式)；提出以上猜想的依据是________________________________。设计实验：请从下列装置中选择一种，设计简单的实验证明猜想。
化学反应前后元素C、H、O种类不变
解析 根据质量守恒，可推出水煤气可能有两种组成，①CO和H2，②CO2和H2。
(3)你选择的装置是___(填字母)。
解析 CO2可以通过澄清石灰水检验。
(4)实验结论：如果_______________________________________，那么猜想_______(填序号)合理。
澄清石灰水变浑浊(或澄清石灰水不变浑浊)
解析 如果澄清石灰水不变浑浊，则猜想①正确。如果澄清石灰水变浑浊，则猜想②正确。
三、同系物与同分异构体的判断及应用9.(2019·江西奉新一中高一期中)有A、B两种烃，碳元素的质量分数相同，下列关于A和B的叙述中正确的是A.A和B一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物C.燃烧等质量的A和B，消耗氧气的量一定相等D.A和B各1 ml完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等
解析 因烃中只有碳、氢两种元素，碳元素的质量分数相同，所以氢元素的质量分数也相同，最简式相同，因此燃烧相同质量的两种物质，消耗氧气的量一定相等，C正确；最简式相同的烃，可能是同分异构体，如丙烯与环丙烷，也可能不是，比如乙炔和苯，A错误；最简式相同的烃，可能是同系物，如乙烯与丙烯，B错误；若为同分异构体，则A和B各1 ml完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等；若为同系物，则A和B各1 ml完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定不相等，D错误。
10.(2020·广西师大附属中学高一期中)有以下结构的三种烃分子，下列有关说法错误的是
A.1 ml甲分子内含有10 ml共价键B.由乙分子构成的物质不能使溴的四氯化碳溶液褪色C.丙分子的二氯取代产物只有3种D.三种分子内成键方式相同，而且最简式相同，故互为同系物
解析 1 ml甲分子中含有6 ml碳碳单键和4 ml碳氢键，A正确；
乙分子中不存在不饱和的 或“—C≡C—”，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，B正确；
丙分子有取代基位于棱边、面对角线、体对角线三种位置关系的二氯代物，C正确；甲、乙、丙三种分子的分子式分别为C4H4、C6H6和C8H8，最简式相同，但分子组成上不是相差若干个CH2原子团，故不互为同系物，D错误。
11.(2020·甘肃陇南一中检测)C5H12有3种不同的结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相关叙述正确的是A.甲、乙、丙属同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应B.C5H12表示一种纯净物C.甲、乙、丙中，丙的沸点最低D.乙有3种不同沸点的一氯取代物
解析 甲、乙、丙的结构不同，分子式相同，互为同分异构体，A错误；C5H12有3种同分异构体，所以不能表示纯净物，B错误；烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低，丙分子中支链最多，所以沸点最低，C正确；
乙分子中有4种位置的氢原子，即： ，故一氯代物有4种，D错误。
12.(2019·黄山屯溪第一中学月考)a、b、c的分子式均为C8H8，其结构如下所示，下列说法错误的是
A.a的同分异构体可与苯互为同系物B.c苯环上的一氯代物有3种C.b能与溴水发生加成反应D.c中所有原子可以处于同一平面
解析 a的同分异构体分子式为C8H8，苯的分子式为C6H6，分子组成上不相差若干个CH2原子团，故a的同分异构体和苯不互为同系物，A错误；c分子苯环上有三种位置的H原子，故苯环上的一氯代物有3种，B正确；b分子中含有 ，故可以和Br2发生加成反应，C正确；苯环和 都是平面结构，且单键可以旋转，故c分子中所有原子可以共平面，D正确。
四、常见烃的性质及应用13.(2020·山东济宁一中高一期中)甲烷是天然气的主要成分，是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。下列有关甲烷的说法正确的是①甲烷是一种正四面体结构的分子②甲烷与氯气按物质的量之比为1∶1发生取代反应时，生成物只有CH3Cl和HCl③0.5 ml CH4完全燃烧时消耗1 ml O2④1 ml CH4全部生成CCl4，最多消耗2 ml Cl2A.①② B.③④C.①③ D.②④
解析 ①甲烷是一种正四面体结构的分子，正确；②甲烷与氯气按物质的量之比为 1∶1发生取代反应时，生成物不是只有CH3Cl和HCl，还含有CH2Cl2、CHCl3、CCl4，错误；③1 ml CH4完全燃烧时，消耗2 ml O2，则0.5 ml CH4完全燃烧时消耗1 ml O2，正确；④根据取代反应的特点，1 ml CH4全部生成CCl4，最多消耗4 ml Cl2，错误。
14.(2019·河北邢台一中高一第一次月考)已知1 ml链烃CxHy可以发生如下系列转化：
CxHy CxCl12(无机试剂是足量的)下列说法错误的是
A.x＝5、n(Cl2)＝11 mlB.用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和QC.上述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应D.CxCl12可能的结构有三种
解析 CxHy可与HCl发生加成反应，则含有不饱和键，消耗HCl的物质的量为1 ml，则1个CxHy分子中含有1个碳碳双键，生成的Q为氯代烷烃，分子式为CxHy＋1Cl，Q与氯气在光照条件下发生取代反应生成CxCl12，CxCl12中不含不饱和键，则x＝5，y＝10，消耗氯气的物质的量为11 ml，A正确；C5H10中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C5H11Cl不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可以区分，B正确；C5H10与HCl发生加成反应，C5H11Cl与氯气发生取代反应，C正确；新戊烷不存在对应烯烃，则符合题中转化关系的C5Cl12可能的结构只有两种，D错误。
15.(2020·新都区期末)下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是A.甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环 己烷C.在苯中滴入溴水，溴水褪色；甲烷与氯气混合后光照反应D.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成；乙烯与水生成 乙醇的反应
解析 前者为取代反应，后者为氧化反应，故不选A；二者均为加成反应，故不选B；前者为取代反应，后者为加成反应，故选D。
16.(2020·厦门高一检测)下列有关常见烃性质的描述正确的是A.光照下，1 ml CH4最多能与4 ml Cl2发生取代反应，产物中物质 的量最多的是CCl4B.苯与液溴在一定条件下能发生取代反应C.甲烷与乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离D.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与H2发生加成反应
解析 甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃，同时生成氯化氢，产物中物质的量最多的是氯化氢，A错误；苯与液溴在一定条件下可发生取代反应，生成溴苯，B正确；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，被除去，不能实现分离，C错误；苯不含碳碳双键，但可与氢气发生加成反应，D错误。
17.(2019·贵阳月考)分析下列烃分子，完成填空。①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ② ③④ ⑤ ⑥
(1)属于烷烃的有________；互为同系物的有________、________(填序号)。
解析 六种物质的分子式分别为①C5H12，②C2H4，③C6H6，④C2H6，⑤C7H8，⑥CH4；烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1)，所以属于烷烃的有：①④⑥；同系物指的是组成相同，结构相似，分子间相差n个CH2原子团的有机物，因此互为同系物的有①④⑥和③⑤。
(2)任写一种①的同分异构体的结构简式：___________________________________。
CH3—CH(CH3)—CH2—CH3或(CH3)4C
解析 ①为C5H12，其结构除了CH3—CH2—CH2—CH2—CH3外，还有：CH3—CH(CH3)—CH2—CH3和(CH3)4C。
①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ② ③④ ⑤ ⑥
(3)④生成氯乙烷的化学方程式：________________________________。
CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl
解析 乙烷和氯气光照下发生取代反应生成氯乙烷，反应的化学方程式：CH3CH3＋Cl2 CH3CH2Cl＋HCl。
(4)③在一定条件下与液溴反应的化学方程式：____________________________。
＋Br2 ＋HBr
解析 苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式： ＋Br2 ＋HBr。
(5)②与水反应的化学方程式：________________________________。
CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH
解析 乙烯和水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式：CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH。
(6)④的二氯代物有____种。
解析 两个氯原子连在同一个碳上，结构有1种，分别连在两个碳上，结构有1种，共计有2种；乙烷的二氯代物有2种。
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