新教材适用2023年高中化学第二章烃测评新人教版选择性必修3

第二章测评

(时间:60分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)

1.乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是(　　)。

A.都不溶于水,且密度比水的密度小

B.都能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色

C.分子中各原子都处在同一平面上

D.都能发生聚合反应生成高分子化合物

答案:A

解析:乙烷分子中各原子不在同一平面上;乙烷不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,也不能发生聚合反应。

2.有关烃的下列说法中,不正确的是(　　)。

A.所有的烃均能在一定条件下与氯气发生反应

B.碳、氢质量比最小的烃在炔烃中

C.当相对原子质量均取整数时,所有烃的相对分子质量都是偶数

D.石油和煤是烃的主要来源

答案:B

解析:碳、氢质量比最小的烃是甲烷,属于烷烃。

3.下列实验过程中,无须使用温度计的是(　　)。

A.实验室制乙烯

B.实验室蒸馏石油

C.由苯制溴苯

D.由苯制硝基苯

答案:C

解析:实验室制乙烯、蒸馏石油和由苯制硝基苯都需要温度计。

4.某烃的结构简式如下图所示,下列说法中正确的是(　　)。

A.分子中至少有8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:该分子两个苯环均可以绕中间碳碳单键旋转。旋转时,旋转轴上的碳原子是不动的,两个苯环相连的对位碳原子和另一个苯环在一个平面上,故B项正确。该烃在苯环上的一氯取代物有4种,在甲基上还有1种,共5种,C项错误;该烃中有两个苯环,不是苯的同系物,D项错误。

5.含有9个碳原子的甲苯的同系物共有(　　)。

A.1种 B.3种

C.6种 D.8种

答案:D

解析:苯环含有六个碳原子,则侧链为三个碳原子的烃基有丙基和异丙基两种,因此有两种结构;侧链为一甲基一乙基情况有三种同分异构体;侧链为三个甲基的情况有三种同分异构体。因此总共有2+3+3=8种苯的同系物。

6.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:

下列说法中不正确的是(　　)。

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~C11的烃类混合物

D.图中a的名称是2-甲基丁烷

答案:B

解析:A项,反应①方程式为CO2+H2CO+H2O,产物中有水,故A项正确。B项,反应②中不仅有碳碳键形成,还有碳氢键、氧氢键形成,故B项错误。C项,汽油主要是C5~C11的烃类混合物,故C项正确。D项,主链有4个碳,2号位有一个甲基,故a的名称是2-甲基丁烷,故D项正确。

7.下列说法中错误的是(　　)。

① 化学性质相似的有机化合物是同系物　②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机化合物是同系物　③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物　④互为同分异构体的两种有机化合物的物理性质有差别,但化学性质必定相似

A.①②③④

B.②④

C.③④

D.①②③

答案:A

解析:同系物的化学性质相似,但是化学性质相似的不一定是同系物,①错误;同系物还要求分子结构相似,②错误;碳、氢元素的质量分数相同未必是同系物,比如乙炔和苯,③错误;互为同分异构体的两种有机化合物的化学性质也可能不相似,如甲醚和乙醇,④错误。

8.下列各组有机化合物中,只需加入溴水就能鉴别的是(　　)。

A.己烯、苯、四氯化碳

B.苯、己炔、己烯

C.己烷、苯、环己烷

D.甲苯、己烷、己烯

答案:A

解析:己烯含有CC,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,苯和四氯化碳与溴水都不反应,但苯的密度比水的密度小,色层在上层,四氯化碳的密度比水的密度大,色层在下层,可鉴别,故A项正确;己炔、己烯均为不饱和烃,都能与溴水反应,不能鉴别,故B项错误;苯、环己烷都不与溴反应,且密度比水的密度小,无法鉴别,故C项错误;甲苯、己烷都不与溴反应,且密度比水的密度小,无法鉴别,故D项错误。

9.有x L乙烯和乙炔的混合气体,完全燃烧需要消耗相同条件下的氧气y L,则混合物中乙烯和乙炔的体积比为(　　)。

A. 

B.

C. 

D.

答案:C

解析:设乙烯和乙炔的体积分别为V1、V2,

V1+V2=xL

3V1+2.5V2=yL

解得:V1=(2y-5x)L

V2=(6x-2y)L

所以乙烯和乙炔的体积比为。

10.已知甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出)如图所示,下列说法正确的是(　　)。

A.反应①为取代反应,其产物主要是

B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟

C.反应③为取代反应,反应条件是50~60 ℃

D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应

答案:B

解析:氯气与甲苯在光照条件下反应,主要发生的反应是氯原子取代甲基上的氢原子,A项错误。由于甲苯分子中碳含量较高,故甲苯燃烧的现象为火焰明亮并伴有浓烟,B项正确。甲苯与浓硝酸的反应条件是浓硫酸、加热,C项错误。反应④是1mol甲苯与3molH2发生加成反应,D项错误。

二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)

11.CaC2和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属离子型碳化物。请通过对CaC2制C2H2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.ZnC2水解生成乙炔(C2H2)

B.Al4C3水解生成丙炔(C3H4)

C.Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)

D.Li2C2水解生成乙烯(C2H4)

答案:AC

解析:根据CaC2制C2H2的反应特点可知,ZnC2+2H2OZn(OH)2+C2H2↑,A项正确;Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4↑,B项不正确;Mg2C3+4H2O2Mg(OH)2+C3H4↑,C项正确;Li2C2+2H2O2LiOH+C2H2↑,D项不正确。

12.下列物质中存在顺反异构体的是(　　)。

A.2-氯丙烯

B.丙烯

C.2,3-二氯-2-戊烯

D.1-丁烯

答案:C

解析:能够形成顺反异构的是两个双键碳原子都各自连接两个不同的原子或原子团,只有C项符合要求。

13.加成反应是有机化学中的一类重要的反应类型,下列各组物质中不能全部发生加成反应的是(　　)。

A.乙烷、乙烯

B.聚乙烯、乙炔

C.氯乙烯、溴乙烯

D.顺-2-丁烯、反-2-丁烯

答案:AB

解析:乙烷和聚乙烯分子中均为饱和键,因此不能发生加成反应。

14.、、都属于萘()的同系物。萘和萘的同系物分子组成的通式是(　　)。

A.CnH2n-8(n>10)

B.CnH2n-10(n≥10)

C.CnH2n-12(n≥10)

D.CnH2n-6(n≥11)

答案:C

解析:萘和萘的同系物分子结构上可认为比烷烃多两个环和五个双键,故分子组成上少14个氢原子,烷烃的分子通式为CnH2n+2,故萘和萘的同系物分子组成的通式应为CnH2n-12(n≥10)。

15.与Br2发生加成反应,产物可能是(　　)。

答案:AB

解析:二烯烃与等物质的量的溴发生加成反应可以是1,2-加成和1,4-加成,如果与足量的溴加成应该能加成四个溴原子,因此A、B正确。

三、非选择题(本题共5小题,共60分)

16.(12分)(1)根据系统命名法写出下列烷烃的名称:

①

　; 

②

　; 

③

　; 

④

　。 

 (2)根据下列有机化合物的名称,写出相应的结构简式:

①2,4-二甲基戊烷

　; 

②2,2,5-三甲基-3-乙基己烷

　。 

答案:(1)①3,3,4,6-四甲基辛烷

②3,3,5-三甲基庚烷　③4-甲基-3-乙基庚烷

④3,3,4-三甲基己烷

(2)①

②

解析:(1)对烷烃进行命名,应按照系统命名的程序,首先选主链,称某烷;然后编碳号定基位;最后再写名称。

(2)由有机化合物的名称确定烷烃的主链及其碳原子数,再依据支链位置画出碳骨架,最后根据碳四价原则添氢。

17.(12分)按要求填空:

(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的43倍,其分子式为　。 

(2)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L,其分子式为　　　　。 

(3)用相对分子质量为43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为　　　　。 

(4)某有机化合物的结构表达式为,其名称是　　　　　　　　　　　　。 

(5)萘的结构简式为,其分子式为　　　,它的二氯代物有　　　　种。 

(6)立方烷的分子式为　　　　,它的六氯代物有　　　　种。 

答案:(1)C6H14

(2)C3H8

(3)6

(4)5-甲基-2-庚烯

(5)C10H8　10

(6)C8H8　3

解析:(1)烷烃A在同温、同压下蒸气的密度是H2的43倍,则烷烃A的相对分子质量为86,设烷烃A的分子式为CnH2n+2,则12n+2n+2=86,则n=6,故烷烃A的分子式为C6H14。

(2)设烷烃E的分子式为CnH2n+2,则1mol烷烃E完全燃烧消耗氧气的物质的量为(n+)mol,0.1mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下O2的体积为11.2L,则消耗氧气的物质的量为0.5mol,故,解得n=3,故烷烃E的分子式为C3H8。

(3)设烷基的分子式为CnH2n+1,则其相对分子质量为12n+2n+1=43,故n=3,即烷基为丙基,若为正丙基,则取代甲苯苯环上的一个氢原子,有邻、间、对3种结构;若为异丙基,则取代甲苯苯环上的一个氢原子,有邻、间、对3种结构,故共有6种结构。

(4)根据系统命名法可知,该有机化合物的名称是5-甲基-2-庚烯。

(5)萘的分子式为C10H8,其二氯代物一共有10种。

(6)立方烷的分子式为C8H8,其六氯代物的数目等于其二氯代物的数目,一共有3种。

18.(16分)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:

请回答下列问题:

(1)环戊二烯分子中最多有　　　个原子共平面。 

(2)金刚烷的分子式为　　　　　　,其分子中的—CH2—基团有　　　　个。 

(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:

其中,反应①的产物名称是　　　　,反应②的反应试剂和反应条件是　　　　　　　　,反应③的反应类型是　　　　。 

(4)已知烯烃能发生如下反应:

RCHO+R'CHO

请写出下列反应产物的结构简式:

　。 

答案:(1)9

(2)C10H16　6

(3)一氯环戊烷　氢氧化钠乙醇溶液,加热　加成反应

(4)

解析:(1)根据乙烯的六个原子在同一平面上和甲烷的正四面体结构综合分析,环戊二烯分子中最多有9个原子处于同一平面。(2)观察得出金刚烷的分子式为C10H16,含有6个—CH2—基团。(3)环戊烷与氯气发生取代反应生成一氯环戊烷,一氯环戊烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应生成环戊烯,环戊烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴环戊烷,1,2-二溴环戊烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应生成环戊二烯。(4)根据信息可知双键断裂引入醛基,因此二聚环戊二烯经过两步反应所得产物为。

19.(10分)实验室制备溴苯可用下图所示装置。填空:

(1)关闭F夹,打开C夹,由A口向装有少量苯的三颈烧瓶中加少量溴,再加少量铁屑,塞住A口,则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　和　 　。 

(2)D、E试管内出现的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)烧杯中使用倒扣漏斗的原因是 　。 

(4)在所得的溴苯中常混有溴单质,除去溴可用的试剂是　　　　　　。 

答案:(1)2Fe+3Br22FeBr3

+Br2+HBr↑

(2)D中溶液呈红色,E中溶液产生浅黄色沉淀

(3)吸收排出的溴化氢气体,防止污染空气,同时防止倒吸

(4)NaOH溶液

解析:实验室制备溴苯是用苯与液溴在Fe(FeBr3)作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,根据装置图可以知道,生成溴苯的同时还有溴化氢生成,另外还有少量溴挥发,所以在D装置中石蕊溶液会变红,E中的硝酸银溶液中会产生溴化银沉淀,尾气用氢氧化钠溶液吸收,关闭C打开F时,因为溴化氢极易溶于水,广口瓶中的水会倒吸入三颈烧瓶,(1)在三颈烧瓶中铁与溴生成溴化铁,苯与溴在溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;(2)反应产生的溴化氢气体遇到石蕊溶液,能使石蕊溶液变红色,溴化氢气体通入硝酸银溶液,能产生浅黄色沉淀;(3)氢氧化钠溶液能吸收溴化氢,倒置的漏斗能防止发生倒吸;(4)三颈烧瓶中的溴苯含有少量的溴和溴化氢,可以用NaOH溶液除去。

20.(10分)有两种气态烃的混合物。已知:它们都能使溴水褪色,且分子中碳原子数均小于5;1体积该混合气体完全燃烧后,可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气(气体体积均在同温同压下测定)。

(1)混合物中两种烃的类别可能是　　　　。 

A.烷,烯

B.烯,烯

C.烯,炔

D.炔,炔

(2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。

答案:(1)C

(2)C3H6和C4H6　V(C3H6)∶V(C4H6)=2∶3。

解析:(1)因两种烃都能使溴水褪色,则不会有烷烃,排除A项;若都是烯烃,则燃烧后生成等体积的CO2和水蒸气,不合题意,排除B项;若都是炔烃,则燃烧后生成的V(CO2)>V(H2O),也不合题意,排除D项,故混合物由烯烃和炔烃组成。

(2)容易求出混合烃的平均分子式为C3.6H6,则烯烃的碳原子数应小于3.6,结合平均分子式判断,只有C3H6符合题意,炔烃的碳原子数应大于3.6,为C4H6,再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比。

即V(C3H6)∶V(C4H6)=2∶3。