2022年高三化学寒假学业质量标准检测（含答案）：02烃和卤代烃

这是一份2022年高三化学寒假学业质量标准检测（含答案）：02烃和卤代烃，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括15个小题，每小题2分，共30分)
1．下列对于加成反应的说法中正确的是 ( B )
A．加成反应的结果是使有机化合物中不再含有不饱和键
B．经过加成反应后，有机化合物的官能团发生了变化
C．任何含有不饱和键的有机化合物都能发生加成反应
D．溴的四氯化碳溶液能够作为所有加成反应的试剂
解析：炔烃加成反应后可以含有不饱和键；不同的有机化合物对加成反应的试剂有所选择；羧基中的碳氧不饱和键不能发生加成反应。
2．下列有关烷烃的叙述中，不正确的是 ( B )
A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B．烷烃中除甲烷外，很多都能使KMnO4酸性溶液褪色
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃
D．所有烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
解析：烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂反应，不能使KMnO4酸性溶液褪色，不与浓H2SO4反应，故B选项不正确。
3．质量相同的烷烃和烯烃完全燃烧所需O2的质量 ( A )
A．前者大于后者__ B．前者小于后者
C．前者等于后者D．不能肯定
解析：设烃的组成是CHeq \f(y,x)，完全燃烧时的通式：CHeq \f(y,x)＋(1＋eq \f(y,4x))O2eq \(――→,\s\up7(点燃))CO2＋eq \f(y,2x)H2O，由以上通式可知，质量相同的烃CHeq \f(y,x)，eq \f(y,x)值越大，耗氧量越多。烷烃中氢元素的质量分数要比烯烃中氢元素的质量分数大，所以烷烃燃烧时所需氧气的量就多。
4．下列关于有机化合物的叙述中正确的是 ( D )
A．KMnO4酸性溶液既可鉴别乙烷与乙烯，又可除去乙烷中的乙烯而得到纯净的乙烷
B．在混有乙酸的乙酸乙酯中加入NaOH溶液可以达到除杂的目的
C．丙烯的结构简式可以表示为CH3CHCH2
D．CH2Cl2只有一种结构说明甲烷是正四面体形结构而不是正方形结构
解析：KMnO4酸性溶液能够氧化乙烯而得到二氧化碳气体，得到的乙烷中混有二氧化碳；在碱性条件下，乙酸乙酯会发生水解；含有不饱和键的有机化合物的结构简式中的不饱和键必须表示出来；如果甲烷是正方形结构，则CH2Cl2存在两种结构式。
5．如图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是 ( B )
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．锌粒和稀硫酸制氢气
C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D．电石和水制取乙炔
解析：图中设计用多孔塑料板将固液分离，能达到“随开随用，随关随停”的目的。该装置适合块状不溶于水的固体与液体反应制取难溶于水的气体。A项，大理石与稀硫酸反应生成的微溶物CaSO4会覆盖在大理石表面阻止反应进一步进行；C项，MnO2是粉末状固体，且该反应需要加热；D项，电石遇水便会从多孔塑料板上漏下，达不到有效控制的目的，只有B项符合要求。
6．能发生消去反应，且生成物中存在同分异构体的是 ( B )
解析：B项中生成物有和两种。
7．某烃的结构简式为，它可能具有的性质是 ( B )
A．易溶于水，也易溶于有机溶剂
B．既能使溴水褪色，又能使KMnO4酸性溶液褪色
C．能发生加聚反应，其加聚产物可用表示
D．能使溴水褪色，但不能使KMnO4酸性溶液褪色
解析：该烃含有碳碳双键，既能使溴水褪色，又能使KMnO4酸性溶液褪色，还能发生加聚反应，但加聚产物的结构简式应为。
8．现有下列各组物质：①甲烷和乙烯；②乙烯和乙醇；③苯和乙炔；④甲苯和邻二甲苯；⑤丙烯和2­丁烯，只要总质量一定，各组中的两种物质不论以何种比例混合，完全燃烧时生成水的质量也总是定值的是 ( C )
A．②⑤B．②③④⑤
C．③⑤D．都不是
解析：由两种或两种以上的物质组成的混合物，只要总质量一定，不论各组分的相对比例如何变化，完全燃烧所生成水的质量为定值的条件是各物质含氢的质量分数一定相同。③苯和乙炔分子式分别为C6H6、C2H2，含氢量均为w(H)＝eq \f(1,13)×100%，符合题意；⑤丙烯和2­丁烯分子式分别为C3H6、C4H8，含氢量均为w(H)＝eq \f(1,7)×100%，也符合题意。
9．某两种气态烃的1L混合气体，完全燃烧生成1.4L CO2和2.0L水蒸气(体积均在相同状况下测得)，该混合物可能是 ( B )
A．乙烷，乙烯B．甲烷，乙烯
C．甲烷，丙烯D．乙烷，丙烯
解析：混合烃的平均分子式为C1.4H4。由平均碳原子数可知一定有甲烷，甲烷中有4个氢原子，所以另一种烃中也应该有4个氢原子。
10．下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型叙述正确的是 ( D )
A．烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键
B．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
C．烷烃的通式一定是CnH2n＋2，而烯烃的通式一定是CnH2n
D．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
解析：烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷烃的通式也是CnH2n，C错。
11．1 ml某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是 ( A )
解析：通过给出的四个选项可知，这是一种烷烃，所以可以设该烷烃为CnH2n＋2，根据碳元素、氢元素结合氧的量，得出耗氧量为(n＋eq \f(2n＋2,4))ml。所以列等式：(n＋eq \f(2n＋2,4))ml＝246.4L/22.4L·ml－1，得n＝7，故排除B、C选项。A选项中2号碳原子上连接的3个甲基完全对称，所以的一氯取代物是4种，而D选项的一氯取代物只有3种。
12．泽维尔证实了光可诱发下列变化：
这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合反应中极高的光能利用率，下列说法错误的是 ( C )
A．X和Y互为同分异构体
B．X和Y中所有原子都可能共面
C．利用溴水可区分X和Y
D．X和Y都可发生加聚反应
解析：X和Y互为顺反异构，A正确。根据乙烯和苯的平面形结构可知B正确。X、Y均能使溴水褪色，C错误。X和Y中都有碳碳双键，可发生加聚反应，D正确。
13．已知烯烃在一定条件下被氧化时，C===C键断裂，RCH===CHR′可被氧化成RCHO和R′CHO。下列烯烃中，经氧化只能得到丙醛的是 ( D )
A．1­己烯B．2­己烯
C．2­甲基­2­戊烯D．3­己烯
解析：2­甲基­2­戊烯中的C===C键断裂，氧化产物为丙醛和丙酮。
14．取ag某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加ag。下列物质中不能满足上述结果的是 ( D )
A．H2B．CO
C．C6H12O6D．C12H22O11
解析：由2H2＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑可得：H2＋Na2O2===2NaOH①。由2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2可得：CO＋Na2O2===Na2CO3②。由①②可知，只要原物质能写成(CO)x(H2)y(x、y为整数且不同时为0)的形式，ag该物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加a g。
15．有机物X的键线式为，下列说法不正确的是 ( D )
A．X的分子式为C8H8
B．有机物Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为
C．X能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D．X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z的一氯代物有4种
解析：由X的键线式可知其分子式为C8H8，与苯乙烯互为同分异构体；X分子结构中含碳碳双键，能使KMnO4酸性溶液褪色；X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有两种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有2种。
二、非选择题(本题包括8小题，共70分)
16．(7分)环己烷可制备1,4­环己二醇，下列七步有关反应(其中无机产物都已经略去)中，其中有两步属于取代反应，两步属于消去反应，三步属于加成反应，试回答：
(1)反应__①__和__⑥__(填写序号)属于取代反应。
(2)写出下列化合物的结构简式：B，C。
(3)反应④所用的试剂和条件分别为：__NaOH醇溶液、加热__。
(4)写出下列反应的化学方程式：
解析：反应①是环己烷在光照条件下与Cl2发生的取代反应；反应②是与NaOH醇溶液共热发生的消去反应，生成物A为，反应③是A与Cl2发生的加成反应，生成的B为；反应④是发生的消去反应，其反应条件是NaOH醇溶液、加热；反应⑤是与Br2发生的1,4­加成反应；反应⑥是与NaOH水溶液共热发生的水解反应(取代反应)；反应⑦为加成反应。
17．(10分)某同学根据下列实验目的，从下图中选择装置设计实验方案：
(1)为了制取纯净的乙炔(不考虑杂质水蒸气)，设计实验方案：
①写出电石中的杂质与水反应的化学方程式：__CaS＋2H2O===Ca(OH)2＋H2S↑ 。
②下图所示装置中可用来收集乙炔的装置是__G__(填字母代号)。
③选择装置，连接管口顺序a―→__j→k→e→d→n__(气流方向从左至右)。
(2)为探究乙炔与溴反应的本质。某同学设计的方案是A―→F―→C―→B。
①能证明乙炔与溴水发生反应的实验现象是__硫酸铜溶液中不生成黑色沉淀，溴水褪色__。
②为了探究乙炔与溴水发生的反应是加成反应还是取代反应，该同学进行如下操作：
a．测定反应前B瓶溴水的pH；
b．连接装置将纯净的乙炔通入B瓶；
c．__测定反应后B瓶中溶液的pH__。
他的实验依据是__若发生加成反应：CH≡CH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2，溶液的pH无明显变化
__若发生取代反应：CH≡CH＋2Br2―→BrC≡CBr＋2HBr，溶液酸性明显增强 (结合必要文字和化学方程式说明)。
解析：(1)①硫化钙与水反应生成氢氧化钙和硫化氢。②制取纯净的乙炔，不考虑水蒸气，用排水法收集最好。③用氢氧化钠溶液吸收硫化氢，用硫酸铜溶液确定硫化氢是否除尽：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4。
(2)①硫酸铜溶液中不生成黑色沉淀，说明硫化氢已除尽；溴水褪色，说明乙炔与溴水发生了反应。②若乙炔与溴水发生加成反应，则溶液pH无明显变化；若发生取代反应，则生成了强酸，通过测定溶液pH，判断反应前后溶液酸性变化即可。
18．(14分)实验室用下图装置制取少量溴苯，试填写下列空白。
(1)在烧瓶a中装的试剂是__苯__、__Br2__、__铁粉__。
(2)请你推测长直导管b的作用：一是__导气__，二是__冷凝回流__的作用。
(3)请你分析导管c的下口可否浸没于液面中？为什么？
__不能，因为HBr极易溶于水，发生倒吸__。
(4)反应完毕后，向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有__浅黄色沉淀生成__生成，此现象说明这种获得溴苯的反应属于：__取代反应__(填有机反应类型)。
(5)反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为__溴溶于溴苯__的缘故。纯溴苯为__无__色液体，它比水__重__(轻或重)。
简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：__加入NaOH溶液后分层__。
(6)课本采用如上装置进行实验，请回答冷凝水流动方向，图中干燥管的作用是：__下口为进水口，上口为出水口；吸收HBr气体防止环境污染__。
19．(10分)烃A1、A2互为同分异构体，它们各加1 ml H2都可以得到烃B。A1、A2各加1ml HCl都可得到C1。而B在光照下与氯气反应，只得到两种一氯代烃C1和C2。其转化关系如图。B中碳的质量分数为83.7%。则A1、A2、B、C1和C2的结构简式分别是：
解析：根据B中碳的质量分数为83.7%，可求n(C)：n(H)＝eq \f(83.7%,12) ：eq \f(1－83.7%,1)＝3 ：7，所以其化学式为C6H14，若其一氯代物有两种同分异构体，则其结构简式为，则对应的烯烃分别为。
20．(8分)(1)乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯4种有机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__苯环__结构，它是__甲苯__。
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__碳碳叁键__结构，它是__乙炔__。
③苯乙烯与H2完全加成的物质的量之比为__1：4__。
(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__加成__反应和__取代__反应；
②—CH===CH2部分可发生__加成__反应和__氧化__反应；
③该有机物滴入溴水后生成产物的结构简式为；滴入高锰酸钾酸性溶液后生成产物的结构简式为。
解析：(1)＋H2―→，—C≡C—＋2H2―→—CH2—CH2—，＋3H2―→，＋4H2―→由不同的官能团与H2的定量反应，可以确定分子的结构。
21．(7分)某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
(1)A的结构简式为；
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面？__是__(填“是”或“不是”)；
(3)在下图中，D1、D2互为同分异构体，E1、E2互为同分异构体。
反应②的化学方程式为
；
C的化学名称是
2,3­二甲基­1,3­丁二烯 ；
E2的结构简式是；
④、⑥的反应类型依次是__加成反应、取代反应或水解反应__。
解析：(1)根据相对分子质量为84，且含有碳碳双键可设其分子式为CnH2n，则有14n＝84，n＝6，即其分子式为C6H12，再根据其分子中只含一种类型的氢，则可推出其结构简式为。
(2)根据乙烯的结构可类推其分子中所有碳原子都处于同一个平面。
(3)由反应①可推知B到C的反应为＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(C2H5OH),\s\d5(△))＋2NaCl＋2H2O，根据系统命名法C的名称应为2,3­二甲基­1,3­丁二烯，从而可以推出反应④和⑥反应类型分别为加成和取代(或水解)反应。
22．(7分)对二甲苯(英文名称p－xylene，缩写为PX)是化学工业的重要原料。
(1)写出PX的结构简式。
(2)PX可发生的反应有__取代反应、氧化反应(或其他合理答案)____(填反应类型)。
(3)增塑剂(DEHP)存在如下图所示的转化关系，其中A是PX的一种同分异构体。
①B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子，则B的结构简式是。
②D分子所含官能团是__醛基__(填名称)。
③C分子有1个碳原子连接乙基和正丁基，DEHP的结构简式是。
(4)F是B的一种同分异构体，具有如下特征：
a．是苯的邻位二取代物；b．遇FeCl3溶液显示特征颜色；
c．能与碳酸氢钠溶液反应
写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式
。
解析：本题考查了有机物的分子式、官能团的性质以及有机物结构的推断和化学方程式的书写，重在考查学生的逻辑推理能力。(1)对二甲苯中两个甲基处于苯环的对位，结构简式为。
(2)对二甲苯分子中甲基易被酸性高锰酸钾等氧化，故能发生氧化反应；该分子易与Cl2、Br2、浓HNO3等发生取代反应；由于含有苯环，故能与H2发生加成反应。
(3)①由于B是由A经氧化得到，故为二元羧酸，当苯环上存在2种不同化学环境的氢原子时，B为邻苯二甲酸，其结构简式为。②由于D能发生银镜反应，故分子中含有醛基。③由于C能被氧化成醛，则分子中含有—CH2OH，且有1个碳原子连接乙基和正丁基，则分子结构为，由B和C的结构可以推出DEHP的结构为。
(4)F遇FeCl3有显色反应，故分子中含有酚羟基，能与碳酸氢钠溶液反应说明有羧基，又是苯的邻二位取代物，故分子结构为，它与NaHCO3溶液反应的化学方程式为＋NaHCO3→ ＋CO2↑＋H2O。
23．(7分)某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。
(1)A的化学名称是__丙烯__，A→B新生成的官能团是__—Br__。
(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为__2__。
(3)D→E的化学方程式为__CH2BrCHBrCH2Br＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))HC≡CCH2Br＋2NaBr＋2H2O 。
(4)L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2Br＋NaC≡CR2―→R1CH2C≡CR2＋NaBr，则M的结构简式为__CH3CH2CH2C≡CCHO__。
(5)已知R3C≡CR4eq \(――→,\s\up7(Na，液NH3))，则T的结构简式为。
解析：A中含有碳碳双键，属于烯烃，A是丙烯，在光照条件下，丙烯与Br2发生取代反应生成B，B再发生加成反应和消去反应生成E，E先发生水解反应，再发生氧化反应生成J，根据E和J的结构简式可知，碳碳叁键没有变化，官能团由—Br生成了醛基，则一定是E中的—Br在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成醇，醇再发生氧化反应生成醛，由(5)的已知可以推断M为CH3CH2CH2C≡CCHO，由(6)的已知可以推断T为，据此回答：
(1)A中含有碳碳双键，属于烯烃，根据A的结构简式和系统命名法可知，A的名称为丙烯；在光照条件下，丙烯与Br2发生取代反应，则A→B新生成的官能团是—Br。
(2)D分子中有两种不同环境的氢原子，所以D的核磁共振氢谱显示峰的组数为2。
(3)卤代烃在NaOH的醇溶液中发生消去反应生成E，则D→E的化学方程式为CH2BrCHBrCH2Br＋2NaOHeq \(――→,\s\up7(醇),\s\d5(△))HC≡CCH2Br＋2NaBr＋2H2O。
(4)L可由B与H2发生加成反应而得，L为CH3CH2CH2Br，根据已知R1CH2Br＋NaC≡CR2R1CH2C≡CR2，J和L反应生成M，则M的结构简式为CH3CH2CH2C≡CCHO。
(5)由已知所给信息，T的结构简式为