2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（二十）甲烷、乙烯和苯化石燃料（含解析）新人教版
展开课时跟踪检测（二十）甲烷、乙烯和苯 化石燃料
1．下列有关生活中常见有机物的说法正确的是( )
A．甲烷和氯气光照条件下发生取代反应，产物是气体与液体的混合物
B．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷
C．苯和乙烯都能使溴水层变为无色，二者都是发生加成反应
D．煤干馏可得煤油，乙烯能从石油中分馏得到
解析：选A 甲烷与Cl2发生取代反应，生成气体CH3Cl、HCl和液体CH2Cl2、CHCl3、CCl4；液化石油气主要是C1～C4的烃类，而天然气的主要成分是甲烷；苯使溴水层变为无色是因苯萃取了溴的缘故而不是发生加成反应；煤干馏可得煤焦油，而不是煤油，乙烯不能从石油中分馏得到。
2.(2018·全国卷Ⅱ)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( )
解析：选D 甲烷与氯气在光照条件下发生反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。黄绿色的氯气参加反应，逐渐减少，生成无色的气体，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的HCl极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁上，因此试管壁上出现油状液滴；生成的HCl气体遇到水蒸气溶解生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。
3．有4种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是( )
①a和d是同分异构体 ②b和c是同系物 ③a和d都能发生加聚反应 ④只有b和c能发生取代反应
A．①② B．①④
C．②③ D．①②③
解析：选A 由题图可知，a为2甲基丙烯(CH3)2C===CH2，分子式为C4H8；b为新戊烷(CH3)4C，分子式为C5H12；c为2甲基丙烷(CH3)3CH，分子式为C4H10；d为环丁烷，分子式为C4H8，故①②正确；d不能发生加聚反应，故③错误；b和c能发生取代反应，但a、d也能发生取代反应，故④错误。
4．(2018·全国卷Ⅲ)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是( )
A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
解析：选C “铁粉”“液溴”是苯乙烯()在苯环上发生溴代反应的条件，A项正确；含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；与氯化氢的反应是发生在碳碳双键上的加成反应，产物是氯代苯乙烷，C项错误；含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚苯乙烯，D项正确。
5．轴烯是一类独特的星形环烃。下列关于三元轴烯()说法不正确的是( )
A．可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．所有原子在同一平面
C．与1,3丁二烯()互为同系物
D．与苯互为同分异构体
解析：选C 该分子中含有碳碳双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A正确；由于碳碳双键构成平面结构，所以该分子的所有原子在同一平面上，故B正确；该分子含有三个碳碳双键和一个碳环，而只有两个碳碳双键，所以二者结构不相似，不是同系物，故C错误；该物质的化学式为C6H6，与苯的化学式相同，但结构不同，所以二者互为同分异构体，故D正确。
6．下列描述正确的是( )
A．煤主要是由游离态的碳及少量无机物组成的混合物
B．石油的蒸馏、煤的液化和气化均为物理变化
C．石油裂化的目的是提高汽油的产量
D．塑料、纤维和橡胶是以化石燃料为原料生产的三大合成材料
解析：选C 煤的主要成分是含碳有机物，A项错误；石油的蒸馏是物理变化，煤的液化和气化是化学变化，B项错误；石油裂化的目的是提高优质、轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量，C项正确；三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶，D项错误。
7．分子式为C6H12的烯烃且双键在链端的同分异构体有(不考虑立体异构)( )
A．8种 B．7种
C．6种 D．5种
解析：选B 分子式为C6H12的烯烃只含有1个，其同分异构体中双键处于链端，当主碳链骨架为C===C—C—C—C—C时，结构有1种；当主碳链骨架为C===C—C—C—C时，甲基可处于2、3、4号碳原子上，结构有3种；当主碳链骨架为C===C—C—C，支链为乙基时，只能处于2号碳原子上，结构有1种；支链为2个甲基时，可以均处于3号碳原子上，也可以分别处于2号和3号碳原子上，结构有2种；主碳链骨架为C===C—C时，不能成立。因此有7种。
8．(2019·全国卷Ⅰ)关于化合物2苯基丙烯()，下列说法正确的是( )
A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
解析：选B A错：2苯基丙烯中含有，能使酸性高锰酸钾溶液褪色。B对：2苯基丙烯中含有，可以发生加成聚合反应。C错：2苯基丙烯分子中含有一个—CH3，所有原子不可能共平面。D错：2苯基丙烯属于烃，难溶于水，易溶于甲苯。
9．四联苯的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选C 推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的分子，即在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯分子中有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。
10．有机物的一氯代物种类有(不考虑立体异构)( )
A．5种 B．6种
C．7种 D．8种
解析：选C 分子中有7种不同化学环境的氢原子，故有7种一氯代物。
11．(2019·全国卷Ⅰ)实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是( )
A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C．装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
解析：选D A对：向圆底烧瓶中滴加液体前，要先打开K，以保证液体顺利滴下。B对：装置b中CCl4的作用是吸收反应过程中未反应的溴蒸气，Br2溶于CCl4显浅红色。C对：装置c中Na2CO3溶液的作用是吸收反应中产生的HBr气体，防止污染环境。D错：反应后的混合液应该用稀NaOH溶液洗涤，目的是除去溴苯中的溴，然后分液得到溴苯，不是结晶。
12．下列实验能获得成功的是( )
A．用溴水可鉴别苯、CCl4、己烯
B．加浓溴水，然后过滤可除去苯中少量己烯
C．苯、溴水、铁粉混合制溴苯
D．可用分液漏斗分离己烷和苯的混合物
解析：选A 溴水分别与苯、CCl4混合，不发生反应，静置后分层，苯在上层，呈橙红色；CCl4在下层，呈橙红色；溴水与己烯发生反应而褪色，A项正确。溴水和己烯发生加成反应生成的二溴己烷可溶于苯中，无法过滤分离，B项错误。制溴苯需用苯和液溴反应，C项错误。己烷和苯互溶，不能用分液法分离，D项错误。
13．(2018·全国卷Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面
D．生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
解析：选C 环戊烯的结构简式为，与分子式相同且结构不同，互为同分异构体，A项正确；如、、都是螺[2.2]戊烷的二氯代物，B项正确；中每个碳原子都形成4个共价单键，这4个键呈四面体状分布，所有碳原子不可能处于同一平面，C项错误；螺[2.2]戊烷的分子式是C5H8，在理论上，1 mol C5H8与2 mol H2反应，生成1 mol C5H12，D项正确。
14．1,1二环丙基乙烯()是重要医药中间体，下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．所有碳原子可能在同一平面
B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．二氯代物有9种
D．生成1 mol C8H18至少需要3 mol H2
解析：选A 该化合物中碳有2种杂化方式：sp3、sp2，前者是正四面体构型，与它相连的原子不可能全处于同一平面，所有碳原子不可能在同一平面，故A错误；结构中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；1,1二环丙基乙烯的二氯代物有9种，故C正确；1,1二环丙基乙烯分子式为C8H12，由C8H12生成1 mol C8H18至少需要3 mol H2，故D正确。
15．工业上合成乙苯的反应为，下列说法不正确的是( )
A．乙、丙均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．该反应属于加成反应
C．甲、乙均可通过石油分馏获取
D．丙的一氯代物有5种
解析：选C 烯烃、苯的同系物都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，A正确；该反应符合加成反应的定义，属于加成反应，B正确；苯通过煤的干馏得到、乙烯通过石油裂解获取，C错误；丙中烃基上的一氯代物有2种、苯环上的一氯代物有3种，共5种，D正确。
16．芳香族化合物A与互为同分异构体，A的苯环上的一氯代物只有一种结构，则A可能的结构有( )
A．5种 B．6种
C．7种 D．8种
解析：选C A的苯环上的一氯代物只有一种，说明苯环上的取代基相同并且存在对称关系。当苯环上的取代基为两个—CH2Br时，两个取代基处于对位时苯环上的一氯代物只有一种；当苯环上有4个取代基时，它们在苯环上按如下方式结合时，苯环上的一氯代物都只有一种：，故A共有7种结构。
17．(2017·全国卷Ⅰ)化合物 (b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是( )
A．b的同分异构体只有d和p两种
B．b、d、p的二氯代物均只有三种
C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
解析：选D 苯的同分异构体还有链状不饱和烃，如CHCCCCH2CH3、CHCCHCHCHCH2等，A项错误；d的二氯代物有6种，结构简式如：、、、、、，B项错误；b为苯，不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，p是环烷烃，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，C项错误；只有苯分子中所有原子共平面，d、p中均有碳原子与其他四个原子形成共价单键，不能共平面，D项正确。
18．已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为如图所示的烃，下列说法中正确的是( )
A．分子中处于同一直线上的碳原子最多有6个
B．该烃苯环上的二氯代物共有13种
C．该烃的一氯代物共有8种
D．分子中至少有12个碳原子处于同一平面上
解析：选D 两个相连的苯环中，处于对角线位置的5个碳原子共线，再加上碳碳三键的2个碳原子，共7个碳原子一定共直线，A项错误；给苯环上有氢的碳原子编号如：，因两个苯环无对称性可言，所以该烃苯环上的二氯代物共有15种：1,2、1,3、1,4、1,5、1,6；2,3、2,4、2,5、2,6；3,4、3,5、3,6；4,5、4,6；5,6，B项错误；该烃没有对称性，其中苯环上的氢有6种，三个甲基上氢有3种，还有碳碳三键的端点还有一个氢，所以共有9种氢，所以其一氯代物为9种，C项错误；据A项分析，已有7个碳原子共线，这条线必在左侧苯环确定的平面内，且苯环上的其余的4个碳和相连的那个甲基的碳原子，至少12个碳原子一定共平面，D项正确。
19．分子式为C4H9OCl，且能与钠反应产生氢气的有机物可能的同分异构体(不考虑立体异构)数目为( )
A．9 B．10
C．11 D．12
解析：选D 由分子式可知碳原子达饱和，能与钠反应生成H2说明分子中含有羟基，含有4个碳原子的碳链结构有C—C—C—C和。对于C—C—C—C，Cl原子的位置有2种，即Cl—C—C—C—C和，则—OH的位置各有4种；对于，Cl原子的位置有2种，即和，则—OH的位置分别有3种和1种，所以符合条件的同分异构体的数目一共有：4＋4＋3＋1＝12种。
20．组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A．16种 B．18种
C．20种 D．22种
解析：选B 丙基有正丙基和异丙基两种；—C3H5Cl2的碳链为—C—C—C或，当为———时，2个氯在1号位或者2号位或者3号位有3种。1个氯在1号位，剩下的一个氯在2号位或者3号位，2种。1个氯在2号位，剩下的一个氯在3号位，1种，总共6种。当为时，2个氯在同一个碳上有1种。在两边上的碳和中间的碳上，1种。左边的碳上和右边的碳上，1种，总共3种。故—C3H5Cl2共有9种；该有机物共有18种。
