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專題3石油化工的基礎物質——烴
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．關于炔烴的下列描述正確的是
A．分子里含有碳碳三鍵的不飽和鏈烴叫炔烴
B．炔烴分子里的所有碳原子都在同一直線上
C．炔烴易發生加成反應，也易發生取代反應
D．炔烴不能使溴水褪色，但可以使高錳酸鉀酸性溶液褪色
2．下列各組有機物中，互為同分異構體的是
A．和
B．和
C．和
D．和
3．C5H12有3種不同的結構，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4。下列有關敘述正確的是
A．甲、乙、丙互為同系物，均可與氯氣、溴蒸氣發生取代反應
B．C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C．甲、乙、丙中，丙的沸點最低
D．丙有3種不同沸點的二氯代物
4．下列有關化學用語正確的是
A．乙烷分子的電子式：
B．丙烷分子的空間填充模型：
C．甲烷分子的球棍模型：
D．丙烷的分子式
5．乙烯與溴單質發生加成反應的機理如圖所示。下列說法錯誤的是
①
②
A．將乙烯通入含NaCl雜質的溴水中，可能生成BrCH2CH2Cl
B．相同條件下，乙烯與溴的CCl4溶液反應比與溴水反應更容易
C．玻璃容器表面的Si-O鍵，對反應進行有一定的促進作用
D．為得到純凈的1，2-二溴乙烷，應選擇乙烯與溴的CCl4溶液發生反應
6．(標準狀況下)的某氣態烷烴和分子中只有一個碳碳雙鍵的某氣態烯烴的混合物在時完全燃燒后，將反應產生的氣體緩慢通過濃硫酸，濃硫酸增重，剩余氣體通過堿石灰，堿石灰增重。另再取標準狀況下的該混合氣體，將它通入過量的溴水中，溴水增重。下列說法不正確的是
A．混合氣體中一定含有甲烷 B．混合氣體中的烯烴為丁烯
C．混合氣體中的烯烴存在同分異構體 D．混合氣體中烷烴與烯烴的體積比為
7．下列說法正確的是
A．C8H10只有3種屬于芳香烴的同分異構體
B．某單烯烴和H2加成后得到烴，該烯烴可能的結構有2種
C．的一氯代物有3種
D．分子式為C5H11Cl的有機物的同分異構體有4種
8．下列有機物的二氯代物只有一種的是
A．CH4 B． C． D．
二、填空題
9．定義：烴分子中，碳原子之間都以 結合成碳鏈，碳原子的剩余價鍵均與 結合，這樣的烴稱為烷烴，也叫作飽和鏈烴。
10．苯的同系物中，有的側鏈能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成芳香酸，反應如下：
現有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成芳香酸，則甲的結構簡式是 ；乙能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成分子式為C8H6O4的芳香酸，則乙可能的結構有 種。
11．按要求完成下列各題：
(1)同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍的烷烴的分子式為 ，其中一氯代物只有2種的結構簡式為 。
(2)碳原子數是5的烷烴的同分異構體有 種，其中含有甲基個數最多的結構簡式為 ，該物質的習慣命名為 。
(3)分子中含有26個電子的烷烴的二氯代物有 種，其不含甲基的結構簡式為 。
(4)碳原子數小于10的烷烴中一氯代物只有一種結構的物質有 種，其中含有碳原子個數最少的物質的電子式為 。
(5)請總結書寫烷烴同分異構體的方法(至少兩點)： 。
12．取代反應
(1)鹵代反應
①光照：發生側鏈上的取代反應
+Cl2 。
②催化劑：發生苯環上的取代反應
+Cl2 。
+Cl2 。
(2)硝化反應
①苯：+HNO3 。
②甲苯：+3HO-NO2 。［2，4，6-三硝基甲苯（TNT）］
(3)磺化反應：+H2SO4(濃) 。
三、計算題
13．CO，CH4均為常見的可燃氣體。
（1）等體積的CO，CH4在相同的條件下分別完全燃燒，轉移的電子數之比為 。
（2）120℃，101kPa下，amL由CO，CH4組成的混合氣體在bmL氧氣中完全燃燒后，恢復至原來的溫度與壓強。
①若混合氣體與氧氣恰好完全反應，產生bmLCO2，則混合氣體中CH4的體積分數為 。
②若燃燒后氣體體積縮小了mL，則a與b關系的數學表達式為 。
四、解答題
14．某烴在常溫下為液體，常用作油漆的溶劑。為測定該烴的分子式，將0.1mol該烴在氧氣中完全燃燒，得到的二氧化碳在標準狀況下體積為13.44L，得到的水的質量為5.4g。請通過計算寫出該烴的分子式 。若該烴不能使溴的四氯化碳溶液和酸性溶液褪色，試推測該烴的名稱并寫出其結構簡式 。
15．實驗室常用如圖所示裝置制取乙炔，并驗證乙炔的性質。已知：實驗室制備乙炔的化學方程式為CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑，且制備的乙炔氣體中常混有H2S氣體。回答下列問題：
(1)裝置A的作用是 ，裝置B中的現象是 。
(2)如果要進行乙炔的可燃性實驗，首先應該 。
(3)若乙炔加氫后得到乙烷，則乙烷在光照條件下與氯氣反應，生成的一氯代烷最多有 種。
(4)若稱取ag電石，反應完全后，將生成的乙炔全部通入足量溴的CCl4溶液中，溶液增重bg，則電石的純度為 。
16．已知：①R—NO2R—NH2；②苯環上的取代基對新導入的取代基進入苯環的位置有顯著的影響。如圖表示以苯為原料制備一系列有機物的轉化過程：
(1)A是一種密度比水 (填“大”或“小”)的無色液體。
(2)在“苯CD”的轉化過程中，屬于取代反應的是 (填序號，下同)，屬于加成反應的是 。
(3)有機物B苯環上的二氯代物有 種結構；的所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上。
《專題3石油化工的基礎物質——烴》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B C A B B B A
1．A
【詳解】A．根據炔烴的定義，分子里含有碳碳三鍵的不飽和鏈烴叫做炔烴，A正確；
B．只有與三鍵碳原子相連的原子和兩個三鍵碳原子在同一直線上，若乙炔中的氫原子被其他烷基取代，炔中碳原子可能不在同一直線上，B錯誤；
C．炔烴中有碳碳三鍵，易發生加成反應，但難發生取代反應，C錯誤；
D．炔烴既能發生加成反應使溴水褪色，也可以發生氧化還原反應使高錳酸鉀酸性溶液褪色，D錯誤；
故答案選A。
2．B
【詳解】
A．苯環中不存在單雙建交替結構，是一種完全相同的特殊化學鍵，鄰位二元取代不存在同分異構體，和是同一種物質，A錯誤；
B．由結構簡式可知，二者結構不同，分子式都是C7H8O，互為同分異構體，B正確；
C．和是同一種物質，C錯誤；
D．甲烷為四面體結構，碳原子連接的4個原子空間都相鄰，和是同一種物質，D錯誤；
故選B；
3．C
【詳解】A．甲、乙、丙的分子式相同，互為同分異構體，A錯誤；
B．C5H12符合烷烴通式，屬于烷烴，性質穩定不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B錯誤；
C．甲、乙、丙均為烷烴，且碳原子數相同，則支鏈越多沸點越低，由結構簡式可知丙中支鏈最多，其沸點最低，C正確；
D．C(CH3)4的二氯代物有兩種，分別為：、，D錯誤；
故選：C。
4．A
【詳解】A．乙烷中每個碳原子形成4對共用電子對，一個氫原子形成一對共用電子對，A正確；
B．圖為丙烷的球棍模型，B錯誤；
C．圖為甲烷的空間填充模型，C錯誤；
D．丙烷的結構簡式是，分子式是，D錯誤；
答案選A。
5．B
【詳解】A．從反應機理可知，第一步Br2在環境誘導下鍵的極性增強，形成和，若體系中有NaCl，有可能參與后續反應，與溴鑰離子結合，從而生成BrCH2CH2Cl，A正確；
B．溴水中存在水，水是極性分子，會對Br2分子產生誘導作用，增強Br - Br鍵的極性，更有利于反應進行；而CCl4為非極性溶劑，對Br2分子的誘導作用較弱，所以相同條件下，乙烯與溴水反應比與溴的CCl4溶液反應更容易，B錯誤；
C．玻璃容器表面的Si - O鍵具有一定極性，能對Br2分子產生環境誘導，增強Br - Br鍵的極性，對反應進行有一定的促進作用，C正確；
D．乙烯與溴的CCl4溶液反應，體系中只有乙烯、溴和CCl4，CCl4不參與反應，能減少其他副反應的發生，從而可得到更純凈的1，2-二溴乙烷，D正確；
故選B。
6．B
【分析】標準狀況下該混合氣體的物質的量為，在時完全燃燒產生水蒸氣和二氧化碳，濃硫酸增加的質量即產生水的質量，，則混合烴中含有氫原子；堿石灰增加的質量即產生二氧化碳的質量，，則混合烴中含有碳原子；混合烴的總質量為，所以混合烴的平均摩爾質量為，摩爾質量小于的烴只有甲烷，則混合氣體中一定含有甲烷；將混合氣體通入溴水，溴水增加的質量為烯烴的質量，則可得，所以，，結合可得該烯烴的摩爾質量為，設烯烴的分子式為，則有，以該烯烴為，結構簡式為。
【詳解】A．由分析可知混合烴中的烷烴為，烯烴為丙烯，A正確；
B．由分析可知混合烴中的烯烴為丙烯，B錯誤；
C．環丙烷與丙烯互為同分異構體，分子式均為，C項確；
D．根據分析可知混合烴中，，同溫同壓下氣體體積之比等于物質的量之比，烷烴與烯烴的體積比為，D項正確；
故選B。
7．B
【詳解】A．C8H10中屬于芳香烴的同分異構體有乙苯、二甲苯(鄰、間、對)，共4種，故A錯誤；
B．某單烯烴和H2加成后得到烴(2，4-二甲基戊烷)，該烯烴可能的結構有2種即、，故B正確；
C．有4種等效氫：，一氯代物有4種，故C錯誤；
D．分子式為C5H11Cl的同分異構體有：主鏈有5個碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主鏈有4個碳原子的：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；CH3CH(CH3)CHClCH3；CH3CCl(CH3)CH2CH3；CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主鏈有3個碳原子的：CH3C(CH3)2CH2Cl；共有8種情況，故D錯誤；
答案選B。
8．A
【詳解】A．甲烷的空間構型為正四面體形，二氯代物有1種，故A符合題意；
B．丙烷的一氯代物有2種，二氯代物有4種，故B不符合題意；
C．正丁烷的一氯代物有2種，二氯代物有6種，故C不符合題意；
D．2—甲基戊烷的一氯代物有4種，二氯代物有10種，故D不符合題意；
故選A。
9． 單鍵 氫原子
【解析】略
10． 9
【詳解】能被氧化為芳香酸的苯的同系物必須具備一個條件：與苯環直接相連的碳原子上要有氫原子由此可推出甲的結構簡式為；產物中羧基數目等于苯的同系物分子中能被氧化的側鏈數目，若苯的同系物能被氧化生成分子式為C8H6O4的芳香酸(二元酸)，說明苯環上有兩個側鏈，可能是兩個乙基，也可能是一個甲基和一個正丙基，或一個甲基和一個異丙基，兩個側鏈在苯環上的相對位置又有鄰、間、對三種，故乙的結構共有9種。
11．(1)
(2) 3 新戊烷
(3) 4
(4) 4
(5)①先寫出碳原子數最多的直鏈烷烴，再將直鏈碳原子逐漸減少，減少的碳原子作為支鏈；②烷烴只存在碳鏈異構，可結合等效氫，借助取代產物的數目寫出結構簡式
【詳解】（1）同溫同壓下蒸氣的密度是氫氣43倍的烷烴的相對分子質量為，由烷烴的通式可得：14n+2=86，解得n=6，則烷烴的分子式為，分子式為的烷烴為己烷、2—甲基戊烷、3—共有甲基戊烷、2，2—二甲基丁烷、2、3—二甲基丁烷，共有5種，其中一氯代物只有2種的結構簡式為，故答案為：5；；
（2）碳原子數是5的烷烴的分子式為，同分異構體分別是正戊烷、異戊烷和新戊烷，共有3種，其中甲基最多的是結構簡式為的新戊烷，故答案為：3；；新戊烷；
（3）碳原子核外電子數是6，氫原子核外電子數是1，由烷烴的通式可得6n+2n+ 26，解得n=3，則烷烴的分子式為，分子式為的烷烴只有丙烷，丙烷的二氯代物為1，1—二氯丙烷、1，2—二氯丙烷、1，3—二氯丙烷、2，2—二氯丙烷，共有4種，其中不含甲基的是結構簡式為的1，3—二氯丙烷，故答案為：4；；
（4）在碳原子數小于10的鏈狀烷烴中，甲烷、乙烷、2，2-二甲基丙烷和2，2，3，3-四甲基丁烷的一氯取代物只有一種，共有4種，（在碳原子數小于10的環狀烷烴中，環丙烷、環丁烷等環烷烴的一氯取代物也只有一種，則碳原子數小于10的烷烴中一氯代物只有一種結構的數目大于4種，烷烴就不考慮環烷烴了）其中含有碳原子數最少的是甲烷，其電子式為，故答案為：4；；
（5）由戊烷和己烷同分異構體數目可知，書寫烷烴同分異構體的方法是：①先寫出碳原子數最多的直鏈烷烴，再將直鏈碳原子逐漸減少，減少的碳原子作為支鏈；②烷烴只存在碳鏈異構，可結合等效氫，借助取代產物的數目寫出結構簡式，故答案為：①先寫出碳原子數最多的直鏈烷烴，再將直鏈碳原子逐漸減少，減少的碳原子作為支鏈；②烷烴只存在碳鏈異構，可結合等效氫，借助取代產物的數目寫出結構簡式。
12．(1) +HCl +HCl +HCl
(2) +H2O +3H2O
(3)+H2O
【解析】略
13． 1：4 0.33 b≥a
【分析】(1)相同條件下，體積之比等于物質的量之比，等體積即為等物質的量的CO、CH4完全燃燒都生成二氧化碳，碳元素的化合價變化分別為2、8；
(2)①燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根據碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，聯立方程可得答案；
②燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃燒后體積變化由CO燃燒導致，則：根據完全燃燒可計算答案。
【詳解】(1)相同條件下，體積之比等于物質的量之比，等體積即為等物質的量的CO、CH4完全燃燒都生成二氧化碳，碳元素的化合價變化分別為2、8，二者完全燃燒轉移電子數之比=2：8=1：4，故答案為：1：4；
(2)①燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根據碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，則：V(CO)+V(CH4)=a，0．5V(CO)+2V(CH4)=a，解得V(CO)=，V(CH4)=，故混合氣體中CH4的體積分數為0.33，故答案為：0.33；
②燃燒發生反應：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃燒后體積變化由CO燃燒導致，則：，故V(CO)=0.5amL，V(CH4)=0.5amL，由于完全燃燒，故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b，即0.5a×0.5+2×0.5a≤b，故b≥a，故答案為：b≥a。
14． C6H6 該烴為苯：
【分析】苯不含有碳碳雙鍵，不能使溴的四氯化碳溶液和酸性溶液褪色；
【詳解】0.1mol該烴在氧氣中完全燃燒，得到的二氧化碳在標準狀況下體積為13.44L，得到的水的質量為5.4g，則碳、氫的物質的量分別為、，則烴、碳、氫物質的量的之比為1：6：6，因此烴為C6H6；該烴不能使溴的四氯化碳溶液和酸性溶液褪色，則不含有碳碳雙鍵，該烴為苯：。
15． 除去乙炔中的H2S氣體 溶液的紫色褪去 檢驗乙炔的純度 1
【分析】飽和食鹽水與電石反應得到乙炔氣體，制備的乙炔氣體中常混有H2S氣體，可以用硫酸銅溶液除去，乙炔可以還原酸性高錳酸鉀溶液，所以B中溶液會褪色，之后用溴的四氯化碳溶液吸收未反應的乙炔。
【詳解】(1)制取的乙炔氣體中常混有H2S氣體，硫化氫極易與硫酸銅形成沉淀，故裝置A中硫酸銅溶液是用來吸收H2S氣體的；裝置B中酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能將乙炔氧化，所以酸性高錳酸鉀溶液褪色；
(2)如果要進行乙炔的可燃性實驗，為防止發生爆炸，應先檢驗乙炔的純度；
(3)乙烷中只有1種氫原子，所以只有1種一氯代烷；
(4)乙炔與溴的CCl4溶液發生加成反應，完全反應后，測得溴的CCl4溶液增重bg，則乙炔的質量為bg，設參加反應的CaC2為xg，則，所以有，解得，則電石的純度為。
16． 大 ①② ③ 6 不在
【分析】苯發生硝化反應生成A是硝基苯，A和一氯甲烷發生取代反應生成B，B發生還原反應，根據產物的結構簡式可判斷B的結構簡式為，苯和溴發生取代反應生成C是溴苯，溴苯和濃硫酸反應生成D，D被還原，根據產物的結構簡式可知D的結構簡式為，據此解答。
【詳解】(1)苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液在加熱條件下反應生成硝基苯，硝基苯的密度大于水的。
(2)由苯生成溴苯的反應為取代反應，由溴苯生成的反應也為取代反應，由生成的反應是加成反應。
(3)由并結合題給信息可推知B為，中苯環上的二氯代物有、、、、、，共6種。由的正四面體結構和的三角錐形結構可知，的所有原子不可能都在同一平面上。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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