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2025人教版高中化学选择性必修3
第二章　烃
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H—1　C—12　N—14　O—16。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与科学、技术、社会、环境等密切联系。下列说法错误的是 (　　)
A.葡萄与浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜
B.生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子,它能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.治疗运动中急性损伤的药物复方氯乙烷气雾剂的有效成分氯乙烷可通过加成反应制备
D.乙炔在氧气中燃烧时可放出大量的热,可利用氧炔焰来焊接或切割金属
2.下列有关丙烷、丙烯、丙炔的说法正确的是 (　　)
A.丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为、、
B.相同物质的量的三种物质完全燃烧,生成的气体在标准状况下的体积比是3∶2∶1
C.三种物质均难溶于水
D.丙烷分子中所有的碳原子不可能共平面
3.关于有机物的下列叙述中,正确的是 (　　)
A.将等质量的甲烷和乙烷分别完全燃烧时,甲烷消耗的氧气多
B.2,2-二甲基丙烷和新戊烷互为同系物
C.与等物质的量的Br2发生加成反应,产物有2种(不考虑立体异构)
D.1 mol C2H6与氯气发生取代反应后,可生成6种有机产物
4.标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成的,汽油中异辛烷()的含量越高,抗爆性能越好。下列叙述错误的是 (　　)
A.正庚烷的分子式为C7H16
B.异辛烷能使酸性KMnO4溶液褪色
C.正庚烷和异辛烷互为同系物
D.异辛烷的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
5.有机物a、b、c的结构如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.a的一氯代物有3种(不考虑立体异构)
B.b发生加聚反应生成
C.c中碳原子的杂化方式均为sp2
D.a、b、c互为同分异构体
6.下列说法正确的是 (　　)
A.鉴别3-己烯中是否混有少量甲苯,可以先加入足量溴水,再加入酸性高锰酸钾溶液
B.鉴别甲苯和苯,可以用酸性高锰酸钾溶液,也可以用溴水
C.溴苯中混有溴单质,可以通过加入CCl4萃取,再分液除去
D.溴乙烷可以通过乙烯与溴化氢加成得到,也可以通过乙烷与溴单质发生取代反应制备
7.在探索苯分子结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示),下列说法正确的是 (　　)
A.c、e的一氯代物均有2种(不考虑立体异构)
B.五种物质均能与氢气发生加成反应
C.a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.五种物质中,只有a、e分子的所有原子处于同一平面
8.对二乙烯苯()可用作树脂、油漆及橡胶等的原料。下列关于对二乙烯苯的说法错误的是 (　　)
A.一定条件下可以发生加聚反应
B.与互为同分异构体
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol对二乙烯苯最多可与5 mol H2发生反应
9.如图为有机物X(只含C、H、O)的球棍模型图。不同颜色的球代表不同的原子,小球之间的“棍”代表化学键(如单键、双键等)。下列有关M的说法错误的是 (　　)
A.X难溶于水　　　　　　　　　　　B.X有3种官能团
C.X的不饱和度为8　　　　D.X中所有碳原子一定共平面
10.有机物A的键线式为,有机物B与等物质的量的氢气发生加成反应可得到有机物A。下列有关说法错误的是(　　)
A.有机物A的一氯代物只有4种(不考虑立体异构)
B.用系统命名法命名有机物A:2,2,3-三甲基戊烷
C.有机物A的分子式为C8H18
D.B的结构(不考虑立体异构)可能有3种,其中一种名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯
11.已知:(Ⅰ) (Ⅱ)。下列关于Ⅰ、Ⅱ两种有机物的叙述错误的是 (　　)
A.Ⅰ、Ⅱ均能使酸性KMnO4溶液褪色
B.Ⅰ、Ⅱ的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
C.Ⅱ的分子存在顺反异构体
D.Ⅰ、Ⅱ均可以用来萃取溴水中的溴
12.环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是 (　　)
已知:环己醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
A.可用酸性KMnO4溶液检验粗品中的环己烯
B.饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C.分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D.操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管等
13.科学家提出由WO3催化乙烯和2-丁烯合成丙烯的反应历程如图所示(所有碳原子均满足最外层8电子结构)。下列说法不正确的是　(　　)
A.乙烯、丙烯和2-丁烯互为同系物
B.乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高
C.Ⅲ→Ⅳ中加入的2-丁烯具有反式结构
D.碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂
14.液化石油气的主要成分C3H8在光照条件下与Cl2反应,可得到各种氯代丙烷。
已知,①C3H8与Cl2反应的机理为自由基反应,包括以下几步:
Ⅰ.链引发:Cl2 2Cl·
Ⅱ.链传递:Cl·+CH3CH2CH3 ·CH2CH2CH3+HCl
·CH2CH2CH3+Cl2 ClCH2CH2CH3+Cl·
……
Ⅲ.链终止:2Cl· Cl2
Cl·+·CH2CH2CH3 ClCH2CH2CH3
……
②丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如下:
下列说法正确的是 (　　)
A.将液化石油气灶改用甲烷为燃料,若进气口保持不变,则需要调大风门
B.先将Cl2用光照射,然后迅速在黑暗处与C3H8混合,可得到氯代丙烷
C.先将Cl2用光照射,然后在黑暗处放置较长时间,再与C3H8混合,可得到氯代丙烷
D.由已知信息②可知,断裂—CH3中1 mol C—H键比断裂—CH2—中1 mol C—H键所需能量小
15.已知:MnO2+2NaBr+2H2SO4 MnSO4+Na2SO4+Br2↑+2H2O。实验室利用如图所示装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是 (　　)
A.可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2
B.装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝
C.装置丙中的铁丝主要用于搅拌,使反应物充分混合
D.装置丁中有淡黄色沉淀产生,证明苯与溴发生了取代反应
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(15分)“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。有如下几种环烃:
A.　　　　B.　C.
D.　E.　F.
回答下列问题:
(1)C分子中碳碳键的键长比碳碳双键　　　　(填“长”或“短”)。
(2)由于C的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C的同分异构体中含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　(任写一种)。
(3)B可以通过　　　　(填反应类型)制得E;B在催化剂作用下可以生成有机高分子,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)鉴别A和F可以使用的试剂是　　　　。
(5)写出A与液溴反应生成的化学方程式:　　　　　　　　　　。
17.(10分)已知:①RNO2 RNH2;
②+CH3Cl +HCl;
③+H2SO4(浓) +H2O;
④苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。例如:烷基、卤素原子、氨基等主要使新导入的取代基进入其邻位或对位;硝基、磺酸基等主要使新导入的取代基进入其间位。
以下是用苯作原料制备某些化合物的转化关系图:
(1)反应①的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　;反应③的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)①②③④反应中,属于取代反应的有　　　　　　。
(3)分子中的所有原子　　　　　　(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。
18.(17分)常见的一硝基甲苯——对硝基甲苯和邻硝基甲苯均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置(夹持、加热、搅拌装置已略去)制备一硝基甲苯。
+
实验中可能用到的信息见下表:
有机物 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 溶解性
甲苯 0.866 110.6 不溶于水,易溶于一硝基甲苯
对硝基甲苯 1.286 237.7 不溶于水,易溶于液态烃
邻硝基甲苯 1.162 222 不溶于水,易溶于液态烃
实验步骤:
①按体积比1∶3配制浓硫酸与浓硝酸的混合物40 mL;
②在三颈烧瓶中加入15 mL(13 g)甲苯,按图所示组装好仪器;
③向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50 ℃,反应大约10 min,三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯并称量,总质量为13.60 g。
请回答下列问题:
(1)反应过程中需不断搅拌,目的是　。
(2)仪器A的名称是　　　　,使用仪器A前必须进行的操作是　　　　　　　　。
(3)若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)分离反应后产物的方案如下:
操作1的名称为　　　　,操作2中需要使用下列仪器中的　　　　(填字母)。
A.冷凝管　B.酒精灯　C.温度计　D.分液漏斗　E.蒸发皿
(5)该实验中一硝基甲苯的产率为　　　　(保留两位有效数字)。
19.(13分)第尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应:
+　 (也可表示为+ ),称为第尔斯-阿尔德反应。
回答下列问题:
(1)第尔斯-阿尔德反应属于　　　　　(填反应类型)。
(2)下列不能发生第尔斯-阿尔德反应的有机物是　　　(填字母)。
a.　　　b.　　　c.　　　d.
(3)工业上通常以甲醛、乙炔为原料制取1,3-丁二烯,生产流程如下:
X
①X的结构简式为　　　　　　　　　;
②X转化成1,3-丁二烯的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)有机物M的键线式为,它的分子式为　　　　　。下列有关它的说法不正确的是　　　　(填字母)。
A.在催化剂作用下,1 mol M最多可以消耗2 mol H2
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.不能使Br2的CCl4溶液褪色
D.M中的所有碳原子不可能共面
答案全解全析
1.B 2.C 3.A 4.B 5.A 6.A 7.A 8.B
9.D 10.A 11.D 12.A 13.D 14.B 15.B
1.B　葡萄能释放出具有催熟作用的乙烯,而酸性高锰酸钾溶液能吸收乙烯,故葡萄与浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可起到保鲜作用,A正确;聚丙烯分子中不含碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;氯乙烷可通过CH2CH2与HCl的加成反应制备,C正确;乙炔燃烧时氧炔焰的温度可达3 000 ℃,可用来焊接或切割金属,D正确。
2.C　丙炔的球棍模型中,三个碳原子应该在同一条直线上,A错误;相同物质的量的三种物质完全燃烧生成CO2和H2O,标准状况下CO2为气态,H2O为非气态,三种物质分子中碳原子数相同,所以生成CO2的体积相同,B错误;脂肪烃均难溶于水,C正确;丙烷分子中的碳原子在同一平面上,D错误。
3.A　等质量的烷烃完全燃烧时,含氢量越多耗氧量越大,甲烷的含氢量比乙烷的含氢量高,因此等质量的甲烷和乙烷完全燃烧,甲烷消耗氧气的量更多,A正确;2,2-二甲基丙烷和新戊烷是同一种物质,B错误;与等物质的量的Br2反应,产物有CH2BrCBr(CH3)CH CH2,CH2 C(CH3)CHBrCH2Br,CH2BrC(CH3) CHCH2Br,共3种,C错误;1 mol C2H6与氯气发生取代反应,有机产物有一氯代物C2H5Cl,二氯代物ClCH2CH2Cl、CH3CHCl2,三氯代物ClCH2CHCl2、CH3CCl3,四氯代物CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3,五氯代物C2HCl5,六氯代物C2Cl6,共9种,D错误。
4.B　正庚烷的分子式为C7H16,A正确;异辛烷属于烷烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;正庚烷和异辛烷都为链状烷烃,分子式都符合CnH2n+2,分子组成相差一个CH2原子团,二者互为同系物,C正确;中有4种氢原子,故其一氯代物有4种,D正确。
5.A　a中含3种氢原子,如图(用数字标注):,则其一氯代物有3种,A正确;b的加聚产物是,B错误;c分子中碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种,C错误;a、b、c的分子式分别为C8H6、C8H6、C8H8,故c与a、b不互为同分异构体,D错误。
6.A　3-己烯、甲苯均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,则先加足量溴水与3-己烯反应,再加入酸性高锰酸钾溶液,若酸性高锰酸钾溶液褪色,则可证明3-己烯中混有少量甲苯,A项正确。甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,可用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者;二者与溴水均不反应,与溴水混合后现象相同,不能用溴水鉴别二者,B项错误。溴苯和溴均能溶于CCl4,故不能用CCl4除去溴苯中混有的溴,C项错误。乙烷与溴单质发生取代反应得到的有机产物复杂,不适合用此法制备溴乙烷,D项错误。
7.A　c、e均有两种H原子,对应的一氯代物均有2种,A正确;d中没有不饱和键,不能与氢气发生加成反应,B错误;b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色,苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;依据甲烷结构可知,分子内若有饱和碳原子的结构,则所有原子不可能共平面,a分子中所有原子处于同一平面,e分子中所有原子不共面,D错误。
8.B　中含有碳碳双键,故可以发生加聚反应、能使酸性KMnO4溶液褪色,A、C正确;二者含有的碳原子数相同,而对二乙烯苯的不饱和度为6,的不饱和度为7,不可能互为同分异构体,B错误;1 mol对二乙烯苯中含有2 mol碳碳双键,可与2 mol H2加成,含有1 mol苯环可以消耗3 mol H2,最多可与5 mol H2发生反应,D正确。
9.D　根据有机物的结构,可确定该有机物的键线式为。X分子中含有酯基,且分子中碳原子数较多,所以难溶于水,A正确;X分子中含有碳碳双键、羟基和酯基,共3种官能团,B正确;1个X分子中含有1个苯环、1个脂环、1个杂环,另外还含有2个双键,其不饱和度为8,C正确;X分子中,苯环上6个碳原子及与苯环直接相连的3个碳原子共平面,其他碳原子不一定在该平面上,D错误。
10.A　A的结构简式为,分子中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有5种,A错误;最长的碳链含有5个碳原子,的名称为2,2,3-三甲基戊烷,B正确;由A的结构简式可知,A的分子式为C8H18,C正确;有机物B与等物质的量的氢气发生加成反应可得A,则B分子中含有1个碳碳双键,根据加成反应原理可知B可能为、、,它们的名称依次为3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3,4,4-三甲基-2-戊烯、3,4,4-三甲基-1-戊烯,D正确。
11.D　Ⅰ中苯环上的甲基可被酸性KMnO4溶液氧化,Ⅱ中含有碳碳双键,两者均能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确。有4种H原子,其一氯代物有4种;中有4种H原子,其一氯代物有4种,B正确。Ⅱ的分子中存在碳碳双键,且两个双键碳原子均连接苯基和氢原子,故其存在顺反异构体,C正确。Ⅰ可以用来萃取溴水中的溴,Ⅱ中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,D错误。
12.A　环己烯中含碳碳双键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,而已知条件中提示环己醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故用酸性高锰酸钾溶液不能检验粗品中的环己烯,A错误;饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于液体分层,B正确;环己烯属于烃,密度小于水,所以分液时有机相从分液漏斗上口倒出,C正确;操作a为蒸馏,用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计等,D正确。
13.D　乙烯、丙烯和2-丁烯互为同系物,A正确;乙烯、丙烯、2-丁烯的碳原子数逐渐增加,沸点依次升高,B正确;若2-丁烯分子中碳碳双键的碳原子连接的两个甲基位于双键的两侧,则为反式结构,C正确;由题图可知,碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中发生断裂,D错误。
14.B　当将液化石油气灶(主要成分为丙烷)改用甲烷为燃料时,如果进气口保持不变,即燃料气体的流量不变,由于等物质的量的甲烷和丙烷相比,完全燃烧时甲烷耗氧量低,则可以调小风门,A错误;在光照条件下,氯气分子会吸收光能并分解成自由基,在黑暗处,已经生成的氯自由基与丙烷反应,可以生成氯代丙烷,B正确;在黑暗条件下,已经生成的氯自由基会很快失去活性,C错误;由已知信息②可知,断裂—CH3中的C—H键比断裂—CH2—中的C—H键所需的能量更大,D错误。
15.B　结合题图装置可知,装置甲用于制备Br2,装置乙用浓硫酸干燥Br2,水浴加热可防止溴蒸气冷凝,装置丙用于制备溴苯,装置丁用于吸收HBr。除去溴苯中的Br2应用NaOH溶液,乙醇与溴苯互溶,A错误;溴蒸气容易液化,需通过水浴加热来防止其冷凝,B正确;铁与溴单质反应生成溴化铁,溴化铁作苯与液溴反应的催化剂,C错误;淡黄色沉淀是AgBr,可能是挥发出来的Br2与水反应产生的HBr与AgNO3结合产生AgBr,不能证明苯与液溴发生了取代反应,D错误。
16.答案　(除标注外,每空2分)(1)长
(2)(合理即可)(3分)
(3)加成反应　n (3分)
(4)溴水
(5)+Br2 +HBr↑(3分)
解析　(1)C分子中碳碳键的键长介于碳碳单键和碳碳双键之间,键长比碳碳双键长。
(2)C的分子式为C6H6,含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃的C的同分异构体的结构简式可为、等。
(3)B可以通过与HBr发生加成反应制得E;B中含有碳碳双键,在催化剂作用下可以发生加聚反应生成高分子,该反应的化学方程式为n 。
(4)A是甲苯,不含碳碳双键,不能使溴水褪色;F中含有碳碳双键,能使溴水褪色,则鉴别A和F可以使用的试剂是溴水。
(5)甲苯和液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应生成和HBr,反应的化学方程式为+Br2 +HBr↑。
17.答案　(除标注外,每空2分)(1)+HO—NO2 +H2O(3分)　+Br2 +HBr↑(3分)
(2)①②③④
(3)不可能
解析　苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下发生取代反应得到硝基苯(A),然后硝基苯与一氯甲烷在催化剂作用下发生取代反应生成(B),在Fe和HCl作用下,将硝基还原为氨基,得到;苯与液溴发生取代反应得到溴苯(C),然后溴苯与浓硫酸在加热条件下发生取代反应得到(D),D再与氢气加成得到。(3)—NH2中的N原子是sp3杂化,故分子中的所有原子不可能在同一平面上。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成(3分)
(2)分液漏斗　检查是否漏液
(3)温度过高,导致HNO3大量挥发(3分,答案合理即可)
(4)分液　ABC
(5)70%(3分)
解析　(1)反应过程中不断搅拌的目的是使反应物充分接触,充分反应,及时散热,防止温度过高有副反应发生。
(2)仪器A的名称是分液漏斗,使用该仪器前必须检查是否漏液。
(3)实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少,可能的原因是温度过高,导致HNO3大量挥发等。
(4)操作1是将互不相溶的两种液体分离,为分液;操作2是蒸馏,所给仪器中需要使用的有酒精灯、温度计、冷凝管。
(5)设理论上一硝基甲苯的质量为m,由反应方程式可得,参加反应的n(甲苯)=生成的n(一硝基甲苯),即=,解得m≈19.36 g,故实验中一硝基甲苯的产率为×100%≈70%。
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)加成反应
(2)c
(3)①HOCH2CH2CH2CH2OH
②HOCH2CH2CH2CH2OH+2H2O(3分)
(4)C9H12　C
解析　(1)题给反应的反应类型为加成反应。
(3)①1 mol碳碳三键可与2 mol氢气发生加成反应,可得X的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH;②由题意知1 mol X失去2 mol H2O,发生的反应是HOCH2CH2CH2CH2OH+2H2O。
(4)有机物M的分子式为C9H12。1 mol M中含有2 mol碳碳双键,1 mol碳碳双键消耗1 mol H2,则1 mol M最多消耗2 mol H2,故A项正确;M中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液、Br2的CCl4溶液褪色,故B项正确,C项错误;M分子中存在连有3个碳原子的饱和碳原子,所有的碳原子不可能共面,故D项正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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