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第二单元 烃（B卷能力提升）—高二化学人教版（2019）选择性必修三单元测试AB卷
(时间：75分钟，分值：100分)
一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是( )
①它们既不互为同系物，也不互为同分异构体
②乙烷是饱和烃，乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色，乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧，乙炔燃烧火焰最明亮，有浓烟
⑤它们都能使酸性溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
2.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
3.如图所示是四种常见有机物的空间填充模型示意图。下列说法正确的是( )
A.甲能使酸性溶液褪色
B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
D.丁分子中含有碳碳双键
4.下列叙述正确的是( )
A.甲烷分子中至少有3个氢原子一定与碳原子在同一平面上
B.丙烯分子中的所有碳原子都在同一平面上
C.甲苯分子中的所有原子都在同一平面上
D.乙炔分子中4个原子不在同一条直线上
5.实验室制取少量溴苯并提纯的过程中不能达到实验目的的是( )
A B C D
制备溴苯 吸收尾气 水洗后分液 蒸馏获得溴苯
A.A B.B C.C D.D
6.在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：
对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯
沸点/℃ 138 144 139 80
熔点/℃ 13 -25 -47 6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
7.实验室可用如图装置探究石蜡油分解产物的性质，下列说法错误的是( )
A.仪器①可控制石蜡油滴加的速率
B.装置②可起到防倒吸的作用
C.实验过程中，关闭，打开，装置②中溶液颜色逐渐褪去
D.加热一段时间后，关闭，打开，在③处点燃气体，可看到淡蓝色火焰
8.明星分子“硫花”的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.“硫花”属于烃类 B.“硫花”的分子式为
C.“硫花”中所有原子共面 D.“硫花”可发生加成反应、取代反应
9.丙烷的一溴代物有两种：和，部分反应过程的能量变化如图所示（表示活化能）。下列叙述不正确的是( )
A.1mol丙烷中有10mol共价键
B.与的反应涉及极性键和非极性键的断裂
C.
D.比较和推测生成速率：
10.某实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下：
现象
ⅰ光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ.试管内液面上升至试管容积的2/3；试管壁和液面上出现少量油状液滴
下列说法不正确的是( )
A.饱和氯化钠溶液可以减少氯气的溶解
B.油状液滴的主要成分是一氯甲烷
C.产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成
D.为了探究反应条件，可用黑色纸袋套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察
11.有几种有机化合物结构如下图，下列说法不正确的是( )
A.a、b、c、d互为同分异构体 B.除a外均可发生加成反应
C.c、d中所有原子均处于同一平面内 D.一氯代物种数最多的是d
12.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展，其合成过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.异戊二烯所有碳原子可能共平面
B.可用溴水鉴别M和对二甲苯
C.对二甲苯的一氯代物有2种
D.M的某种同分异构体含有苯环
13.某实验小组设计如图装置完成乙炔的制备和性质探究实验。下列有关说法正确的是( )
A.a装置中的饱和食盐水可以换成蒸馏水，使产生乙炔更为纯净
B.d、e装置中溶液都会发生褪色现象，反应原理各不相同
C.f处产生明亮淡蓝色火焰，且有黑烟生成
D.收集乙炔气体时可采用向上排空气法
14.下列分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A. B.
C. D.
15.由环戊二烯（a）制备金刚烷（d）的合成路线如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质a中所有原子可能在同一个平面上
B.反应②为加成反应
C.物质c、d互为同系物
D.物质d的一氯代物有3种
16.实验室常用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯：。某同学用以下装置进行乙烯的制取实验。下列叙述不正确的是( )
A.m的作用是确保乙醇与浓硫酸能顺利流下
B.电控温值可设置在165~175℃
C.a出来的气体可用向下排空气法收集
D.烧瓶内可放几粒碎瓷片以防爆沸
二、填空题：本大题共4小题，共52分，每空两分。
17.（14分）如图所示是由4个碳原子结合成的6种有机物（氢原子没有画出）。
a. b.
c. d.
e. f.
（1）写出有机物a的系统命名法的名称：_________________。
（2）有机物a有一种同分异构体，试写出其结构简式：_________________。
（3）上述有机物中与c互为同分异构体的是__________（填字母，下同）。
（4）上述有机物中不能与溴水反应的有_____________。
（5）a、b、c、d四种物质中，4个碳原子一定处于同一平面的有_____________。
（6）将c通入酸性溶液中，溶液褪色，c发生的是_________反应，将e通入溴的溶液中，溶液褪色，e发生的是_________反应。
18.（14分）回答下列问题。
（1）某有机物分子式为，该有机物的核磁共振氢谱图如图所示，写出其结构简式：_____________。
（2）有机物（1-丙醇），核磁共振氢谱共有_______组峰，峰面积比为_________。
（3）苯的同系物的核磁共振氢谱图有2组峰，且峰面积之比为1:3，其结构简式为________。
（4）已知：1，3-丁二烯能与具有双键的化合物进行1，4-加成，生成环状化合物，这类反应称为双烯合成。
例如：
在下列横线上写出适当的反应物或生成物的结构简式：
①_________________________；
②_______________+__________________。
19.（12分）叔丁基苯[]是重要的精细化工中间体，实验室可以以苯和氯代叔丁烷为原料，在无水催化下加热制得。相关物质的物理常数和物理性质如表：
物质 摩尔质量/ 密度/ 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
苯 78 0.88 5.5 80.1 不溶于水，易溶于乙醇
氯代叔丁烷 92.5 1.84 -26 51.6 不溶于水，可溶于苯
叔丁基苯 134 0.87 -58 169 不溶于水，易溶于苯
叔丁基苯的制取原理为。实验室制取叔丁基苯的装置如图所示（加热和夹持仪器已略去）：
实验步骤：
在三颈烧瓶中加入120mL苯和适量无水，由恒压滴液漏斗滴加氯代叔丁烷15mL，控制温度，反应一段时间。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%溶液和洗涤、分离，在所得产物中加入少量无水固体，静置、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏，收集馏分，得叔丁基苯30g。
（1）仪器a的名称为___________；和普通分液漏斗相比，使用恒压滴液漏斗的优点是____________________________________________。
（2）洗涤操作中，水洗的目的是______________________________；无水硫酸镁的作用是_____________________________。
（3）常压蒸馏时，控制最低温度为________________。
（4）该实验中叔丁基苯的产率为___________。
20.（12分）狄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）
回答下列问题：
（1）狄尔斯—阿尔德反应属于________（填反应类型）。
（2）下列不能发生狄尔斯—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：
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，1molM最多可以消耗2mol
B.能使酸性溶液褪色
C.不能使溴的溶液褪色
D.M中的所有碳原子不可能共面
答案以及解析
1.答案：D
解析：乙烷、乙烯、乙炔的结构不相似，不互为同系物，分子式不同，也不互为同分异构体，①正确；乙烷是饱和烃，乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键，是不饱和烃，②正确；乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键，能和发生加成反应，能使溴水褪色，乙烷不能使溴水褪色，③正确；乙炔含碳量最高，燃烧火焰最明亮，伴有浓烟，④正确；乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键，能使酸性溶液褪色，乙烷不能使酸性溶液褪色，⑤错误。故选D。
2.答案：C
解析：A项，加入铁粉，苯乙烯苯环上的氢原子可以与液溴发生取代反应，正确；B项，苯乙烯分子中含有碳碳双键，可以与酸性溶液发生氧化反应，使酸性溶液褪色，正确；C项，苯乙烯与氯化氢在一定条件下发生加成反应，生成或，错误；D项，苯乙烯分子中含有碳碳双键，可以发生加聚反应生成聚苯乙烯，正确。
3.答案：C
解析：甲代表，乙代表乙烯，丙代表苯，丁代表乙醇。
4.答案：B
解析：3个不共线的点确定一个平面，但由于甲烷为正四面体形结构，故碳原子不可能与3个氢原子同时在同一平面上，A错误；乙烯分子为平面形结构，丙烯分子中的所有碳原子都在同一平面上，B正确；苯为平面形结构，但甲基为四面体形结构，分子中的所有原子不可能都在同一平面上，C错误；乙炔分子为直线形结构，分子中的2个碳原子和2个氢原子都在同一直线上，D错误。
5.答案：A
解析：实验室用苯与液溴在催化作用下发生反应制取少量溴苯，苯与溴水不反应，不能达到实验目的，A符合题意；苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr气体，用NaOH溶液可吸收HBr气体，且该装置可防倒吸，能达到实验目的，B不符合题意；溴苯的密度比水的大，且不溶于水，水洗后分液可得到溴苯粗品，能达到实验目的，C不符合题意；溴苯中混有苯，利用液体混合物各组分沸点不同，通过蒸馏可获得溴苯，能达到实验目的，D不符合题意。
6.答案：B
解析：A项，甲苯生成二甲苯是甲苯苯环上的氢原子被甲基取代，属于取代反应，正确；B项，甲苯的相对分子质量介于二甲苯和苯之间，故沸点也介于二甲苯和苯的沸点之间，即介于80℃和144℃之间，错误；C项，苯的沸点和二甲苯的沸点相差较大（大于30℃），可用蒸馏的方法将苯从反应所得产物中首先分离出来，正确；D项，因对二甲苯的熔点较高，可用冷却结晶的方法从二甲苯混合物中将对二甲苯分离出来，正确。
7.答案：D
解析：石蜡油在二氧化锰催化条件下分解，仪器①是注射器，可控制石蜡油滴加的速率，A正确；装置②增大了石蜡油分解后产生的乙烯等气体与酸性高锰酸钾溶液的接触面积，同时可起到防倒吸的作用，B正确；实验过程中，关闭，打开，石蜡油分解的产物含有乙烯等烃类物质，可以与装置②中的酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使溶液颜色逐渐褪去，C正确；加热一段时间后，关闭，打开，在③处点燃的气体中含有乙烯等烃类物质，可看到明亮的火焰，并伴有黑烟，D错误。
8.答案：C
解析：烃类只含有碳、氢两种元素，“硫花”中含有硫元素，属于烃的衍生物，A错误；根据硫原子形成2个化学键可知，“硫花”分子中不含氢原子，分子式为，B错误；“硫花”分子由多个共轭双键的结构组成，所有原子共面，C正确；根据“硫花”的结构简式可知，存在碳碳双键，可发生加成反应，分子中不含H原子，不能发生取代反应，D错误。
9.答案：D
解析：丙烷的结构式：，1mol丙烷含10mol共价键，A正确；与的反应为取代反应，涉及C一H极性键的断裂，也涉及Br一Br非极性键的断裂，B正确；由图像可看出的能量比的能量低，C正确；活化能小的反应快，，则生成速率：，D错误。
10.答案：B
解析：饱和氯化钠溶液可以减少氯气的溶解，A正确；和混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的：、、、，常温常压下是气体，故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，B错误；氯化氢与水蒸气结合形成盐酸小液滴，故会产生白雾，氯化氢易溶于水，导致试管内液面上升，C正确；此反应是在光照条件下发生的，为了探究反应条件，可用黑色纸袋套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，D正确。
11.答案：C
解析：a、b、c、d四种物质分子式均为，结构不同，它们互为同分异构体，故A正确；只有a物质不含有碳碳双键，不能发生加成反应，故B正确；d物质分子中含有饱和碳原子，所有原子不处于同一平面，故C错误；a、c物质的一氯代物都只有一种，b物质的一氯代物有2种，d物质的一氯代物有3种，故D正确。
12.答案：D
解析：与双键的碳原子直接相连的原子共平面，单键可以旋转，则异戊二烯所有碳原子可能共平面，A正确；M含有碳碳双键，可与溴发生加成反应使溴水褪色，对二甲苯是一种有机溶剂，可与溴水发生萃取，使溶液分层，有机层呈橙红色，可鉴别，B正确；对二甲苯只含有2种H，则对二甲苯的一氯代物有2种，C正确；M分子式为，碳原子数为8，若含有苯环，1个分子中最多有10个H原子，故D错误。
13.答案：B
解析：用饱和食盐水代替蒸馏水制乙炔的目的是控制反应速率，避免反应过于剧烈，A错误；d装置中溴水中的与乙炔发生加成反应，e装置中酸性溶液与乙炔发生氧化还原反应，B正确；乙炔燃烧火焰明亮，但不呈淡蓝色，C错误；乙炔的密度和空气的密度接近，不能用排空气法收集，D错误。
14.答案：B
解析：苯和碳碳双键均为平面形结构，，相当于上的一个H原子被丙烯基取代，丙烯基中的所有碳原子在同一个面上，通过单键旋转，丙烯基中的所有碳原子可与共面，所有碳原子可能都处于同一平面，A不符合题意；中含有两个苯环，每个苯环上的碳原子一定共面，但是甲基碳原子以及与甲基相连的碳原子具有四面体形结构，一定不会共面，该分子中的所有碳原子不可能都处于同一平面，B符合题意；苯分子为平面形结构，中每个苯环上的碳原子（包括甲基碳）一定共面，单键可以旋转，这两个苯环可以处于同一平面，所有碳原子可能都处在同一平面上，C不符合题意；碳碳三键是直线形结构，单键可以旋转，则中所有碳原子可能处于同一平面，D不符合题意。
15.答案：B
解析：物质a中含饱和碳原子，所有原子不可能共面，A错误；b中含碳碳双键，与氢气发生加成反应生成c，B正确；c、d的结构不相似，不互为同系物，C错误；d中只有2种H原子，其一氯代物有2种，D错误。
16.答案：C
解析：m具有连通滴液漏斗与三颈烧瓶的作用，可使乙醇与浓硫酸顺利流下，A正确；为避免副反应发生，温度应迅速升高到170℃，所以电控温值可设置在165~175℃，B正确；乙烯密度与空气密度相差不大，不能用排空气法收集，C错误；加热液体容易发生暴沸，加入碎瓷片可以防止液体暴沸，D正确。
17.答案：（1）2-甲基丙烷
（2）
（3）bf
（4）af
（5）bc
（6）氧化；加成
解析：（1）有机物a分子中C原子之间都以单键结合，该物质属于烷烃，其分子中最长碳链上含有3个C原子，在中间C原子上有1个甲基，则该物质的系统命名法的名称为2-甲基丙烷。
（2）有机物a的分子式是，该物质有一种同分异构体，其结构简式为。
（3）物质c是2丁烯，分子式是，与c互为同分异构体的是2-甲基丙烯和环丁烷，故选bf。
（4）含有碳碳双键或碳碳三键的物质能与发生加成反应，使溴水褪色，在上述有机物中，只有2-甲基丙烷和环丁烷中C原子之间都以单键结合，二者均不能与发生反应，故选af。
（5）甲烷是正四面体形结构，2-甲基丙烷可看作是甲烷分子中3个H原子被3个甲基取代，因此4个C原子不在同一平面上，a不符合题意；乙烯是平面形分子，分子中的2个C原子和4个H原子在同一平面上，b可看作是乙烯分子中1个C原子上的2个H原子被2个甲基取代，则4个C原子在同一平面上，b符合题意；2-丁烯可看作是乙烯分子中2个C原子上的各1个H原子被甲基取代，因此分子中的4个C原子在同一平面上，c符合题意；1,3-丁二烯分子中2个碳碳双键为平面结构，由于单键可以旋转，故4个碳原子可能不在同一平面上，d不符合题意。
（6）c是2-丁烯，分子中含有碳碳双键，可以被酸性溶液氧化，使酸性溶液褪色；e是1-丁炔，分子中含有碳碳三键，将其通入溴的溶液中，1-丁炔可与发生加成反应，使的溶液褪色。
18.答案：（1）
（2）4；3:2:2:1
（3）
（4）①②；
解析：（1）由图可知，该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组峰，则6个H原子都是等效的，中2个甲基连在同一个碳原子上，6个H原子都是等效的，则该有机物的结构简式为。
（2）有机物（1-丙醇）中，共4种氢原子，个数之比为3:2:2:1，则核磁共振氢谱共有4组峰，峰面积之比为3:2:2:1。
（3）苯的同系物的核磁共振氢谱图有2组峰，且峰面积之比为1:3，说明有2种氢原子，且个数比为1:3，则该分子的结构简式为。
（4）①和反应生成；②由知一种反应物为，另外一种反应物断键以后和1，3-丁二烯发生1，4-加成，形成新的双键，故未断键前另一种反应物为，反应方程式为。
19.答案：（1）球形冷凝管；可以使液体顺利滴下
（2）除去等；吸水（或干燥）
（3）80.1℃
（4）74.63%
解析：（1）仪器a的名称为球形冷凝管；使用恒压滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下。
（2）水洗的目的是除去等；无水硫酸镁的作用是吸水（或干燥）。
（3）常压蒸馏的目的是除去苯、氯代叔丁烷，由题表中数据可知，应控制最低温度为80.1℃。
（4）苯的物质的量为，氯代叔丁烷的物质的量为，由制取原理可知苯过量，则理论上生成（叔丁基苯）=（氯代叔丁烷）=0.30mol，理论上生成叔丁基苯的质量为，故叔丁基苯的产率为。
20.答案：（1）加成反应
（2）c
（3）①
②
（4）；C
解析：（1）题给反应的反应类型为加成反应。
（3）①碳碳三键和氢气发生加成反应，1mol碳碳三键可与2mol氢气发生加成反应，即X的结构简式为，②由题意知1molX失去2mol，发生的反应是。
（4）有机物M的分子式为。1molM中含有2mol碳碳双键，1mol碳碳双键最多消耗1mol ，即1molM最多消耗2mol ，故A项正确；M中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液、溴的溶液褪色，故B项正确，C项错误；M分子中存在多个饱和碳原子，所有的碳原子不可能共面，故D项正确。第二单元 烃（A卷基础夯实）—高二化学人教版（2019）选择性必修三单元测试AB卷
(时间：75分钟，分值：100分)
一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于有机化合物的说法不正确的是( )
A.属于烷烃，且与乙烷互为同系物 B.名称为2-甲基丙烷
C.一氯取代产物有4种 D.所有碳原子都采取杂化
2.经研究发现白蚁信息素为2,4二甲基-1-庚烯和3,7-二甲基-1-辛烯，家蚕的信息素为。下列说法不正确的是( )
A.以上三种信息素互为同系物
B.以上三种信息素均能使溴的溶液褪色
C.三种信息素都能使酸性溶液褪色
D.1 mol家蚕的信息素与1 mol 加成的产物可能不止一种
3.化合物（b）、（d）、（p）的分子式均为。下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.只有b的所有原子处于同一平面
C.b、d、p均可与酸性溶液反应
D.d的一氯代物和二氯代物均只有1种
4.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作用中具有极高的光能利用率的原因。下列说法不正确的是( )
A.上述变化是一个物理过程
B.X和Y互为同分异构体
C.X和Y中的所有原子可能在同一平面上
D.X和Y都能发生加聚反应
5.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下图所示。下列关于其性质描述不正确的是( )
A.能使溴水和酸性溶液褪色
B.1mol该物质可与3mol完全加成
C.该物质在空气中燃烧产生有刺激性气味的气体
D.该物质属于烯烃
6.下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是( )
A.用饱和氯化钠溶液代替水可减小生成乙炔的速率
B.若用溴水验证乙炔的性质，不需要除杂
C.酸性溶液褪色，说明乙炔具有还原性
D.将纯净的乙炔点燃，有浓烟，说明乙炔不饱和程度高
7.苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是( )
A.反应①为取代反应，向反应后的液体中加入水，有机产物在上层
B.反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物
D.反应④中1mol苯最多与3mol在加热、催化剂作用下发生加成反应
8.为解决污染、变废为宝，我国科研人员研究在新型纳米催化剂和HMCM-22的表面将转化为烷烃，其过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.最终产物X、Y互为同系物
B.产物X的名称为2-甲基丁烷或异戊烷
C.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副产物产生
D.产物X、Y的核磁共振氢谱图中均有4组峰
9.科学家合成了一种“蝴蝶烃”，球棍模型如图所示（图中的“棍”代表单键、双键或三键），核磁共振氢谱表明其分子中氢原子的化学环境只有一种情况。下列说法错误的是( )
A.该烃的分子式为
B.该烃分子中碳原子的化学环境有1种
C.“蝴蝶”烃可以使溴水以及酸性溶液褪色，但原理不同
D.该分子含有2个三元环的同分异构体还有一种
10.如图为制取溴苯的实验装置。下列有关现象的叙述和解释不正确的是( )
A.实验室制取的粗溴苯呈褐色，是由于少量未反应的溴溶解于溴苯中，可以用NaOH溶液除去溴苯中的
B.冷凝管的作用是导气、冷凝、回流，此处用球形冷凝管冷凝效果更好
C.锥形瓶E中的作用是吸收HBr，防止产生白雾
D.粗溴苯经过水洗一碱洗一水洗，得到溴苯和苯的混合物，用蒸馏的方法将其分离
11.已知：，如果通过一步反应合成，所用的原料可以是( )
①1,3-丁二烯和2-丁炔
②1,3-戊二烯和2-丁炔
③2,3-二甲基-1,3-丁二烯和乙炔
④2,4-己二烯和乙炔
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
12.已知：实验室制备乙烯的反应为，制备的乙烯中常含有副产物等。某实验小组利用如下图所示的装置制备少量1,2-二溴乙烷。
下列说法不正确的是( )
A.装置连接顺序为acbdef
B.装置Ⅱ的作用是除去副产物
C.可用酸性溶液代替品红溶液
D.可采用蒸馏操作分离产品
13.实验室制备硝基苯的原理是在50～60℃下，苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应：++，实验装置如图所示（夹持装置已略去）。下列说法不正确的是( )
A.水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B.反应完全后，可用仪器a、b蒸馏得到产品
C.硝基苯有苦杏仁气味，密度比水的大
D.将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却至室温后，将所得混合物加入苯中
14.科学家提出由催化乙烯和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
15.聚苯乙烯塑料在生产、生活中有广泛应用，其单体苯乙烯可由乙苯和在一定条件下发生如下反应制取。
下列有关苯乙烯的说法正确的是( )
A.苯乙烯分子中含有4个碳碳双键
B.乙苯和苯乙烯均能使的溶液褪色
C.苯乙烯的分子式为
D.苯乙烯可通过加聚反应生成聚苯乙烯
16.甲同学给分子式为的某烷烃命名为“2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷”，乙同学认为甲同学命名错误。下列有关该烷烃的说法正确的是( )
A.该烷烃正确名称应为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷
B.该烷烃分子中含有5个支链
C.该烷烃的一氯代物有10种
D.该烷烃可以看成是11种不同类型的单烯烃与加成后的产物
二、填空题：本大题共4小题，共52分。
17.（10分）目前人类在自然界发现和人工合成的有机物已经超过1亿种。研究有机物的结构有利于认识和理解有机物种类繁多的原因。
（1）甲烷是最简单的有机物，和在光照条件下可发生如下反应：。
①甲烷的电子式为___________。
②该反应的过程可以看成：断裂C—Cl键，得到2个Cl原子，断裂1个C—H键，得到1个H原子和1个原子团。则生成和HCl的过程可以描述为H原子与1个Cl原子形成H—Cl键，生成HCl；____________________，生成。
③的电子式为___________。
④该反应生成的与可继续反应，生成的后续产物也可与继续反应，则在足量的条件下，最终可转化为___________（填化学式）。
（2）某烷烃的分子式为，回答下列问题。
①若分子中无支链，其名称为___________。
②若分子中有1个支链且主链含碳原子数目最多，其取代基的名称为_________，根据系统命名法，该烷烃的名称为___________。
③若分子中有2个支链，则主链含_________个碳原子，取代基的名称为_________，根据系统命名法，该烷烃的名称为___________。
18.（12分）某化学兴趣小组选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究。
试回答下列问题。
（1）A中制取乙炔的化学方程式为______________________________。
（2）制乙炔时，为了控制反应速率，分液漏斗中的溶液是_________。
（3）用电石制得的乙炔中常含有等杂质气体，除去杂质应选用装置_________（填字母，下同），干燥乙炔最好选用_________装置。
（4）为了探究乙炔与HBr发生加成反应后的有关产物，进行以下实验。
纯净乙炔气有机混合物。该有机混催化剂合物中可能含有的物质是_________（写结构简式）。
（5）验证电石与水反应生成的乙炔和发生了加成反应，下列叙述正确的是_________（填字母）。
a.使溴水褪色的反应未必是加成反应
b.使溴水褪色的反应就是加成反应
c.使溴水褪色的物质未必是乙炔
d.使溴水褪色的物质就是乙炔
19.（18分）按要求填空。
（1）用系统命名法命名，的名称为_____________，分子式为___________。
（2）某芳香烃的结构为，则该物质苯环上的一氯代物有_________种，它的所有碳原子_________（填“一定”“可能”或“不可能”）共平面。
（3）已知：①；②；③；④；⑤；⑥
上述物质中互为同系物的是_________（填序号，下同）。属于芳香烃的是_________。③的核磁共振氢谱图中峰面积之比为_________。
（4）分子式为的芳香烃，苯环上的一氯代物只有1种，该芳香烃的结构简式为_________。
（5）苯分子中有6个C原子，每个C原子有1个2p轨道的电子参与形成大π键，可记为（右下角的“6”表示6个有平行p轨道的原子，右上角的“6”表示平行p轨道里的电子数）。已知某化合物的结构简式为，不能使溴的溶液褪色，由此推知，该分子中存在大π键，可表示为_________。
20.（12分）某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯（对硝基甲苯和邻硝基甲苯）。
实验步骤：①浓硝酸与浓硫酸按体积比1:3配制混合溶液（即混酸）共40mL；
②在三颈烧瓶中加入甲苯（易挥发）；
③向三颈烧瓶中加入混酸；
④控制温度为50~55℃，反应大约10min，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，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯。
反应原理：
相关物质的性质如下：
有机物 密度/ 沸点/℃ 溶解性
甲苯 0.867 111 不溶于水
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
（1）仪器A的名称是_______________。
（2）配制混酸的方法是______________________。
（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）本实验采用水浴加热，水浴加热的优点是_____________________________。
（5）分离反应后产物的方案如下：
操作1的名称是______，操作2中不需要用到下列仪器中的______（填字母）。
a.冷凝管b.酒精灯c.温度计d.分液漏斗e.蒸发皿
答案以及解析
1.答案：C
解析：该有机物是异丁烷，属于烷烃，结构和乙烷相似，与乙烷互为同系物，A正确；根据系统命名法，名称为2甲基丙烷，B正确；分子中有2种不同化学环境的氢原子，则其一氯取代物有2种，C错误；所有碳原子都是饱和碳原子，因此所有碳原子都采取杂化，D正确。
2.答案：A
解析：2,4-二甲基-1-庚烯和3,7-二甲基1-辛烯中均含有1个碳碳双键，二者互为同系物，而分子中含有2个碳碳双键，与前两者不互为同系物，A错误；三种信息素中均含碳碳双键，则均能与发生加成反应，使溴的溶液褪色，B正确；三种信息素中都含有碳碳双键，均能被酸性溶液氧化，使酸性溶液褪色，C正确；家蚕的信息素分子中含有2个碳碳双键，与1 mol 发生加成反应时，2个碳碳双键可能均发生加成反应，也可能发生1,2-加成反应或1,4-加成反应，则产物不止一种，D正确。
3.答案：D
解析：的不饱和度，其同分异构体可能为或链状烃，则b的同分异构体不止有d和P，A错误；p分子中含有碳碳双键和碳碳三键，碳碳双键为平面形结构，碳碳三键为直线形结构，所有原子处于同一平面，B错误；d与酸性溶液不反应，而b、p均可与酸性溶液反应，C错误；d分子中只有1种化学环境的H原子，任意2个H原子均为相邻位置，则d的一氯代物和二氯代物均只有1种，D正确。
4.答案：A
解析：X为顺式结构，Y为反式结构，二者为不同的有机物，上述变化是化学变化，A错误；X和Y的分子式相同，结构不同，X和Y互为同分异构体，B正确；苯环和碳碳双键均为平面结构，且直接相连，则X和Y中的所有原子可能在同一平面上，C正确；X、Y分子中均含有碳碳双键，在一定条件下，X和Y都可发生加聚反应，D正确。
5.答案：D
解析：该物质1个分子中含有三个碳碳双键，能使溴水和酸性溶液褪色；1mol该物质可与3mol完全加成；因为分子中含有C、H、S三种元素，故不属于烃；燃烧时可产生有刺激性气味的气体。
6.答案：B
解析：电石跟水反应比较剧烈，若向电石中滴加饱和氯化钠溶液，电石与水反应，消耗水，使得NaCl在电石表面析出，减小了电石与水的接触面积，减小了反应速率，故A正确；乙炔气体中混有的硫化氢可以被氧化，对乙炔性质的检验产生干扰，所以需要用硫酸铜溶液除杂，故B错误；酸性溶液具有强氧化性，乙炔使酸性溶液褪色，体现了乙炔的还原性，故C正确；对于烃类物质而言，不饱和程度越高，则含碳量越高，燃烧时火焰越明亮，烟越浓，故D正确。
7.答案：A
解析：苯与液溴在作用下发生取代反应生成溴苯和HBr，溴苯密度大于水，与水互不相溶，在水的下层，A错误；苯的含碳量高，能够在氧气中燃烧，被氧气氧化，燃烧时发出明亮火焰并伴有浓重的黑烟，B正确；反应③为取代反应，苯与浓硝酸在50~60℃、浓硫酸作催化剂的条件下反应生成硝基苯和水，硝基苯属于芳香族化合物，C正确；苯中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的化学键，1mol苯能够与3mol氢气发生加成反应，D正确。
8.答案：C
解析：X、Y都属于烷烃，且分子组成上相差1个，因此两者互为同系物，A正确；产物X分子上有4个C，从左向右2号C上连有1个甲基，则其系统命名法为2甲基丁烷，习惯命名法为异戊烷，B正确；根据转化过程图可知，反应Ⅲ的反应物只有烯烃与，没有氧元素参与反应，所以不会产生，C错误；由X、Y的结构简式可知，两分子中均有4种不同化学环境的H原子，如图所示：、，故核磁共振氢谱图中均有4组峰，D正确。
9.答案：B
解析：该烃的分子式为，A正确；该烃分子中碳原子的化学环境有2种，中心碳原子为1种，另外4个碳原子为1种，B错误；“蝴蝶”烃分子结构式为，碳碳双键可与溴水中的发生加成反应，使溴水褪色，还可被酸性溶液氧化，使酸性溶液褪色，C正确；该分子中含有2个三元环的结构还有1种，D正确。
10.答案：C
解析：纯净的溴苯是一种无色液体，溴苯中溶有而呈褐色，可以和NaOH溶液反应，溴苯不溶于水，溶液分层，然后通过分液法可以除去溴苯中的，A正确；冷凝管的作用是导气、冷凝、回流，直形冷凝管一般用于蒸馏，球形冷凝管一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，B正确；有毒，锥形瓶E中的作用是吸收挥发出的，C错误；粗溴苯先用水洗，除去水溶性杂质，再用碱洗，可以除去未反应的，最后再用水洗除去残余的NaOH，得到溴苯和苯的混合物，用蒸馏的方法使溴苯和苯分离，D正确。
11.答案：A
解析：如果通过一步反应合成，用逆合成分法进行推断，发生的反应可以为，所用的原料是1,3-丁二烯和2丁炔，发生的反应也可以为，所用的原料是2,3-二甲基-1,3-丁二烯和乙炔，①③均符合题意。故选A。
12.答案：C
解析：装置Ⅰ的作用是制取乙烯，装置Ⅱ中的NaOH溶液可用于除去乙烯中的杂质、，装置Ⅲ中的品红溶液可用于检验是否除尽，装置Ⅳ中与乙烯发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，注意导管要长进短出，所以连接顺序为acbdef，A、B正确；乙烯能被酸性溶液氧化，不能用酸性溶液代替品红溶液，C错误；1,2-二溴乙烷可溶于，可采用蒸馏操作分离1,2-二溴乙烷，D正确。
13.答案：B
解析：A.水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度，A正确；
B.反应完全后，溶液分层，应选分液漏斗分离，粗产品用蒸馏烧瓶（不用圆底烧瓶）和直形冷凝管（不用球形冷凝管）蒸馏得到硝基苯，B错误；
C.硝基苯有苦杏仁气味，密度比水的大，C正确；
D.混合时要使热量及时散失，防止苯挥发，由于浓硫酸的密度大于浓硝酸，为避免液体迸溅，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却后，将所得的混合物加入苯中，D正确；
故选B。
14.答案：D
解析：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；分析转化关系可知，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。
15.答案：D
解析：苯乙烯中只有乙烯基含有碳碳双键，苯环上不含碳碳双键，则苯乙烯分子中只含有1个碳碳双键，A错误；乙苯与不反应，苯乙烯与可发生加成反应，只有苯乙烯能使的溶液褪色，B错误；苯乙烯的分子式为，C错误；苯乙烯中含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚苯乙烯，D正确。
16.答案：A
解析：根据甲同学的命名可判断该烷烃的结构简式为，不符合系统命名规则，其正确命名应该为2,4,5-三甲基3-乙基庚烷，A正确；该烷烃分子中有4个支链，B错误；该烷烃分子中共含11种不同类型的氢原子，因此该烷烃的一氯代物有11种，C错误；该烷烃中相邻碳原子上都有氢原子的可看成是单烯烃加成后的产物，相邻2个碳原子各消去1个氢原子，形成的单烯烃共有10种，D错误。
17.答案：（1）①（1分）
②原子团中的C原子与1个Cl原子形成C—Cl键（1分）
③（1分）
④（1分）
（2）①正戊烷（1分）
②甲基（1分）；2-甲基丁烷（1分）
③3（1分）；甲基（1分）2,2-二甲基丙烷（1分）
解析：（1）①甲烷分子中的C原子与4个H原子形成4个共价键，使分子中各原子都达到稳定结构。
③中的C原子与3个H原子及1个Cl原子结合，使分子中各原子都达到稳定结构。
④该反应生成的与可继续反应，生成的后续产物也可与继续反应，在足量的条件下，中的3个H原子可被Cl原子完全取代，最终可转化为。
（2）①烷烃的分子式为，若分子中无支链，其结构简式为，其名称为正戊烷。
②若分子中有1个支链且主链含碳原子数目最多，则其为异戊烷（），其取代基为甲基。根据系统命名法，其名称为2-甲基丁烷。
③若分子中有2个支链，则为新戊烷（），其主链上含有3个碳原子，取代基为甲基，根据系统命名法，其名称为2,2二甲基丙烷。
18.答案：（1）（2分）
（2）饱和食盐水（2分）
（3）C（2分）；D（2分）
（4）、、（2分）
（5）ac（2分）
解析：（2）与反应非常剧烈，产生乙炔的速率很快，为了控制反应速率，用饱和食盐水与电石反应，分液漏斗中的溶液是饱和食盐水。
（3）均能与溶液发生反应而被吸收，故除去杂质选用C装置，碱石灰（NaOH、CaO的混合物）、无水都具有吸水性，但碱石灰还能够吸收酸性气体，故干燥乙炔最好选用D装置。
（4）与HBr发生加成反应时，若与HBr1:1加成可得到，能继续与HBr加成得到、，故该有机混合物中可能含有的物质是、、。
（5）生成的乙炔中含有等杂质，能与发生氧化还原反应，从而使溴水褪色，故使溴水褪色发生的反应未必是加成反应，使溴水褪色的物质未必是乙炔，故选ac。
19.答案：（1）2-甲基-3-己烯（2分）；（2分）
（2）6（2分）；可能（2分）
（3）①⑥（2分）；⑤（2分）；1:2:2:2:1（2分）
（4）（2分）
（5）（2分）
解析：（1）根据烯烃的系统命名法，主链必须选取含有双键的最长碳链，选定主链中离取代基最近的一端为起点且取代基编号之和必须最小，一的名称为2-甲基-3-己烯，分子式为。
（2）某芳香烃的结构为，由于单键可以自由旋转，因此该芳香烃的分子结构对称，分子中苯环上有6种不同化学环境的氢原子，则该物质苯环上的一氯代物有6种，苯环中所有原子共平面，单键可以旋转，则该芳香烃的所有碳原子可能共平面。
（3）结构相似、分子组成上相差一个或若干个原子团的有机物互为同系物，上述物质中和都属于烷烃且相差2个，则互为同系物的是①⑥。⑤属于芳香烃。③的结构对称，分子中有5种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱图中峰面积之比为1:2:2:2:1。
（4）分子式为的芳香烃，苯环上的一氯代物只有1种，说明结构高度对称，则该芳香烃的结构简式为。
（5）某化合物的结构简式为，不能使溴的溶液褪色，由此推知，该分子中存在大π键，由4个C原子和1个Se原子提供平行p轨道形成，每个C原子提供1个p电子、Se原子提供2个p电子构成大π键，可表示为π。
20.答案：（1）分液漏斗（2分）
（2）量取10mL浓硝酸倒入烧杯中，再量取30mL浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯并用玻璃棒不断搅拌（2分）
（3）混酸未冷却就加入三颈烧瓶，导致反应体系温度过高而产生大量副产物（其他合理答案也可）（2分）
（4）受热均匀，易于控制温度（2分）
（5）分液（2分）；de（2分）
解析：（2）有关溶液配制，一般将密度大的液体（浓硫酸）加入密度小的液体（浓硝酸）中，由于浓硫酸稀释会放热，所以需要用玻璃棒搅拌，注意题给信息中的体积比。
（3）产物较少的可能原因：一是反应物的挥发所致；二是温度过高，副反应多。
（5）操作1分离无机混合物和有机混合物用分液的方法。操作2分离互溶的、沸点差异较大的液态有机物可用蒸馏的方法。

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