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专题3石油化工的基础物质——烃
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于炔烃的下列描述正确的是
A．分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃
B．炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上
C．炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应
D．炔烃不能使溴水褪色，但可以使高锰酸钾酸性溶液褪色
2．下列各组有机物中，互为同分异构体的是
A．和
B．和
C．和
D．和
3．C5H12有3种不同的结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4。下列有关叙述正确的是
A．甲、乙、丙互为同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B．C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低
D．丙有3种不同沸点的二氯代物
4．下列有关化学用语正确的是
A．乙烷分子的电子式：
B．丙烷分子的空间填充模型：
C．甲烷分子的球棍模型：
D．丙烷的分子式
5．乙烯与溴单质发生加成反应的机理如图所示。下列说法错误的是
①
②
A．将乙烯通入含NaCl杂质的溴水中，可能生成BrCH2CH2Cl
B．相同条件下，乙烯与溴的CCl4溶液反应比与溴水反应更容易
C．玻璃容器表面的Si-O键，对反应进行有一定的促进作用
D．为得到纯净的1，2-二溴乙烷，应选择乙烯与溴的CCl4溶液发生反应
6．(标准状况下)的某气态烷烃和分子中只有一个碳碳双键的某气态烯烃的混合物在时完全燃烧后，将反应产生的气体缓慢通过浓硫酸，浓硫酸增重，剩余气体通过碱石灰，碱石灰增重。另再取标准状况下的该混合气体，将它通入过量的溴水中，溴水增重。下列说法不正确的是
A．混合气体中一定含有甲烷 B．混合气体中的烯烃为丁烯
C．混合气体中的烯烃存在同分异构体 D．混合气体中烷烃与烯烃的体积比为
7．下列说法正确的是
A．C8H10只有3种属于芳香烃的同分异构体
B．某单烯烃和H2加成后得到烃，该烯烃可能的结构有2种
C．的一氯代物有3种
D．分子式为C5H11Cl的有机物的同分异构体有4种
8．下列有机物的二氯代物只有一种的是
A．CH4 B． C． D．
二、填空题
9．定义：烃分子中，碳原子之间都以 结合成碳链，碳原子的剩余价键均与 结合，这样的烃称为烷烃，也叫作饱和链烃。
10．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成芳香酸，反应如下：
现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成芳香酸，则甲的结构简式是 ；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有 种。
11．按要求完成下列各题：
(1)同温同压下蒸气的密度是H2的43倍的烷烃的分子式为 ，其中一氯代物只有2种的结构简式为 。
(2)碳原子数是5的烷烃的同分异构体有 种，其中含有甲基个数最多的结构简式为 ，该物质的习惯命名为 。
(3)分子中含有26个电子的烷烃的二氯代物有 种，其不含甲基的结构简式为 。
(4)碳原子数小于10的烷烃中一氯代物只有一种结构的物质有 种，其中含有碳原子个数最少的物质的电子式为 。
(5)请总结书写烷烃同分异构体的方法(至少两点)： 。
12．取代反应
(1)卤代反应
①光照：发生侧链上的取代反应
+Cl2 。
②催化剂：发生苯环上的取代反应
+Cl2 。
+Cl2 。
(2)硝化反应
①苯：+HNO3 。
②甲苯：+3HO-NO2 。［2，4，6-三硝基甲苯（TNT）］
(3)磺化反应：+H2SO4(浓) 。
三、计算题
13．CO，CH4均为常见的可燃气体。
（1）等体积的CO，CH4在相同的条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比为 。
（2）120℃，101kPa下，amL由CO，CH4组成的混合气体在bmL氧气中完全燃烧后，恢复至原来的温度与压强。
①若混合气体与氧气恰好完全反应，产生bmLCO2，则混合气体中CH4的体积分数为 。
②若燃烧后气体体积缩小了mL，则a与b关系的数学表达式为 。
四、解答题
14．某烃在常温下为液体，常用作油漆的溶剂。为测定该烃的分子式，将0.1mol该烃在氧气中完全燃烧，得到的二氧化碳在标准状况下体积为13.44L，得到的水的质量为5.4g。请通过计算写出该烃的分子式 。若该烃不能使溴的四氯化碳溶液和酸性溶液褪色，试推测该烃的名称并写出其结构简式 。
15．实验室常用如图所示装置制取乙炔，并验证乙炔的性质。已知：实验室制备乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑，且制备的乙炔气体中常混有H2S气体。回答下列问题：
(1)装置A的作用是 ，装置B中的现象是 。
(2)如果要进行乙炔的可燃性实验，首先应该 。
(3)若乙炔加氢后得到乙烷，则乙烷在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有 种。
(4)若称取ag电石，反应完全后，将生成的乙炔全部通入足量溴的CCl4溶液中，溶液增重bg，则电石的纯度为 。
16．已知：①R—NO2R—NH2；②苯环上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。如图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程：
(1)A是一种密度比水 (填“大”或“小”)的无色液体。
(2)在“苯CD”的转化过程中，属于取代反应的是 (填序号，下同)，属于加成反应的是 。
(3)有机物B苯环上的二氯代物有 种结构；的所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上。
《专题3石油化工的基础物质——烃》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B C A B B B A
1．A
【详解】A．根据炔烃的定义，分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫做炔烃，A正确；
B．只有与三键碳原子相连的原子和两个三键碳原子在同一直线上，若乙炔中的氢原子被其他烷基取代，炔中碳原子可能不在同一直线上，B错误；
C．炔烃中有碳碳三键，易发生加成反应，但难发生取代反应，C错误；
D．炔烃既能发生加成反应使溴水褪色，也可以发生氧化还原反应使高锰酸钾酸性溶液褪色，D错误；
故答案选A。
2．B
【详解】
A．苯环中不存在单双建交替结构，是一种完全相同的特殊化学键，邻位二元取代不存在同分异构体，和是同一种物质，A错误；
B．由结构简式可知，二者结构不同，分子式都是C7H8O，互为同分异构体，B正确；
C．和是同一种物质，C错误；
D．甲烷为四面体结构，碳原子连接的4个原子空间都相邻，和是同一种物质，D错误；
故选B；
3．C
【详解】A．甲、乙、丙的分子式相同，互为同分异构体，A错误；
B．C5H12符合烷烃通式，属于烷烃，性质稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．甲、乙、丙均为烷烃，且碳原子数相同，则支链越多沸点越低，由结构简式可知丙中支链最多，其沸点最低，C正确；
D．C(CH3)4的二氯代物有两种，分别为：、，D错误；
故选：C。
4．A
【详解】A．乙烷中每个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对，A正确；
B．图为丙烷的球棍模型，B错误；
C．图为甲烷的空间填充模型，C错误；
D．丙烷的结构简式是，分子式是，D错误；
答案选A。
5．B
【详解】A．从反应机理可知，第一步Br2在环境诱导下键的极性增强，形成和，若体系中有NaCl，有可能参与后续反应，与溴鑰离子结合，从而生成BrCH2CH2Cl，A正确；
B．溴水中存在水，水是极性分子，会对Br2分子产生诱导作用，增强Br - Br键的极性，更有利于反应进行；而CCl4为非极性溶剂，对Br2分子的诱导作用较弱，所以相同条件下，乙烯与溴水反应比与溴的CCl4溶液反应更容易，B错误；
C．玻璃容器表面的Si - O键具有一定极性，能对Br2分子产生环境诱导，增强Br - Br键的极性，对反应进行有一定的促进作用，C正确；
D．乙烯与溴的CCl4溶液反应，体系中只有乙烯、溴和CCl4，CCl4不参与反应，能减少其他副反应的发生，从而可得到更纯净的1，2-二溴乙烷，D正确；
故选B。
6．B
【分析】标准状况下该混合气体的物质的量为，在时完全燃烧产生水蒸气和二氧化碳，浓硫酸增加的质量即产生水的质量，，则混合烃中含有氢原子；碱石灰增加的质量即产生二氧化碳的质量，，则混合烃中含有碳原子；混合烃的总质量为，所以混合烃的平均摩尔质量为，摩尔质量小于的烃只有甲烷，则混合气体中一定含有甲烷；将混合气体通入溴水，溴水增加的质量为烯烃的质量，则可得，所以，，结合可得该烯烃的摩尔质量为，设烯烃的分子式为，则有，以该烯烃为，结构简式为。
【详解】A．由分析可知混合烃中的烷烃为，烯烃为丙烯，A正确；
B．由分析可知混合烃中的烯烃为丙烯，B错误；
C．环丙烷与丙烯互为同分异构体，分子式均为，C项确；
D．根据分析可知混合烃中，，同温同压下气体体积之比等于物质的量之比，烷烃与烯烃的体积比为，D项正确；
故选B。
7．B
【详解】A．C8H10中属于芳香烃的同分异构体有乙苯、二甲苯(邻、间、对)，共4种，故A错误；
B．某单烯烃和H2加成后得到烃(2，4-二甲基戊烷)，该烯烃可能的结构有2种即、，故B正确；
C．有4种等效氢：，一氯代物有4种，故C错误；
D．分子式为C5H11Cl的同分异构体有：主链有5个碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主链有4个碳原子的：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；CH3CH(CH3)CHClCH3；CH3CCl(CH3)CH2CH3；CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主链有3个碳原子的：CH3C(CH3)2CH2Cl；共有8种情况，故D错误；
答案选B。
8．A
【详解】A．甲烷的空间构型为正四面体形，二氯代物有1种，故A符合题意；
B．丙烷的一氯代物有2种，二氯代物有4种，故B不符合题意；
C．正丁烷的一氯代物有2种，二氯代物有6种，故C不符合题意；
D．2—甲基戊烷的一氯代物有4种，二氯代物有10种，故D不符合题意；
故选A。
9． 单键 氢原子
【解析】略
10． 9
【详解】能被氧化为芳香酸的苯的同系物必须具备一个条件：与苯环直接相连的碳原子上要有氢原子由此可推出甲的结构简式为；产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目，若苯的同系物能被氧化生成分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个正丙基，或一个甲基和一个异丙基，两个侧链在苯环上的相对位置又有邻、间、对三种，故乙的结构共有9种。
11．(1)
(2) 3 新戊烷
(3) 4
(4) 4
(5)①先写出碳原子数最多的直链烷烃，再将直链碳原子逐渐减少，减少的碳原子作为支链；②烷烃只存在碳链异构，可结合等效氢，借助取代产物的数目写出结构简式
【详解】（1）同温同压下蒸气的密度是氢气43倍的烷烃的相对分子质量为，由烷烃的通式可得：14n+2=86，解得n=6，则烷烃的分子式为，分子式为的烷烃为己烷、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种，其中一氯代物只有2种的结构简式为，故答案为：5；；
（2）碳原子数是5的烷烃的分子式为，同分异构体分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷，共有3种，其中甲基最多的是结构简式为的新戊烷，故答案为：3；；新戊烷；
（3）碳原子核外电子数是6，氢原子核外电子数是1，由烷烃的通式可得6n+2n+ 26，解得n=3，则烷烃的分子式为，分子式为的烷烃只有丙烷，丙烷的二氯代物为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种，其中不含甲基的是结构简式为的1，3—二氯丙烷，故答案为：4；；
（4）在碳原子数小于10的链状烷烃中，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种，共有4种，（在碳原子数小于10的环状烷烃中，环丙烷、环丁烷等环烷烃的一氯取代物也只有一种，则碳原子数小于10的烷烃中一氯代物只有一种结构的数目大于4种，烷烃就不考虑环烷烃了）其中含有碳原子数最少的是甲烷，其电子式为，故答案为：4；；
（5）由戊烷和己烷同分异构体数目可知，书写烷烃同分异构体的方法是：①先写出碳原子数最多的直链烷烃，再将直链碳原子逐渐减少，减少的碳原子作为支链；②烷烃只存在碳链异构，可结合等效氢，借助取代产物的数目写出结构简式，故答案为：①先写出碳原子数最多的直链烷烃，再将直链碳原子逐渐减少，减少的碳原子作为支链；②烷烃只存在碳链异构，可结合等效氢，借助取代产物的数目写出结构简式。
12．(1) +HCl +HCl +HCl
(2) +H2O +3H2O
(3)+H2O
【解析】略
13． 1：4 0.33 b≥a
【分析】(1)相同条件下，体积之比等于物质的量之比，等体积即为等物质的量的CO、CH4完全燃烧都生成二氧化碳，碳元素的化合价变化分别为2、8；
(2)①燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根据碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，联立方程可得答案；
②燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃烧后体积变化由CO燃烧导致，则：根据完全燃烧可计算答案。
【详解】(1)相同条件下，体积之比等于物质的量之比，等体积即为等物质的量的CO、CH4完全燃烧都生成二氧化碳，碳元素的化合价变化分别为2、8，二者完全燃烧转移电子数之比=2：8=1：4，故答案为：1：4；
(2)①燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，根据碳原子守恒可知，V(CO+CH4)=V(CO2)，故a=b，则：V(CO)+V(CH4)=a，0．5V(CO)+2V(CH4)=a，解得V(CO)=，V(CH4)=，故混合气体中CH4的体积分数为0.33，故答案为：0.33；
②燃烧发生反应：2CO+O2=2CO2、CH4+2O2=CO2+2H2O(g)，燃烧后体积变化由CO燃烧导致，则：，故V(CO)=0.5amL，V(CH4)=0.5amL，由于完全燃烧，故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b，即0.5a×0.5+2×0.5a≤b，故b≥a，故答案为：b≥a。
14． C6H6 该烃为苯：
【分析】苯不含有碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液和酸性溶液褪色；
【详解】0.1mol该烃在氧气中完全燃烧，得到的二氧化碳在标准状况下体积为13.44L，得到的水的质量为5.4g，则碳、氢的物质的量分别为、，则烃、碳、氢物质的量的之比为1：6：6，因此烃为C6H6；该烃不能使溴的四氯化碳溶液和酸性溶液褪色，则不含有碳碳双键，该烃为苯：。
15． 除去乙炔中的H2S气体 溶液的紫色褪去 检验乙炔的纯度 1
【分析】饱和食盐水与电石反应得到乙炔气体，制备的乙炔气体中常混有H2S气体，可以用硫酸铜溶液除去，乙炔可以还原酸性高锰酸钾溶液，所以B中溶液会褪色，之后用溴的四氯化碳溶液吸收未反应的乙炔。
【详解】(1)制取的乙炔气体中常混有H2S气体，硫化氢极易与硫酸铜形成沉淀，故装置A中硫酸铜溶液是用来吸收H2S气体的；装置B中酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将乙炔氧化，所以酸性高锰酸钾溶液褪色；
(2)如果要进行乙炔的可燃性实验，为防止发生爆炸，应先检验乙炔的纯度；
(3)乙烷中只有1种氢原子，所以只有1种一氯代烷；
(4)乙炔与溴的CCl4溶液发生加成反应，完全反应后，测得溴的CCl4溶液增重bg，则乙炔的质量为bg，设参加反应的CaC2为xg，则，所以有，解得，则电石的纯度为。
16． 大 ①② ③ 6 不在
【分析】苯发生硝化反应生成A是硝基苯，A和一氯甲烷发生取代反应生成B，B发生还原反应，根据产物的结构简式可判断B的结构简式为，苯和溴发生取代反应生成C是溴苯，溴苯和浓硫酸反应生成D，D被还原，根据产物的结构简式可知D的结构简式为，据此解答。
【详解】(1)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在加热条件下反应生成硝基苯，硝基苯的密度大于水的。
(2)由苯生成溴苯的反应为取代反应，由溴苯生成的反应也为取代反应，由生成的反应是加成反应。
(3)由并结合题给信息可推知B为，中苯环上的二氯代物有、、、、、，共6种。由的正四面体结构和的三角锥形结构可知，的所有原子不可能都在同一平面上。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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