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第2讲　烃
【复习目标】
1.能描述甲烷、乙烯、乙炔、苯及其同系物的分子结构特征,能够列举它们的主要物理
性质。
2.能写出典型脂肪烃、苯及其同系物的主要化学性质及相应性质实验的现象,能书写相关的化学方程式。
3.能依据典型有机化合物的性质,确定综合利用煤、石油、天然气的化学原理及方法。
考点一　烷烃、烯烃、炔烃
一、脂肪烃的通式
二、脂肪烃的物理性质
状态 常温下含有 　　　个碳原子的烃为气态,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态(特例:新戊烷常温下为气体)
沸点 随着碳原子数增多,沸点逐渐　　　;碳原子数相同时,　　　越多,沸点越低
相对 密度 随着碳原子数的增多,相对密度逐渐　　　,密度均比水小
溶解性 均难溶于水,易溶于　　　溶剂
三、脂肪烃的化学性质
1.取代反应
(1)取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其他　　　　　　　　所替代的反应。
(2)烷烃的卤代反应。
①反应条件:烷烃与气态卤素单质在　　　条件下反应。
②产物成分:多种卤代烃混合物(非纯净物)+HX。
③定量关系:～X2～HX,即取代1 mol氢原子,消耗 　　　 mol卤素单质生成 　　　 HX。
2.加成反应
(1)加成反应:有机物分子中的　　　　碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(2)烯烃、炔烃的加成反应(写出反应的化学方程式)。
3.加聚反应
(1)丙烯发生加聚反应的化学方程式为nCH2CH—CH3　 。
(2)乙炔发生加聚反应的化学方程式为nCH≡CH　　　　　　　　。
4.二烯烃的加成反应和加聚反应
(1)加成反应。
(2)加聚反应:nCH2CH—CHCH2　　　　　　　　　　　　。
5.氧化反应
(1)烷烃、烯烃、炔烃氧化反应的比较。
烃类 烷烃 烯烃 炔烃
燃烧现象 火焰较明亮 火焰明亮,且伴有黑烟 火焰很明亮,且伴有浓烟
通入酸性 KMnO4 溶液 　　 　　 　　
(2)烯烃、炔烃均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氧化产物依据结构而定。
炔烃:RC≡CHRCOOH+CO2
(3)燃烧氧化。
烃的分子式为CxHy,完全燃烧的通式为 　。
四、乙烯和乙炔的实验室制法
乙烯 乙炔
　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　
可用盛有　　　　的洗气瓶除去乙烯中混有的CO2、SO2等杂质气体 可用盛有　　　　的洗气瓶除去乙炔中混有的PH3和H2S等杂质气体
　　　　 排水集气法或　　　　　
[理解·辨析] 判断正误
(1)甲烷与氯气在光照下反应,可以得到纯净的一氯甲烷。(　　)
(2)符合通式CnH2n的烃一定是烯烃。(　　)
(3)乙烯、乙炔和1,3丁二烯在一定条件下均能发生加成反应和加聚反应。(　　)
(4)可用酸性KMnO4溶液除掉甲烷中的乙烯。(　　)
(5)烷烃同分异构体之间,支链越多,沸点越高。(　　)
(6)乙烯中的SO2可通过溴水除杂。(　　)
(7)1分子CH2CH—CH2—CHCH2与1分子Br2发生加成反应可得到2种产物。(　　)
(8)炔烃分子中所有的碳原子都在同一条直线上。(　　)
一、脂肪烃的结构与性质
1.(2024·安徽阜阳模拟)我国科学家研发的高效稳定的单原子催化剂,能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯。下列说法正确的是(　　)
[A] 丙烷脱氢生成丙烯的反应是加成反应
[B] 丙烷可以使酸性KMnO4溶液褪色
[C] 丙烯分子中所有原子可能共平面
[D] 丙烯可以发生加聚反应
2.有机化合物的结构可用键线式表示,如 CH3CHCHCH3 可简写为。有机化合物X的键线式为,下列说法不正确的是(　　)
[A] X的分子式为C8H8
[B] 有机化合物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为
[C] X能使酸性KMnO4溶液褪色
[D] X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种
二、烯烃顺反异构的判断
3.下列物质中都有碳碳双键,它们的分子结构中能形成顺反异构体的是(　　)
[A] 1,1二氯乙烯 [B] 丙烯
[C] 2戊烯 [D] 1丁烯
4.有机化学中有多种同分异构现象,其中有顺反异构,例如2丁烯有两种顺反异构体(如图):A中两个—CH3在碳碳双键同侧,称为顺式;B中两个 —CH3 在碳碳双键两侧,称为反式。
根据此原理,苯丙烯除有三种官能团位置异构体外还有两种顺反异构体,写出其结构简式。
(1)三种官能团位置异构体:
、　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。
(2)两种顺反异构体:　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。
(1)烯烃产生顺反异构的条件:碳碳双键的同一碳原子上连有不同的原子或原子团。
(2)顺反异构体的物理性质有一定的差异,但其化学性质基本相同。
三、烯烃和炔烃的加成反应
5.某烃的键线式结构如图所示,1分子该烃和1分子Br2发生加成反应时,所得产物可能有(　　)
[A] 3种 [B] 4种 [C] 5种 [D] 6种
6.已知反应:,现需合成,则所用的反应物可以是(　　)
[A] 2甲基1,3丁二烯和2丁炔
[B] 2,3二甲基1,3丁二烯和丙烯
[C] 2,3二甲基1,3戊二烯和乙烯
[D] 1,3戊二烯和2丁烯
7.已知:①马氏规则是指卤化氢与不对称烯烃发生加成反应时,酸中的氢原子加在含氢原子较多的碳原子上。在有过氧化物存在的情况下,产物结果与马氏规则所预见相反,如CH2CH—CH3+HCl。
②含Cl的有机物可以发生如下反应:R—Cl+NaOHNaCl+R—OH(R—代表烃基)。
2甲基环己醇()可以用作油漆溶剂、润滑油添加剂和纺织助剂。请写出由1甲基环己烯()通过两步反应合成2甲基环己醇()的化学方程式(无机试剂任选)。
(1)　 ;
(2)　 。
四、烯烃的氧化
8.已知+(R、R'、R″代表烷基)。
现有分子式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为(　　)
[A]
[B]
[C]
[D]
9.已知烯烃能发生反应:RCHO+R′CHO。
请写出经上述条件反应后产物的结构简式:　　　　　　　　　　　　。
考点二　芳香烃
1.芳香烃及分类
(1)概念:分子里含有一个或多个　　　　的烃。
(2)芳香烃的分类。
2.苯的结构和物理性质
(1)苯的组成和结构。
分子式 C6H6
结构简式 或
空间填充模型
空间结构 　　　　　　　
碳原子成键特点 均采取　　　杂化; 存在大π键
(2)苯的物理性质。
颜色 无色
状态 液态
气味 　　　　　　　　
续　表
密度 比水　
溶解性 不溶于水,有机溶剂中　
挥发性 沸点比较　　,　　挥发
3.苯及其同系物(以甲苯为例)的化学性质对比
反应类型 苯 甲苯
取代反应 卤代 +Br2 +Br2　　　　　　　　　　　; +Br2　　　　　　　　　　　
硝化 +HNO3 +3HNO3　　　　　　　　　　
磺化 +H2SO4 —
加成反应 与H2 加成 +3H2　　　 +3H2　　　
氧化反应 酸性 KMnO4 溶液 苯不能被酸性KMnO4溶液氧化 　　　
O2 燃烧有浓烟 燃烧有浓烟
[理解·辨析] 判断正误
(1)苯不具有典型的碳碳双键,故不能发生加成反应。(　　)
(2)苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面上。(　　)
(3)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,所以苯不能发生氧化反应。(　　)
(4)分子通式为CnH2n-6的烃一定为苯的同系物。(　　)
(5)受甲基的影响,甲苯与浓硝酸反应易生成2,4,6三硝基甲苯。(　　)
(6)与互为同系物,且均能使酸性KMnO4溶液褪色。(　　)
一、苯及其同系物的性质
1.如图为有关甲苯的转化关系图:
下列说法中正确的是(　　)
[A] 反应①为取代反应,反应③为加成反应
[B] 反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
[C] 反应④的产物所有原子在同一平面上
[D] 反应④中1 mol甲苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为甲苯分子中含有3个碳碳双键
2.下列关于苯和苯的同系物的性质的描述正确的是(　　)
[A] 由于甲基对苯环的影响,甲苯的性质比苯活泼
[B] 可以用酸性KMnO4溶液或溴水鉴别苯和甲苯
[C] 在光照条件下,甲苯可与Cl2发生取代反应生成2,4,6三氯甲苯
[D] 向2 mL苯中加入1 mL溴水,充分振荡后静置,可观察到溴水褪色,说明苯和溴水发生了反应
3.在有取代基的苯环上发生取代反应,取代基有定位效应,烃基、羟基、卤素原子均为邻、对位定位基,定位效应羟基强于卤素原子,硝基为间位定位基。若苯环上连有不同定位效应的取代基,则以邻、对位取代基为主。下列事实和定位效应不相符的是(　　)
[A] 与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下生成
[B] 苯酚()与溴水反应生成
[C] 由合成,需要先引入硝基,再引入溴原子
[D] 苯与足量液溴在FeBr3催化下直接合成
二、溴苯和硝基苯的制取实验
4.实验室用如图所示装置制备溴苯并进行相关问题探究,下列相关实验操作或叙述正确的是(　　)
[A] 制备过程中可将液溴换为溴水,从而减少溴的挥发
[B] 移除装置乙也可检验出反应过程中有HBr生成
[C] 装置甲中三颈烧瓶内的苯和溴苯混合物可以通过分液分离
[D] 根据装置丙中实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应
5.实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是(　　)
[A] 水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度
[B] 浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硫酸中加入浓硝酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入
[C] 仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率
[D] 反应完全后,可通过分液得到粗硝基苯
考点三　煤、石油、天然气的综合利用
1.煤的综合利用
(1)煤的组成。
(2)煤的综合利用。
2.石油的综合利用
(1)石油的成分。
①元素组成:　　　　以及少量的O、S、N等。
②物质组成:烷烃、环烷烃及少量芳香烃等。
(2)石油加工。
3.天然气的综合利用
(1)天然气是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料,它的主要成分是　　　　。
(2)天然气与水蒸气反应制取H2的原理:CH4+H2OCO+3H2。
[理解·辨析] 判断正误
(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。(　　)
(2)石油裂解可以得到更多的汽油,这种汽油是纯净物。(　　)
(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一个重要因素。(　　)
(4)直馏汽油与裂化汽油均可以作溴水或碘水的萃取剂。(　　)
(5)石油的裂解可得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料。(　　)
(6)煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、出炉煤气。(　　)
(7)石油加工一般生产脂肪烃,而煤加工一般生产芳香族化合物。(　　)
一、煤、石油、天然气的综合应用
1.(2024·江苏苏州期中)下列有关石油加工的叙述正确的是(　　)
[A] 石油属于可再生矿物能源
[B] 石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量
[C] 石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔、沸点的纯净物
[D] 石油的分馏、裂化和裂解都是化学变化
2.为了方便和环保,煤应综合利用,干馏是较易实现的成熟方式。下列叙述不正确的是(　　)
[A] 煤的干馏属于化学变化,由粗苯获得甲苯属于物理变化
[B] 煤的主要成分是碳和苯等
[C] 粗氨水可以用于制化肥
[D] 焦炭可用于炼铁
3.下列说法正确的是(　　)
[A] 煤的干馏、煤的气化、石油的分馏都是物理变化
[B] 由于煤中含有苯,所以可以从煤干馏的产品中分离得到苯
[C] 石油没有固定的熔、沸点,但分馏产物有固定的熔、沸点
[D] 石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、化石燃料与环境保护
4.下列关于化石燃料的说法错误的是(　　)
[A] 化石燃料的燃烧易产生SO2、CO等大气污染物
[B] 利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源有利于实现“低碳经济”
[C] 为满足人类需要,可以无限制地开采化石燃料
[D] 低碳生活倡导使用太阳能等清洁能源代替化石燃料,减少温室气体的排放
5.(2024·江苏盐城模拟)“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法不正确的是(　　)
[A] 在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
[B] 推广使用煤气化和液化技术,获得清洁燃料和化工原料
[C] 采用化学链燃烧技术,对二氧化碳进行捕集和再利用
[D] 人工合成淀粉技术的应用,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”
1.(2024·湖南卷,4)下列有关化学概念或性质的判断错误的是(　　)
[A] CH4分子是正四面体结构,则CH2Cl2没有同分异构体
[B] 环己烷与苯分子中C—H的键能相等
[C] 甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
[D] 由R4N+与P组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关
2.(2024·浙江6月选考,12)丙烯可发生如图转化(反应条件略)。
下列说法错误的是(　　)
[A] 产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
[B] H+可提高Y→Z转化的反应速率
[C] Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
[D] Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
3.(2022·辽宁卷,4)下列关于苯乙炔()的说法正确的是(　　)
[A] 不能使酸性KMnO4溶液褪色
[B] 分子中最多有5个原子共直线
[C] 能发生加成反应和取代反应
[D] 可溶于水
4.(2021·辽宁卷,5)有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是(　　)
[A] a的一氯代物有3种
[B] b是的单体
[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
5.(2021·浙江1月选考,6)下列说法不正确的是(　　)
[A] 联苯()属于芳香烃,其一溴代物有2种
[B] 甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应
[C] 沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
[D] 煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
6.(2021·河北卷,8)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是(　　)
[A] 是苯的同系物
[B] 分子中最多8个碳原子共平面
[C] 一氯代物有6种(不考虑立体异构)
[D] 分子中含有4个碳碳双键
第2讲　烃
考点一　烷烃、烯烃、炔烃
必备知识整合
一、单键　CnH2n+2(n≥1)　碳碳双键　CnH2n(n≥2)　碳碳三键　CnH2n-2(n≥2)
二、1~4　升高　支链　增大　有机
三、1.(1)原子或原子团　(2)①光照　③1　1 mol
2.(1)不饱和　(2)CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br
CH2CH2+HClCH3CH2Cl　CH2CH2+H2OCH3CH2OH　CH≡CH+Br2Br—CHCH—Br　CH≡CH+2Br2
CH≡CH+HClCH2CHCl
3.(1)　(2) CHCH
4.(1)　
　(2) CH2—CHCH—CH2
5.(1)不褪色　褪色　褪色　(3)CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
四、CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O　CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑　NaOH溶液　CuSO4溶液　排水集气法　向下排空气法
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×
关键能力提升
1.D　丙烷脱氢生成丙烯的反应属于消去反应,A错误;烷烃为饱和烃,不可以使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;丙烯中含有甲基,根据甲烷的正四面体结构可知,所有原子不可能共平面,C错误;丙烯分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,D正确。
2.D　由X的键线式可知,其分子式为C8H8,与苯乙烯()互为同分异构体,A、B正确;X分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;X与足量的H2在一定条件下发生加成反应,生成的环状饱和烃Z中只有2种处于不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有 2种,D错误。
3.C　四个选项中各物质的结构简式分别为 CH2CCl2、CH2CHCH3、CH3CHCHCH2CH3、CH2CHCH2CH3。由其结构简式可知,只有2戊烯分子中的每个双键碳原子上都连有两个不同的原子或原子团,该物质能形成顺反异构体, 即、。
4.【答案】 (1)　
(2)　
【解析】 (1)改变碳链或双键的位置可得到另外 2种官能团位置异构体,为、。
(2)有两种顺反异构体,苯基与—CH3在碳碳双键同侧时为;苯基与—CH3在碳碳双键两侧时为。
5.B　1分子与1分子Br2发生加成反应,可以有1,2加成,生成3种产物,还有共轭双键的1,4加成,生成 1种产物,共有4种产物。
6.B　由逆向合成分析法可知,
,合成的两种原料分别是2,3二甲基1,3丁二烯和丙烯。
7.【答案】 (1)+HCl
(2)+NaOH+NaCl
【解析】 与HCl在过氧化物存在的情况下发生加成反应生成,接着与NaOH水溶液在加热情况下反应转化为。
8.C　该烯烃与H2的加成产物为,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,则表明该烯烃分子中含有CH3—CH结构片段,从而得出该烯烃的结构简式为,C项正确。
9.
考点二　芳香烃
必备知识整合
1.(1)苯环
2.(1)平面正六边形　sp2　(2)有特殊气味　小　易溶　低　易
3.+HBr↑　+HBr↑
+HBr　+H2O
+3H2O　+H2O
　　
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
关键能力提升
1.B　反应①、③均为取代反应,故A错误;甲苯分子中含碳量高,燃烧时火焰明亮并带有浓烟,故B正确;反应④的产物为甲基环己烷,分子中的碳原子均为饱和碳原子,所有原子不会共面,故C错误;苯环中不含碳碳双键,故D错误。
2.A　甲苯中甲基使苯环变活泼,甲苯的性质比苯活泼,甲苯更易发生反应,故A正确;甲苯能够使酸性KMnO4溶液褪色,苯不能,可以用酸性KMnO4溶液进行鉴别,苯、甲苯与溴水均不反应,均可萃取溴水中的溴,使下层水层褪色,不能用溴水鉴别苯和甲苯,故B错误;在光照条件下,Cl2与甲苯甲基上的H发生取代反应,在催化剂条件下,氯气与甲苯苯环上的H发生取代反应,故C错误;向 2 mL 苯中加入 1 mL 溴水,充分振荡后静置,可观察到溴水褪色,是因为苯萃取了溴水中的溴,苯与溴水不反应,故D错误。
3.D　甲基是烃基的一种,属于邻、对位定位基,硝基属于间位定位基,硝化生成,A正确;羟基属于邻、对位定位基,定位效应羟基强于卤素原子,苯酚()与溴水发生取代反应生成,B正确;由合成,甲基、溴原子为邻、对位定位基,硝基是间位定位基,故应先引入硝基占据甲基对位,再引入溴原子,C正确;苯的溴代反应,先生成一溴代物,溴原子为邻、对位定位基,因此不能直接生成,D错误。
4.D　由实验装置可知,装置甲中苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr,溴化铁作催化剂,装置乙中四氯化碳可除去挥发的溴,装置丙中AgNO3溶液可吸收HBr,且倒扣的漏斗可防止倒吸,反应结束后,装置甲中混合物经水洗涤分液、稀碱溶液洗涤分液、再水洗涤分液、干燥、蒸馏,即可得到溴苯。苯与溴水发生萃取,而不发生化学反应,故制备过程中不可将液溴换为溴水,A错误;由分析可知,装置乙中CCl4可除去挥发的溴,移除装置乙后则生成的HBr中混有挥发出来的Br2,而Br2能与H2O反应生成HBr和HBrO,故不能检验反应过程中有HBr生成,B错误;苯和溴苯互溶,不能通过分液的方法进行分离,可以通过蒸馏分离,C错误;若发生加成反应则装置丙中没有明显现象,若发生取代反应则生成的HBr能与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀 AgBr,故根据装置丙中实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应,D正确。
5.B　水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,故A正确;浓硫酸密度大,且遇水放出大量的热,故混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再向所得混合物中加入苯,故B不正确;浓硝酸和苯都易挥发,冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,故C正确;完全反应后,得到的是混合物,且会有分层现象,可通过分液的方法得到粗硝基苯,故D正确。
考点三　煤、石油、天然气的综合利用
必备知识整合
1.(1)碳元素　(2)焦炭　C+H2O(g)CO+H2　甲醇
2.(1)①C、H
3.(1)CH4
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√
关键能力提升
1.B　石油属于化石燃料,属于不可再生能源,故A错误;石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,故B正确;石油分馏所得的馏分是由多种烃组成的混合物,故C错误;石油的裂化和裂解会有新物质生成,是化学变化,石油的分馏无新物质生成,是物理变化,故D错误。
2.B　煤的干馏有新物质生成,是化学变化,粗苯中含苯、甲苯、二甲苯,通过蒸馏即可获得甲苯,该过程无新物质生成,是物理变化,故A正确;煤中不含苯,煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以碳元素为主,故B错误;粗氨水中含有氮元素,可以用于制作氮肥,故C正确;焦炭可以作还原剂,可用于炼铁,故D正确。
3.D　煤的干馏、煤的气化有新物质生成,是化学变化,石油的分馏是物理变化,故A错误;煤中不含苯,苯是煤的干馏的产物,故B错误;石油的分馏产物仍然是混合物,故分馏产物没有固定的熔、沸点,故C错误;石油的裂解气和煤干馏得到的焦炉气中都含不饱和烃,故石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确。
4.C　化石燃料燃烧易产生SO2、CO等大气污染物,A正确;利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源有利于减少二氧化碳的排放,有利于实现“低碳经济”,B正确;低碳生活倡导使用太阳能等清洁能源代替化石燃料,减少化石燃料燃烧,可减少二氧化碳的排放,减少温室气体的排放,D正确。
5.A　二氧化碳转化为甲酸,碳元素化合价降低,应加入还原剂,只用催化剂不能实现,故A不正确;推广使用煤气化和液化技术,可以减少环境污染物的排放,符合“减污降碳”的要求,故B正确;采用化学链燃烧技术,对二氧化碳进行捕集和再利用,可以减少二氧化碳的排放,符合“减污降碳”的要求,故C正确;人工合成淀粉技术的应用,有利于减少二氧化碳的量,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”,故D正确。
真题验收
1.B　CH2Cl2为四面体结构,其中任何两个顶点都是相邻关系,因此CH2Cl2没有同分异构体,故A正确;环己烷分子中碳原子采用sp3杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s成分越多,其杂化轨道越接近原子核,由此可知,sp2杂化轨道参与组成的C—H共价键的电子云更偏向碳原子核,即苯分子中的C—H的键长小于环己烷,键能更高,故B错误;带1个单位电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,故C正确;当离子液体中阴、阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的作用力较低,以至于在常温下呈液态,故D正确。
2.D　丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有 CH3—CHCl—CH2OH 和CH3—CHOH—CH2Cl两种可能的结构,在Ca(OH)2存在条件下脱去HCl生成物质Y(),Y在H+存在条件下水解引入羟基再脱H+得到主产物Z;Y与CO2可发生反应得到物质P()。据分析知,产物M有 2种且互为同分异构体(不考虑立体异构),A正确;据分析知,H+促进Y中醚键的水解,后又脱离,使Z成为主产物,H+是该反应的催化剂,故其可提高Y→Z转化的反应速率,B正确;由题图可知,Y→Z过程中,是a处碳氧键断裂,故a处碳氧键比b处更易断裂,C正确;Y→P是CO2与Y发生加聚反应,没有小分子生成,不是缩聚反应,该工艺有利于消耗CO2,减轻温室效应,D错误。
3.C　苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;如图所示,,苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,B错误;苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代,可发生取代反应,C正确;苯乙炔属于烃,难溶于水,D错误。
4.A　根据等效氢原理可知,a的一氯代物有 3种,如图,,A正确;的单体是苯乙烯,B错误;c中碳原子的杂化方式有sp2、sp3,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。
5.A　A.联苯()属于芳香烃,其一溴代物有 3种,不正确。
6.B　苯并降冰片烯与苯在组成上相差的不是若干个CH2原子团,结构上也不相似,故两者不互为同系物,A错误;由题给苯并降冰片烯的结构简式可知,苯环上的6个碳原子和与苯环相连的2个碳原子共平面,则该分子中最多8个碳原子共平面,B正确;苯并降冰片烯的结构对称,其分子中含有 5种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有5种,C错误;苯环中含有的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,故1个苯并降冰片烯分子中含有1个碳碳双键,D错误。
(
第
14
页
)(共100张PPT)
烃
第2讲
1.能描述甲烷、乙烯、乙炔、苯及其同系物的分子结构特征,能够列举它们的主要物理性质。
2.能写出典型脂肪烃、苯及其同系物的主要化学性质及相应性质实验的现
象,能书写相关的化学方程式。
3.能依据典型有机化合物的性质,确定综合利用煤、石油、天然气的化学原理及方法。
一、脂肪烃的通式
单键
CnH2n+2
碳碳双键
CnH2n(n≥2)
碳碳三键
CnH2n-2(n≥2)
(n≥1)
必备知识整合
二、脂肪烃的物理性质
1～4
状态 常温下含有 个碳原子的烃为气态,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态(特例:新戊烷常温下为气体)
沸点 随着碳原子数增多,沸点逐渐 ;碳原子数相同时, 越多,沸点越低
相对 密度 随着碳原子数的增多,相对密度逐渐 ,密度均比水小
溶解性 均难溶于水,易溶于 溶剂
升高
支链
增大
有机
必备知识整合
原子或原子团
三、脂肪烃的化学性质
1.取代反应
(1)取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其他 所替代的反应。
(2)烷烃的卤代反应。
①反应条件:烷烃与气态卤素单质在 条件下反应。
②产物成分:多种卤代烃混合物(非纯净物)+HX。
③定量关系: ～X2～HX,即取代1 mol氢原子,消耗 mol卤素单质生成 HX。
光照
1
1 mol
不饱和
2.加成反应
(1)加成反应:有机物分子中的 碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(2)烯烃、炔烃的加成反应(写出反应的化学方程式)。
4.二烯烃的加成反应和加聚反应
(1)加成反应。
5.氧化反应
(1)烷烃、烯烃、炔烃氧化反应的比较。
烃类 烷烃 烯烃 炔烃
燃烧现象 火焰较明亮 火焰明亮,且伴有黑烟 火焰很明亮,且伴有浓烟
通入酸性 KMnO4溶液
不褪色
褪色
褪色
(2)烯烃、炔烃均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氧化产物依据结构而定。
(3)燃烧氧化。
烃的分子式为CxHy,完全燃烧的通式为 。
四、乙烯和乙炔的实验室制法
物质 乙烯 乙炔
原理
实验装置
净化 可用盛有 的洗气瓶除去乙烯中混有的CO2、SO2等杂质气体 可用盛有 的洗气瓶除去乙炔中混有的PH3和H2S等杂质气体
收集 排水集气法或
NaOH溶液
CuSO4溶液
排水集气法
向下排空气法
[理解·辨析]判断正误
(1)甲烷与氯气在光照下反应,可以得到纯净的一氯甲烷。(　 　)
(2)符合通式CnH2n的烃一定是烯烃。(　 　)
(3)乙烯、乙炔和1,3-丁二烯在一定条件下均能发生加成反应和加聚反应。
(　 　)
(4)可用酸性KMnO4溶液除掉甲烷中的乙烯。(　 　)
(5)烷烃同分异构体之间,支链越多,沸点越高。(　 　)
×
×
√
×
×
×
×
×
一、脂肪烃的结构与性质
1.(2024·安徽阜阳模拟)我国科学家研发的高效稳定的单原子催化剂,能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯。下列说法正确的是(　　)
[A] 丙烷脱氢生成丙烯的反应是加成反应
[B] 丙烷可以使酸性KMnO4溶液褪色
[C] 丙烯分子中所有原子可能共平面
[D] 丙烯可以发生加聚反应
D
【解析】 丙烷脱氢生成丙烯的反应属于消去反应,A错误;烷烃为饱和烃,不可以使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;丙烯中含有甲基,根据甲烷的正四面体结构可知,所有原子不可能共平面,C错误;丙烯分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,D正确。
D
二、烯烃顺反异构的判断
3.下列物质中都有碳碳双键,它们的分子结构中能形成顺反异构体的是(　 )
[A] 1,1-二氯乙烯 [B] 丙烯
[C] 2-戊烯 [D] 1-丁烯
C
(2)两种顺反异构体:　　　　　　、　　　　　　。
归纳总结
(1)烯烃产生顺反异构的条件:碳碳双键的同一碳原子上连有不同的原子或原子团。
(2)顺反异构体的物理性质有一定的差异,但其化学性质基本相同。
三、烯烃和炔烃的加成反应
5.某烃的键线式结构如图所示,1分子该烃和1分子Br2发生加成反应时,所得产物可能有(　 　)
[A] 3种 [B] 4种 [C] 5种 [D] 6种
B
B
(1)　 ;
(2)　 。
四、烯烃的氧化
C
1.芳香烃及分类
(1)概念:分子里含有一个或多个 的烃。
(2)芳香烃的分类。
苯环
平面正六边形
2.苯的结构和物理性质
(1)苯的组成和结构。
sp2
颜色 无色
状态 液态
气味
密度 比水
溶解性 不溶于水,有机溶剂中
挥发性 沸点比较 , 挥发
(2)苯的物理性质。
有特殊气味
小
易溶
低
易
3.苯及其同系物(以甲苯为例)的化学性质对比
[理解·辨析]判断正误
(1)苯不具有典型的碳碳双键,故不能发生加成反应。(　 　)
(2)苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面上。(　 　)
(3)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,所以苯不能发生氧化反应。(　 　)
(4)分子通式为CnH2n-6的烃一定为苯的同系物。(　 　)
×
×
×
×
√
×
1.如图为有关甲苯的转化关系图:
下列说法中正确的是(　　)
[A] 反应①为取代反应,反应③为加成反应
[B] 反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
[C] 反应④的产物所有原子在同一平面上
[D] 反应④中1 mol甲苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为甲苯分子中含有3个碳碳双键
一、苯及其同系物的性质
B
【解析】 反应①、③均为取代反应,故A错误;甲苯分子中含碳量高,燃烧时火焰明亮并带有浓烟,故B正确;反应④的产物为甲基环己烷,分子中的碳原子均为饱和碳原子,所有原子不会共面,故C错误;苯环中不含碳碳双键,故D错误。
2.下列关于苯和苯的同系物的性质的描述正确的是(　　)
[A] 由于甲基对苯环的影响,甲苯的性质比苯活泼
[B] 可以用酸性KMnO4溶液或溴水鉴别苯和甲苯
[C] 在光照条件下,甲苯可与Cl2发生取代反应生成2,4,6-三氯甲苯
[D] 向2 mL苯中加入1 mL溴水,充分振荡后静置,可观察到溴水褪色,说明苯和溴水发生了反应
A
【解析】 甲苯中甲基使苯环变活泼,甲苯的性质比苯活泼,甲苯更易发生反
应,故A正确;甲苯能够使酸性KMnO4溶液褪色,苯不能,可以用酸性KMnO4溶液进行鉴别,苯、甲苯与溴水均不反应,均可萃取溴水中的溴,使下层水层褪
色,不能用溴水鉴别苯和甲苯,故B错误;在光照条件下,Cl2与甲苯甲基上的H发生取代反应,在催化剂条件下,氯气与甲苯苯环上的H发生取代反应,故C错误;向 2 mL 苯中加入 1 mL 溴水,充分振荡后静置,可观察到溴水褪色,是因为苯萃取了溴水中的溴,苯与溴水不反应,故D错误。
D
3.在有取代基的苯环上发生取代反应,取代基有定位效应,烃基、羟基、卤素原子均为邻、对位定位基,定位效应羟基强于卤素原子,硝基为间位定位基。若苯环上连有不同定位效应的取代基,则以邻、对位取代基为主。下列事实和定位效应不相符的是(　　 )
D
二、溴苯和硝基苯的制取实验
4.实验室用如图所示装置制备溴苯并进行相关问题探究,下列相关实验操作或叙述正确的是(　　)
[A] 制备过程中可将液溴换为溴水,从而减少溴的挥发
[B] 移除装置乙也可检验出反应过程中有HBr生成
[C] 装置甲中三颈烧瓶内的苯和溴苯混合物可以通过分液分离
[D] 根据装置丙中实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应
【解析】 由实验装置可知,装置甲中苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr,溴化铁作催化剂,装置乙中四氯化碳可除去挥发的溴,装置丙中AgNO3溶液可吸收HBr,且倒扣的漏斗可防止倒吸,反应结束后,装置甲中混合物经水洗涤分液、稀碱溶液洗涤分液、再水洗涤分液、干燥、蒸馏,即可得到溴苯。苯与溴水发生萃取,而不发生化学反应,故制备过程中不可将液溴换为溴水,A错误;由分析可知,装置乙中CCl4可除去挥发的溴,移除装置乙后则生成的HBr中混有挥发出来的Br2,而Br2能与H2O反应生成HBr和HBrO,故不能检验反应过程中有HBr生成,B错误;苯和溴苯互溶,不能通过分液的方法进行分离,可以通过蒸馏分离,C错误;若发生加成反应则装置丙中没有明显现象,若发生取代反应则生成的HBr能与AgNO3溶液反应生成淡黄色沉淀 AgBr,故根据装置丙中实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应,D正确。
5.实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是(　　)
[A] 水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度
[B] 浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硫酸中加入浓硝酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入
[C] 仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率
[D] 反应完全后,可通过分液得到粗硝基苯
B
【解析】 水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,故A正确;浓硫酸密度大,且遇水放出大量的热,故混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再向所得混合物中加入苯,故B不正确;浓硝酸和苯都易挥发,冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,故C正确;完全反应后,得到的是混合物,且会有分层现象,可通过分液的方法得到粗硝基苯,故D正确。
1.煤的综合利用
(1)煤的组成。
碳元素
焦炭
(2)煤的综合利用。
CO+H2
甲醇
2.石油的综合利用
(1)石油的成分。
①元素组成: 以及少量的O、S、N等。
②物质组成:烷烃、环烷烃及少量芳香烃等。
(2)石油加工。
C、H
3.天然气的综合利用
(1)天然气是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料,它的主要成分是 。
CH4
[理解·辨析] 判断正误
(1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。(　 　)
(2)石油裂解可以得到更多的汽油,这种汽油是纯净物。(　 　)
(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一个重要因素。(　 　)
(4)直馏汽油与裂化汽油均可以作溴水或碘水的萃取剂。(　 )
(5)石油的裂解可得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料。(　 　)
(6)煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、出炉煤气。(　 　)
(7)石油加工一般生产脂肪烃,而煤加工一般生产芳香族化合物。(　 　)
×
×
√
×
√
√
√
一、煤、石油、天然气的综合应用
1.(2024·江苏苏州期中)下列有关石油加工的叙述正确的是(　　)
[A] 石油属于可再生矿物能源
[B] 石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量
[C] 石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔、沸点的纯净物
[D] 石油的分馏、裂化和裂解都是化学变化
B
【解析】 石油属于化石燃料,属于不可再生能源,故A错误;石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,故B正确;石油分馏所得的馏分是由多种烃组成的混合物,故C错误;石油的裂化和裂解会有新物质生成,是化学变化,石油的分馏无新物质生成,是物理变化,故D错误。
2.为了方便和环保,煤应综合利用,干馏是较易实现的成熟方式。下列叙述不正确的是(　　)
[A] 煤的干馏属于化学变化,由粗苯获得甲苯属于物理变化
[B] 煤的主要成分是碳和苯等
[C] 粗氨水可以用于制化肥
[D] 焦炭可用于炼铁
B
【解析】 煤的干馏有新物质生成,是化学变化,粗苯中含苯、甲苯、二甲苯,通过蒸馏即可获得甲苯,该过程无新物质生成,是物理变化,故A正确;煤中不含苯,煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以碳元素为主,故B错误;粗氨水中含有氮元素,可以用于制作氮肥,故C正确;焦炭可以作还原剂,可用于炼铁,故D正确。
3.下列说法正确的是(　　)
[A] 煤的干馏、煤的气化、石油的分馏都是物理变化
[B] 由于煤中含有苯,所以可以从煤干馏的产品中分离得到苯
[C] 石油没有固定的熔、沸点,但分馏产物有固定的熔、沸点
[D] 石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
【解析】 煤的干馏、煤的气化有新物质生成,是化学变化,石油的分馏是物理变化,故A错误;煤中不含苯,苯是煤的干馏的产物,故B错误;石油的分馏产物仍然是混合物,故分馏产物没有固定的熔、沸点,故C错误;石油的裂解气和煤干馏得到的焦炉气中都含不饱和烃,故石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确。
二、化石燃料与环境保护
4.下列关于化石燃料的说法错误的是(　　)
[A] 化石燃料的燃烧易产生SO2、CO等大气污染物
[B] 利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源有利于实现“低碳经济”
[C] 为满足人类需要,可以无限制地开采化石燃料
[D] 低碳生活倡导使用太阳能等清洁能源代替化石燃料,减少温室气体的
排放
C
【解析】 化石燃料燃烧易产生SO2、CO等大气污染物,A正确;利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源有利于减少二氧化碳的排放,有利于实现
“低碳经济”,B正确;低碳生活倡导使用太阳能等清洁能源代替化石燃料,减少化石燃料燃烧,可减少二氧化碳的排放,减少温室气体的排放,D正确。
5.(2024·江苏盐城模拟)“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法不正确的是(　　)
[A] 在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
[B] 推广使用煤气化和液化技术,获得清洁燃料和化工原料
[C] 采用化学链燃烧技术,对二氧化碳进行捕集和再利用
[D] 人工合成淀粉技术的应用,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”
A
【解析】 二氧化碳转化为甲酸,碳元素化合价降低,应加入还原剂,只用催化剂不能实现,故A不正确;推广使用煤气化和液化技术,可以减少环境污染物的排放,符合“减污降碳”的要求,故B正确;采用化学链燃烧技术,对二氧化碳进行捕集和再利用,可以减少二氧化碳的排放,符合“减污降碳”的要求,故C正确;人工合成淀粉技术的应用,有利于减少二氧化碳的量,有助于实现“碳达
峰”和“碳中和”,故D正确。
B
D
2.(2024·浙江6月选考,12)丙烯可发生如图转化(反应条件略)。
下列说法错误的是(　　)
[A] 产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
[B] H+可提高Y→Z转化的反应速率
[C] Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
[D] Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
[A] 不能使酸性KMnO4溶液褪色
[B] 分子中最多有5个原子共直线
[C] 能发生加成反应和取代反应
[D] 可溶于水
C
A
5.(2021·浙江1月选考,6)下列说法不正确的是(　　)
A
6.(2021·河北卷,8)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是(　　)
[A] 是苯的同系物
[B] 分子中最多8个碳原子共平面
[C] 一氯代物有6种(不考虑立体异构)
[D] 分子中含有4个碳碳双键
B
【解析】 苯并降冰片烯与苯在组成上相差的不是若干个CH2原子团,结构上也不相似,故两者不互为同系物,A错误;由题给苯并降冰片烯的结构简式可知,苯环上的6个碳原子和与苯环相连的2个碳原子共平面,则该分子中最多8个碳原子共平面,B正确;苯并降冰片烯的结构对称,其分子中含有 5种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有 5种,C错误;苯环中含有的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,故1个苯并降冰片烯分子中含有1个碳碳双键,D错误。
课时作业43　烃
(时间:30分钟　满分:80分)
一、选择题(共10小题,每小题6分,共60分)
1.(2025·内蒙古高考适应性考试)内蒙古自治区作为我国重要的能源和战略资源基地,拥有丰富的自然资源。下列说法正确的是(　　)
[A] 天然气的主要成分是CO和H2
[B] 有色金属是指铜、金等有颜色的金属
[C] 煤的直接液化是物理变化
[D] 稀土元素是金属元素
D
【解析】 天然气的主要成分是CH4,A错误;在冶金业上把铁、铬、锰称为黑色金属,把铁、铬、锰之外的金属元素称为有色金属,可见有色金属不是指铜、金等有颜色的金属,B错误;煤的直接液化是用煤与H2作用生成液体燃料,由于变化过程中有新物质产生,因此发生的变化是化学变化,C错误;稀土元素是15种镧系元素以及钇和钪元素,共17种金属元素,因此稀土元素是金属元素,D正确。
2.下列关于烷烃、烯烃和炔烃的说法正确的是(　　)
[A] 链状烷烃的通式是CnH2n+2,符合这个通式的烃为烷烃
[B] 单烯烃的通式是CnH2n,符合这个通式的烃一定是烯烃
[C] 烯烃和炔烃都能与溴水和酸性高锰酸钾溶液发生加成反应而使其褪色
[D] 同碳原子数的炔烃和二烯烃分子式相同,互为同系物
A
【解析】 符合通式CnH2n(n≥2)的烃可能是环烷烃,故B错误;烯烃和炔烃都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故C错误;同碳原子数的炔烃和二烯烃分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D错误。
D
4.(2024·贵州黔东南模拟)下列有关烃的反应中,说法正确的是(　　)
[A] 1,3-丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应属于取代反应
[B] 对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应,有C—H断裂
[C] 新戊烷与氯气在光照条件下反应属于取代反应
[D] 苯与溴水在FeBr3催化下反应属于加成反应
C
【解析】 1,3-丁二烯与溴发生1,2-加成、1,4-加成或全部加成,属于加成反应,A错误;对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下发生加成反应,断裂大 π键,B错误;新戊烷与氯气在光照条件下生成新戊烷的各种氯代物和HCl,属于取代反应,C正确;苯与溴水不反应,苯与液溴在FeBr3催化下反应生成溴苯和HBr,属于取代反应,D错误。
5.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯并进行纯化的装置如图所示:
下列说法正确的是(　　)
[A] 装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
[B] 装置Ⅱ可用于分离两种液体形成的混合物
[C] 用装置Ⅲ分液时,将分层的液体依次从分液漏斗的下口放出
[D] 装置Ⅳ中a为进水口,b为出水口
A
【解析】 苯、溴都易挥发,装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率,A正确;装置Ⅱ为过滤装置,用于分离固体与液体形成的混合物,B错误;用装置Ⅲ分液时,将下层液体从分液漏斗的下口放出,上层液体从分液漏斗的上口倒出,C错误;冷凝水应下进上出,装置Ⅳ中b为进水口,a为出水口,D错误。
C
7.(2024·江苏盐城期中)化工原料Z是X与HBr反应的主产物。X→Z的反应机理如下:
下列说法错误的是(　　)
[A] X中所有碳原子可共平面
[B] Y中有2个碳原子采取sp3杂化
[C] X→Z反应类型是加成反应
[D] X与HBr反应可产生一种无手性的副产物
B
8.(2024·浙江温州一模)2-丁炔可发生如图所示转化,下列说法不正确的是
(　　)
[A] 2-丁炔分子中最多有6个原子共面
[B] X与酸性KMnO4溶液反应可生成CH3COOH
[C] Y可以发生银镜反应
[D] 高分子Z可能存在顺式结构和反式结构
C
9.分析以下反应,下列推论不正确的是(　　)
D
[A] 甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化
[B] 甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
[C] 硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
[D] 甲基为吸电子基团、硝基为推电子基团,对苯环产生不同影响
【解析】 由反应(1)、(2)、(3)的反应条件和产物比较判断,甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化,A正确;甲基和苯环相互影响,甲基对苯环的影响是邻、对位氢原子变活泼,易被取代,B正确;根据反应产物的含量可知,硝基邻、对位的氢原子比间位的氢原子更难被硝基取代,C正确;甲基为推电子基团、硝基为吸电子基团,对苯环产生不同影响,D不正确。
10.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一,以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
[A] 氧化反应有①⑤⑥,加成反应有②③
[B] 氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
[C] 在加热条件下,反应⑥的现象为产生砖红色沉淀
[D] 可用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2
C
【解析】 由流程可知,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,继续发生消去反应生成氯乙烯,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,乙烯发生氧化反应生成乙醛,乙醛与新制Cu(OH)2在加热条件下反应生成乙酸。氧化反应有⑤⑥,加成反应有①②,A错误;聚乙烯不能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;乙醇和CCl4互溶,不能用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2,D错误。
二、非选择题(共1小题,除标注外,每空3分,共20分)
11.(20分)烯烃在化工生产过程中有重要意义。如图所示是以烯烃A为原料合成黏合剂M的路线图。
d
回答下列问题。
(1)(5分)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是　　　　(填字母)。
a.A能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应
b.B的结构简式为CH2ClCHClCH3
c.C的分子式为C4H5O3
(2)A分子中所含官能团的名称是　 ,
反应①的反应类型为　　　　　。
碳碳双键
取代反应
(3)设计步骤③⑤的目的是　　　　　　　　　　　　　 　,C的名称为
　　　　　　　　。
保护碳碳双键,防止其被氧化
丙烯酸甲酯
(4)C和D生成M的化学方程式为
　 。课时作业43　烃
(时间:30分钟　满分:80分)
一、选择题(共10小题,每小题6分,共60分)
1.(2025·内蒙古高考适应性考试)内蒙古自治区作为我国重要的能源和战略资源基地,拥有丰富的自然资源。下列说法正确的是(　　)
[A] 天然气的主要成分是CO和H2
[B] 有色金属是指铜、金等有颜色的金属
[C] 煤的直接液化是物理变化
[D] 稀土元素是金属元素
2.下列关于烷烃、烯烃和炔烃的说法正确的是(　　)
[A] 链状烷烃的通式是CnH2n+2,符合这个通式的烃为烷烃
[B] 单烯烃的通式是Cn,符合这个通式的烃一定是烯烃
[C] 烯烃和炔烃都能与溴水和酸性高锰酸钾溶液发生加成反应而使其褪色
[D] 同碳原子数的炔烃和二烯烃分子式相同,互为同系物
3.(2024·黑龙江大庆模拟)下列说法正确的是(　　)
[A] 1分子与1分子溴单质发生加成反应,产物可能有4种(不考虑立体异构)
[B] 分子中有5个碳原子共直线
[C] 中最多有14个碳原子共面
[D] 组成和结构可用表示的有机化合物共有4种
4.(2024·贵州黔东南模拟)下列有关烃的反应中,说法正确的是(　　)
[A] 1,3丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应属于取代反应
[B] 对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应,有C—H断裂
[C] 新戊烷与氯气在光照条件下反应属于取代反应
[D] 苯与溴水在FeBr3催化下反应属于加成反应
5.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯并进行纯化的装置如图所示:
下列说法正确的是(　　)
[A] 装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
[B] 装置Ⅱ可用于分离两种液体形成的混合物
[C] 用装置Ⅲ分液时,将分层的液体依次从分液漏斗的下口放出
[D] 装置Ⅳ中a为进水口,b为出水口
6.下列说法不正确的是(　　)
[A] 甲苯与液溴在FeBr3催化条件下可生成　　
[B] 甲苯和氯气在光照下生成的产物有4种
[C] 邻二甲苯和液溴在光照下的取代产物可能为
[D] 甲苯和氯气在光照下生成的一氯代物只有一种
7.(2024·江苏盐城期中)化工原料Z是X与HBr反应的主产物。X→Z的反应机理如下:
下列说法错误的是(　　)
[A] X中所有碳原子可共平面
[B] Y中有2个碳原子采取sp3杂化
[C] X→Z反应类型是加成反应
[D] X与HBr反应可产生一种无手性的副产物
8.(2024·浙江温州一模)2丁炔可发生如图所示转化,下列说法不正确的是(　　)
[A] 2丁炔分子中最多有6个原子共面
[B] X与酸性KMnO4溶液反应可生成CH3COOH
[C] Y可以发生银镜反应
[D] 高分子Z可能存在顺式结构和反式结构
9.分析以下反应,下列推论不正确的是(　　)
(1)
(2)++
(3)++
[A] 甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化
[B] 甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
[C] 硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
[D] 甲基为吸电子基团、硝基为推电子基团,对苯环产生不同影响
10.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一,以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
[A] 氧化反应有①⑤⑥,加成反应有②③
[B] 氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
[C] 在加热条件下,反应⑥的现象为产生砖红色沉淀
[D] 可用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2
二、非选择题(共1小题,除标注外,每空3分,共20分)
11.(20分)烯烃在化工生产过程中有重要意义。如图所示是以烯烃A为原料合成黏合剂M的路线图。
回答下列问题。
(1)(5分)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是　　　　(填字母)。
a.A能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应
b.B的结构简式为CH2ClCHClCH3
c.C的分子式为C4H5O3
d.M的单体是CH2CHCOOCH3和
　
(2)A分子中所含官能团的名称是　 , 反应①的反应类型为　　　　　　　　。
(3)设计步骤③⑤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,C的名称为　　　　　　　　。
(4)C和D生成M的化学方程式为 　。
课时作业43　烃
1.D　天然气的主要成分是CH4,A错误;在冶金业上把铁、铬、锰称为黑色金属,把铁、铬、锰之外的金属元素称为有色金属,可见有色金属不是指铜、金等有颜色的金属,B错误;煤的直接液化是用煤与H2作用生成液体燃料,由于变化过程中有新物质产生,因此发生的变化是化学变化,C错误;稀土元素是15种镧系元素以及钇和钪元素,共17种金属元素,因此稀土元素是金属元素,D正确。
2.A　符合通式CnH2n(n≥2)的烃可能是环烷烃,故B错误;烯烃和炔烃都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故C错误;同碳原子数的炔烃和二烯烃分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D错误。
3.D　1分子与1分子溴单质发生加成反应,产物可能有、、、、,共5种,故A错误;分子中有3个碳原子共直线,故B错误;中最多有13个碳原子共面,故C错误;组成和结构可用表示的有机化合物有、、
、,共4种,故D正确。
4.C　1,3丁二烯与溴发生1,2加成、1,4加成或全部加成,属于加成反应,A错误;对二甲苯与氢气在催化剂和加热条件下发生加成反应,断裂大 π键,B错误;新戊烷与氯气在光照条件下生成新戊烷的各种氯代物和HCl,属于取代反应,C正确;苯与溴水不反应,苯与液溴在FeBr3催化下反应生成溴苯和HBr,属于取代反应,D错误。
5.A　苯、溴都易挥发,装置Ⅰ中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率,A正确;装置Ⅱ为过滤装置,用于分离固体与液体形成的混合物,B错误;用装置Ⅲ分液时,将下层液体从分液漏斗的下口放出,上层液体从分液漏斗的上口倒出,C错误;冷凝水应下进上出,装置Ⅳ中b为进水口,a为出水口,D错误。
6.C　甲苯与液溴在FeBr3催化条件下发生苯环上的取代反应,可生成,A正确;甲苯和氯气在光照下生成1种一氯代物、1种二氯代物、1种三氯代物,同时还有HCl生成,所以产物共有4种,B正确;光照下甲基上的氢原子被取代,而苯环上的氢原子不能被取代,故不能生成,C不正确;甲苯和氯气在光照下反应,只有甲基上的氢原子被取代,则甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物只有一种,D正确。
7.B　苯环、碳碳双键均为平面结构,单键可以旋转,则X中所有碳原子可共平面,A正确;Y中只有甲基碳原子采取sp3杂化,B错误;X→Z反应类型是加成反应,C正确;手性碳原子是连有四个不同原子或原子团的碳原子,X与HBr反应可产生一种无手性的副产物,D正确。
8.C　2丁炔中含有碳碳三键,4个碳原子共线,碳碳单键可以旋转,最多有2个氢原子在这个平面上,故分子中最多有6个原子共面,A正确;X由 2丁炔与H2发生加成反应得到,根据分子式可知X中含有碳碳双键,为2丁烯,与酸性KMnO4溶液反应可生成CH3COOH,B正确;Y由2丁炔与水发生反应获得,由于2丁炔中三键位置不在两端,所以Y中没有醛基,Y的结构简式为CH3COCH2CH3,Y不能发生银镜反应,C不正确;Z由2丁炔聚合生成,Z的结构简式为,所以存在顺式结构和反式结构,D正确。
9.D　由反应(1)、(2)、(3)的反应条件和产物比较判断,甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化,A正确;甲基和苯环相互影响,甲基对苯环的影响是邻、对位氢原子变活泼,易被取代,B正确;根据反应产物的含量可知,硝基邻、对位的氢原子比间位的氢原子更难被硝基取代,C正确;甲基为推电子基团、硝基为吸电子基团,对苯环产生不同影响,D不正确。
10.C　由流程可知,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙烯与氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷,继续发生消去反应生成氯乙烯,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,乙烯发生氧化反应生成乙醛,乙醛与新制Cu(OH)2在加热条件下反应生成乙酸。氧化反应有⑤⑥,加成反应有①②,A错误;聚乙烯不能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;乙醇和CCl4互溶,不能用乙醇萃取Br2的CCl4溶液中的Br2,D错误。
11.【答案】 (1)d
(2)碳碳双键　取代反应
(3)保护碳碳双键,防止其被氧化　丙烯酸甲酯
(4)
【解析】 A为烯烃,分子式为C3H6,其结构简式为
CH3CHCH2;结合反应②的生成物为 CH2CHCH2OH 及反应①的条件可知B为 ClCH2CHCH2;生成D的反应物为 CH2CH—CN,由黏合剂M逆推可知D为,故C为 CH2CHCOOCH3。
(1)CH3CHCH2 可发生加成反应和氧化反应,不能发生缩聚反应,a错误;B的结构简式为 CH2CHCH2Cl,b错误;C为CH2CHCOOCH3,其分子式应为C4H6O2,c错误。(2)A为CH3CHCH2,其官能团为碳碳双键,反应①是甲基在光照条件下的取代反应。(3)步骤③是 CH2CHCH2OH通过加成反应,使碳碳双键得以保护,防止后续加入酸性KMnO4溶液时碳碳双键被氧化,待羟基被氧化后,再通过步骤⑤的消去反应,得到原来的碳碳双键。
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