第十一章 第3讲 烃 化石燃料 (课件) 2027年高中化学人教版一轮复习

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第十一章 第3讲 烃 化石燃料 (课件) 2027年高中化学人教版一轮复习

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第十一章 有机化合物的结构 烃
第3讲 烃 化石燃料
1.掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点,比较这些有机化合物的组成、结构和性质的差异,能正确书写相关反应的化学方程式。
2.了解煤、石油、天然气的综合应用。
3.了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
关联教材·夯基固本
考点1 脂肪烃——烷烃、烯烃和炔烃
1.脂肪烃的结构特点及通式
(1)分子结构及通式
单键
CnH2n+2(n≥1)
碳碳双键
CnH2n(n≥2)
碳碳三键
CnH2n-2(n≥2)
(2)烯烃的顺反异构
①通过________连接的原子或原子团不能绕轴旋转,会导致其空间________不同,产生顺反异构现象。
②相同的原子或原子团位于双键______称为顺式结构;相同的原子或原子团位于双键____,称为反式结构。例如:
碳碳双键
排列方式
同一侧
两侧
2.脂肪烃的物理性质
1~4
升高

增大


3.脂肪烃的化学性质
(1)烷烃的取代反应
①取代反应:有机化合物分子里的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
原子或原子团
光照
1 mol
(2)烯烃、炔烃的加成反应
①加成反应:有机化合物分子中的____________与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
不饱和碳原子
②烯烃、炔烃的加成反应(写出相关反应的化学方程式)
CH2==CH2+HCl
CH3CH2Cl
CH2===CH2+H2O
CH3CH2OH
CH≡CH+Br2―→
CH≡CH+
CH≡CH+HCl
CH2==CHCl
(3)烯烃和炔烃的加聚反应
π键打开,链节相连形成高分子
①丙烯加聚反应的化学方程式为
nCH3—CH==CH2
②乙炔加聚反应的化学方程式为
nCH≡CH?CH===CH?。
(4)二烯烃的化学性质
加成反应
CH2==CH—CH==CH2+Br2―→
CH2==CH—CH==CH2+Br2―→
4.乙烯、乙炔的实验室制备
类别 乙烯 乙炔
原理 CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑
反应装置
收集方法 排水集气法 排水集气法或向下排空气法
探究 (1)制备乙炔实验时,常用饱和食盐水替代蒸馏水,其作用是什么?可以通过什么仪器控制饱和食盐水的滴加速率?
(2)检验乙炔时通常将气体先通入CuSO4溶液中,再通入酸性KMnO4溶液或溴水进行检验,为什么?
提示:(1)减小电石与水反应的速率;分液漏斗。
(2)制得的乙炔中常混有H2S等杂质气体,可通过硫酸铜溶液吸收。
5.脂肪烃的氧化反应
项目 烷烃 烯烃 炔烃
燃烧 现象 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓黑烟
化学方 程式 ①烷烃的燃烧通式:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O ②单烯烃的燃烧通式:CnH2n+O2nCO2+nH2O
通入酸性KMnO4溶液 ______ ____ ____
不褪色
褪色
褪色
[备考提醒]酸性KMnO4溶液氧化烯烃、炔烃的产物规律
烯烃、炔烃被氧化的部分  == RCH== HC≡ R—C≡
氧化 产物 CO2 R—COOH
脂肪烃的化学性质
1.(人教选择性必修3习题改编)由乙烯的性质推测丙烯(CH2==CH—CH3)的性质,下列说法错误的是(  )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能在空气中燃烧
C.与Br2发生加成反应的产物是CH2BrCH2CH2Br
D.聚丙烯的结构可以表示为

C [丙烯分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使其褪色,A正确;丙烯属于烃,可燃烧生成二氧化碳和水,B正确;丙烯与Br2发生加成反应的产物是CH2BrCHBrCH3,C错误;聚丙烯的结构表示正确,D正确。]
2.(鲁科选择性必修3习题改编)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮,例如:CH3CH==C(CH3)2
CH3COOH+CH3COCH3。分子式为C10H20的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成3-甲基丁酸和2-戊酮,则M的结构简式为(  )

B [分子式为C10H20的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化产生的3-甲基丁酸和2-戊酮的结构简式分别为

则根据氧化规律可知M的结构简式为
故选B。]

乙烯和乙炔的实验室制备
3.(人教选择性必修3习题改编)如图为实验室制取乙炔并验证其性质的实验装置(夹持装置已略)。下列说法正确的是(  )
A.用饱和食盐水替代水的目的是增大反应速率
B.CuSO4溶液的作用是除去杂质
C.酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔
具有漂白性
D.可用向上排空气法收集乙炔
B [A项,逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率,减小反应速率,错误;B项,制得的乙炔中含有H2S、PH3等气体,H2S、PH3与硫酸铜溶液反应,乙炔不反应,则可以用硫酸铜溶液除去乙炔中的杂质,正确;C项,乙炔能被酸性高锰酸钾氧化,则酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性,错误;D项,乙炔的密度小于空气的密度,应用向下排空气法收集气体,错误。]
4.(苏教选择性必修3习题改编)化学小组设计在实验室中制取乙烯并验证乙烯的不饱和性。利用如图所示装置(部分夹持装置略去)不能达到相应实验目的是(  )
A.利用装置Ⅰ制取乙烯
B.利用装置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2
C.利用装置Ⅲ收集乙烯
D.利用装置Ⅳ验证乙烯的不饱和性

C [乙烯难溶于水,可用排水法收集乙烯,
但气体应短进长出,故选C。]
考点2 芳香烃
1.芳香烃——分子里含有一个或多个苯环的烃。
2.苯的化学性质
+Br2
+HBr↑
+H2O
+HO—SO3H
+H2O
+3H2
火焰明亮,带有浓烟
2C6H6+15O212CO2+6H2O
[图解教材]苏教选择性必修3
溴苯、硝基苯的制备
(1)应使用液溴而非溴水。
(2)要使用催化剂FeBr3。
(3)因HBr极易溶于水,锥形瓶中的导管不能插入液面以下,防止倒吸。
(4)产品的纯化:水洗——碱洗——水洗——分液——干燥。
(1)试剂添加顺序:浓硝酸+浓硫酸+苯。
(2)浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。
(3)必须用水浴加热,温度计插入水中测量水的温度。
(4)产品的纯化:水洗——碱洗——水洗——分液——干燥。
3.苯与其同系物性质比较
(1)相同点因都含有苯
(2)不同点
烷基对苯环的影响:苯的同系物比苯易发生取代反应;苯环对烷基的影响:苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化
完成下列有关苯的同系物的化学方程式:
①硝化: ___________________________。
②易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:
______________。
探究 举例说明苯的同系物卤代时,条件不同,取代位置不同。
提示:在光照条件下,卤代反应发生在烷基上,记作“烷代光”。如 +Cl2 +HCl;在氯化铁的催化作用下,卤代反应发生在苯环上,记作“苯代铁”。如
+Cl2 +HCl。
[备考提醒]芳香烃的同分异构体书写方法
(1)芳香烃的同分异构体要考虑侧链异构和苯环上的位置异构(如邻、间、对)。
(2)苯环上多元取代物的判断——“定一(或定二)移一”法。①在苯环上连有两个原子或原子团时,可固定一个移动另一个,从而写出邻、间、对三种异构体。②苯环上连有三个原子或原子团时:a.先固定两个原子或原子团,得到三种结构;b.再逐一插入第三个原子或原子团。如二甲苯有3种结构、三甲苯有3种结构。
苯及其同系物的性质和应用

1.(2026绵阳模拟)在催化剂作用下,还原CO2制备烃的原理如图。下列叙述错误的是(  )
A.甲和乙互为同系物,丙、丁、戊互
为同系物
B.合成甲和乙的催化剂所含元素中第一
电离能最大的是Fe
C.上述有机物中有4种能使酸性KMnO4溶液褪色
D.丁、戊的二氯代物分别有10种和7种
B [同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物,因此甲和乙互为同系物,丙、丁、戊互为同系物,故A正确;Na的价层电子排布式为3s1,容易失去一个电子后形成稳定的8电子结构;Zn的价层电子排布式为3d104s2,为稳定结构,不易失去电子,电离能较高;Fe的价层电子排布式为3d64s2,d轨道容易失去1个电子得到半充满稳定结构,因此Zn第一电离能最大,故B错误;上述有机物中烯烃和苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此有4种有机物能使酸性高锰酸钾溶液
褪色,故C正确;采用定一移一的方法,甲苯的二氯代物有 、 、
,共计10种,对二甲苯的二氯代物有 、 ,共计7种,故D正确。]

2.(人教选择性必修3习题改编)下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述不正确的是(  )
A.反应①为取代反应,其产物不可能是
B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,反应条件是稀硫酸作催化剂
D.反应④是1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应
C [氯气与甲苯在光照条件下,取代甲基上的H,在催化剂条件下,取代苯环上的H,A正确;由于甲苯分子中含碳量非常高,故甲苯燃烧时,燃烧不充分有浓烟,所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟,B正确;甲苯与浓硝酸反应的反应条件是浓硫酸、加热,C错误;反应④是甲苯与H2加成生成甲基环己烷,1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应,D正确。]
[误区警示]
(1)苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时,不管烃基碳原子数为多少,只要与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,均能被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,且羧基与苯环直接相连。如:
(2)不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色。如:
就不能使酸性KMnO4溶液褪色,原因是与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子。
溴苯和硝基苯的制取实验
3.(苏教选择性必修3习题改编)已知:向溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应,其过程如下:
3Br2+2Fe===2FeBr3;
+Br+(不稳定);
实验室用如图装置制取少量溴苯。
下列有关判断正确的是(  )
A.上述反应过程中,第二步为置换反应
B.装置乙能吸收反应过程中挥发出来的溴蒸气
C.装置甲中生成溴苯的化学方程式为
D.装置丙中导管口有白雾生成,溶液中有白色沉淀生成

B [化学反应+Br+产物中没有新的单质生成,故A错误;溴单质易溶于四氯化碳,因此装置乙能吸收反应过程中挥发出来的溴蒸气,故B正确;装置甲中生成溴苯的化学方程式为 +HBr↑,故C错误;装置丙中导管口有白雾生成,溶液中有淡黄色沉淀生成,故D错误。]

4.(人教选择性必修3习题改编)硝基苯是有机合成中的一种重要中间体,其制备、纯化流程如图。已知:制备反应在温度稍高时会生成间二硝基苯。
下列说法错误的是(  )
A.制备硝基苯所需玻璃仪器只有酒精灯、烧杯、试管、导管
B.配制混酸时,应将浓硫酸缓慢注入浓硝酸中,边加边搅拌
C.Na2CO3溶液可以用NaOH溶液代替
D.由②③分别获取相应物质时不能采用相同的操作方法
A [制备硝基苯时的温度为50~60 ℃,需要用水浴加热,则所需玻璃仪器还有温度计,A错误;配制混酸时,应将密度大的浓硫酸缓慢注入密度小的浓硝酸中,边加边搅拌,使产生的热量迅速散失,B正确;碳酸钠溶液的作用是除去粗产品1中残留的酸,可以用氢氧化钠溶液代替,C正确;②中由反应后的混合物得到粗产品1采用分液;③中粗产品2经过干燥后,采用蒸馏得到硝基苯,D正确。]
[思维模型]苯环上的定位效应
(1)邻、对位取代定位基
当苯环上已有下列基团时:烷基(—R)、—OH、—NH2、—OR、
—NHCOR、—OOCR或—X(Cl、Br、I),再引入新的取代基一般在原有取代基的邻位或对位。
(2)间位取代定位基
当苯环上已有下列基团时:—NO2、—CHO、—COOH、—CN、—COR、
—CF3,再引入新的取代基一般在原有取代基的间位。如: +HNO3
考点3 煤 石油 天然气
1.煤的综合利用
(1)煤的组成
有机物
少量无机物
C
H、O、N、S
(2)利用途径
隔绝空气加强热
焦炉气
粗氨水
粗苯
煤焦油
2.石油的综合利用
(1)石油的组成:由多种____________组成的混合物。
(2)利用途径
碳氢化合物
沸点
探究 不能用裂化汽油萃取溴水中的溴的原因是什么?
提示:由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃,能与溴水中的溴发生加成反应,所以不能用于萃取溴水中的溴。
3.天然气的综合利用
(1)主要成分是______,是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。
(2)天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为CH4+H2O(g)CO+3H2。
CH4
[备考提醒]化学中的“三馏”及比较
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气、加强热,高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物
变化类型 化学变化 物理变化 物理变化
煤、石油、天然气的综合应用
1.(鲁科必修第二册习题改编)下列关于煤、石油、天然气的说法中,不正确的是(  )
A.石油的分馏和裂化都能得到汽油
B.煤的干馏是化学变化,而煤的液化和气化是物理变化
C.煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物
D.乙烯、丙烯等小分子是石油裂解的产物
B [煤的干馏是化学变化,煤的液化和气化也是化学变化,B错误。]

2.(苏教必修第二册习题改编)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是(  )

A.煤和水煤气均是二次能源
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均可达到100%
D [煤属于一次能源,A项错误;苯、甲苯等是煤干馏过程中生成的物质,B项错误;干馏是在隔绝空气的条件下进行的,否则,煤就会在空气中燃烧,C项错误;水煤气的成分是CO、H2,当二者按物质的量之比为1∶2反应时可得到甲醇,当二者按物质的量之比为1∶1反应时可得到乙酸,D项正确。]
煤的干馏、石油的蒸馏和催化裂化
3.(鲁科必修第二册习题改编)实验室石蜡催化裂化的装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是(  )
A.试管Ⅰ连的玻璃导管加长的目的是使气态石蜡冷凝回流
B.装置Ⅱ中冷水的作用是冷凝收集裂化油
C.酸性KMnO4溶液若倒吸可增大褪色速率
D.试管Ⅲ中溶液颜色变浅甚至褪色可说明有乙烯生成

D [依据石油分馏工业的分馏塔原理,玻璃导管加长的目的除导气外,兼起冷凝气体的作用,故A正确;装置Ⅱ中冷水的作用是冷凝收集裂化油,故B正确;因为装置Ⅱ中有不饱和烃生成,所以酸性KMnO4溶液若倒吸可增大褪色速率,故C正确;根据裂化的反应原理,试管Ⅲ中溶液颜色变浅甚至褪色可说明发生了氧化还原反应,有常温下呈气态的不饱和烃生成,不一定是乙烯,故D错误。]
4.如图是某学生绘制的实验室分馏石油的装置图:
(1)①实验室分馏石油的正确操作顺序是____________(填字母)。
A.连接接液管
B.装入碎瓷片(沸石)和石油,塞上带温度计的塞子
C.检查装置气密性
D.连接冷凝管及进出水管
E.在铁架台上放酒精灯,固定好铁圈,放上陶土网
F.固定好蒸馏烧瓶,调节好温度计的位置
G.加热
EFDACBG
②装置图中有两处错误,它们分别是
a.______________________________________________________;
b._____________________________________________________。
(2)1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,请写出由乙烯制备1,2-二溴乙烷的化学方程式:_________________________________。
温度计水银球没有处于蒸馏烧瓶支管口处
冷凝管中进水口和出水口接反了
CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
[解析] (1)①按组装仪器的顺序从下到上,从左到右,连接好装置后,注意先检查装置的气密性,再装入碎瓷片(沸石)和石油进行蒸馏,正确的操作顺序为EFDACBG。②a.温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口处,不应插入液体中;b.冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下口进,上口出。(2)乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式为+Br2―→CH2BrCH2Br。
关联高考·探究考向
×
1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷的熔、沸点依次升高。 (  )
(2)丙烯与HCl发生加成反应只生成一种一氯丙烷。 (  )
(3)1,3-丁二烯与溴的四氯化碳溶液反应可以生成三种溴代烃。 (  )

×
(4)(2025陕晋青宁卷)
结论:甲基使苯环活化。 (  )
(5)(2025湖北卷)室温下苯与溴不发生反应,温度升高生成大量溴苯。 (  )
(6)(2025河北卷)苯不能使溴的CCl4溶液褪色,是因为苯分子中碳原子形成了稳定的大π键。 (  )
×

×
属于芳香烃,也属于苯的同系物。 (  )
(8)液化石油气是纯净物。 (  )
(9)通过石油的常压分馏可获得石蜡等馏分,常压分馏过程为物理变化。 (  )
(10)(2025广东卷)乙烯和乙炔分子均含有π键,两者均可发生加聚反应。 (  )
×

×
×
2.(2024安徽卷)下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是(  )
A.煤煤油 B.石油乙烯
C.油脂甘油 D.淀粉乙醇

C [煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不产生煤油,煤油是石油分馏的产物,A错误;石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油分馏不能得到乙烯,B错误;淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,D错误。]

3.(2022辽宁卷)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
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。]

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 [苯的同系物分子中必须只含有1个苯环,侧链为烷烃基,A错误;苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,B正确;苯并降冰片烯分子的结构对称,分子中含有5种处于不同化学环境的氢原子,则一氯代物有5种,C错误;苯环不是单双键交替的结构,D错误。]

4.(2025湖北卷)桥头烯烃Ⅰ的制备曾是百年学术难题,下列描述正确的是(  )
A.Ⅰ的分子式是C7H12
B.Ⅰ的稳定性较低
C.Ⅱ有2个手性碳
D.Ⅱ经浓硫酸催化脱水仅形成Ⅰ
B [结合Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C7H10,A错误;Ⅰ分子中碳碳双键两端的碳原子形成环,张力较大,不稳定,B正确;连接4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,Ⅱ分子中含有3个手
性碳,如图: ,C错误;Ⅱ经过浓硫酸催化脱水,可以形成 和 两种物质,D错误。]
5.(2024北京卷)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(  )
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物
C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D.对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂

C [生成产物Ⅱ的反应的活化能更低,反应速率更大,且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度均有利于产物Ⅱ,故A正确;根据前后结构对照,X为苯的加成产物,Y为苯的取代产物,故B正确;M的六元环中与—NO2相连的C原子为sp3杂化,苯中的大π键发生改变,故C错误;苯的硝化反应中浓硫酸作催化剂,故D正确。]
课时数智作业(四十八) 烃 化石燃料
题号
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(建议用时:30分钟 分值:40分)
说明:选择题每小题3分
『夯基补弱』
1.(2026哈尔滨模拟)煤油含有正癸烷、环己烷、苯、甲苯等。下列说法正确的是(  )
A.正癸烷的化学式:C9H20 B.苯环上取代反应容易程度:甲苯>苯
C.碳原子之间的键角:环己烷>苯 D.苯的空间填充模型:
题号
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B [正癸烷的化学式为C10H22,A项错误;甲苯中苯环上的甲基使与甲基处于邻、对位上的氢原子活化而易发生取代反应,B项正确;环己烷中碳原子为sp3杂化,碳原子之间的键角约为109°28′,苯中碳原子为sp2杂化,碳原子之间的键角为120°,碳原子之间的
键角:环己烷<苯,C项错误;苯的空间填充模型为 ,
D项错误。]
题号
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2.已知: ①+HNO3 +H2O ΔH<0;
②硝基苯沸点为210.9 ℃,蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)正确的是(  )
A.分液       B.配制混酸
题号
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C.水浴加热     D.蒸馏提纯

题号
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A [硝基苯的密度比水的密度大,不溶于水,可用分液的方法分离,分层后水在上层、有机层在下层,故A正确;配制混酸时应将浓硫酸注入浓硝酸中,故B错误;该反应中需要控制反应温度,题图装置缺少温度计,故C错误;蒸馏时温度计测定馏分的温度,题图温度计水银球应在支管口处,且锥形瓶不能密封,故D错误。]

题号
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3.烃的组成元素只有碳、氢两种,但烃的种类多、结构复杂。图示为四种烃类物质的球棍模型,下列有关说法正确的是(  )
A.甲属于烷烃,乙、丙、丁属于烯烃
B.乙与丁互为同系物
C.甲与Cl2在光照条件下只能生成一种一氯代物
D.用酸性KMnO4溶液可鉴别甲与乙
题号
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D [丁分子中含有碳碳三键,属于炔烃,故A错误;乙为1-丁烯,丁为2-丁炔,两者官能团不同,结构不相似,不是同系物,故B错误;甲为正丁烷,有2种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种结构,故C错误;甲为正丁烷,乙为1-丁烯,正丁烷与酸性KMnO4溶液不反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,1-丁烯分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色,现象不同,能鉴别,故D正确。]

题号
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4.(2026合肥模拟)科学家曾在-100 ℃的低温下合成了如图所示的化合物X,下列关于X的说法错误的是(  )
A.X分子的化学式为C5H4
B.X分子中所有原子均共平面
C.X分子中有1种化学环境的H原子和2种化学环境的C原子
D.温度升高时X迅速分解,这可能与其键角较小而导致的不稳定性有关
题号
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B [根据X的结构式可知,其分子中的碳原子为5个,氢原子为4个,A正确;X分子中含有饱和碳原子连接4个碳原子,具有四面体结构特点,分子中所有碳原子一定不共平面,B错误;X的结构对称,4个氢原子所处化学环境相同,5个碳原子处于两种不同的化学环境,所以该物质有1种化学环境的H原子和2种化学环境的C原子,C正确;三元环键角比较小,分子张力大,稳定性差,D正确。]

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5.有机物a、b、c的结构如图。下列说法不正确的是(  )
A.a的一氯代物有3种
B.a、b、c互为同分异构体
C.a、b、c都能使酸性KMnO4溶液褪色
D.等物质的量的a、b、c分别与足量氢气反应,消耗氢气的物质的量之比为4∶5∶3
题号
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B [a分子中有3种不同化学环境的氢原子: ,故其一氯代物有3种,A正确;a、b、c的分子式分别为C8H6、C8H6、C8H8,分子式不同,a、b、c不互为同分异构体,B错误;a、c分子中含有碳碳双键,b分子中含有碳碳三键,均能被酸性KMnO4溶液氧化,故都能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;苯环、碳碳双键、碳碳三键都能与H2发生加成反应,故等物质的量的a、b、c分别与足量氢气反应,消耗氢气的物质的量之比为4∶5∶3,D正确。]
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『培优提能』
6.在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式C6H6的多种可能结构(如下图)。下列说法正确的是(  )
A.1~5对应的结构中一氯代物只有一种的有3个
B.1~5对应的结构均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.1~5对应的结构中所有原子处于同一平面的有1个
D.1~5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色


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C [1~5对应的结构中,只有1、4的一氯代物有一种,A项错误;1~5对应的结构中,只有2、3、5能使溴的四氯化碳溶液褪色,B项错误;1~5对应的结构中,只有苯分子中所有原子处于同一平面内,C项正确;1~5对应的结构中,2、3、5分子中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。]
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7.(2025日照模拟)酸性高锰酸钾溶液能氧化多种有机物,其与烯烃、芳香烃的反应过程如图所示:
①RCH==CH2
+CO2+H2O

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下列说法错误的是(  )
A.乙烯被足量酸性高锰酸钾溶液氧化的含碳元素的产物为CO2
B.CH3CH==C(CH3)CH==CH2被足量酸性高锰酸钾溶液氧化可得2种有机物
C.将混有少量甲醛(HCHO)的乙烷气体通入酸性高锰酸钾溶液可获得纯净的乙烷
D.只用酸性高锰酸钾溶液即可鉴别苯、甲苯和苯乙烯


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C [乙烯与酸性KMnO4溶液作用后得到的含碳元素的产物为CO2,A正确;CH3CH==C(CH3)CH==CH2被足量酸性高锰酸钾溶液氧化得到CH3COOH和CH3COCOOH 2种有机物,以及1种无机产物二氧化碳,B正确;甲醛(HCHO)气体通入酸性高锰酸钾溶液被氧化成CO2,故混合气体通入酸性高锰酸钾溶液后不能得到纯净的乙烷,C错误;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯和苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应除溶液褪色外还能产生气泡,因此可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、甲苯和苯乙烯,D正确。]
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8.(8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。
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回答下列问题:
(1)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)。(1分)
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CH2==CHCOOCH3和
D
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(2)A分子中所含官能团的名称是__________,反应①的反应类型为________。(2分)
(3)设计步骤③⑤的目的是__________________________________,
C的名称为______________。(3分)
碳碳双键
取代反应
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______________________________
____________________________________________________。(2分)
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[解析] A为烯烃,分子式为C3H6,其结构简式为CH3CH==CH2;结合反应②的生成物(CH2==CHCH2OH)及反应①的条件可知B为ClCH2CH==CH2;生成D的反应物为CH2==CH—CN,由黏合剂M
逆推可知D 为故C为。
(1)CH3CH==CH2可发生加成反应和氧化反应,不能发生缩聚反应,A项错误;B的结构简式为ClCH2CH==CH2,B项错误;C的分子式为C4H6O2,C项错误。
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(2)A为CH3CH==CH2,其官能团为碳碳双键,反应①是丙烯在光照条件下的取代反应。
(3)反应③是CH2==CHCH2OH通过加成反应,使碳碳双键得以被保护,防止后续加入酸性KMnO4溶液时被氧化,羟基被氧化后,再通过消去反应,得到原来的碳碳双键;C为CH2==CHCOOCH3,其名称为丙烯酸甲酯。
(4)CH2==CHCOOCH3与 通过加聚反应生成
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9.(11分)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。下图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程:
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(1)A是一种密度比水________(填“大”或“小”)的无色液体,苯
转化为A的化学方程式是___________________________________。(3分)
(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_____________。(2分)

①②

题号
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(3)图中“苯―→E―→F”的转化过程省略了反应条件,请写出E的
结构简式:___________________________________。(2分)
(4)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。(4分)
(X是卤素原子)
6
不在
[解析] (3)由 可知,F是 (X是卤素原子),分析题图中的隐含信息,结合—NO2是苯环上的间位定位基,卤素原子是苯环上的邻、对位定位基,可得E应是 (X是卤素原子)。
题号
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(4)由 并结合题给信息可知,B为
苯环上的二氯代物有
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面体结构和NH3的三角锥形结构可知, 的所有原子不可能都在同一平面上。
共6种;由CH4的正四
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