人教版 甲烷乙烯苯 煤石油天然气的综合利用 单元测试.docx
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人教版甲烷乙烯苯煤石油天然气的综合利用单元测试
甲烷、乙烯、苯煤、石油、天然气的综合利用
(计时:
45分钟 满分:
100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.下列叙述正确的是( )
A.含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C—C单键
B.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上
C.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
D.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
解析 含5个碳原子的有机物,如果是环烷烃,每个分子中最多可形成5个C—C键,A项错误;烷烃中的碳原子排列成锯齿形,正戊烷分子中所有碳原子不可能在一条直线上,B项错误;C项所述也可能是环烷烃;D项正确。
答案 D
2.下列说法正确的是( )
A.将乙烯通入KMnO4(H+)溶液和溴水,实验现象和反应类型均相同
B.从苯的分子组成看苯远没有达到饱和,所以它应该能使溴水褪色
C.苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,但苯可以发生取代反应和加成反应
D.常温下,所有的碳原子数多于等于5的烷烃都不是气体
解析 将乙烯通入KMnO4(H+)溶液和溴水,溶液均出现褪色,但分别属于氧化反应和加成反应,A项错误;苯及其同系物都不能使溴水褪色,B项错误;新戊烷(
)含有5个碳原子,该有机化合物常温下为气体,D项错误。
答案 C
3.下列烯烃和HBr发生加成反应,所得的产物有同分异构体的是( )
A.CH2===CH2
B.CH3CH===CHCH3
C.CH3CH===CH2
D.CH3CH2CH===CHCH2CH3
解析 CH2===CH2和HBr发生加成反应,所得的产物只有溴乙烷,没有同分异构体;CH3CH===CHCH3和HBr发生加成反应,所得的产物只有2溴丁烷,没有同分异构体;CH3CH===CH2和HBr发生加成反应,所得的产物为1溴丙烷和2溴丙烷,两者互为同分异构体;CH3CH2CH===CHCH2CH3和HBr发生加成反应,所得的产物只有3溴己烷,没有同分异构体。
答案 C
4.对下列化学用语的理解正确的是( )
A.CH4既可表示甲烷的分子式也是最简式
B.电子式
∶H既可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子
C.比例模型
既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
D.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
解析 B项,电子式
H可以表示羟基,氢氧根离子应该表示为[
H]-;C项,比例模型
可以表示甲烷分子,但不能表示四氯化碳分子,因为氯原子半径大于碳原子;D项结构简式(CH3)2CHCH3表示异丁烷,正丁烷应该表示为CH3CH2CH2CH3。
答案 A
5.下列关于有机物的认识正确的是( )
A.C2H6与氯气发生取代反应、C2H4与HCl发生加成反应均可得到纯净的C2H5Cl
B.将甲烷与乙烯的混合气体通过盛有浓溴水的洗气瓶,即可提纯甲烷
C.乙烯结构中含有碳碳双键,苯中不含有碳碳双键,但两者均可以发生加成反应
D.苯使酸性KMnO4溶液、溴水都能褪色,发生的都是氧化反应
解析 乙烷(C2H6)与Cl2发生取代反应得到各种氯代产物的混合物,A项错误;浓溴水具有挥发性,故混合气体通过浓溴水的洗气瓶时,甲烷中又混有溴蒸气,B项错误;苯能使溴水褪色是由于苯萃取了溴水中的Br2而不是发生了氧化反应。
答案 C
6.已知正己烷的球棍模型为
。
某有机物a的分子式和正己烷相同,且主链上有4个碳原子,则下列关于a的观点正确的是( )
A.a分子中可能有三个甲基
B.a的分子式为C6H10
C.a的一氯代物可能有三种
D.在光照条件下,a能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
解析 由题中信息可知,a的分子式为C6H14,a可能为2,3二甲基丁烷、2,2二甲基丁烷,其一氯代物分别有两种和三种,故A、B项错误,C项正确;在光照条件下,烷烃能与纯卤素单质发生取代反应,D项错误。
答案 C
7.下列叙述中,正确的是( )
A.乙烷与氯气在光照条件下生成的氯乙烷中,既有1,1二氯乙烷,又有1,2二氯乙烷
B.乙烯分子中所有原子共平面,分子中所含化学键为非极性共价键
C.乙烯与HBr在一定条件下发生取代反应可生成溴乙烷
D.苯与溴水在FeBr3作催化剂的条件下生成溴苯
解析 乙烷与氯气取代反应产物很多,其中二氯取代物两种,A项正确;乙烯碳碳之间的化学键为非极性共价键,碳氢键是极性共价键,B项错误;乙烯与HBr反应是加成反应,C项错误;苯制备溴苯用的是液溴,D项错误。
答案 A
8.分子式为C8H11N的有机物,分子内含有苯环和氨基(—NH2)的同分异构体共有( )
A.13种B.12种
C.14种D.9种
解析 该有机物苯环上的支链可以是:
(1)—CH2CH2NH2,1种;
(2)
1种;(3)—CH3、—CH2NH2,二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系,共3种;(4)—CH2CH3、—NH2,二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系,共3种;
(5)—CH3、—CH3、—NH2,①两个甲基相邻,2种,②两个甲基相间,3种,③两个甲基相对,1种,共6种。
故共有1+1+3+3+6=14种同分异构体。
答案 C
9.有一种苯的同系物,分子式为C9H12,苯环上只含有一个取代基,则其与氢气完全加成后的产物的一溴代物有(不考虑立体异构)( )
A.11种B.12种
C.13种D.14种
解析 本题主要考查了判断有机物同分异构体的数目时等效氢法、官能团位置异构法等的应用。
符合题目要求的苯的同系物有
,其与氢气完全加成后的产物为
,
的一溴代物有7种,
的一溴代物有6种,共13种。
答案 C
10.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。
下列有关柠檬烯的说法正确的是( )
A.它的一氯代物有6种
B.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
C.它和丁基苯(
)互为同分异构体
D.一定条件下,它可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
解析 柠檬烯的一氯代物有8种,A项错误。
中所有碳原子不可能共平面,故B项错误。
丁基苯和柠檬烯的碳原子数相同,但两者的氢原子数不同,故二者的分子式不相同,不可能互为同分异构体,C项错误。
柠檬烯中含有碳碳双键,可以发生加成、氧化、还原等反应,一定条件下氢原子可以被卤素原子等取代,故D项正确。
答案 D
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
11.(10分)下表是关于有机物A、B的信息:
A
B
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②分子比例模型为
③能与水在一定条件下反应
①由C、H两种元素组成
②分子球棍模型为
根据表中信息回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为______________;写出一定条件下A发生聚合反应的化学方程式_______________________________________________。
(2)A的同系物用通式CnHm表示,B的同系物用通式CxHy表示,当CnHm、CxHy分别出现属于同类物质的同分异构体(分别为A、B的同系物)时,碳原子数的最小值n=________,x=________。
(3)B具有的性质是________(填序号)。
①无色无味液体 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大 ⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 ⑥任何条件下均不与氢气反应 ⑦与溴水混合后液体分层且上层呈橙红色
解析 本题主要考查乙烯和苯的结构与性质。
A是乙烯,B是苯。
乙烯存在不饱和的碳碳双键,能发生加成反应,CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br(1,2二溴乙烷),还能发生加聚反应nCH2===CH2
CH2—CH2。
当CnHm、CxHy分别出现属于同类物质的同分异构体(分别为A、B的同系物)时,分别为C4H8、C8H10。
苯在常温下是一种无色、有特殊气味的透明液体,有毒且易挥发。
苯比水密度低,苯难溶于水。
苯参加的化学反应高中阶段主要有2种:
一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应。
答案
(1)1,2二溴乙烷
nCH2===CH2
CH2—CH2
(2)4 8 (3)②③⑦
12.(10分)卤代烃在生产生活中具有广泛的应用,回答下列问题:
(1)多氯代甲烷常作为有机溶剂,其中分子结构为正四面体的是______________________。
工业上分离这些多氯代甲烷的方法是______________。
(2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂,写出其所有同分异构体的结构简式______________________________________(不考虑立体异构)。
(3)聚氯乙烯是生活中常用的塑料。
工业生产聚氯乙烯的一种工艺路线如下:
反应①的化学方程式为________________________,反应类型为 ;反应②的反应类型为 。
解析
(1)分子结构为正四面体的是四氯化碳,根据它们的沸点不同可以通过分馏的方法进行分离。
(2)三氟氯溴乙烷的同分异构体有
(3)由题给框图可知,乙烯与氯气反应生成1,2二氯乙烷:
H2C===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl,属于加成反应,1,2二氯乙烷生成氯乙烯的反应属于消去反应。
答案
(1)四氯化碳 分馏
(3)H2C===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl 加成反应 消去反应
13.(10分)氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如下图所示:
完成下列填空:
(1)A的名称是________,反应③的反应类型是________。
(2)写出反应②的化学方程式___________。
(3)为研究物质的芳香性,将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式______________、______________。
鉴别这两种环状化合物的试剂为________。
解析
(1)由M及
的结构简式可推知C为
。
由A的分子式为C4H6可知A中含有两个碳碳双键或一个碳碳叁键,但结合M、C的结构简式可知A为
,其名称为1,3丁二烯;由M为高分子化合物可知反应③为加聚反应。
(2)结合A和C的结构特点可知B为
,因此反应②的化学方程式为
CH2CHCClCH2+HCl。
答案
(1)1,3丁二烯 加聚反应
(3)
溴水(或高锰酸钾溶液,合理即可)
14.(10分)已知
,可简写为
。
降冰片烯的分子结构可表示为:
。
(1)降冰片烯属于________(填选项字母)。
a.环烃 b.不饱和烃
c.烷烃 d.芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为________。
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为________。
(4)降冰片烯不具有的性质是________(填选项字母)。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应
c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
解析
(1)降冰片烯分子中只含C、H两种元素,属于烃,又有环状结构,自然属于环烃,不属于链烃;分子中含有一个碳碳双键,属于不饱和烃,不属于烷烃;分子中没有苯环,不属于芳香烃。
(2)容易看出,降冰片烯分子中含有7个碳原子,根据C为4价的原则,不足4条共价键的用氢原子补足,其分子式为C7H10。
(3)从碳原子来分析,1个六元环已经占去了6个C,因此,除了1个六元环外,还应该有1个甲基,由于甲基上有3个氢原子,因而该六元环上还有7个氢原子,必然含有两个双键才符合题意。
(4)大部分有机物难溶于水,降冰片烯也不例外,降冰片烯分子中含有碳碳双键,可以被高锰酸钾酸性溶液氧化,也能与溴水等发生加成反应,根据常识,常温常压下为气态的烃一般含碳原子数小于5,因此,降冰片烯在常温常压下不可能为气体。
答案
(1)ab
(2)C7H10 (3)
(其他合理答案也可) (4)ad
15.(10分)丁烷常用作制冷剂和有机合成原料,易燃易爆。
某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验。
已知:
CuO能将烃氧化成CO2和H2O。
(1)连接好装置后,应该进行的操作是_________(填字母)。
a.给D、G装置加热
b.检查装置的气密性
c.排出装置中的空气
(2)B装置的作用是________________
(3)C装置中的药品为_______E装置中的现象为____________。
(4)已知丁烷按C4H10―→C2H6+C2H4和C4H10―→CH4+C3H6两种方式完全裂解,若相对于反应前,E装置的总质量增加了0.7g,G装置的质量减少了1.76g,则丁烷的裂解产物中,甲烷与乙烷的物质的量之比为_______。
(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
解析
(1)连接好装置后,应先检查装置的气密性,选b。
(2)B装置中盛有水,丁烷既不溶于水也不与水反应,B装置的作用是便于观察丁烷气体的流速,从而控制丁烷气体的流量。
(3)C装置是干燥管,用来干燥丁烷,所盛药品可以是碱石灰。
丁烷裂解得到烷烃和烯烃,烯烃与溴水反应,E装置中的现象为溶液颜色变浅,下层有无色油状物质生成。
(4)设丁烷的裂解产物中甲烷为xmol,乙烷为ymol,则生成的丙烯为xmol,乙烯为ymol。
由题意中信息可得42x+28y=0.7,4x+7y=
,解得x=0.01,y=0.01。
故甲烷与乙烷的物质的量之比为0.01∶0.01=1∶1。
答案
(1)b
(2)便于观察丁烷气体的流速,从而控制丁烷气体的流量
(3)碱石灰(或其他合理答案) 溶液颜色变浅,下层有无色油状物质生成
(4)1∶1
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