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有机化学复习甲烷烷烃
第1讲 最简单的有机化合物——甲烷,烷烃
考点一 烷烃的结构与性质
一、选择题
1.既可以使溴水褪色,又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有( C )
A.CH4B.CO2C.C2H4D.C2H6
2.下
列说法正确的是( C )
A.乙烯的结构简式可以表示为CH2CH2
B.液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷
C.甲烷和乙烯都可以与氯气反应
D.乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成
3.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是(C )
A.CH3CH2CH2CH3
B.
C.
D.
4.某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,此氯代烷1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( A )
A.CH2==CH2B.CH3CH==CH2
C.CH3CH3D.CH2==CHCH==CH2
5.若要将0.6mol甲烷完全和氯气发生取代反应,并且生成相同物质的量的四种取代物,则需要氯气的物质的量为( )
A.2.5molB.4.5molC.0.6molD.1.5mol
6.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。
下列图示现象正确的是( )
7.下列化合物中可发生生取代反应,加成反应,还能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
A.乙烷B.乙醇
C.丙烯D.苯
8.下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有( )
A.乙烷B.甲苯C.氯乙苯D.四氯乙烯
9.
1.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
B.所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应
C.如图所示,将1体积甲烷和4体积Cl2充入试管中,一
段时间后,将看到水槽底部有油状液滴生成,试管内充
满水
D.甲烷与Cl2在光照条件下发生反应的产物中,HCl的浓度最大
10.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )
8.下列各反应中属于加成反应的是( )
A.CH2===CH2+H2O
CH3—CH2—OH
B.H2+Cl2
2HCl
C.2CH3COH+O2
2CH3COOH
D.CH3—CH3+2Cl2
CH2Cl—CH2Cl+2HCl
9.既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是
( )
A.混合气通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
B.混合气通过盛足量溴水的洗气瓶
C.混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶
D.混合气跟适量氯化氢混合
10.下列化合物分别经催化加氢后,不能得到2甲基戊烷的是( )
11.用一种试剂可将三种无色液体:
四氯化碳、苯、甲苯鉴别出来,这种试剂是( )
A.硫酸B.水
C.溴水D.酸性KMnO4溶液
12.科学家在海洋中发现了一种冰状物质称为可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法不正确的是( )
A.甲烷是烃类物质中相对分子质量最小的物质
B.点燃甲烷前,不用检验其纯度
C.甲烷难溶于水
D.可燃冰是一种极具潜力的能源
13.下列叙述不正确的是( )
A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘
B.乙烯和甲苯分子中所有原子都在同一个平面上
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D.
和CH3—CH===CH2互为同分异构体
14.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.乙烯、聚乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.石油经过分馏得到的汽油、煤油等馏分都是纯净物
C.苯、乙酸和油脂都可以发生取代反应
D.等质量的甲烷、乙烯,后者消耗氧气的量多
15.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2L的戊烷所含的分子数为0.5NA
B.28g乙烯所含共用电子对数目为4NA
C.11.2L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D.现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为3NA
16.下面有关丙烷、丙烯、丙炔说法正确的是( )
A.如图所示,丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为
B.相同物质的量的3种物质完全燃烧,生成的气体在标准状况下的体积比为3∶2∶1
C.相同质量的3种物质完全燃烧,丙烷消耗的氧气最多
D.丙烷的一氯代物只有1种
17.下列反应中,属于取代反应的是( )
①CH3CH===CH2+Br2
CH3CHBrCH2Br
②CH3CH2OH
CH2===CH2+H2O
③CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
④C6H6+HNO3
C6H5NO2+H2O
A.①② B.③④
C.①③D.②④
[答案]B
[解析]本题考查有机反应的基本反应类型的判断。
反应①为加成反应,反应②为消去反应,反应③为酯化反应,反应④为硝化反应,酯化反应和硝化反应都属于取代反应,B正确。
18.(双选)(2011·海南,18-Ⅰ)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是( )
[答案]BD
[解析]本题是对有机物结构的考查,突出考查学生的空间想象能力。
要使得核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2,则有机物中有两类氢原子,且原子个数比为3∶2,A项中物质含有三类氢原子,个数比为3∶2∶2,B项中物质含有两类氢原子,个数比为3∶2,C、D中的物质都是对称结构,都含有两类氢原子,个数比分别为3∶1和3∶2。
19.4.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.乙醇和乙酸都存在碳氧双键
B.甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C.高锰酸钾可以氧化苯和甲烷
D.乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成
[答案]B
[解析]乙醇中没有碳氧双键,A项错;甲烷与氯气光照下可发生取代反应,乙烯和氯水可以发生加成反应,B项对;苯和甲烷与高锰酸钾均不能反应,C项错;苯能与氢气发生加成反应生成环己烷,D项错。
20.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。
下列事实不能说明上述观点的是( )
A.苯酚能与NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.乙烯能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应
D.苯与硝酸在加热时发生取代反应,甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应
[答案]C
[解析]乙烯能发生加成反应,是因为分子中含有不饱和键,而不是官能团间的相互影响。
21.以溴乙烷为原料制备1,2-二溴乙烷,下列方案中最合理的是
( )
A.CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH2===CH2
CH2BrCH2Br
B.CH3CH2Br
CH2BrCH2Br
C.CH3CH2Br
CH2===CH2
CH2BrCH3
CH2BrCH2Br
D.CH3CH2Br
CH2===CH2
CH2Br—CH2Br
[答案]D
22.聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性超过其他塑料,被称为“塑料王”。
其合成路线如下:
三氯甲烷
二氟一氯甲烷
四氟乙烯
聚四氟乙烯
下列说法中,不正确的是( )
A.“塑料王”不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.三氯甲烷(CHCl3)可以用甲烷与氯气的取代反应来制取
C.四氟乙烯(CF2==CF2)中所有的原子都在同一个平面上
D.二氟一氯甲烷(CHClF2)中所有原子最外层都达到了8电子稳定结构
23.用于2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物,四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。
下列说法错误的是
( )
A.ETFE分子中可能存在“-CH2-CH2-CF2-CF2-”的连接方式
B.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应
C.聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为
D.四氟乙烯分子中既含有极性键又含有非极性键
24.乙烷和溴在一定条件下发生取代反应,理论上得到的溴化物最多有( )
A.
1种B.6种C.9种D.10种
25.下列说法正确的是( )
A.乙烯和溴水中的溴发生加成反应
B.溴水和苯在铁催化下发生取代反应
C.甲烷能被氯气氧化而发生氧化反应
D.乙醇和乙酸发生加成反应生成乙酸乙酯
26.增加汽油中支链烷烃、芳香烃和环烷烃的比例是从根本上提高汽油品质的措施,常用方法有催化重整等。
例如以下两个在催化重整时发生的反应:
下列叙述正确的是( )
A.反应①中间产物和反应②产物互为同分异构体
B.反应①中间产物和最终产物的一氯代物都只有一种
C.反应②产物中的六个碳原子可能在同一平面上
D.反应①②均为消去反应
27.下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )
[答案]C
[解析]烷烃分子中的每个氢原子都有可能被氯原子取代,所以生成一氯代烃的种类分别为:
A有两种、B有两种、C有一种、D有四种。
28.3.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法,是将它们分别( )
A.先后通入溴水和澄清石灰水
B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D.点燃后将燃烧产物通入澄清石灰水
[答案]C
[解析]三种气体燃烧分别生成CO2和H2O、CO2、H2O,根据三种产物的性质知只有C项方法可以鉴别三种气体。
29.如图所示,U形透明玻璃管的左端被溶液和胶塞封闭有甲烷和氯气的混合气体,将该装置放在日光灯下。
一段时间后(不考虑水与氯气的反应),下列关于U形管中可能出现的现象的叙述中正确的是( )
A.液柱和气柱可能都不会发生变化
B.溶液很快变成蓝色
C.气柱缩小,右端液柱下降
D.气柱膨胀,右端玻璃管中液体溢出
[答案]C
[解析]甲烷与氯气发生反应,使气体的体积减小,气柱缩小,右端液柱下降,A、D错,C正确;反应生成的HCl溶于水使紫色石蕊变成红色,B错误。
30.在1.013×105Pa下,测得的某些烷烃的沸点见下表。
据表分析,下列选项正确的是( )
物质名称
沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3
-0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
27.8
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
A.在标准状况下,新戊烷是气体
B.在1.013×105Pa,20℃时,C5H12都是液体
C.烷烃随碳原子数增加,沸点降低
D.C5H12随支链增加,沸点降低
[答案]D
31.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,它的分子结构与烷烃相似,下列说法错误的是( )
A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B.甲硅烷燃烧可生成二氧化硅和水
C.甲硅烷(SiH4)的密度大于甲烷
D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷
[答案]D
[解析]因Si与C同主族,由甲烷的性质可类推硅烷的性质。
相同条件下,气体的密度与其相对分子质量成正比,甲硅烷的相对分子质量大于甲烷,所以甲硅烷的密度大于甲烷;氢化物的热稳定性可根据同主族元素氢化物的性质递变规律来推断,元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,甲硅烷的热稳定性弱于甲烷。
32.进行一氯取代后,只生成三种沸点不同的产物的烷烃是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3
[答案]D
[解析]一氯取代只生成三种沸点不同的产物的烷烃分子中有三种等效氢。
A项中有5种,B项有4种,C项有2种,D项有3种。
33.
34.仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第15位烃的分子式是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
…
C2H2
C2H4
C2H6
C3H4
C3H6
C3H8
C4H6
C4H8
C4H10
…
A.C6H12 B.C6H14 C.C7H12 D.C7H14
[答案]B
[解析]规律:
①碳原子数逐渐增多,②炔烃、烯烃、烷烃逐渐循环;发现了以上规律,很容易解出第15位烃的分子式。
11.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
B.所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应
C.烷烃分子的通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高
[答案]C
[解析]烷烃是饱和链烃,分子通式为CnH2n+2,符合该通式的烃一定是烷烃。
12.
如图所示,一端封闭的U型管,封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体,在水平部分有一段气柱,其他两段为液柱,已知液体与气体不反应,使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应,则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱未移出U型管的水平部分)( )
A.变大B.变小
C.不变D.难以确定
二、判断正误
1.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)16gCH4中含有4NA个C—H键( )
(2)标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个( )
(3)标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1NA( )
(4)1mol甲烷分子所含质子数为10NA( )
(5)常温常压下,22.4LCCl4中含有NA个CCl4分子( )
2.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)乙烯和乙烷都能发生加聚反应( )
(2)聚乙烯可发生加成反应( )
(3)苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应( )
(4)苯和乙烯都能与H2发生加成反应( )
(5)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
(6)在浓硫酸存在条件下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应( )
(7)C6H6+HNO3
C6H5NO2+H2O
CH3CH===CH2+Br2
CH3CHBrCH2Br
上述两种反应都属于取代反应( )
(8)苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
(9)乙烯和苯都能与溴水反应( )
(10)乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别( )
(11)乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同( )
(12)分离CCl4和水可采用如右图所示的方法( )
(13)CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘( )
(14)丙烯常温常压下以液态形式存在( )
(15)乙烷和丙烯的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2O( )
三、非选择题
1.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。
某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据要求回答:
(1)B装置有三种功能:
①控制气流速度;②均匀混合气体;③______________________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应__________________。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是__________________________________。
(4)E装置的作用是________(填序号)。
A.收集气体B.吸收氯气
C.防止倒吸D.吸收氯化氢
(5)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为________。
该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为________(填序号)。
A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4
(1)干燥混合气体
(2)大于或等于4(3)吸收过量的氯气 (4)C、D(5)分液 A、B
2.金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面;
(2)金刚烷的分子式为__________,其分子中的CH2基团有________个;
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是____________,反应②的反应试剂和反应条件是______________________________,反应③的反应类型是__________________;
(4)已知烯烃能发生如下反应:
RCHO+R′CHO
请写出下列反应产物的结构简式:
_______________________________________________________;
(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示:
苯环上的烷基(—CH3,—CH2R,—CHR2)或烯基侧链经酸性高锰酸钾溶液氧化得羧基],写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):
________________________________________________________________________。
(1)9
(2)C10H16 6 (3)氯代环戊烷氢氧化钠乙醇溶液,加热 加成反应
(4)
3.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为____________,其二氯取代产物有________种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________。
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式:
________。
(4)写出与苯互为同系物且一氯取代产物只有两种的物质的结构简式(举两例):
__________________、__________________。
[答案]
(1)C4H4 1
(2)D
[解析]
(1)通过正四面体烷的键线式结构及碳原子成键特点可知,正四面体烷的分子式为C4H4,其一氯取代产物、二氯取代产物都各有1种。
(2)由乙烯基乙炔分子的结构简式知,乙烯基乙炔分子内含有碳碳三键和碳碳双键,故A、B、C说法正确;乙烯基乙炔分子可以看作是2个乙炔分子加成而得,故等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量是相同的。
4.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
(1)A的结构简式为________;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?
________(填“是”或“不是”);
(3)在下图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。
反应②的化学方程式为___________________________;
C的化学名称是_________________________________;
E2的结构简式是__________________________________;
④、⑥的反应类型依次是___________________________。
5.卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。
例如:
下图是八种有机化合物的转换关系。
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是________。
(2)上述框图中,①是________反应,③是________反应(填反应类型)。
(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式:
___________________________________________________。
(4)C2的结构简式是__________________。
F1的结构简式是________________。
F1和F2互为________________。
(5)上述八种化合物中,属于二烯烃的是________。
二烯烃的通式是________。
[答案]
(1)2,3-二甲基丁烷
(2)取代 加成
6.丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为C3H5Br2Cl)和应用广泛的DAP树脂。
已知酯与醇
可发生如下酯交换反应:
RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
(1)农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均
连有卤原子。
①A的结构简式是_
_____________________________________________________;
A含有的官能团名称是__________________________________________________;
②由丙烯
生成A的反应类型是 。
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是___________________________。
(3)C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为:
碳60%,氢8%,氧32%。
C的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是(选填序号字母)
。
a.C
能发生聚合反应、还原反应和氧化反应
b.C含有两个甲基的羧酸类同分异构体有4个
c.D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量
d.E具有芳香气味,易溶于乙醇
(5)E的水解产物经分离最终得到甲醇和B,二者均可循环用于DAP树脂的制备。
其中将甲醇与H分离的操作方法是 。
(6)F的分子式为C10H10O4。
DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基不处于对位,该单体苯环上的一溴取代物只有两种。
D和F反应生成DAP单体的化学方程式是_________。
(1)
氯原子、碳碳双键②取代反应
(2)CH2==CHCH2Cl+H2O
CH2==CHCH2OH+HCl或CH2==CHCH2Cl+NaOH
CH2==CHCH2OH+NaCl
(3)CH3COOCH2CH==CH2
(4)acd (5)蒸馏
7.
(1)乙烷(CH3CH3)可认为是甲基(—CH3)取代了甲烷中的1个氢原子生成的,丙烷(CH3CH2CH3)可认为是甲基取代了乙烷中的1个氢原子生成的,依次类推。
请结合甲烷的结构特点分析:
丙烷分子中的3个碳原子能在一条直线上吗?
________。
正丁烷(CH3CH2CH2CH3)的4个碳原子最可能的构型是怎样的?
________。
(2)键线结构式是以线表示共价键,每个折点和线端点处表示一个
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