走向高考高考化学一轮总复习 101甲烷 乙烯 苯 新人教版必修部分.docx
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走向高考高考化学一轮总复习101甲烷乙烯苯新人教版必修部分
10-1 甲烷 乙烯 苯
一、选择题
1.(2012·长春市高中毕业班第一次调研)近来来,科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法正确的是( )
①甲烷属于烃类 ②在相同条件下甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源
A.①③④B.②③④
C.①②③D.①②④
解析:
本题考查甲烷的相关内容。
难度较小。
甲烷是最简单有机物,属于烃类,难溶于水,具有可燃性,密度比空气小。
答案:
A
2.下列叙述错误的是( )
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3,还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种取代物都难溶于水
解析:
通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应是正确的,这体现了甲烷的稳定性,但CH4能与O2反应。
答案:
B
3.(2011·涂州三校联考)1molCH4与Cl2发生取代反应,待反应完成后测得4种取代物物质的量相等,则消耗Cl2为( )
A.0.5molB.2mol
C.2.5molD.4mol
解析:
将1molCH4与Cl2发生取代反应,生成四种取代物的物质的量相等,根据碳元素守恒,可知应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25mol,则这四种取代物中n(Cl)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol,根据取代反应的特点可知,n(Cl2)=2.5mol。
答案:
C
4.下列说法正确的是( )
A.凡可燃性气体点燃时都要先检验纯度
B.某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水,该物质一定为甲烷
C.沼气、天然气、煤气的主要成分都是甲烷
D.甲烷和氢气一样也是一种最理想的气体燃料
解析:
在空气中燃烧生成二氧化碳的物质中含有碳元素和氢元素,不一定为甲烷;煤气的主要成分为CO。
答案:
A
5.关于CH4和
的叙述正确的是( )
A.均能用CnH2n+2组成通式来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D.通常情况下它们都是气态烷烃
解析:
B项它们与其他烷烃互为同系物;C项化学性质相似,但物理性质不同;D项烷烃碳原子数小于或等于4的常温下是气体。
答案:
A
6.丁烷(化学式C4H10)燃烧时,火苗高且亮,在白天二百米以外也能清晰可见,下列关于丁烷叙述正确的是( )
①丁烷是由碳、氢两种元素组成的 ②丁烷是由丁烷分子构成的 ③丁烷常温下为气态 ④丁烷有2种同分异构体 ⑤丁烷分子只含有共价键
A.①②③④⑤B.①②⑤
C.②③④⑤D.①②④⑤
解析:
丁烷是由丁烷分子构成的,常温下呈气态的烃,分子中只含有共价键,有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,所以题中说法都正确。
答案:
A
7.(2013·山西省四校高三上学期联考
(二))如图是常见四种有机物的比例模型示意图。
下列说法正确的是( )
A.甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
D.丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应
答案:
C
8.下列有关说法不正确的是( )
A.由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃的通式为CnH2n
B.乙烯的电子式为:
C.从乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂
D.乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高
解析:
选项A,单烯烃分子中含有一个碳碳双键,碳原子结合的氢原子比相同碳原子数的烷烃少两个,因此单烯烃通式为CnH2n;选项B,乙烯分子中两个碳原子通过两对电子形成碳碳双键;选项C,对比乙烯和加成反应生成物的结构可以明显看出,乙烯分子中的碳碳双键经加成反应后变为碳碳单键,即反应时碳碳双键中断裂一个键,此键相对于烷烃分子中的碳碳单键来说不稳定,易发生断裂;选项D,乙烯燃烧时伴有的黑烟现象是碳不完全燃烧导致的,这是因为乙烯中含碳碳双键,使分子中碳氢的个数比增大,含碳量高,在空气中燃烧时不能完全转化为气态无机物。
答案:
B
9.苯环结构中,不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使KMnO4酸性溶液褪色 ②苯中碳碳键的键长均相等 ③苯能在加热和催化剂存在的条件下氢化生成环己烷 ④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构 ⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
A.②③④⑤B.①③④⑤
C.①②④⑤D.①②③④
解析:
若存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,则就不会出现①②④⑤的事实。
③事实所体现的是不饱和烃的性质,用此不能证明苯分子的结构特点。
答案:
C
10.在苯的同系物中加入少量酸性KMnO4溶液,振荡后褪色,正确的解释为( )
A.苯的同系物分子中碳原子数比苯多
B.苯环受侧链影响,易被氧化
C.侧链受苯环影响,易被氧化
D.由于侧链与苯环的相互影响,使侧链和苯环均易被氧化
解析:
苯的同系物分子中的侧链有烷烃的性质,烷烃不能被KMnO4(H+)氧化,而苯环上的烷基能被其氧化,说明因苯环存在侧链更活泼。
答案:
C
11.下列实验能获得成功的是( )
A.用溴水可鉴别苯、CCl4、苯乙烯
B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯
C.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
D.可用分液漏斗分离二溴乙烷和二甲苯
解析:
溴水与苯、CCl4混合,不发生反应,静置后分层,苯在上层,呈橙红色,CCl4在下层,呈橙红色,溴水与苯乙烯发生反应而褪色,A项正确;溴水和己烯发生加成反应生成二溴己烷可溶于苯中,无法过滤分离,B项错误;制溴苯需用苯和液溴反应,C项错误;二溴乙烷和二甲苯互溶,不能用分液法分离,D项错误。
答案:
A
12.某气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体是同种状况下H2密度的13倍,取标准状况下该混合气体4.48L,通入足量溴水中,溴水增重2.8g,此两种烃是( )
A.甲烷和丙烯B.甲烷和丁烯
C.乙烷和乙烯D.乙烯和丁烯
解析:
据混合气体对H2的密度可以求出其相对分子质量应为:
2×13=26,则两种烃的相对分子质量都为26,或一个大于26、一个小于26,所有烃中只有甲烷的相对分子质量小于26,所以必有甲烷。
溴水增重的量为吸收烯烃的量。
m混=
×26g/mol=5.2g
m(CH4)=5.2g-2.8g=2.4g
n(CH4)=
=0.15mol
n(烯)=0.2mol-0.15mol=0.05mol
M(烯)=
=56g/mol
据CnH2n得:
12n+2n=56,所以n=4。
答案:
B
13.(2011·潍坊一模)角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物,最初是从鲨鱼的肝油中发现的,分子中含有多个双键,分子式为C30H50,具有生物氧化还原作用,从而增强机体的耐力与改善心脏功能的作用,可用于癌症的防治,是一种无毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物质。
下列叙述中正确的是( )
①能使酸性KMnO4溶液褪色 ②能与氢气发生加成反应 ③角鲨烯只含碳、氢两种元素 ④角鲨烯易被氧化
A.①②③B.①③④
C.②③④D.①②③④
解析:
角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物,分子中含有多个双键,所以易被氧化、可以被酸性KMnO4溶液氧化使之褪色、可以发生加成反应,D正确。
答案:
D
14.(2011·大庆质检)100℃时,两种烃蒸气组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示,则下列对该混合烃组成的判断正确的是( )
A.一定含有甲烷B.一定含有乙烯
C.一定含有苯D.一定不含乙烯
解析:
由图像中的线性关系,选取混合烃的总物质的量为1mol作研究,生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6mol和2mol,故其平均分子组成为C1.6H4,由于碳原子数小于1.6的烃只有甲烷一种,因此一定含有甲烷。
CH4分子中含4个氢原子,故另一种分子中一定含4个氢原子,且其碳原子数大于1.6,故可能是乙烯、一定不含有苯。
答案:
A
15.(2012·陕西西安质检)分子中碳与氢两元素的质量比为245的烃的一氯代物共有( )
A.2种B.3种
C.4种D.5种
解析:
碳氢质量比为245的烃,其碳原子与氢原子的个数比为25,故分子式为C4H10(丁烷)。
正丁烷和异丁烷的一氯代物各有两种,共4种。
答案:
C
二、非选择题
16.(2011·宿迁模拟)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________。
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________。
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根短线的用氢原子补足,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
17.(2012·课标全国理综)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯
溴
溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
90
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。
在b中小心加入4.0mL液态溴。
向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了______气体。
继续滴加至液溴滴完。
装置d的作用是________________;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。
NaOH溶液洗涤的作用是__________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
加入氯化钙的目的__________________________________________;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,下列操作中必需的是__________(填入正确选项前的字母);
A.重结晶 B.过滤
C.蒸馏D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是______(填入正确选项前的字母)。
A.25mLB.50mL
C.250mLD.500mL
解析:
因为Cl、Br属于同一主族,所以此题应联系氯及其化合物的性质,再结合反应
+Br2
Br+HBr进行分析;
(1)由HCl遇空气有白雾出现,可知
遇空气也有白雾出现;
(2)溴苯中含Br2、HBr、苯等杂质,所以加入氢氧化钠溶液的作用是把Br2、HBr变成易溶于水而不易溶于有机物的盐,再经水洗可除去;溴苯与苯均属于有机物且互溶的液体,用蒸馏方法分离;(4)烧瓶作反应器时,加入液体体积不能超过其容积的
,所以选择B较合适。
答案:
(1)HBr 吸收HBr和Br2
(2)除去HBr和未反应的Br2 干燥
(3)苯 C
(4)B
18.苯是一种重要的化工原料,以下是用苯作为原料制备某些化合物的转化关系图:
已知:
①R—NO2H
R—NH2
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
③
(1)A是一种密度比水__________(填“小”或“大”)的无色液本;A转化为B的化学方程式是__________________。
解析:
(1)由图示可推知A为硝基苯,密度比水大,由题
答案:
(1)大
19.氯乙烯是合成聚氯乙烯(PVC)的单体。
乙烯氧氯化法是生产氯乙烯的主要方法。
分三步进行(如图所示):
(1)下列关于乙烯、氯乙烯和聚氯乙烯的说法中,正确的是________(填字母)。
A.都能在氧气中燃烧
B.都能发生加成反应使溴水褪色
C.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.氯乙烯分子中所有原子处于同一平面
(2)从环境保护的角度分析,氧氯化法的优点是______________。
(3)某学生设计了下列反应:
请写出③的化学方程式__________________________________。
(4)已知二氯乙烷与NaOH溶液共热可生成乙二醇(HO-CH2CH2-OH),请写出乙二醇与乙酸发生酯化反应的化学方程式__________________________。
解析:
生产氯乙烯的过程为:
CH2CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl,CH2Cl—CH2Cl
CH2CHCl+HCl,A为HCl;2CH2CH2+O2+4HCl―→2CH2ClCH2Cl+2H2O,该法生产时氯原子利用率100%,不产生污染。
答案:
(1)AD
(2)利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂,从而使氯得到完全利用,不向环境排放有毒气体
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