2020届高考化学一轮复习烃化石燃料作业 13页

烃　化石燃料的综合利用 基础巩固 ‎1.下列说法中不正确的是 (　　)‎ A. 12C和14C互称为同位素 B.红磷和白磷互为同素异形体 C.和互为同分异构体 D.2-甲基丁烷和丁烷属于同系物 ‎2.下列有关化学用语正确的是 (　　)‎ A.全氟丙烷的电子式: ‎ B.的分子式:C8H8‎ C.乙烯的结构简式:CH2CH2‎ D.丙烯的比例模型:‎ ‎3.下列有关石油、煤、天然气的叙述正确的是 (　　)‎ A.将石油分馏产物中的长链烃通过裂解,可得乙烯、丙烯等 B.煤中含有的苯、甲苯等可通过干馏得到 C.石油的分馏、煤的气化和液化都属于化学变化 D.石油、煤、天然气、可燃冰、沼气都属于化石燃料 ‎4.[2018·四川南充模拟] 下列物质中,因发生化学反应既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是 (　　)‎ ‎①SO2　 ②CH3CH2CH=CH2　③　④CH3CH3‎ A.①②③④ B.③④‎ C.①②④ D.①②‎ ‎5.[2018·贵州六校联考] 下列说法正确的是 (　　)‎ A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃 B.聚苯乙烯的结构简式为 C.氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为 nCH2=CHCl D.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 ‎6.在实验室中,下列除杂(括号内物质为杂质)的方法正确的是 (　　)‎ A.溴苯(溴):加入KI溶液,振荡,分液 B.乙烷(乙烯):通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶 C.硝基苯(浓HNO3):将其倒入足量NaOH溶液中,振荡、静置,分液 D.乙烯(SO2):通过盛有溴水的洗气瓶 能力提升 ‎7.下列有机反应属于同一反应类型的是 (　　)‎ A.甲烷制一氯甲烷、苯制硝基苯 B.苯制溴苯、乙烯制乙醇 C.乙醇制乙醛、乙醇和乙酸制乙酸乙酯 D.苯生成环己烷、多糖的水解 ‎8.[2018·山西大同调研] 分子式为C4H2Cl8的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)‎ A.10种 B.9种 C.8种 D.7种 ‎9.[2018·甘肃兰州第一中学期末] 实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10% NaOH溶液洗。正确的操作顺序是 (　　) ‎ A.①②③④② B.②④①②③ C.④②③①② D.②④②③①‎ ‎10.[2018·河北保定模拟] 下列对有机物结构或反应特征的描述正确的是 (　　)‎ A.组成为C4H10的烷烃仅能由两种烯烃与氢气加成而制得 B.某烃的化学式为C9H12,则该烃一定是苯的同系物 C.丙烯AC3H5Br2Cl中反应①②分别是取代反应、加成反应 D.1个含有5 个碳原子的烃分子中,最多可含有4个碳碳单键 ‎11.[2018·江西新余四中等重点中学联考] 工业生产苯乙烯是利用乙苯的脱氢反应:‎ ‎(g)(g)+H2(g)(正反应吸热)‎ 针对上述反应,在其他条件不变时,下列说法正确的是 (　　)‎ A.该反应属于还原反应 B.苯乙烯最多16个原子共平面 C.在保持体积一定的条件下,充入较多的乙苯,可以提高乙苯的转化率 D.苯、乙苯的主要来源是石油的分馏 ‎12.[2018·湖南长郡中学期末] 从煤焦油中分离出的芳香烃——萘()是一种重要的化工原料,萘环上一个氢原子被丁基(—C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有 (　　)‎ A.2种 B.4种 C.8种 D.16种 ‎13.(1)下表是烯烃类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。‎ 烯烃化合物 相对速率 ‎(CH3)2C=CHCH3‎ ‎10.4‎ CH3CH=CH2‎ ‎2.03‎ CH2=CH2‎ ‎1.00‎ CH2=CHBr ‎0.04‎ 根据表中数据,总结烯烃类化合物加溴时,反应速率与上取代基的种类、个数间的关系:  　 。 ‎ ‎(2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是　　　　(填代号)。 ‎ A.(CH3)2C=C(CH3)2 B.CH3CH=CHCH3‎ C.CH2=CH2 D.CH2=CHCl ‎(3)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主、次之分,如CH2=CHCH3与HBr加成时,主要产物是CH3CHBrCH3,次要产物是CH3CH2CH2Br,则CH2=CHCH(CH3)2 与溴化氢加成的主要产物的结构简式是　　　　　　　　。 ‎ 挑战自我 ‎14.[2018·黑龙江牡丹江第一中学期末] 图K32-1是丁烷裂解的实验流程:(提示:丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行:C4H10‎ C2H6+C2H4,C4H10CH4+C3H6)‎ 图K32-1‎ 连接好装置后,需进行的实验操作有:‎ ‎①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等…‎ ‎(1)这三步操作的先后顺序依次是　　　　　　(填序号)。 ‎ ‎(2)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)若对E装置中的混合物(溴水足量)再按如图K32-2所示流程实验:‎ 图K32-2‎ ‎①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ　　　　　　, ‎ Ⅱ　　　　　　,Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示)　　　　　。 ‎ ‎②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,请写出B的结构简式:　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)假定丁烷完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g, G装置的质量减少了1.76 g,则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比 n(CH4)∶n(C2H6)=　　　　。 ‎ ‎15.某研究性学习小组设计实验用30 mL浓硫酸与10 mL ‎ 无水乙醇共热制备乙烯气体、并测定乙醇转化成乙烯的转化率。已知生成的乙烯气体中含有SO2、CO2、乙醇和乙醚等杂质。有关数据如下:‎ 熔点/‎ ‎℃ ‎ 沸点/‎ ‎℃ ‎ 溶解性 颜色 状态 密度/‎ ‎(g·cm-3)‎ 乙醇 ‎-114.1‎ ‎78.3 ‎ 与水、有机 溶剂互溶 无色 液体 ‎0.79 ‎ 乙醚 ‎-116.2‎ ‎34.5 ‎ 不溶于水,易 溶于有机溶剂 无色 液体 ‎0.713 5 ‎ ‎(1)制备乙烯 图K32-3‎ ‎①从A~E中选择必要的装置完成实验,并按气流方向连接的顺序为　　　　　　　　　　(填仪器接口的字母编号)。 ‎ ‎②D装置中发生反应的离子方程式为　　　　　　　,实验后,检验D溶液中含有CO32-的实验方案为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③E装置的主要作用是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)测定乙烯 反应结束后,用移液管移取C中溶液20 mL(不考虑溶液体积变化)于锥形瓶中,先加入约2 mL稀硫酸酸化,再用0.100 0 mol·L-1的Na2C2O4溶液滴定未反应完的KMnO4。‎ 已知:C2H4CO2+H2O;C2O42- CO2+H2O;MnO4-→Mn2+‎ ‎④滴定终点的现象为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎⑤已知用去Na2C2O4溶液20.00 mL,则乙醇转化成乙烯的转化率为　　　　。 ‎ ‎1.C　[解析] C项两种结构表示的是同一种物质,不是同分异构体,C错误;2-甲基丁烷和丁烷都是烷烃,二者结构相似、分子间相差1个CH2原子团,二者互为同系物,D正确。‎ ‎2.B　[解析] 全氟丙烷的电子式漏掉了氟原子最外层未参与成键的电子,A错误;乙烯的结构简式为CH2=CH2,其中碳碳双键在书写时不能省略,C错误;丙烯的球棍模型为,D错误。‎ ‎3.A　[解析] 煤是复杂混合物,不含苯、甲苯,经过干馏可得到苯、甲苯,B错误;石油的分馏是物理变化,煤的气化和液化是化学变化,C错误;沼气不是化石燃料,D错误。‎ ‎4.D　[解析] ①SO2具有还原性,可以被溴水和酸性KMnO4溶液氧化,使之褪色,正确;②含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应使溴水褪色,也可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,正确;③苯不能与溴水反应,也不能与酸性KMnO4溶液反应,不能使二者因发生反应而褪色,错误;④CH3CH3与溴水、KMnO4均不反应,既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,错误。‎ ‎5.C　[解析] 氯乙烯中含有氯元素,不属于烃,而聚乙烯为饱和烃,A错误;聚苯乙烯的结构简式为,B错误;乙烯能与溴发生加成反应,但聚乙烯的结构单元为—CH2—CH2—,不能与溴发生加成反应,D错误。‎ ‎6.C　[解析] 溴与KI反应生成碘,碘易溶于溴苯,引入新杂质,不能除杂,应加NaOH溶液、分液除杂,A错误;乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应通过盛有溴水的洗气瓶,B错误;硝酸与NaOH 溶液反应后,与硝基苯分层,然后分液可除杂,C正确;乙烯和SO2都能与溴水反应,D错误。‎ ‎7.A　[解析] 甲烷制取一氯甲烷、苯制取硝基苯都属于取代反应,A正确;苯制取溴苯属于取代反应,乙烯制取乙醇属于加成反应,B错误;乙醇制取乙醛属于氧化反应,乙醇和乙酸制取乙酸乙酯属于取代反应或酯化反应,C错误;苯制取环己烷属于加成反应,多糖的水解属于取代反应,D错误。‎ ‎8.B　[解析] 分子式为C4H2Cl8的有机物可以看作C4Cl10中的两个Cl被两个H取代,其同分异构体数目与C4H8Cl2的相等。若C4H10属于直链正丁烷的结构,C4H8Cl2的同分异构体有6种;若C4H10属于支链异丁烷的结构,C4H8Cl2的同分异构体有3种,因此该分子的同分异构体共有9种。‎ ‎9.D　[解析] 粗溴苯中含有苯、溴苯、溴化铁和溴,提纯时,为减少NaOH的用量,可先用水洗,可除去溴化铁和少量溴,然后加入10%的NaOH溶液洗涤,可除去溴,再用水洗除去碱液,经干燥后进行蒸馏可得溴苯,所以正确的操作顺序为②④②③①。‎ ‎10.C　[解析] 由CH2=CH—CH2—CH3 、CH3—CH=CH—CH3和CH2=C(CH3)2三种烯烃与氢气发生加成反应均可以得到C4H10的烷烃,A错误;某烃的化学式为C9H12,分子中可能含有2个碳碳三键或4个碳碳双键,不一定含有苯环,则该烃不一定是苯的同系物,B错误;丙烯与氯气发生取代反应,生成CH2=CH—CH2Cl,然后再与溴发生加成反应,生成CH2Br—CHBr—CH2Cl,C正确;碳原子可以形成碳环,可以带支链,‎ 也可以不带支链,都含有5个碳碳单键,D错误。‎ ‎11.B　[解析] 该反应中有机物发生了脱氢反应,属于氧化反应,A错误; 根据苯环上12原子共面、乙烯分子中6原子共面,可以判断苯乙烯最多16个原子共平面,B正确; 在保持体积一定的条件下,充入较多的乙苯,化学平衡向逆反应方向移动,乙苯的转化率减小,C错误;苯、乙苯的主要来源是煤的干馏以及石油分馏产品的催化重整,D错误。‎ ‎12.C　[解析] 丁基有四种,—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—C(CH3)3,萘环上的位置有2种, ,萘环上一个氢原子被丁基(—C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有8种。‎ ‎13.(1)①上甲基(烷基)取代,有利于发生加成反应;②甲基(烷基)越多,发生加成反应的速率越大;③上溴(卤素)取代,不利于加成反应 ‎(2)D ‎(3)CH3CHBrCH(CH3)2‎ ‎[解析] 通过对表格中的四种烯烃类化合物分子中碳碳双键上取代基的种类、个数的分析,对影响烯烃类化合物与溴发生加成反应的相对速率的因素作出规律性的总结,然后应用这些规律去解决(2)中的问题。(3)根据信息可知不对称的烯烃与溴化氢加成时,主要产物中氢是加在碳碳双键的氢原子较多的一端,溴是加在碳碳双键的氢原子较少的一端,故可确定主要产物的结构简式。‎ ‎14.(1)②③①‎ ‎(2)CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu ‎(3)①分液　蒸馏　SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+‎ ‎②CH2BrCHBrCH3‎ ‎(4)1∶1‎ ‎[解析] 打开K,气体通过B,B装置是根据气泡控制气体流速,C装置干燥丁烷,在氧化铝作催化剂条件下丁烷发生裂解反应生成烯烃和烷烃,E中溴水吸收烯烃,F干燥烷烃,G中烷烃和CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成Cu。(3)混合物中含有有机物和溴,加入亚硫酸钠,亚硫酸钠被溴氧化生成硫酸钠,同时生成HBr,从而除去溴,然后采用分液方法分离,将有机层进行蒸馏得到有机物A、有机物B,向有机物B中加入NaOH溶液,得到有机物C,C能发生氧化反应,则B发生水解反应生成C,C为醇,C被催化氧化得到醛D。①通过以上分析知,分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是Ⅰ分液、Ⅱ蒸馏,亚硫酸钠具有还原性,能和强氧化性物质溴反应而除去溴;②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,说明B中碳原子个数是3,A中碳原子个数是2,B为1,2-二溴丙烷,B的结构简式为CH2BrCHBrCH3。(4)丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等,生成的甲烷和丙烯的物质的量相等,E、F吸收的是烯烃,G减少的质量是氧化铜中氧元素的质量,设x为C2H4的物质的量,y为C3H6的物质的量,则乙烷和甲烷的物质的量分别是x、y,28 g·mol-1x+42 g·mol-1y=0.7 g,乙烷和甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为2(2x+y)+‎6x+4y‎2‎=‎1.76 g‎16 g·mol‎-1‎,解得x=y=0.01 mol。‎ ‎15.(1)①a→h　 i→f　g→d ‎②SO2+2OH-=SO32-+H2O、CO2+2OH-=CO32-+H2O　取少许D溶液于试管中,先滴加足量的双氧水,然后再加入一定量的硫酸,产生能使澄清石灰水浑浊的气体,则证明D溶液中含有CO32-‎ ‎③冷凝并收集乙醚和乙醇 ‎(2)④溶液由粉红色变成无色,且半分钟内不变色 ‎⑤2.91%‎ ‎[解析] (1)①由于乙醇转变成乙烯气体的过程中同时含有SO2、CO2、乙醇和乙醚等杂质,而待选择的装置中只有酸性KMnO4溶液可以吸收乙烯用于定量测定,但是酸性KMnO4溶液能同时氧化乙醇、SO2,这样就会使得测定结果出现较大误差,所以必须先除去这些杂质。结合题目中乙醇、乙醚性质的描述,可选择冰水冷却使乙醇、乙醚液化,选择NaOH溶液除去SO2、CO2。②D装置中的NaOH吸收SO2、CO2。检验其中的CO32-时,常用的方法是用酸反应产生CO2或用CaCl2等反应生成CaCO3沉淀,但是两种方案中SO32-都会影响CO32-的检验,必须先除去,考虑到不能干扰CO32-检验,可以将SO32-氧化除去。③E装置的冰水可以冷凝除去乙醇、乙醚。(2)④滴定过程中不断消耗KMnO4,所以终点时KMnO4恰好完全反应。⑤KMnO4与Na2C2O4反应离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,反应消耗20.00 mL Na2C2O4时,参加反应的MnO4-:n(MnO4-)1=2/5×0.100 0 mol·L-1×0.020 00 L=8×10-4 mol·L-1,原吸收液吸收乙烯时消耗KMnO4:n(MnO4-)=0.100 0 mol·L-1×0.200 0 L-8×10-4 mol×10=0.012 00 mol,吸收乙烯的反应为5C2H4+12MnO4-‎ ‎+36H+=10CO2↑+12Mn2++28H2O,则n(C2H4)=‎5‎‎12‎×0.012 00 mol=0.005 000 mol,乙醇质量m=0.79 g·mL-1×10 mL=7.9 g,n(乙醇)=‎7.9 g‎46 g·mol‎-1‎=0.171 7 mol,理论生成乙烯0.171 7 mol,乙醇转化成乙烯的转化率为‎0.005 000mol‎0.171 7mol×100%=2.91%。‎