高中化学必修2同步巩固练习解析：第3章综合能力测试 12页

第三章　综合能力测试 ‎(本试卷满分100分，测试时间90分钟)‎ 一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意，每小题3分，共54分)‎ ‎1．下列关于有机物的正确说法是(　　)‎ A．聚乙烯可以发生加成反应 B．石油干馏可得到汽油、煤油等 C．淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体 D．乙酸、乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成 ‎【解析】　A项，聚乙烯分子中不存在，不能发生加成反应；B项，石油分馏得到汽油、煤油的操作是分馏，不是干馏；C项，淀粉水解的产物是葡萄糖，而蛋白质水解的产物是氨基酸；D项，乙酸乙酯，油脂均属于酯类，故在碱性条件下水解均有醇生成。‎ ‎【答案】　D ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．乙烯的结构简式可以表示为CH2CH2‎ B．苯、乙醇和乙酸都能发生取代反应 C．油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷 ‎【解析】　结构简式必须反映物质的特性，乙烯分子中的双键必须体现，应写成CH2==CH2，A错；苯中的氢原子，乙醇和乙酸中的羟基都能被取代，B正确；油酸甘油酯中有双键可使溴的CCl4溶液褪色，C错；液化石油气还含有多于1个碳原子的其他烃，D错。‎ ‎【答案】　B ‎3．下列有机物分子中，所有的原子不可能处于同一平面上的是(　　)‎ ‎【解析】　A中有—CH3，所有原子不可能处于同一平面，因—CH3是四面体结构，所以选A。‎ ‎【答案】　A ‎4．乙醇的分子结构为当乙醇与乙酸发生酯化反应时，乙醇中断裂的化学键是(　　)‎ A．①　　　 B．②　　　 C．③　　　 D．④‎ ‎【答案】　A ‎5．下列物质中既能与溴水反应又能与酸性高锰酸钾溶液反应的是(　　)‎ A．NaOH溶液 B．SO2‎ C．CH4‎ D．CH2==CH—CHO ‎【解析】　SO2和含醛基的物质都有还原性，与溴水和酸性高锰酸钾溶液都能发生氧化还原反应。‎ ‎【答案】　B、D ‎6．下列物质中互为同系物的是(　　)‎ A．葡萄糖和蔗糖 B．蔗糖和麦芽糖 C．乙酸和丙酸(CH3CH2COOH)‎ D．乙醇和甘油 ‎【解析】　同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。‎ 葡萄糖为还原性糖，蔗糖不具有还原性，性质不相似，反映出结构不相似，所以葡萄糖和蔗糖不是同系物。‎ 蔗糖和麦芽糖分子式相同(C12H22O11)，结构不同，二者互为同分异构体，而非同系物。‎ 乙酸和丙酸(CH3CH2COOH)含有相同的官能团(羧基即—COOH)，且分子组成上相差一个CH2原子团，故二者是同系物。‎ 乙醇和甘油中所含官能团个数不同，结构不相似。不是同系物。‎ ‎【答案】　C ‎7．下列说法正确的是(　　)‎ A．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B．糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的 C．糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物 D．油脂有油和脂肪之分，但都属于酯 ‎【解析】　糖类包括单糖、二糖和多糖，二糖和多糖能水解，单糖不水解。A错误。‎ 糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的。蛋白质的水解产物中含有氨基酸，氨基酸中含有—NH2，则推知蛋白质中除含C、H、O三元素外，还含有N元素等。B不正确。‎ 糖类中的单糖和二糖及油脂都不是高分子，多糖及蛋白质都是高分子。C不正确。‎ D选项正确。‎ ‎【答案】　D ‎8．下列叙述错误的是(　　)‎ A．乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同 B．淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同 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．乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去 ‎【解析】　A项乙烯与溴水发生加成反应，使溴水褪色，而苯不与溴水反应；B项，淀粉水解生成葡萄糖，油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解生成氨基酸；C项，石油分馏可以得到石油气、汽油、柴油、煤油、重油等，其中石油气、汽油、柴油和煤油常用作燃料，钠与煤油不反应，且密谑比煤油大，把钠保存在煤油中以隔绝空气，D项，乙醇和乙酸的酯化反应及乙酸乙酯的水解反应都是取代反应，乙酸乙酯不溶于水，与饱和Na2CO3溶液分层，乙酸与Na2CO3反应生成乙酸钠、水和二氧化碳。‎ ‎【答案】　A ‎9．硫酸在下列反应中，只起催化作用的是(　　)‎ ‎①乙酸和乙醇的酯化反应②苯的硝化反应③油脂的水解反应④淀粉的水解反应 A．①④ B．②④ C．③④ D．①③‎ ‎【解析】　首先明确硫酸在不同反应中所起的作用：酯化反应中使用浓硫酸，作催化剂和吸水剂；苯的硝化反应中浓硫酸作催化剂和吸水剂；在油脂的水解反应和淀粉的水解反应中使用稀硫酸，只作催化剂。所以答案为C选项。‎ ‎【答案】　C ‎10．下列5个有机化合物中，能够发生酯化、加成和氧化3种反应的是(　　)‎ A．①③④ B．②④⑤‎ C．①③⑤ D．①②⑤‎ ‎【解析】　醇羟基跟羧基能发生酯化反应，碳碳双键、醛基等能发生加成反应，碳碳双键、醇羟基、醛基等能被氧化。①③⑤等三种有机物都符合题设条件。‎ ‎【答案】　C ‎【点拨】　本题主要考查常见官能团的性质。碳碳双键、醇羟基、醛基、羧基等都是中学化学中常见的官能团，了解这些官能团的结构和特性等是非常重要的。高考试题经常考查它们。‎ ‎11．具有一个羟基的化合物A 10 g，与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g，并回收了未反应的A 1.3 g，则A的相对分子质量约为(　　)‎ A．98 B．116 C．158 D．278‎ ‎【解析】　设化合物A为R—OH，相对分子质量为Mr，则发生的酯化反应方程式为：‎ CH3COOH＋HO—RCH3COOR＋H2O ‎　　　　 Mr　　　　　Mr＋60－18‎ ‎　　　　 (10－1.3) g　　11.85 g ＝ 解得Mr＝116　答案为B。‎ ‎【答案】　B ‎12．在常温常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在氧气中完全燃烧，消耗氧气最多的是(　　)‎ A．甲烷 B．乙烷 C．丙烷 D．乙烯(C2H4)‎ ‎【解析】　可以分别写出反应方程式，比较烃各1 mol时的耗氧量。也可以采用简单方法处理：因为烃完全燃烧，所以产物必然是CO2和水。1 mol C耗1 mol O2、4 mol H耗1 mol O2。1 mol CH4耗2 mol O2、1 mol C2H6耗3.5 mol O2、1 mol C3H8耗5 mol O2、1 mol C2H4耗3 mol O2。‎ ‎【答案】　C ‎13．若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3 mol O2，则(　　)‎ A．x＝2，y＝2 B．x＝2，y＝4‎ C．x＝3，y＝6 D．x＝3，y＝8‎ ‎【答案】　B ‎【点拨】　根据CxHy燃烧的方程式：‎ CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ‎1 mol气态烃CxHy耗O2为(x＋) mol代入选项，得B耗O2为3 mol。‎ ‎14．2005年2月18日，英国食品标准局向英国民众发出警告，公布了359种食品中含有可能致癌的“苏丹红一号”，一时间“苏丹红一号”成为媒体关注的焦点。“苏丹红一号”的结构简式：‎ 下列关于苏丹红一号的有关叙述正确的是(　　)‎ A．苏丹红一号的分子式C18H12N2O B．苏丹红一号的相对分子质量是248 g·mol－1‎ C．苏丹红一号属于烃 D．苏丹红一号能发生加成反应 ‎【答案】　D ‎15．最近我国开始从新疆开发天然气，贯穿东西引至上海的大工程，关于天然气的下列叙述中不正确的是(　　)‎ A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷 B．改液化石油气为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量 C．天然气燃烧的废气中，SO2等污染物的含量少 D．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸 ‎【解析】　由于天然气的主要成分为CH4，燃烧后SO2相对少，故A、C两项正确。由于液化石油气还含其他气态烃(碳原子数比1大)，等体积甲烷燃烧需较少的氧气，故改为天然气时需加大天然气量，减少空气量，故B项正确。D项错，任何可燃性气体与空气达到爆炸极限后点燃都会爆炸。‎ ‎【答案】　D ‎16．下列说法正确的是(　　)‎ A．乙烯和乙烷都能发生加聚反应 B．蛋白质水解的最终产物是多肽 C．米酒变酸的过程涉及了氧化反应 D．石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程 ‎【解析】　‎ 本题考查有机化合物。乙烷分子中只存在单键，不能发生加聚反应，A选项错误；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，B选项错误；米酒变酸的过程是乙醇最终氧化生成乙酸，属氧化反应过程，C选项正确；油脂的相对分子质量小，不是高分子化合物，D选项错误。‎ ‎【答案】　C ‎17．下列除去杂质的方法正确的是(　　)‎ ‎①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2，气液分离；‎ ‎②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏；‎ ‎③除去CO2中少量的SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液洗气瓶；‎ ‎④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏。‎ A．①② B．②④ C．③④ D．②③‎ ‎【解析】　①中，光照条件下，乙烷可和Cl2发生取代反应，乙烯不反应。正确方法是：通入盛有溴水的洗气瓶；②中，乙酸可以和NaHCO3溶液反应，再经过分液、干燥、蒸馏，可精制乙酸乙酯；③中，饱和Na2CO3溶液可消耗CO2，错误；④中，乙酸和CaO反应生成离子化合物醋酸钙，蒸馏后乙醇以蒸气形式逸出，得到精制。‎ ‎【答案】　B ‎18．某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8 g和3.52 g。这种烃的化学式是(　　)‎ A．C2H6 B．C4H10 C．C5H10 D．C5H12‎ ‎【解析】　烃的相对分子质量为：29×2＝58。‎ 方法一：设烃的化学式为CxHy，据：‎ CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ‎　58　　　　　　　　　44x　　9y ‎　1.16　　　　　　　　3.52　 1.8‎ ＝，x＝4，＝，y＝10‎ 该烃化学式为C4H10。‎ 方法二：烃分子所含C、H原子的物质的量之比为：‎ n(CxHy):n(C):n(H)＝‎ :(×1):(×2)＝1:4:10‎ 即1 mol烃分子中含4 mol碳原子，10 mol氢原子。‎ 故该烃的化学式为C4H10。‎ 方法三：1.16 g烃的物质的量为：‎ ＝0.02 mol ‎1．16 g烃中碳的物质的量为：‎ ＝0.08 mol ‎1．16 g烃中氢的物质的量为：‎ ×2＝0.2 mol ‎1 mol烃中有 即该烃化学式为C4H10。‎ 方法四：最简式法：n(C):n(H)＝: ()＝2:5‎ 该烃的最简式为C2H5，最简式式量为29。‎ ‎(12×2＋5)n＝58，所以n＝2。‎ ‎【答案】　B 二、非选择题(本题包括8个小题，共46分)‎ ‎19．(6分) ‎ ‎(1)乙酸的结构简式为 (a、b、c表示方框中的原子团)。‎ a、b、c的名称是：________、________、________。b、c组成的原子团的名称为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在人造象牙中，主要成分的结构简式是CH2—O，又知其为加聚产物，则合成人造象牙的单体是________。‎ ‎(3)填写下列各有机物(或主要成分)的结构简式：‎ ‎①沼气________　②酒精________‎ ‎③淀粉________　④聚乙烯________‎ ‎⑤TNT________　⑥甘油________‎ ‎【答案】　(1)甲基、羰基、羟基　羧基 ‎(2)CH2O或HCHO ‎20．(6分)将灼热的铜丝离开酒精灯的外焰，看到铜丝表面为________色，将灼热的铜丝插入盛有乙醇的小烧杯内，铜丝表面由____________色变为____________色，上述实验反复几次，溶液由____________味变为____________味，有关化学方程式是______________和______________。反应中铜丝起______________作用。‎ ‎【答案】　黑、黑、红　醇香　刺激性的气味 ‎2Cu＋O22CuO CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O　催化 ‎21．(6分)分子组成为C3H8O的有机物A是中性液体。‎ ‎(1)该液体与金属钠反应放出氢气，A中有官能团________存在，其结构简式可能是__________或________；‎ ‎(2)在A中加入浓硫酸加热，生成相对分子质量为________的气态烃B，将B通入溴水，溴水褪色，生成油状物C，则B的结构简式是____________________，C的结构简式是__________________。‎ ‎【答案】　(1)羟基　CH3CH2CH2OH或(CH3)2CHOH ‎22．(6分) (一)石油分馏可以得到汽油。汽油是低沸点的烷烃的混合物，其分子中的碳原子数一般在C5～C12范围内，如戊烷，其分子式为________，石油分馏属于________变化(填“化学”或“物理”)。‎ ‎(二)石油裂解可获得A。已知A在通常状况下是一种相对分子量为28的气体，A通过加聚反应可以得到F，F常作为食品包装袋的材料。有机物A、B、C、D、E、F有如下图的关系。‎ ‎(1)A的分子式为________，用途为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)写出反应①的化学方程式____________________，该反应的类型是 ‎______________。‎ 写出反应②的化学方程式________________________，该反应的类型是________。‎ 写出反应③的化学方程式 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】　(一)C5H12　物理 ‎(二)(1)C2H4　可用于制聚乙烯塑料(或制乙醇)(合理答案均可)‎ ‎(2)CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH　加成反应 CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O　取代反应　nCH2＝CH2 ‎23．(5分)某研究性学习小组设计了如图所示一套实验装置来制取乙酸乙酯，A中盛有乙醇、浓硫酸和醋酸的混合液，C中盛有饱和碳酸钠溶液。‎ 已知：①氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH ‎②有关有机物的沸点：‎ 试剂 乙醚 乙醇 乙酸 乙酸乙酯 沸点(℃)‎ ‎34.7‎ ‎78.5‎ ‎117.9‎ ‎77.1‎ ‎(1)浓硫酸的作用是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若实验中用含18O的乙醇与乙酸作用，则表示该反应原理的化学方程式是 ‎____________________。‎ ‎(3)球形管B除起冷凝作用外，另一重要作用是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)反应中所用的乙醇是过量的，其目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)从C中分离出乙酸乙酯必须使用的一种仪器是______________________；分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入饱和氯化钙溶液分离出__________，再加入无水硫酸钠，然后进行蒸馏，收集77℃的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。‎ ‎【答案】　(1)催化剂　吸水剂 ‎(2)CH3COOH＋CH3CHOH CH3CO18OCH2CH3＋H2O ‎(3)防止倒吸 ‎(4)有利于酯化反应向正方向进行(增大醋酸的利用率)‎ ‎(5)分液漏斗　乙醇 ‎24．(5分)某化学课外小组查阅资料知：苯和液溴在有铁存在的条件下可反应生成溴苯和溴化氢，此反应为放热反应，他们用右图装置制取溴苯。‎ 先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。‎ 写出A中反应的化学方程式________________；‎ 实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是________，写出有关的化学方程式__________________________；C中盛放CCl4的作用是 ‎________________________________________________________________________；‎ 能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明；另一种验证的方法是向试管D加入____________，现象是________________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　苯和液溴的反应虽然没有具体学习，但根据题给条件不难写出。由于反应放热，苯和溴两种反应物的沸点较低，所以，反应液沸腾，有红棕色溴蒸气挥发出来。我们知道，氯气可以与氢氧化钠反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O或3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。将其中的“Cl”换成“Br”即得Br2与NaOH溶液反应的化学方程式，由此可知实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴。如果苯和液溴发生的是取代反应，则有HBr生成。如果苯和液溴发生的是加成反应，则无HBr生成。也就是说，如果想证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，只需检验有无HBr生成。题目已经给出检验Br－的方案，我们再回答检验氢离子的方法即可。但溴易挥发，溴化氢气体中的溴蒸气对溴化氢的检验有干扰作用，因此，在检验溴化氢前必须除去溴蒸气，这也正是C中盛放CCl4的作用。‎ ‎【答案】　C6H6＋Br2C6H5Br＋HBr↑　除去溶于溴苯中的溴　Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O或3Br2＋6NaOH===5NaBr＋NaBrO3＋3H2‎ O　除去溴化氢气体中的溴蒸气　石蕊试液　溶液变红色 ‎【点拨】　本题最大的难点在于苯与液溴的反应还没有具体学习，因而对同学们的综合能力有很高的要求。回答前面几个问题需要充分利用题目所给信息(苯和液溴在有铁存在的条件下可反应生成溴苯和溴化氢，此反应为放热反应，)并结合所学知识(苯和溴易挥发、溴蒸气为红棕色)才能准确作答。至于溴与NaOH溶液的反应则需要有很强的迁移能力。最后一个问题实际上是考查同学们对取代反应和加成反应两种重要反应类型的理解和掌握情况。‎ ‎25．(6分)为了测定一种气态烃A的化学式，取一定量的A置于一密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式，他们测得的在一定条件下的有关数据如下(图中的箭头表示气流的方向，实验前系统内的空气已排尽)：‎ 甲方案：燃烧产物浓硫酸增重2.52 g碱石灰增重1.30 g生成CO21.76 g 乙方案：燃烧产物碱石灰增重5.60 g固体减小0.64 g石灰水增重4 g。试回答：‎ ‎(1)甲、乙两方案中，你认为哪种方案能求出A的最简式？‎ ‎(2)请根据你选择的方案，通过计算求出A的最简式。‎ ‎(3)若要确定A的分子式，是否需要测定其它数据？并说明原因。‎ ‎【解析】　此题是一道关于确定分子式的定量计算题目。由题可知A物为烃，由所给H和C的物质的量之比确定分子式。‎ ‎(1)甲方案：因其能够分别求得A的燃烧产生CO、CO2和H2O(g)各是多少，进一步可求出A的C和H的原子个数比，即得A的最简式。‎ ‎(2)H2O―→m(H)―→n(H)‎ ‎2．52 g　　　　　0.28 g　　　　　0.28 mol CO2―→m(C)―→n(C)‎ ‎1．30 g＋1.76 g　0.8345 g　　　　 所以n(C):n(H)＝ mol:0.28 mol＝1:4‎ A的最简式为CH4。‎ ‎(3)因为最简式中H的含量已经达到最大，所以CH4，即为A的分子式 ‎【答案】　(1)甲方案　(2)CH4‎ ‎(3)不需要，因为最简式中H的含量已经达到最大，所以CH4即为A的分子式。‎ ‎26．(6分)标准状况下，5.6 L甲烷和乙烯的混合气体，通过足量的溴水，使溴水的质量增加了4.2 g，求混合气体中甲烷的质量。‎ ‎【解析】　溴水增加的质量即为乙烯的质量，据此可求出乙烯的体积进而求出甲烷的体积和质量。‎ 甲烷不与溴水反应，乙烯能与溴水反应生成二溴乙烷，说明乙烯的质量为4.2 g，标准状况下乙烯的体积为：‎ ×22.4 L·mol－1＝3.36 L，‎ 混合气体中甲烷的质量：‎ ×16 g·mol－1＝1.6 g ‎【答案】　混合气体中CH4的质量为1.6 g。‎ ‎ ‎