2020届高考化学一轮复习几种常见的烃作业 14页

考点29　几种常见的烃 ‎[题组一　基础小题]‎ ‎1．下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是(　　)‎ A．甲苯 B．硝基苯 C．2甲基丙烯 D．2甲基丙烷 答案　D 解析　苯环为平面结构，故甲苯和硝基苯中的所有碳原子均在同一平面内，A、B项不符合题意；碳碳双键上连接的原子在同一平面内，2甲基丙烯中的碳原子均连接在碳碳双键上，C项不符合题意；2甲基丙烷可以看做甲烷分子中3个氢原子被3个甲基代替，4个碳原子不可能在同一平面内，D项符合题意。‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．用溴的四氯化碳溶液可鉴别CH4和C2H4‎ B．苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸加热发生加成反应 C．煤的干馏、石油的分馏都只发生了物理变化 D．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应 答案　A 解析　CH4不能与溴的四氯化碳溶液反应，C2H4能够与溴发生加成反应，使其褪色，A项正确；苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸发生取代反应，生成硝基苯，B项错误；煤的干馏是将煤在隔绝空气的条件下加强热的过程，为化学变化，石油的分馏是物理变化，C项错误；苯能燃烧，即能发生氧化反应，D项错误。‎ ‎3．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 答案　C 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2种和3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。‎ ‎4．下列有关有机物的说法正确的是(　　)‎ A．只用一种试剂无法鉴别四氯化碳、己烷、己烯 B．可以用酸性高锰酸钾溶液区分苯和甲苯 C．甲烷、乙烯、苯分子中所有原子都在同一平面上 D．乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键，均可被酸性KMnO4溶液氧化 答案　B 解析　加入溴水，四氯化碳、己烷均能萃取溴单质，四氯化碳在下层，己烷在上层，己烯与溴水发生加成反应，使溴水褪色，能鉴别，A项错误；甲苯能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯不可以，B正确；甲烷分子为正四面体结构，所有原子不在同一平面内，C项错误；D项，聚乙烯分子中没有碳碳双键，错误。‎ ‎5．下列图示最能真实体现甲烷实际结构的是(　　)‎ 答案　D 解析　比例模型不仅能体现分子的空间结构，还能体现原子的相对大小关系。‎ ‎6．下列化合物中既能使酸性KMnO4溶液褪色，还能使溴水褪色的是(　　)‎ A．甲烷 B．乙烯 C．苯 D．乙醇 答案　B 解析　甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，A错误；乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化，能与溴水发生加成反应，能使两种溶液都褪色，‎ B正确；苯不能使酸性KMnO4 溶液褪色，C错误；乙醇不能使溴水褪色，D错误。‎ ‎7．下列有关苯及其同系物的说法错误的是(　　)‎ A．苯在空气中燃烧，火焰明亮伴有浓烟 B．用酸性高锰酸钾溶液验证苯环上是否存在碳碳双键 C．苯能与氢气在一定条件下发生加成反应 D．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明甲基使苯环变活泼 答案　D 解析　苯的含碳量高，在空气中燃烧时火焰明亮伴有浓烟，A项正确；酸性高锰酸钾可以氧化碳碳双键，因此可以用酸性高锰酸钾溶液验证苯环上是否存在碳碳双键，B项正确；一定条件下，苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，C项正确；甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯环使甲基变活泼，D项错误。‎ ‎8．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是(　　)‎ A．甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状液体生成；乙烯与水生成乙醇的反应 D．在苯中滴入溴水，使溴水褪色；乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷 答案　C 解析　A项甲烷与氯气混合后光照发生取代反应，而乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应；B项乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，苯与氢气在一定条件下发生反应生成环己烷属于加成反应；C项苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成，发生取代反应，乙烯与水生成乙醇的反应属于加成反应；D项在苯中滴入溴水，由于萃取，使溴水褪色，乙烯制氯乙烷的反应属于加成反应，所以正确答案为C。‎ ‎9．苯环的结构中，不存在单双键交替结构，下列可以作为证据的事实是(　　)‎ ‎①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色　②实验测得邻二溴苯仅有一种结构　③苯不因化学反应使溴水褪色　④苯分子中6个C—H完全相同 A．①②③④ B．①②③ C．①③ D．①③④‎ 答案　B 解析　若苯分子中存在单双键交替结构，则类似于烯烃，能使溴水、‎ 酸性高锰酸钾溶液褪色(前者为加成反应，后者为氧化反应)，邻二溴苯的结构有两种。但不管是不是单双键交替结构，6个C—H都完全相同。‎ ‎10．下列有关有机物结构、性质的说法正确的是(　　)‎ A．甲烷和苯都没有同分异构体 B．甲苯的分子中所有碳原子在同一平面上 C．苯和乙烯都能使溴水褪色，均与溴水发生加成反应 D．乙烯在工业上主要通过石油分馏得到 答案　B 解析　苯有同分异构体，A错误；甲苯可以看做甲基取代苯环上一个氢原子，故所有碳原子在同一平面上，B正确；苯分子中不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，苯能萃取溴水中的溴而使溴水褪色，C错误；石油裂解是生产乙烯的主要方法，D错误。‎ ‎[题组二　高考小题]‎ ‎11．(2018·全国卷Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是(　　)‎ A．与环戊烯互为同分异构体 B．二氯代物超过两种 C．所有碳原子均处同一平面 D．生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2‎ 答案　C 解析　螺 [2,2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式也是C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A正确；分子中的8个氢原子完全相同，二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子，也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上的氢原子，因此其二氯代物超过两种，B正确；由于分子中5个碳原子均是饱和碳原子，而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体，所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上，C错误；戊烷比螺[2,2]戊烷多4个氢原子，所以生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2，D正确。‎ ‎12．(2018·全国卷Ⅲ)‎ 苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是(　　)‎ A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯 答案　C 解析　苯乙烯中有苯环，在铁粉存在的条件下，溴可以取代苯环上的氢原子，A正确。苯乙烯中有碳碳双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确。苯乙烯与HCl发生加成反应，得到的是氯代苯乙烷，C错误。苯乙烯中有碳碳双键，可以通过加聚反应得到聚苯乙烯，D正确。‎ ‎13．(2017·全国卷Ⅰ)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是(　　)‎ A．b的同分异构体只有d和p两种 B．b、d、p的二氯代物均只有三种 C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面 答案　D 解析　苯的同分异构体还有等，A错误；b的二氯代物有3种，d的二氯代物有6种、，p的二氯代物有3种，B错误；b、p不能与酸性高锰酸钾溶液反应，C错误；d、p中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，D正确。‎ ‎14．(2017·北京高考)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：‎ ‎　‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．反应①的产物中含有水 B．反应②中只有碳碳键形成 C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物 D．图中a的名称是2甲基丁烷 答案　B 解析　由题图可知，反应①中CO2与H2反应生成了CO，据原子守恒推知，还生成H2O，A正确；反应②中，CO与H2反应生成了(CH2)n，结合原子守恒可知，该反应中还生成H2O，故反应②中有碳碳键、碳氢键和氢氧键形成，B错误；汽油的主要成分是C5～C11的烃类混合物，C正确；题图中有机物a的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，其名称为2甲基丁烷，D正确。‎ ‎15．(2016·全国卷Ⅰ)下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)‎ A．2甲基丁烷也称为异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl有3种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 答案　B 解析　2甲基丁烷含有5个碳原子，也可称为异戊烷，A项错误；乙烯与水发生加成反应生成乙醇，B项正确；—C4H9有4种结构，故C4H9Cl(一氯丁烷)有4种同分异构体，C项错误；油脂不属于高分子化合物，D项错误。‎ ‎16．(2016·全国卷Ⅲ)已知异丙苯的结构简式如下 ，下列说法错误的是(　　)‎ A．异丙苯的分子式为C9H12‎ B．异丙苯的沸点比苯高 C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D．异丙苯和苯为同系物 答案　C 解析　异丙苯的结构简式为，其分子式为C9H12，A项正确；异丙苯的相对分子质量大于苯，故其沸点比苯高，B项正确；异丙苯分子中与苯环直接相连的碳原子和其他四个原子以单键相连构成四面体结构，故碳原子不可能都处于同一平面，C项错误；异丙苯与苯结构相似，分子组成上相差3个CH2原子团，和苯互为同系物，D项正确。‎ ‎[题组三　模拟小题]‎ ‎17．(2019·山西大同质检)某有机物的结构简式为 ‎，其分子结构中处在同一平面内的原子最多有(　　)‎ A．15个 B．16个 C．17个 D．18个 答案　C 解析　中苯环共面，有12个原子共面，乙烯共面，有6个原子共面，而且苯环与乙烯基之间单键可360°旋转，故其也可能与苯环在同一平面，同理也可能再旋转让甲基上一个氢原子与苯环共面，故12＋1＋4最多有17个原子共面，C正确。‎ ‎18．(2019·湖南六校联考)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是(　　)‎ A．将溴水加入苯中，溴水的颜色变浅，这是由于发生了加成反应 B．苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键 C．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2O D．一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应 答案　A 解析　苯使溴水褪色是由于溴在苯中的溶解度比在水中的大，为萃取过程，A项错误；苯能与H2发生加成反应，苯不能与溴水发生加成反应，可证明苯分子中碳碳键的特殊性，B项正确；乙烷的分子式为C2H6，丙烯的分子式为C3H6，故1‎ ‎ mol乙烷和丙烯的混合物完全燃烧，可生成3 mol H2O，C项正确；一定条件下，Cl2能够与甲苯的侧链或苯环上的氢发生取代反应，D项正确。‎ ‎19．(2018·福建厦门质检)已知 (异丙烯苯) ‎ ‎ ‎ ‎ (异丙苯)，下列说法错误的是(　　)‎ A．该反应属于加成反应 B．异丙苯的一氯代物共有6种 C．可用溴水鉴别异丙烯苯和异丙苯 D．异丙苯是苯的同系物 答案　B 解析　A项，异丙烯苯中支链上的碳碳双键与H2发生加成反应得到异丙苯，正确；B项，异丙苯中只有5种H原子，一氯代物有5种，错误；异丙烯苯中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应使溴水褪色，而异丙苯不可以与溴水反应，可以鉴别，正确；D项，异丙苯中只有1个苯环，取代基为异丙基，与苯互为同系物，正确。‎ ‎[题组一　基础大题]‎ ‎20．现有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种有机物。同质量的以上物质中，在相同状况下体积最大的是__________；同质量的以上物质完全燃烧时，耗氧量最大的是__________；同状况、同体积的以上物质燃烧时，耗氧量最大的是__________；同质量的以上物质完全燃烧时，生成CO2的量最多的是__________，生成H2O的量最多的是__________。‎ 答案　CH4　CH4　C3H6　C3H4　CH4‎ 解析　相同质量的烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量由决定，越大，耗氧量越大，且生成H2O的量越多，生成CO2的量越少；相同物质的量的烃完全燃烧时的耗氧量由决定，同碳(x)看氢(y)，同氢(y)看碳(x)，‎ ‎1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相同。‎ ‎21．为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O)，将生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。‎ 乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此提出必须先除去，再与溴水反应。‎ 请你回答下列问题：‎ ‎(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是________(填编号)。‎ A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应 B．使溴水褪色的反应，就是加成反应 C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯 D．使溴水褪色的物质，就是乙烯 ‎(2)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是________，它与溴水反应的化学方程式是________________________，在验证过程中必须全部除去。为此，乙同学设计了如图所示的实验装置：‎ 请回答Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是：Ⅰ________、Ⅱ________、Ⅲ________。‎ A．品红溶液 B．NaOH溶液 C．溴水 D．酸性高锰酸钾溶液 ‎(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)不能　AC ‎(2)SO2　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　B　A　C ‎(3)如发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证 解析　在制备乙烯过程中，由于浓硫酸具有脱水性、强氧化性，最终可以将一部分乙醇氧化，本身被还原成SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴还原，所以，要想证明乙烯能与溴水反应，必须除去SO2，可用NaOH溶液。在Ⅰ装置后必须加一个盛有品红溶液的试剂瓶，确认完全除去SO2后将气体通入盛有溴水的试管中，溴水褪色，则一定是乙烯与溴水反应的结果。但不能认为二者一定发生的是加成反应。根据两种反应的特点，加成反应只有一种产物，而取代反应除了有机产物外，还有HBr生成，故测定溶液的酸性可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。‎ ‎22．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 ‎59‎ ‎156‎ 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15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白雾产生，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10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；‎ ‎②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL ‎ 水洗涤。用NaOH溶液洗涤的目的是___________________________________________________________；‎ ‎③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是________。‎ ‎(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________。‎ 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________。‎ A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL 答案　(1)HBr　吸收HBr和Br2　(2)②除去HBr和未反应的Br2　③干燥　(3)苯　C　(4)B 解析　(1)铁屑与Br2反应生成的FeBr3作催化剂，a中反应为，HBr气体遇到水蒸气会产生白雾。装置d的作用是进行尾气处理，吸收HBr和挥发出的溴蒸气。‎ ‎(2)②未反应完的溴易溶于溴苯中，成为杂质。由于溴在水中的溶解度较小，却能与NaOH反应，用NaOH溶液洗涤的目的是除去HBr和未反应的Br2。③分出的粗溴苯中混有水，无水氯化钙的作用就是除水。‎ ‎(3)苯与溴苯互溶，但(2)中分离操作中没有除去苯，所以经过上述操作后，溴苯中的主要杂质是苯。根据苯与溴苯的沸点有较大差异，用蒸馏的方法进行分离。‎ ‎(4)假定4.0 mL液溴全部加入到a容器中，则其中的液体体积约为19 mL。蒸馏烧瓶中所盛液体的体积应为容器容积的～，所以选择50 mL为宜。‎ ‎[题组二　高考大题]‎ 近3年内此考点无大题出现 ‎[题组三　模拟大题]‎ ‎23．(2019·杭州质检)A、B均是煤干馏所得的烃类物质，都是重要的化工原料，A气体在标准状况下的密度为1.25 g/L，其转化关系如图：‎ 请回答：‎ ‎(1)A中官能团的名称为________；B→D的反应类型是________。‎ ‎(2)写出C＋E→F的反应方程式：________________________________。‎ ‎(3)下列说法正确的是________。‎ A．有机物A在催化剂条件下与水反应后的产物与E互为同系物 B．只用水一种试剂就可以将C、D、F三种样品区分出来 C．有机物B能与溴水发生取代反应使溴水褪色 D．煤的气化、液化也是综合利用煤的方法，都属于物理变化 答案　(1)碳碳双键　取代反应 ‎(2)CH3COOH＋CH3OHCH3COOCH3＋H2O ‎(3)AB 解析　(1)A的摩尔质量M＝1.25 g/L×22.4 L/mol＝28 g/mol，A为CH2===CH2，其官能团为碳碳双键，液体B为苯，由苯生成硝基苯发生了取代反应。‎ ‎(2)CH2===CH2被催化氧化为CH3COOH，焦炭与水蒸气反应生成CO和H2，CO和H2在催化剂作用下生成CH3OH，CH3COOH与CH3OH在浓硫酸作用下发生取代反应生成乙酸甲酯和水。‎ ‎(3)A项，CH3CH2OH与CH3OH互为同系物，正确；B项，CH3COOH溶于水，硝基苯不溶于水且密度比水大，乙酸乙酯不溶于水且密度比水小，正确；C项，苯萃取溴水中的溴，而使溴水褪色，错误；D项，煤的气化、液化均属于化学变化，错误。‎ ‎24．(2018·陕西名校阶段联考)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经成为现实，某化学兴趣小组在实验室模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：‎ 根据要求填空：‎ ‎(1)装置A中反应的化学方程式为______________________________。‎ ‎(2)B装置有三种功能：①控制气流速度；②________________________；③________。‎ ‎(3)设＝x，理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是________。‎ ‎(4)E装置的作用是________。‎ A．收集气体 B．吸收氯气 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢 ‎(5)E装置中除了有盐酸生成外，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，其尾气处理的主要成分是________。‎ A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3　 E．CCl4‎ 答案　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(2)②使气体混合均匀　③干燥气体 ‎(3)x≥4　(4)CD ‎(5)分液　AB 解析　(1)MnO2与浓盐酸在加热条件下产生Cl2。‎ ‎(2)B装置除具有控制气流速度之外，还有均匀混合气体的作用，此外生成的氯气中含有水，因浓硫酸具有吸水性，则具有干燥作用。‎ ‎(3)氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1 mol氯气可取代1 mol H原子生成1 mol HCl，设＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4。‎ ‎(4)生成的HCl极易溶于水，选用干燥管是为了防止倒吸。‎ ‎(5)E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液的方法分离；甲烷与氯气发生取代反应生成的产物中，只有一氯甲烷是气体，故尾气中含有一氯甲烷，同时尾气中还可能有过量的甲烷。‎