高考化学一轮复习方案 化石燃料与有机化合物——甲烷乙烯苯 6页

第二十六单元　化石燃料与有机化合物——甲烷、乙烯、苯 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．乙烯的结构简式可表示为CH2CH2‎ B．苯、乙醇、乙酸都能发生取代反应 C．甲烷可以与氯气反应，而乙烯不能与氯气反应 D．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷 ‎2．[2012·信阳模拟] 下列与有机化合物有关的化学用语正确的是(　　)‎ A．甲烷分子的球棍模型为 B．聚乙烯的结构简式为CH2===CH2 C．乙烷的电子式为HC·×,×·H,H ∶C·×,×·H,H )H D．一氯甲烷的结构式为CH3Cl ‎3．下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是(　　)‎ A．溴苯　　　　　　　‎ B．对二甲苯 C．乙烷 ‎ D．丙烯 ‎4．[2012·济南模拟] 下列变化中发生取代反应的是(　　)‎ A．苯与溴水混合，水层褪色 B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 C．甲苯制三硝基甲苯 D．苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷 ‎5．写出下列各烷烃的分子式。‎ ‎(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍________。‎ ‎(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。‎ ‎(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气________。‎ ‎(4)0.1 mol烷烃D完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2 L________。‎ ‎6．[2012·济南模拟] 下列关于常见有机化合物的说法中，正确的是(　　)‎ A．乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 B．分子式为C5H12的有机物只有三种，它们互为同分异构体 C．石油、天然气和煤的主要成分都是烷烃 D．己烯和苯都能使溴水褪色，故不能用溴水鉴别己烯和苯 ‎7．[2012·福州期末] 下列关于有机物的说法错误的是(　　)‎ A．CCl4可由CH4制得，可萃取碘水中的碘 B．石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物 C．甲烷和氯气发生取代反应需光照 D．CH4不能使酸KMnO4溶液褪色，因此甲烷不能发生氧化反应 ‎8．[2012·广东十校联考] 如图K26－1所示是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是(　　)‎ 图K26－1‎ A．甲能使酸性KMnO4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 ‎ ‎9．下列反应中，属于取代反应的是(　　)‎ ‎①CH3CH===CH2＋Br2CH3CHBrCH2Br ‎②CH3CH2OHCH2===CH2＋H2O ‎③CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O ‎④C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O A．①② B．③④‎ C．①③ D．②④‎ ‎10．[2012·福州模拟] 下列关于有机物的说法正确的是(　　)‎ A．CH4与Cl2以体积比1∶4混合，光照时可制得纯净的CCl4‎ B．煤的干馏可以得到苯、甲苯等重要的化工原料 C．苯与酸性KMnO4溶液混合振荡、静置分层，下层液体为无色 D．常用于给“打火机”充气的丁烷，通常状况下应为液体 ‎11．[2012·东山模拟] 下列叙述不正确的是(　　)‎ A．除去甲烷中混有的乙烯可以将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 B．等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量相同 C．同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一 D．乙醇和乙酸生成酯和酯的水解反应都属于取代反应 ‎12．[2012·汕头模拟] A～G是几种烃的分子球棍模型(如图K26－2所示)，据此回答下列问题：‎ 图K26－2‎ ‎(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填对应字母)________；‎ ‎(2)能够发生加成反应的烃有(填数字)________________________________________________________________________种；‎ ‎(3)一卤代物种类最多的是(填对应字母)________________________________________________________________________；‎ ‎(4)写出F发生溴代反应的化学方程式________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎13．[2012·泊头模拟] 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：‎ 图K26－3‎ 根据要求填空：‎ ‎(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________(填编号)。‎ 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________(填编号)。‎ A．CH4　B．CH3Cl　C．CH2Cl2　D．CHCl3　E．CCl4‎ ‎14．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)，将产生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的还原性的杂质气体，由此他提出必须先把杂质除去，再与溴水反应。‎ ‎(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________________________________________________________________________‎ ‎(填字母)。‎ 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)乙同学推测乙烯中可能含有的一种杂质气体是__________，它与溴水发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 在验证过程中必须全部除去。‎ ‎(3)为确认并除净乙烯中的还原性气体杂质而验证乙烯与溴水发生的反应，乙同学设计下列实验装置(Ⅰ→Ⅳ)。‎ 图K26－4‎ ‎①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是：Ⅰ________；Ⅱ________；Ⅲ________；Ⅳ________(将下列有关试剂的序号填入空格内)。‎ A．品红溶液　B．NaOH溶液　C．浓H2SO4　D．酸性KMnO4溶液　E．溴水 ‎②确认乙烯中还原性气体杂质的现象是________________________________；使用装置Ⅱ的目的是________________________________；使用装置Ⅲ的目的是________________________________。 ‎ ‎(4)乙同学为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，他采用了以下两种方法：‎ ‎ 方法一：用pH试纸来测反应前后溶液的酸性，若酸性未明显增强，说明发生的是________________，反之为________________。‎ 方法二：用AgNO3溶液检验Br－，但要注意此时乙烯必须是过量的，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎1．B　[解析] 乙烯的结构简式应该为CH2===CH2，A项错；苯和液溴(三溴化铁作催化剂)、浓硝酸(浓硫酸作催化剂)均可发生取代反应，乙醇和乙酸的酯化反应也属于取代反应，B项正确；甲烷可以与氯气发生取代反应，而乙烯与氯气发生加成反应，C项错；液化石油气的主要成分是丁烷、丙烷、丙烯、乙烷等，天然气的主要成分是甲烷，D项错。‎ ‎2．C　[解析] 本题主要考查高考重点有机化学中的化学用语知识。是甲烷的比例模型，A错；聚乙烯中不含碳碳双键，B错；一氯甲烷的分子式为CH3Cl，D错。‎ ‎3．A　[解析] 对二甲苯(CH3CH3)和丙烯(CH3—CH===CH2)的分子结构中均含有甲基，由乙烷的分子结构可知，分子中所有原子一定不在同一平面上，由苯的分子结构可知，溴苯(Br)分子中所有原子共平面。‎ ‎4．C　[解析] A中苯与溴水不反应，但萃取了溴水中的溴；B、D 两项均属于加成反应。‎ ‎5．(1)C6H14‎ ‎(2)C99H200‎ ‎(3)C14H30‎ ‎(4)C3H8‎ ‎[解析] (1)M＝2 g/mol×43＝86 g/mol，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。‎ ‎(2)由CnH2n＋2得2n＋2＝200，n＝99，该烷烃的分子式为C99H200。‎ ‎(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知其分子中应含有30个氢原子，则其分子式为C14H30。‎ ‎(4)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为＝0.5 mol。所以＝5，n＝3，即D的分子式为C3H8。‎ ‎6．B　[解析] 聚乙烯分子结构中无碳碳双键，不能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，A错误；煤是有机物和无机物组成的复杂的混合物，C错误；己烯使溴水褪色是由于发生了加成反应，反应后得到的有机层为无色液体，而苯萃取溴水中的溴，得到无色的水层和溴的苯溶液，D错误。‎ ‎7．D　[解析] CH4的取代反应可制得CCl4；石油和天然气的主要成分都是烃；CH4的燃烧是氧化反应。‎ ‎8．C　[解析] 甲是甲烷，不能被酸性KMnO4溶液氧化，A错；乙是乙烯，与溴水发生加成反应，B错；丙是苯，苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，C正确；丁是乙醇，在浓硫酸作用下与乙酸发生取代反应(酯化反应)，D错。 ‎ ‎9．B　[解析] 反应①为加成反应，反应②为消去反应，反应③是酯化反应，反应④是苯的硝化反应，其中③④均属于取代反应。‎ ‎10．B　[解析] CH4与Cl2不论以何体积比混合，光照时都不能制得纯净的CCl4，A项错；苯的密度比水小，故苯与酸性KMnO4溶液混合后，苯在上层，下层液体(KMnO4溶液)为紫色，C项错；丁烷通常状况下为气态，D项错。‎ ‎11．A　[解析] 乙烯通过酸性高锰酸钾溶液时被氧化成CO2，又引入新杂质，故A项错。‎ ‎12．(1)D ‎(2)4‎ ‎(3)G ‎(4)＋Br2Br＋HBr ‎[解析] 由球棍模型可知：A为CH4，B为C2H6，C为C2H4，D为C2H2，E为C3H8，F为，G为CH3。‎ ‎13．(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 ‎[解析] (1)浓H2SO4吸水，可干燥混合气体。‎ ‎(2)CH4和Cl2在漫射光条件下发生如下反应：‎ CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl；CH4＋3Cl2CHCl3＋3HCl；CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。所以V(Cl2)/V(CH4)≥4时生成氯化氢最多，故x≥4。‎ ‎(3)过量的氯气进入D装置，发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，所以D装置可以吸收过量的Cl2。‎ ‎(4)E为防倒吸装置，烧杯中含有水，可吸收HCl。‎ ‎(5)盐酸与有机物不互溶，故可用分液法；尾气为气体，故尾气成分是多余的CH4和产物CH3Cl。‎ ‎14．(1)不能　A、C ‎(2)SO2　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ‎(3)①A　B　A　E　②装置Ⅰ中的品红溶液红色褪去　除去SO2　检验SO2是否已除尽 ‎(4)加成反应　取代反应　如果乙烯少量即使发生的是加成反应，由于过量溴水中含有溴离子，同样会产生浅黄色沉淀，从而得出错误的判断 ‎[解析] 根据实验过程中有刺激性气味的气体产生，结合反应物，可判断是浓硫酸在反应过程中将一部分乙醇氧化而本身被还原为SO2。而SO2也能使溴水褪色，发生氧化还原反应，因此使溴水褪色的不一定是乙烯，也不一定发生的是加成反应。又因为CH2===CH2和SO2都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，因此溴水和酸性高锰酸钾溶液都不能确认混合气体中是否含有SO2，由于CH2===CH2不与NaOH溶液反应也不与品红溶液反应，而SO2却能与之反应，且SO2与品红溶液反应后有明显的褪色现象，故可利用此性质差异，先检出SO2，再利用装置Ⅲ确认SO2除净后，才能验证乙烯与溴水发生的反应。如何判断乙烯与溴水的反应不是取代反应呢？只能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，还应有HBr生成，可以设法证明反应后的溶液中无HBr，则可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。检验HBr可用两种方法，方法一：用pH试纸来测反应后溶液的酸性，若酸性未增强，说明发生的是加成反应，反之为取代反应；‎ 方法二：取反应后的溶液少许于试管中，滴加AgNO3溶液，若不产生浅黄色沉淀，则说明发生的是加成反应，反之为取代反应。但要注意此时乙烯必须是过量的，因为如果乙烯少量，即使发生的是加成反应，由于过量溴水中含有溴离子，同样会产生浅黄色沉淀，从而得出错误的判断。‎