第2章 烃和卤代烃 习题练习 （答案） 2022-2023高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修3

第2章《烃和卤代烃》 习题练习
一、单选题
1．有关烯烃的下列说法中，正确的是
A．分子式是C4H8的烃一定是烯烃
B．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
C．烯烃使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型不同
D．二烯烃与溴发生加成反应的产物都可能有三种
2．下列各组反应物如果改变某一条件，生成物种类一定不变的是
A．与：改变温度 B．与氨水：改变氨水浓度
C．和浓硫酸：改变温度 D．与共热：改变溶剂种类
3．下列分子中的所有原子都处于同一平面的是
A．乙烷 B．乙烯 C．丙烯(CH2=CH-CH3) D．正丁烷
4．有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是
A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个价键
B．碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环
C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同
D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形
5．下列各组物质中，能用高锰酸钾溶液鉴别的是
A．乙炔、乙烯 B．甲苯、乙烯 C．甲烷、甲苯 D．乙醛、乙炔
6．设NA为阿伏伽德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为NA
B．50mL 18.4 mol L-1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
C．标准状况下22.4LHF含有的质子数为10NA
D．10g 46%的乙醇水溶液中，氧原子的个数为0.4NA
7．桥连多环烃(分子式为)拓展了人工合成有机物的技术。下列有关该烃的说法正确的是
A．分子中含有4个五元环 B．一氯代物只有4种
C．能使酸性溶液褪色 D．所有碳原子处于同一平面
8．苯、乙烯、乙炔相比较，下列叙述中，错误的是
A．分子内所有原子均处于同一平面内
B．都能发生加成反应
C．均能被酸性高锰酸钾氧化
D．乙烯和乙炔易发生加成反应，苯易发生取代反应
9．已知C—C单键可以绕键轴旋转，其结构简式可表示为的烃，下列说法中正确的是
A．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
B．该烃是苯的同系物
C．分子中最多有4个碳原子处于同一直线上
D．该烃的一氯代物只有两种
10．苝存在于煤焦油中，吸入或接触皮肤会对机体造成不可逆损伤，主要用于有机合成和光电池材料，结构简式如图所示。下列有关苝的说法错误的是
A．分子式为C20H12 B．分子中所有碳原子共平面
C．一氯代物有3种 D．1mol苝最多能消耗12molH2
11．磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．电负性： N>O>C
B．该有机物中碳原子只采取sp2杂化
C．基态氮原子核外有7种空间运动状态的电子
D．PO的键角大于PO的键角
二、填空题
12．回答下列问题：
(1)下图均是由4个碳原子结合成的5种有机物(氛原子没有画出)。
五种物质中4个碳原子可能处于同一平面的有___________(填字母)
(2)某化工厂生产的某产品只含碳，氢，氧三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键，双键等)。
①该有机物中○表示的原子为___________(用化学符号表示。下同)。表示的原子为___________。表示的原子为___________。
②该产品的结构简式为___________。
13．根据题示条件，回答相关问题。
(1)相对分子质量为70的烯烃的分子式为_______；若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃，则该烯烃的可能的结构简式为_______。
(2)有机物A的结构简式为。
①用系统命名法命名A_______。
②若A是单烯烃与氢气加成后的产物，则该单烯烃可能有_______种结构。
③若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到，且该烯烃是一个非常对称的分子构型，有顺、反两种结构。则A的这种同分异构体的结构简式为_______。该烯烃的2种(顺反异构)结构简式为_______。
(3)某烃A的密度是相同条件下氢气密度的42倍。
①烃A的分子式为_______。
②若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为_______。
③若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能为(写名称)_______。
14．A的分子式为，且A能与在作催化剂并加热的条件下生成，则A的化学名称为_______。
15．石油裂解可得到重要的化工原料乙烯(CH2=CH2)，有关乙烯的部分转化关系如下图：
回答下列问题：
(1)乙烯的分子式为_______。
(2)乙二醇中官能团的名称是_______，结构简式为_______。
(3)1，2-二溴乙烷的结构简式为_______。
(4)1，2-二溴乙烷生成乙二醇的反应类型是_______。
(5)由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式为_______
16．由丙烯合成硝化甘油(三硝酸甘油酯)可采用下列三步反应：
已知：
写出①②③各步反应的化学方程式，并分别注明其反应类型：
①_________；
②_________；
③_________。
三、有机推断题
17．化合物H(硝苯地平)是一种治疗高血压的药物，其一种合成如下：
已知：
回答下列问题：
(1)②的反应类型_______
(2)E的官能团的名称为_______
(3)G的结构简式为_______。
(4)反应①的化学方程式_______
(5)H中有_______种不同环境的氢原子。
(6)M与D互为同分构体，同时满足下列条件的M的结构有_______种。写出其中任一种结构简式_______
a．能发生银镜反应，遇FeCl3显紫色。
b．结构中存在-NO2。
c．核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积之比为1：2：2：2。
(7)设计由HO(CH2)7OH和乙醇为起始原料制备的合成路线______(无机试剂、反应条件试剂任选)。
18．CH2=CH—CH=CH2在一定条件下存在以图转化关系：
(1)用系统命名法命名A为_______。
(2)CH2=CH—CH=CH2能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，二者褪色的反应原理_______(填“相同”或“不相同”)
(3)已知：同一个碳原子上连有两个碳碳双键是不稳定的。烯烃C是CH2=CH-CH=CH2的一种同分异构体，则烯烃C的结构简式为_______(任写一种即可)。
(4)已知：，则两分子CH2=CH—CH=CH2反应的产物是_______。
(5)环戊二烯()与CH2=CH-CH=CH2具有相似的化学性质。与Br2以1：1发生加成反应生成的产物为_______(写结构简式)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
（北京）股份有限公司
（北京）股份有限公司
参考答案：
1．C
【详解】A．分子式为C4H8的烃可以是烯烃，也可以是环烷烃，故A错误；
B．烯烃分子中，与双键碳原子相连的原子处于同一平面上，而其他的原子则不一定处于该平面上，如丙烯CH3-CH═CH2分子中，-CH3上的三个氢原子最多只有一个氢原子在这个平面上，故B错误；
C．烯烃中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而酸性KMnO4溶液使褪色，反应类型不一样，故C正确；
D．并非所有的二烯烃与溴的加成产物有三种，比如1,3-丁二烯烃，其与溴发生1,4-加成和1,2-加成后，产物只有两种，故D错误；
答案选C。
2．B
【详解】A．Na与O2的反应中，常温下生成氧化钠，加热生成过氧化钠，改变温度后的得到的产物不同，A不符合题意；
B．AlCl3与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，与氨水的浓度无关，改变氨水浓度，生成物种类不变，B符合题意；
C．Fe和浓硫酸在常温下发生钝化现象生成铁的氧化物，若加热生成硫酸铁、水和二氧化硫，改变温度后得到的产物不同，C不符合题意；
D．CH3CH2Br与NaOH共热，若溶剂为水时发生水解反应生成乙醇，若溶剂为乙醇时发生消去反应生成乙烯，改变溶剂种类后得到的产物不同，D不符合题意；
故选B。
3．B
【详解】由甲烷结构知，单键碳原子与其所连4个原子空间构型为四面体结构，所有原子不可能都共面，故乙烷、正丁烷所有原子不可能都共面，丙烯中第3个碳原子为单键碳，所连原子不可能都共面，乙烯为平面形结构，所有原子均共面，综上所述，选项B符合题意；
答案选B。
4．B
【详解】A．碳的原子序数为6，碳原子最外层有4个电子，每个碳原子可形成4个价键，A正确；
B．碳原子间不但能形成碳链，还可以形成碳环，如环丁烷()，B错误；
C．在CH4分子中，形成4个碳氢键，四个碳氢键的键长与键能均相同，C正确；
D．饱和碳与周围四个原子形成四面体结构，因此正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形，D正确；
答案选B。
5．C
【详解】A．乙炔和乙烯都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙炔和乙烯，故A错误；
B．甲苯和乙烯都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯和乙烯，故B错误；
C．甲烷不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，甲苯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则用酸性高锰酸钾溶液甲烷和甲苯能鉴别，故C正确；
A．乙醛和乙炔都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醛和乙炔，故D错误；
故选C。
6．D
【详解】A．乙烯、丙烯符合通式为CnH2n，14g该混合气体中含有氢原子物质的量为=2mol，故A错误；
B．铜只与浓硫酸反应，不与稀硫酸反应，浓硫酸与足量铜微热反应时，浓硫酸的浓度逐渐降低，达到某一浓度时，反应停止，本题生成二氧化硫物质的量小于0.46mol，故B错误；
C．标准状况下，HF不是气体，不能直接运用22.4L/mol进行计算，故C错误；
D．乙醇水溶液中，含有氧元素的物质是乙醇、水，10g46%乙醇水溶液中，氧原子物质的量为=0.4mol，故D正确；
答案为D。
7．A
【详解】A．为便于描述，该有机物分子中的碳原子我们进行如下编号； 。该有机物分子中，含有4个五元环，它们分别由下列5个数字对应的碳原子构成；(1、2、3、10、9)，(3、4、11、9、10)，(5、6、11、9、10)，(6、7、8、9、11)，A项正确；
B．在该有机物分子中，共有5种氢原子，它们是1(或8)、2(或7)、3(或6)、4(或5)、10(或11)对应的碳原子上的氢原子，所以其一氯代物有5种，B项错误；
C．该有机物中都是饱和键，不能使酸性溶液褪色，C项错误；
D．该有机物分子中的碳原子均为饱和碳原子，所有碳原子不可能在同一平面内，D项错误。
故选A；
8．C
【详解】A．苯分子是平面结构，12个原子在同一平面内，乙烯是平面结构，6个原子在同一平面内，乙炔是直线结构，4个原子在同一直线上，故A正确；
B．苯、乙烯、乙炔在催化剂作用下与氢气都能发生加成反应，故B正确；
C．苯不能被酸性高锰酸钾氧化，故C错误；
D．乙烯含有碳碳双键、乙炔含有碳碳三键，因此乙烯和乙炔易发生加成反应，苯和液溴在催化剂溴化铁作用下易发生取代反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
9．A
【详解】A．甲基与苯环平面结构通过单键相连，甲基的C原子处于苯的H原子位置，所以处于苯环这个平面。两个苯环相连，与苯环相连的碳原子处于另一个苯的H原子位置，也处于另一个苯环这个平面，由于甲基碳原子、甲基与苯环相连的碳原子、苯环与苯环相连的碳原子，处于一条直线，所以至少有10个碳原子共面，故A正确；
B．该有机物含有2个苯环，不是苯的同系物，故B错误；
C．当甲基和连接甲基的碳原子对位上的碳原子共线时，根据题意 单间旋转后结构简式为，则题给分子中有6个碳原子处于同一直线上，故C错误；
D．该烃分子含有3种氢原子，该烃的一氯代物有3种，故D错误；
故选：A。
10．D
【详解】A．由结构简式可知，该有机物分子式为C20H12，故A正确；
B．苯环是平面型分子，所有与苯环直接相连的原子共平面，则分子中所有碳原子共平面，故B正确；
C．该物质关于轴对称，一个苯环上有3种H，则一氯代物有3种，故C正确；
D．1mol苯环与3mol氢气发生加成，苝分子中两个苯环共用一个碳碳键，则1mol苝最多能消耗10molH2，故D错误；
故选：D。
11．D
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性： O > N>C，A错误；
B．该有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，苯环中碳原子采取sp2杂化，B错误；
C．基态氮原子核外电子排布为1s22s22p3，有5种空间运动状态的电子，C错误；
D．PO中不含孤对电子，PO中含有1对孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故PO的键角大于PO的键角，D正确；
故选D。
12．(1)bcde
(2) H C O
【解析】（1）
CH4分子是正四面体结构，则a中4个碳原子不可能共面，C2H4分子是平面形结构，则b中和c中4个碳是共面的，C2H4分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则d中4个碳是共面的，C2H2分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则e中4个碳是共面的，故答案为：bcde；
（2）
①分子结构中灰球1与3个白球、灰球2形成四个共价键，所以灰球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知黑球为氧原子；
②根据球棍模型可知，该有机物的结构简式为。
13．(1) C5H10 (CH3)2C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2、CH2=C(CH3)CH2CH3
(2) 2，2，3，4-四甲基己烷 5 (CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)3 、
(3) C6H12 2，3-二甲基-1-丁烯；2，3-二甲基-2-丁烯；3，3-二甲基-1-丁烯
【解析】（1）
烯烃通式为：CnH2n，则相对分子质量为70的烯烃，即12n+2n=70，解得 n=5，则分子式为：C5H10；若该烯烃与氢气加成后得到的烷烃分子中含3个甲基，该烯烃可能的结构简式：(CH3)2C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2、CH2=C(CH3)CH2CH3；故答案为：C5H10；(CH3)2C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2、CH2=C(CH3)CH2CH3。
（2）
有机物A主链上有6个碳原子，根据系统命名规则，其名称为：2，2，3，4-四甲基己烷；根据烯烃与氢气加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置，该烷烃的碳链结构为： ，其能形成双键位置的碳原子序号有:1和2之间；2和3之间；3和4之间；3和6之间；4和7之间；故该烃共有5种结构；若A的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到，且该烯烃是一个非常对称的分子构型，有顺、反两种结构，则A的这种同分异构体的结构简式为：(CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)3；该烯烃的结构简式为：(CH3)3C—CH=CH—C(CH3)3，其2种(顺反异构)结构简式为：、；故答案为：2，2，3，4-四甲基己烷；5；(CH3)3C—CH2—CH2—C(CH3)3；、。
（3）
烃A的密度是相同条件下氢气密度的42倍，则烃A的相对分子质量为84，则烃A的分子式为：C6H12；若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，即结构完全对称，则烃A的结构简式为：；烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，说明烃中含有碳碳双键，其中含有4个甲基的有3种，其碳架结构为(①②③处可分别不同时安排双键)：，则烃A名称可能为：2，3-二甲基-1-丁烯；2，3-二甲基-2-丁烯；3，3-二甲基-1-丁烯；故答案为：C6H12；；2，3-二甲基-1-丁烯；2，3-二甲基-2-丁烯；3，3-二甲基-1-丁烯。
14．邻二甲苯或1，二甲苯
【详解】苯环上的甲基官能团容易被氧化，生成物中含有两个碳氧双键，说明苯环上存在两个取代基，故A的结构中存在两个甲基，A为邻二甲苯或1，2-二甲苯；
故答案为：邻二甲苯或1，2-二甲苯。
15．(1)C2H4
(2) 羟基 CH2OHCH2OH
(3)
(4)取代反应
(5)nCH2=CH2
【分析】环氧乙烷在和氧气在银作用下生成乙烯，乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷和水取代生成乙二醇；乙烯加聚生成聚乙烯，据此分析解题。
(1)
烯烃的通式为CnH2n，乙烯的分子式为C2H4。
(2)
乙二醇中官能团的名称是羟基，结构简式为CH2OHCH2OH。
(3)
1，2-二溴乙烷的结构简式为 。
(4)
1，2-二溴乙烷生成乙二醇的反应为羟基取代了溴原子，属于取代反应。
(5)
由乙烯加聚反应生成聚乙烯的反应方程式为nCH2=CH2。
16． CH2=CHCH2Cl+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl，取代反应 CH2ClCH=CH2+Cl2CH2ClCHClCH2Cl，加成反应 CH2ClCHClCH2Cl+3NaOHHOCH2CHOHCH2OH+3NaCl，取代反应
【详解】根据信息知，丙烯和氯气在500℃条件下和氯气发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl，CH2=CHCH2Cl和氯气发生加成反应生成CH2ClCHClCH2Cl，CH2ClCHClCH2Cl 和NaOH的水溶液加热发生取代反应生成HOCH2CHOHCH2OH，所以反应①为CH2=CHCH2Cl+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl，属于取代反应；反应②为CH2ClCH=CH2+Cl2CH2ClCHClCH2Cl，属于加成反应；反应③为CH2ClCHClCH2Cl+3NaOHHOCH2CHOHCH2OH+3NaCl，属于取代反应。
17．(1)取代反应
(2)硝基、醛基
(3)CH3COCH2COOCH3
(4)+HNO3+H2O
(5)8
(6) 7 、、、、、、(任写一个)
(7)HO(CH2)7OHOHC(CH2)5CHOHOOC(CH2)5COOHH5C2OOC(C2H5)COOC2H5
【分析】根据反应条件，有机物C在酸性条件下水解生成有机物D()和乙醇；根据已知条件，2分子有机物F发生反应生成有机物G和甲醇，有机物G为，据此分析答题。
【详解】（1）根据流程，有机物B甲基上的H原子被其他原子团取代，因此，该反应为取代反应。
（2）有机物E为邻硝基苯甲醛，其所含有的官能团为醛基、硝基。
（3）根据分析，有机物G的结构简式为CH3COCH2COOCH3。
（4）反应①中，甲苯与浓硝酸在浓硫酸的催化下发生反应生成邻硝基甲苯，反应的化学方程式为+HNO3+H2O。
（5）根据有机物H的结构，有机物H共有3种不同环境的H原子，其位置为。
（6）有机物D的分子式(C9H7O5N)，有机物M是有机物D的同分异构体，根据已知条件：能发生银镜反应，遇FeCl3显紫色，说明结构中含有酚羟基和苯环；核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积之比为1：2：2：2，说明结构中有4中不同化学状态的H原子；结构中存在-NO2。则满足已知条件的同分异构体有如下7种，分别是：、、、、、、。
（7）预利用HO(CH2)7OH和乙醇制备目标化合物，首先将HO(CH2)7OH与O2在Cu做催化剂的条件下发生催化氧化生成OHC(CH2)5CHO，随后将OHC(CH2)5CHO氧化为HOOC(CH2)5COOH以便后续的反应，然后利用HOOC(CH2)5COOH和乙醇的酯化反应生成对应的酯H5C2OOC(C2H5)COOC2H5，最后根据已知条件生成目标化合物，具体的反应流程为：HO(CH2)7OHOHC(CH2)5CHOHOOC(CH2)5COOHH5C2OOC(C2H5)COOC2H5。
18．(1)3，4-二溴-1-丁烯
(2)不相同
(3)或或或
(4)
(5)##
【分析】与H2加成可得到正丁烷，与Br2可发生1，2加成得到A ，可发生1，4加成得到B 。
【详解】（1）A的结构简式，用系统命名法则命名为3，4-二溴-1-丁烯。
（2）CH2=CH—CH=CH2能使溴水褪色，发生了加成反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色，发生了氧化反应，二者褪色的反应原理不相同。
（3）同一个碳原子上连有两个碳碳双键是不稳定的，则CH2=CH-CH=CH2的一种同分异构体烯烃C不可能是CH2=C=CH-CH3，可能的结构是、、或者。
（4）根据题意，两分子间的碳碳双键可加成从而延长碳链，则两分子CH2=CH—CH=CH2反应的产物是。
（5）碳碳双键可与Br2发生加成反应，环戊二烯()与CH2=CH-CH=CH2具有相似的化学性质，则也能发生1，2加成或1，4加成，与Br2以1：1发生加成反应生成的产物为或者