专题3 石油化工的基础物质--烃 单元检测题(含解析) 2022-2023高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

专题3 石油化工的基础物质--烃 单元检测题
一、单选题
1．下列有关丙烯()的说法不正确的是
A．丙烯不溶于水 B．丙烯中官能团名称是碳碳双键
C．聚丙烯不能再发生加成反应 D．丙烯与溴发生加成反应后的产物是
2．有机物C是合成抗病毒药物氧化白藜芦醇的中间体，其合成路线如图：
下列叙述错误的是
A．A的名称是1，3—苯二酚，中的官能团名称是羧基、碳碳双键
B．反应①属于取代反应，反应②属于消去反应
C．与B互为同分异构体且苯环上有三个取代基的结构还有5种
D．C的分子中碳原子均为sp2杂化，分子中所有原子均可能在同一平面上
3．下列反应属于取代反应的是
A．苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热 B．乙炔使溴水褪色
C．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．乙烯使溴水褪色
4．下列说法不正确的是
A．CH4的一氯代物和三氯代物只有1种
B．1molCH4与Cl2反应若生成等物质的量4种有机物，需要Cl2的物质的量为2.5mol
C．CH4的二氯代物有2种
D．1molCH4完全氯代需要4molCl2
5．化学用语是化学特定的符号系统，下列化学用语表示不正确的是
A．的电子式：
B．肼的结构式：
C．分子的比例模型：
D．N95口罩所使用的熔喷布原材料为聚丙烯，分子式为(CH3CH=CH2)n
6．加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是
A．最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
B．装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大
C．装置乙试管中收集到的液体可以与溴水发生取代反应
D．甲烷光照条件下与氯气的取代反应产物有多种
7．下列实验装置正确的是
A B C D
氯化氢的制取 苯的硝化反应 溴苯的制取 乙烯的制取
A．A B．B C．C D．D
8．已知酸 ，有机物M()可被酸性溶液氧化为，则符合条件的有机物M的结构共有
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
9．今有高聚物。对此分析正确的是
A．它是一种网状高分子化合物 B．其单体是CH2=CH2和
C．其链节是 D．其单体是
10．能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的是
①间二甲苯只有一种结构
②苯不能使KMnO4溶液褪色
③苯分子中碳碳键的键长为1.4×10-10m(C-C键长为1.54×10-10m，C=C键长为1.34×10-10m)
④苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量少(苯与环己二烯均为1mol)
⑤溴水中加入苯并充分振荡后静置，上层溶液呈橙黄色
⑥苯燃烧时产生浓黑的烟
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．②③④⑤⑥
11．NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．1LpH=2的H2SO4溶液中H+数目为0.02NA
B．64gCaC2中含有的共用电子对数为3NA
C．0.5molCH4与足量Cl2在光照条件下充分反应得到CH3Cl的数目为0.5 NA
D．向含lmolCH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性，CH3COO-数目大于1NA
12．六苯乙烷为白色固体，其结构如图，下列有关说法正确的是
A．它是一种饱和烃，易溶于有机溶剂中
B．它的分子式为C38H30，只含有非极性键
C．它的一氯代物只有三种
D．在同一平面上的原子最多有14个
13．在实验室中，下列除去杂质的方法不正确的是
A．溴苯中混有溴，加入溶液，充分反应静置后，再分液
B．硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，加入溶液，静置，分液
C．乙烷中混有乙烯，通入溴水反应，再通过装有浓硫酸的洗气瓶洗气
D．乙烯中混有和，将其先后通入溶液和酸性溶液中洗气
14．下列有关图中所示实验的叙述正确的是
A．装置①可验证NH3具有还原性
B．装置②可用于制备NO2
C．装置③试管中盛有酸性高锰酸钾溶液，可验证乙烯具有还原性
D．装置④可验证铁的析氢腐蚀
二、填空题
15．回答下列问题：
(1)键线式的名称是___________。
(2)中含有的官能团的名称为___________、___________。
(3)某芳香烃结构为。它的分子式为___________，一氯代物有___________种。
(4)某炔烃和氢气充分加成产物为2，5-二甲基己烷，该炔烃的结构简式是___________。
(5)C5H12的某种同分异构体只有一种一氯代物，写出它的结构简式___________
(6)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为___________。若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为___________。
(7)分子式为C8H10的芳香烃，苯环上的一氯代物只有一种，该芳香烃的结构简式是___________。
16．蒽()与苯炔()反应生成化合物X（X结构中三个苯环呈立体对称结构），如下图：
（1）蒽与X都属于_________________（填编号）。
a．环烃 b．不饱和烃 c．烷烃 d．芳香烃
（2）苯炔的分子式为_____________，苯炔不具有的性质______________（填编号）。
a．能溶于水 b．能发生氧化反应 c．能发生加成反应 d．常温常压下为气体
（3）X的一个氢原子被甲基取代的所有同分异构体数为__________（填编号）。
a．2种　　　　b．3种　　　　 c．4种　　　　　d．5种
三、计算题
17．某含苯环的烃不含其他环状结构，其蒸汽的相对密度是氢气的52倍，碳元素的质量分数为。
的分子式为______。
与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为______。
已知： ，请写出A在冷的稀碱性溶液中反应所得产物的结构简式：______。
一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳元素的质量分数为，写出此化合物的结构简式：______。
18．100 mL H2、C2H6和CO2的混合气体与300 mL O2混合点燃，经充分反应并干燥后，总体积减少100 mL。再将剩余气体通过碱石灰吸收，体积又减少100 mL。上述体积均在同温同压下测定。求原混合气体中各组分的体积_____。
四、实验题
19．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置有多种，其中的二种如下：
I.中学教材中苯与溴发生反应的装置如图所示。
A中加入15mL无水苯和少量铁屑。再小心加入4.0mL液态溴。根据相关知识回答下列问题：
(1)装置中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C的作用为_______
II.改进的苯与溴发生反应的装置如图所示。根据要求填空。
(3)将三颈烧瓶内反应后的液体分离出的操作是_______(填操作名称)；将液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用5%的NaOH溶液洗涤，振荡，分液；③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；④加入无水CaCl2粉末干燥；⑤_______(填操作名称)。
(4)干燥管中所装试剂是_______
(5)若实验时，无液溴，但实验室有溴水，该实验如何操作才能做成功_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．丙烯和乙烯的性质类似，丙烯不溶于水，A正确；
B．丙烯属于烯烃，其中官能团名称是碳碳双键，B正确；
C．丙烯发生加聚反应生成聚丙烯，聚丙烯中不含有碳碳双键，不能再发生加成反应，C正确；
D．丙烯与溴发生加成反应后的产物是，D错误；
答案选D。
2．B
【详解】A．通过A的结构简式可知，A的名称是1，3—苯二酚，中的官能团名称是羧基、碳碳双键，故A正确；
B．反应①属于取代反应，I取代苯环上的氢，反应②中，I被乙烯基取代，为取代反应，故B错误；
C．与B互为同分异构体且苯环上有三个取代基的结构还有5种，分别为：、、、、，故C正确；
D．C的分子中含有苯环和碳碳双键，碳原子均为sp2杂化，其结构式为分子中所有原子均可能在同一平面上，故D正确；
故选B。
3．A
【详解】A．苯与浓硫酸、浓硝酸反应生成硝基苯和水，是取代反应，A正确；
B．乙炔使溴水褪色，是乙炔和溴的加成反应，B错误；
C．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是乙烯被高锰酸钾氧化，是氧化反应，C错误；
D．乙烯使溴水褪色，是乙烯和溴的加成反应，D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．CH4为正四面体结构，只有1种H原子，则一氯代物和三氯代物只有1种，A正确；
B．反应完全后，得四种有机物物质的量相等，根据碳原子守恒知，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都是0.25mol，CH4与Cl2发生取代反应中消耗的氢原子和氯气分子的个数比是1：1；生成0.25molCH3Cl需要Cl2的物质的量为0.25mol，生成0.25molCH2Cl2需要Cl2的物质的量为0.25mol×2=0.5mol，生成0.25molCHCl3需要Cl2的物质的量为0.25mol×3=0.75mol，生成0.25molCCl4需要Cl2的物质的量为0.25mol×4=1mol，所以总共消耗的氯气的物质的量n(Cl2)=(0.25+0.5+0.75+1)mol=2.5mol，B正确；
C．CH4为正四面体结构，只有1种H原子，则二氯代物有1种，C错误；
D．甲烷和氯气发生取代反应时是甲烷上的H被Cl取代，1mol CH4完全氯代需要4molCl2，D正确；
故选：C。
5．D
【详解】A．过氧化钠中两个氧原子之间存在一对共用电子对，所以的电子式为，A正确；
B．肼分子中氨原子为杂化，其结构式为 ，B正确；
C．水分子的结构式为——，空间结构为V形，原子半径大于原子，分子的比例模型为 ，C正确；
D．聚丙烯由丙烯发生加聚反应生成，分子式为 ，D错误。
故选D。
6．C
【分析】加强热时，聚丙烯分解生成碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯，除碳为固体，其他物质均为气体；冷却后，苯和甲苯液化，氢气、甲烷、乙烯和丙烯都是气体，其中，乙烯和丙烯与丙中溴发生加成反应，最后收集的气体为氢气和甲烷。
【详解】A．最后收集的氢气和甲烷可作清洁燃料，故A正确；
B．1，2-二溴乙烷、1，2-二溴丙烷的密度都大于水的密度，故B正确；
C．装置乙试管中收集的液体是甲苯和苯，在铁粉或FeBr3存在下均可与液溴发生取代反应，故C错误；
D．甲烷光照条件下与氯气的取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故D正确；
故答案为：C。
7．B
【详解】A．HCl极易溶于水，不能使用排水方法收集，A错误；
B．苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热50～60℃，发生取代反应产生硝基苯和水，为便于控制反应温度，应该采用水浴加热方法，温度计要插入烧杯水浴中控制水浴温度，该实验装置正确，符合制备要求，B正确；
C．苯与液溴在Fe作催化剂条件下发生取代反应产生溴苯，该反应是放热反应，在常温下进行，反应不需要加热，C错误；
D．乙醇与浓硫酸混合加热170℃，发生消去反应产生乙烯，混合液体积不能低于烧瓶容积的，D错误；
故合理选项是B。
8．C
【详解】有机物M()可被酸性溶液氧化为，则与苯环连接的碳原子上至少有一个氢原子。有机物M可看作苯环取代中的一个H原子形成的，的同分异构体有：①、②，③。①中一个氢原子被苯环取代得到3种有机物，都可以被氧化为苯甲酸；②中一个氢原子被苯环取代得到4种有机物，有一种不能被氧化为苯甲酸；③中一个氢原子被苯环取代得到一种有机物，可以被氧化为苯甲酸。则符合条件的有机物M的结构共有7种，故答案选C。
9．D
【分析】高聚物为线型高分子，其链节为，是的加聚产物，据此进行判断。
【详解】A．其为通过链状聚合而来，不属于网状结构，故A错误；
B．通过解析有机物的结构特点，该有机物的单体为，故B错误；
C．其连节是，指高分子化合物中的一部分，不是一种具体的物质，故C错误；
D．该有机物的单体为，故D正确；
故选D。
10．B
【详解】①若苯的结构中存在单、双键交替结构，间二甲苯只有一种；碳碳键都完全相同时，键二甲苯也只有一种；则间二甲苯只有一种结构不能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故①不选；
②苯不能使KMnO4溶液褪色，说明苯中没有碳碳双键，苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的，故②选；
③苯分子中碳碳键的键长为1.4×10-10m，而C-C键长为1.54×10-10m，C=C键长为1.34×10-10m，说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在的，故③选；
④若苯的结构中存在单、双键交替结构，其中有三个双键，苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量要多，但苯与H2完全加成生成环己烷放出的热量比环己二烯与H2完全加成生成环己烷所放出的热量少，说明环己二烯的能量高于苯，能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故④选；
⑤若苯分子中存在单键、双键交替结构，能与溴水发生加成反应，而溴水中加入苯并充分振荡后静置，上层溶液呈橙黄色，说明苯不与溴水发生反应，该现象能说明苯分子中不存在单、双键交替结构，故⑤选；
⑥苯燃烧时产生浓黑的烟，不能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替存在，故⑥不选；
故选B。
11．B
【详解】A．25℃时，1LpH=2的H2SO4溶液中含有H+的数目为1L×10-2mol/L×NA=0.01 NA，A错误；
B．64gCaC2的物质的量为1mol，在CaC2中1个C离子中两个碳原子之间有3个共价键，则1molCaC2中含有的共用电子对数为3NA，B正确；
C．甲烷和氯气的反应是可逆反应，且副反应较多，所以得到的CH3Cl的数目小于0.5 NA，C错误；
D．根据电荷守恒：，溶液呈中性，故，则，即，即CH3COO-数目为1NA，D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．该分子中含有6个苯环，属于不饱和芳香烃，故A错误；
B．它的分子中含有38个碳原子和30个氢原子，分子式为C38H30，分子中含有C-C键，为非极性键，含有C-H键，为极性键，故B错误；
C．六个苯环的位置是等效的，但每个苯环上的氢不全等效，出现邻、间、对三种不同位置的取代产物，故C正确；
D．两个苯环上碳原子12个加上乙烷结构上的1个碳原子共13个，2个苯环上氢原子10个，一共23个，即在同一平面上的原子最多有23个，故D错误；
综上所述，本题选C。
13．D
【分析】除杂的原则：不增（不引入新的杂质）、不减（不与所需要的物质反应）、易分离、易复原（若转化为其他物质，要容易复原），据此可分析选项。
【详解】A．溴单质与KOH溶液反应，溴苯不和KOH溶液反应且溶液分层，故A正确；
B．浓硝酸和浓硫酸可与氢氧化钾反应，而硝基苯不反应，且不溶于水，可用氢氧化钾溶液除杂，故B正确；
C．通过盛有足量溴水的洗气瓶，乙烯与溴发生加成反应生成液态1，2-二溴乙烷，可以除去乙烯，再通过装有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，故C正确；
D．CO2、SO2可与KOH溶液发生反应，而乙烯不反应，可除杂，但乙烯能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应生成二氧化碳气体，故D错误；
答案选D。
14．A
【详解】A．加热时，氨气还原氧化铜生成铜、氮气和水，氮元素化合价升高，可验证氨气具有还原性，A正确；
B．常温下，铝与浓硝酸发生钝化，不能用来制备二氧化氮，B错误；
C．乙醇易挥发，且高温下反应会产生杂质气体二氧化硫，而乙醇、二氧化硫、乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能验证乙烯具有还原性，C错误；
D．验证铁的析氢腐蚀得在酸性较强的条件下，图示是在食盐水即中性溶液中，不能验证铁的析氢腐蚀，D错误；
答案选A。
15．(1)2-甲基戊烷
(2) 羟基 酯基
(3) C18H14 4
(4)(CH3)2CHC≡CCH(CH3)2
(5)
(6) CH3C≡CCH3
(7)
【解析】(1)
键线式的端点和拐点都是C原子，主链为5个C原子，离取代基较近的一端开始编号，则2号位有个甲基，名称是2-甲基戊烷。
(2)
从结构简式可知，含有的官能团的名称为羟基、酯基。
(3)
由该芳香烃结构可知其分子式为C18H14，由结构的对称性可知分子内存在4种氢：、则一氯代物有4种。
(4)
加成后的产物的结构简式为，能够插入碳碳三键的位置，只有3和4号位的碳原子之间，则答案为：(CH3)2CHC≡CCH(CH3)2。
(5)
C5H12为戊烷，其有3种，分别为：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3、异戊烷(CH3)2CHCH2CH3、新戊烷C (CH3)4；只有1种氢原子的为新戊烷。答案为 或C (CH3)4。
(6)
碳碳双键是平面结构、和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面，碳碳叁键是直线型、与碳碳叁键直接相连的原子在同一条直线上。分子式为C6H12的某烃一共有6个碳原子，6个原子共平面，则结构简式为；同理，C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，可以考虑碳碳三键，该烃的结构简式为CH3C≡CCH3。
(7)
分子式为C8H10的芳香烃，有4种分别为乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯；其一氯代物只有1种的为对二甲苯，该芳香烃的结构简式是。
16． a、b、d C6H4 a、d b
【分析】（1）均含苯环及环状结构；
（2）由结构简式可知分子式，含碳碳双键；
（3）由结构的对称型找等效氢原子的种类。
【详解】（1）均含苯环及环状结构，则蒽与X都属于环烃、不饱和烃，故答案为：a、b、d；
（2）由结构简式可知苯炔的分子式为C6H4，含碳碳三键，能发生加成、氧化反应，但不溶于水，常温下为液体，故答案为：C6H4；a、d；
（3）连接3个苯环的碳原子还有一个氢原子可以被取代；三个苯环等效，则苯环上的氢原子分邻位和间位两种，这样等效氢的个数为3个，当被甲基取代时，所得取代产物的异构体数目亦为3个，故答案为：b。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质，涉及同系物、烯烃、炔烃等的性质，注意把握信息中物质的结构、官能团与性质的关系即可解答。
17． +Br2
【分析】某含苯环的烃A，其蒸汽的相对密度是氢气的52倍，则其相对分子质量为104，碳的质量分数为，则分子中，故，则A的分子式为，A的结构简式为： 。
【详解】的分子式为，
故答案为：；
与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，反应的化学方程式为：+Br2 ，
故答案为：+Br2 ；
根据信息：，即碳碳双键打开引入两个羟基的过程，A为 ，A与稀、冷的溶液在碱性条件下反应生成二元醇，产物为，故答案为：；
与氢气反应得到的化合物中碳的质量分数为.7%，则产物中C、H原子数目之比：：2，而反应中碳原子数目不变，则产物中氢原子数目为8×2=16，故碳碳双键、苯环均与氢气发生加成反应，则产物结构简式为：，
故答案为：。
18．混和气体中H2 25mL，C2H6 25mL，CO2 50mL
【详解】令H2、C2H6的体积分别为x mL、y mL，则：
由燃烧体积减少量，可得：1.5x+2.5y=100，碱石灰吸收二氧化碳气体，由燃烧生成二氧化碳的体积，可得：100-x-y+2y=100，联立方程，解得：x=y=25，故原混合气体中二氧化碳体积为100mL-25mL-25mL=50mL，
答：原混合气体中H2为25mL，C2H6为25mL，CO2为50mL。
19．(1)+Br2 +HBr
(2)吸收尾气
(3) 过滤 蒸馏
(4)碱石灰
(5)先用苯萃取溴水中的溴，分液后，取苯层即可
【解析】（1）
苯与溴在FeBr3的催化下发生取代反应生成溴苯和HBr，方程式为+Br2 +HBr；
（2）
由于反应生成HBr，HBr为有毒气体易溶于水，需要进行尾气吸收，故C装置的作用为吸收尾气；
（3）
三颈烧瓶内反应后有铁固体，得到的是固液混合物，将液体固体分离的操作为过滤，因此选择过滤操作；
洗涤、分液、干燥后混合液体中有溴苯和未反应的苯，相互混溶的液体混合物可根据沸点差异选择蒸馏操作分离；故⑤为蒸馏；
（4）
干燥管内的固体既要能吸收水蒸气，也要能吸收挥发出的溴或生成的HBr尾气，则应选择碱石灰，碱石灰中的氢氧化钠能吸收溴、HBr；
（5）
在溴水中加入苯，振荡静置，苯可以萃取溴水中的溴，分液就可以获得溴的苯溶液，故操作为：先用苯萃取溴水中的溴，分液后，取苯层即可。
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