2020届高考化学一轮复习烃化石燃料学案

2020届高考化学一轮复习烃化石燃料学案

烃 化石燃料的综合利用 考纲要求 1.了解有机化合物中碳的成键特征。 2.了解有机化合物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。 3.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。 4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。 5.掌握常见有机反应类型。 考点一 常见烃的结构与性质 1.有机物中碳原子的成键特征 (1)碳原子的最外层有 个电子,可与其他原子形成4个 键,而且碳碳原 子之间也能相互形成 键。 (2)碳原子不仅可以形成 键,还可以形成 键或 键。 (3)多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳环,碳链或碳环上还可以连 有 。 2.甲烷、乙烯和苯的结构与性质比较 甲烷 乙烯 苯 分子式 CH4 C2H4 C6H6 结构 简式 结构特点 只含 的 饱和烃 含 的 不饱和链烃 环上碳碳键相同,是介于 之间的特殊的键 空间构型 物理性质 无色气体,难溶于水 无色液体 化学 性质 比 较 稳 定 , 使酸性 KMnO4 溶液 褪色 (1) 燃 烧 ( 氧 化 反 应) (2)光照条件下与 溴蒸气发生 (1)氧化反应:燃烧,能使 酸性 KMnO4 溶液褪色 (2) 反应:使溴水 褪色、与 H2O 生成乙醇 (3) 反应:生成聚 乙烯 (1) 在溴化铁作用下与 发生 (2) 与 H2 加 成 生 成 (3) 燃 烧( 氧 化 反应 ),但 使酸性 KMnO4 溶液褪色 3.甲烷、乙烯、苯发生反应的类型 (1)取代反应 有机物分子里的某些 被其他原子或原子团所替代的反应。 ①甲烷与 Cl2 的取代反应 ②苯的取代反应(填化学方程式) a.苯和液溴的反应 。 b.苯的硝化反应 。 (2)加成反应 有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。 ①乙烯的加成反应(填化学方程式) ②苯的加成反应 苯与 H2 发生加成反应的化学方程式为 。 (3)加聚反应 乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式为 。 (4)氧化反应 a.完成甲烷、乙烯和苯的燃烧反应的化学方程式: ①甲烷: (淡蓝色火焰)。 ②乙烯: (火焰明亮且伴有黑烟)。 ③苯: (火焰明亮,带浓烟)。 b.乙烯能被酸性 KMnO4 溶液氧化而使其褪色,而 CH4 和 不能被酸性 KMnO4 溶 液氧化。 对点自测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的 ( ) (2)乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 ( ) (3)用水可区分苯和溴苯 ( ) (4)苯与溴水混合发生取代反应 ( ) (5)将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯 ( ) (6)二氯甲烷有两种结构说明甲烷是正四面体形分子 ( ) (7)可用溴水鉴别苯和正己烷 ( ) (8)甲烷和 Cl2 的反应与乙烯和 Br2 的反应属于同一反应类型 ( ) (9)1 mol 甲烷和 1 mol 氯气发生取代反应生成的有机产物只有 CH3Cl ( ) 2.如图 9-32-1 表示 4 个碳原子相互结合的方式,小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如 碳原子上其余的化学键都是与氢结合。 图 9-32-1 (1)图中属于烷烃的是 ;属于烯烃的是 (填字母)。 (2)图中互为同分异构体的是 A 与 ;B 与 ;D 与 (填字母)。 (3)C 的化学式为 ;其一氯代物的同分异构体有 种。 (4)写出 B 与氯化氢反应的化学反应方程式: 。 题组一 有机化合物结构模型及表示方法 1.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是 ( ) A.醛基的电子式: B.丙烷的分子结构的比例模型: C.乙烯的最简式(实验式):CH2 D.硝基苯的结构简式: 2.[2018·山东沂水一中一模] 下列有关化学用语使用正确的是 ( ) A.对氯甲苯的结构简式为 B. 的分子式为 C8H8 C.苯甲酸的结构简式: D.聚丙烯的结构简式: 易错警示 有机物化学用语书写中的易错点 (1)球棍模型要注意各原子的价键数,碳 4、氮 3、氧 2、氢 1。 (2)结构简式中的碳碳双键不可忽略。 (3)电子式中各原子的电子数目要写全,不能漏掉孤电子对,如 CCl4 容易错写成 。 题组二 几种重要烃的性质 1.[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 2.[2018·吉林梅河口五中模拟] 家用液化气的主要成分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯,下 列说法不正确的是 ( ) A.丙烯和丁烯均能发生加成反应 B.可用溴水来鉴别丙烷与丙烯 C.丁烷中所有原子不可能处于同一平面 D.用酸性高锰酸钾可除去丙烷中的丙烯 规律方法 甲烷、乙烯、苯化学性质的比较 物质 甲烷 乙烯 苯 与 Br2 反 应 Br2 试剂 纯溴 溴水(或溴的四 氯化碳溶液) 纯溴 反应条件 光照 无 FeBr3 反应类型 取代 加成 取代 氧 化 反 应 酸性 KMnO4 溶液 不反应 使酸性 KMnO4 溶液褪色 不反应 燃烧 火焰呈 淡蓝色 火焰明亮, 带黑烟 火焰明亮, 带浓烟 鉴别 不能使溴水和 酸性 KMnO4 溶液 褪色 能 使 溴水 和 酸 性 KMnO4 溶液褪色 将溴水加入苯中振荡,分 层,上层呈橙色,下层为无色 题组三 有机反应类型的判断 1.[2018·福建莆田九中月考] 下列各组中两个化学反应属于同一反应类型的是 ( ) A.由乙烯制 1,2-二溴乙烷;由乙烷制一氯乙烷 B.由苯制溴苯;由乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯 C.乙烯使溴水褪色;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.由苯制硝基苯;由苯制环己烷 2.[2018·甘肃兰州第一中学月考] 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.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体;乙烯与水生成乙醇的反应 C.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 D.乙烯与溴水反应;乙酸与乙醇的酯化反应 规律小结 取代反应、加成反应与氧化反应的特征 取代 反应 取代反应的特点是“有上有下”,反应中一般有副产物生成;卤代、水 解、硝化、酯化均属于取代反应 加成 反应 加成反应的特点是“只上不下”,反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、 苯环等 氧化 反应 主要包括有机物的燃烧,碳碳不饱和键被酸性 KMnO4 溶液氧化,葡萄 糖(含醛基)与新制 Cu(OH)2 悬浊液、银氨溶液的反应,醇的催化氧化等 考点二 同系物 同分异构体 1.同系物 (1)概念:结构 ,分子组成上相差一个或若干个 原子团的物质的互称。 (2)烷烃的同系物:分子式都符合 (n≥1),如甲烷与乙烷、正丁烷(或异丁烷)互为 同系物。 (3)烷烃同系物的物理性质具有规律性,化学性质因结构相似具有相似性。 烷烃的命名 当 碳 原 子 数 n 10 时 , 用 、 、 、 、 、己、庚、 辛、壬、癸表示为某烷;若 n>10 时,用汉字数字表示某烷。 物理 (1)碳原子数小于等于 4 的烷烃常温下呈 性质 (2)碳原 子数 增多 熔沸点 密度逐渐 ,液态烷烃密度 水的密度 状态:气态→液态→固态 结构 特点 (1)一个碳原子与相邻四个原子构成 结构;(2)链状分子中碳 原子呈 状排列;(3)碳原子间以 键相连,其余价键均与 结合 化学 性质 与甲烷相似,通常较稳定。光照下与氯气发生 ; 在 空 气 中 能 燃 烧 , 烷 烃 燃 烧 的 通 式 为 2.同分异构体 (1)概念 相同,但 不同的化合物互称为同分异构体。 (2)常见烷烃的同分异构体 ①丁烷的同分异构体为 、 。 ②戊烷的同分异构体为 CH3CH2CH2CH2CH3、 、 。 3.烷烃同分异构体的书写 烷烃同分异构体的书写常用“减碳移位”法,一般可概括为“两注意,四句话”。 (1)两注意 选择 的碳链为主链;找出中心对称线。 (2)四句话 主链由长到短;支链由整到散;位置由心到边;排布对、邻到间。 如戊烷的同分异构体有:戊烷 CH3(CH2)3CH3、 、 。 (3)烯烃及其他有官能团的有机物的同分异构体除了碳链异构体,还有官能团异构体及 位置异构体。如丁烯 CH2 CHCH2CH3 的碳链异构体有 , 位 置不同产生的异构体有 ,官能团异构体有 。 对点自测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1) 标准状况下,1 mol 己烷的体积为 22.4 L ( ) (2)C4H10 进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物( ) (3)C4H10 与 CH4 互为同系物 ( ) (4)丁烷有 3 种同分异构体 ( ) (5)分子式为 C3H6 和 C4H8 的两种有机物一定互为同系物 ( ) (6) 和 互为同分异构体 ( ) (7)相对分子质量相同的有机物一定是同分异构体 ( ) (8) 和苯乙烯互为同系物 ( ) 2.有下列几组物质: ①CH3CH2OH 和 CH3OCH3 ②D 和 T ③16O2 和 18O2 ④甲烷与丙烷 ⑤O2 与 O3 ⑥CH3—CH2—CH2—CH3 和 (1)互为同位素的是 (填序号,下同)。 (2)互为同素异形体的是 。 (3)互为同分异构体的是 。 (4)属于同一种物质的是 。 (5)互为同系物的是 。 题组一 同素异形体、同系物、同分异构体辨析 1.下列说法中正确的是 ( ) A.相对分子质量相同,组成元素也相同的化合物一定是同分异构体 B.凡是分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团的物质,彼此一定是同系物 C.两种物质的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则二者一定是同分异构体 D.各组成元素的质量分数都相同且分子式也相同的不同有机物一定互为同分异构体 2.[2018·陕西西安中学月考] 与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不互 为同系物又不互为同分异构体的是 ( ) A.环丙烷( ) B.乙烷 C.甲烷 D.CH3CH CH2 规律小结 同素异形体、同系物和同分异构体的比较 同素异形体 同系物 同分异构体 定 义 由同一种元素组 成的不同单质 结构相似,分子组成相差一个或 若干个 CH2 原子团的物质 分子式相同,结构不同 的化合物 对 象 单质 有机化合物 化合物 结 构 单质的组成或结 构不同 相似 不同 性 质 物理性质不同, 化学性质相似 物理性质不同,化学性质相似 物理性质不同,化学性 质不一定相同 举 例 O2 和 O3、金刚石 和石墨、红磷和白 磷(H2 和 D2 不是同 素异形体) 甲烷和正戊烷、甲烷和新戊烷 正戊烷、异戊烷、新戊 烷 题组二 烃与卤代烃同分异构体的书写及数目判断 1.[2016·全国卷Ⅱ] 分子式为 C4H8Cl2 的有机物共有(不含立体异构) ( ) A.7 种 B.8 种 C.9 种 D.10 种 2.[2018·广东佛山第一中学期中] 氯化苄(结构为 )是一种无色或微黄色的透 明液体,是一种重要的化工、医药中间体。若将氯化苄与 H2 完全加成后所得的有机物, 在光照条件下进行氯代反应,问生成的二氯代物(分子式为 CxHyCl2)的结构可能有多少 种?( ) A.6B.5C.4D.3 [拓展] (1)氯化苄的分子式是 。 (2)甲苯的二氯代物有 种同分异构体。 (3)氯化苄与 H2 完全加成后所得的有机物的一溴代物有 种同分异构体。 规律小结 卤代烃同分异构体的书写及数目判断 要求 方法 解读 一元 取 基元法 将有机物视为由烃基(—R)与相对官能团(—A)构成(R—A),烃基 (—R)的数目就是该有机物的同分异构体数目。简单烷基的同分异构 代物 体:甲基、乙基各有一种、丙基两种、丁基四种、戊基八种;如丁基有 四种,C4H9—Cl 有四种 等效氢法 分子中等效 H 原子个数就是一元取代物的数目。 ①分子中同一个碳上的 H 原子等效;②同一个碳的甲基 H 原子等 效;③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的 H 原子等 效 二元 取代 物 定一 移一法 先利用对称性原则确定有几种定法,待一个取代基的位次确定后, 再依次移动另一个取代基进行逐一取代。如分析 C3H6Cl2 的同分异 构体,C3H8 只有一种碳架结构,有两种定法,先固定其中一个 Cl 的位 置,移动另外一个 Cl,共有 4 种 多元 取代 物 换元法 将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考,一种烃如果有m 个氢原子可被取代,那么它的 n 元取代物与(m-n)元取代物种类相等。 如:乙烷分子中共有 6 个 H 原子,若有两个 H 原子被 Cl 原子取代所 得二氯乙烷有两种结构,则四氯乙烷也有两种结构 考点三 化石燃料的综合利用 1.煤的综合利用 (1)煤的组成 煤是由 和少量无机物组成的复杂 ,主要含有碳元素,还含有少量氢、 氧、氮、硫等元素。 (2)煤的加工 (3)煤的干馏、气化、液化均为 (填“物理变化”或“化学变化”)。 2.石油的综合利用 (1)石油的组成:多种碳氢化合物组成的 。 (2)石油的加工 方法 过程 目的 分馏 把 原 油 中 各 组 分 分 离 成 的分馏产物 获得 、 、 等轻 质油 裂化 把 的烃断裂 成 的烃 得到更多的 等轻质油 裂解 深度裂化,产物呈气态 得到 、 、 等化 工原料 3.天然气的综合利用 (1)天然气的主要成分是 ,它是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取 H2,原理为 。 4.高分子材料的合成反应及应用 (1)三大合成材料: 、 、 。 (2)合成反应(以乙烯的加聚反应为例) n CH2 — CH2 ↓ ↓ ↓ 对点自测 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装 ( ) (2)石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物 ( ) (3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 ( ) (4)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量;石油裂解的主要目的 是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 ( ) (5)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物 ( ) (6)焦炭是煤干馏的一种重要产品 ( ) (7)常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸点( ) (8)汽油与水互不相溶,可以用裂化汽油萃取溴水中的溴 ( ) 题组一 分馏、裂化和裂解的区别 1.[2018·黑龙江大庆中学月考] 塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料,都主要是 以石油、煤和天然气为原料生产的,下列有关说法错误的是 ( ) A.天然气的主要成分是甲烷,它属于化石燃料 B.煤是复杂的混合物,含有苯、甲苯、二甲苯等一系列重要的化工原料 C.石油分馏得到的汽油、煤油、柴油都是混合物,没有固定的熔沸点 D.石油炼制的目的是为了获得轻质油和重要化工原料(乙烯、丙烯等) 2.(1)请将对化石燃料进行综合利用的方法名称填入下表。 序号 原料 产品 方法 ① 煤 煤气、煤焦油和焦炭 ② 原油 汽油 ③ 重油 煤油 以上方法中,属于物理变化的是 (填序号)。 (2)由辛烷可制得一系列产品:C8H18 C4H8+X,则 X 是 ;X 在催化剂、加 热、加压的条件下可生成乙烯和乙烷, 该反应的化学方程式是 。 题组二 煤、石油和天然气的综合利用 1.[2018·广东普宁第二中学月考] 下列说法错误的是 ( ) 石油 分馏产品 乙烯 CH2BrCH2Br A.石油主要是由烃组成的混合物 B.③是加成反应,产物名称是溴乙烷 C.②包括裂化、裂解等过程 D.①主要发生物理变化 2.有关煤的综合利用如图 9-32-2 所示。下列说法错误的是 ( ) 图 9-32-2 A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 B.条件 a 为 Cl2/光照 C.反应②为置换反应 D.B 为甲醇或乙酸时,反应③原子利用率均可达到 100% 1.[2018·全国卷Ⅱ] 实验室中用如图 9-32-3 所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应 的实验。 图 9-32-3 光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是 ( ) A B C D 图 9-32-4 2.[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 3.[2016·海南卷] 下列物质中,其主要成分不属于烃的是 ( ) A.汽油B.甘油C.煤油D.柴油 4.[2016·全国卷Ⅱ] 下列各组中的物质均能发生加成反应的是 ( ) A.乙烯和乙醇B.苯和氯乙烯 C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷 5.[2016·北京卷] 在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔 点如下: 对二甲 苯 邻二甲 苯 间二甲 苯 苯 沸点 /℃ 138 144 139 8 0 熔点 /℃ 13 -25 -47 6 下列说法不正确的是 ( ) A.该反应属于取代反应 B.甲苯的沸点高于 144 ℃ C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来 D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来 【考点互动探究】 考点一 •知识梳理 1.(1)4 共价 共价 (2)单 双 三 (3)支链 2.CH4 CH2 CH2 碳碳单键 碳碳双键 碳碳单键与碳碳 双键 正四面体形 平面形 平面形 不能 取代反应 加成 加 聚 液溴 取代反应 环己烷 不能 3.(1) 原 子 或 原 子 团 ①CH3Cl+HCl CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl CCl4+HCl ② +Br2 +HBr +HNO3 +H2O (2)①CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br CH2=CH2+H2 CH3CH3 CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl CH2=CH2+H2O CH3CH2OH ② +3H2 (3)nCH2=CH2 CH2—CH2 (4)a.①CH4+2O2 CO2+2H2O ②C2H4+3O2 2CO2+2H2O ③2 +15O2 12CO2+6H2O 对点自测 1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× [解析] (1)乙烯可以作水果的催熟剂,催熟果实。 (2)乙烯中含有碳碳双键,聚氯乙烯中不含碳碳双键,苯分子中含有的 是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键。 (4)苯与液溴在催化剂作用下才反应。 (5)气体还可能是丙烯、二氧化硫等。 (6)二氯甲烷只有一种结构。 (7)苯和正己烷的密度都比水小,都可以萃取溴水中的溴,现象相同,无 法用溴水鉴别它们。 (8)甲烷和 Cl2 发生的是取代反应,乙烯和 Br2 的反应是加成反应。 (9)得到的 CH3Cl 继续与氯气反应,有机产物是混合物。 2.(1)AC BEF (2)C EFH G (3)C4H10 2 (4)CH3CH=CHCH3+HCl CH3CH2CHClCH3 •题组训练 题组一 1.C [解析] 醛基的电子式应为 ,A 错误; 原子之 间为单键,主链有 3 个碳原子,氢原子数为 8 个,是丙烷的球棍模型,B 错 误;乙烯的分子式为 C2H4,最简式为 CH2,C 正确;硝基苯化学式为 C6H5NO2,硝基苯中苯环应与硝基上的氮原子相连,硝基苯的结构简式 为 ,D 错误。 2.C [解析] 对氯甲苯的结构简式为 ,A 错误; 的分子式为 C8H6,B 错误;聚丙烯的结构简式为 ,D 错误。 题组二 1.C [解析] 苯环上的 H 原子可以被液溴中的 Br 所取代,A 项正确; 苯乙烯中含有碳碳双键,可以使酸性 KMnO4 溶液褪色,B 项正确;苯乙 烯与 HCl 发生加成反应生成氯代苯乙烷,C 项错误;苯乙烯含有碳碳双 键,故可以发生加聚反应,D 项正确。 2.D [解析] 丙烯和丁烯中均含有碳碳双键,能发生加成反应,A 正确; 丙烯中含有碳碳双键,能使溴水褪色,丙烷中不含碳碳双键,不能使溴 水褪色,B 正确;正丁烷中含有甲基,具有甲烷的四面体结构,所有原子 不可能在同一平面上,C 正确;丙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应,但会生 成二氧化碳气体,D 错误。 题组三 1.B [解析] 由乙烯制 1,2-二溴乙烷是加成反应,由乙烷制一氯乙烷是 取代反应,A 错误;由苯制溴苯和由乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯都是取 代反应,B 正确;乙烯使溴水褪色,是因为溴和乙烯发生加成反应而使溴 水褪色;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为乙烯被高锰酸钾氧化而 褪色,C 错误;由苯制硝基苯是取代反应;由苯制环己烷是加成反应,D 错误。 2.B [解析] A 中分别为取代反应、氧化反应;C 中均为加成反应;D 中 分别为加成反应、取代(酯化)反应。 考点二 •知识梳理 1.(1)相似 CH2 (2)CnH2n+2 (3) 烷烃的命名 ≤ 甲 乙 丙 丁 戊 物理性质 (1)气态 (2)升高 增大 小于 结构特点 (1)四面体 (2)锯齿 (3)单 氢原子 化学性质 取代反应 CnH2n+2+ 3+1 2 O2 nCO2+(n+1)H2O 2.(1)分子式 结构 (2)①CH3CH2CH2CH3 ② 3.(1)最长 (2) (3)CH2 C(CH3)2 CH3CH CHCH3 对点自测 1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× [解析] (1)标准状况下,己烷是液体。 (2)C4H10 属于烷烃,有两种结构,进行一氯取代后共得到 4 种沸点不同 的产物。 (4)丁烷只有 2 种同分异构体。 (5)分子式为 C3H6 和 C4H8 的有机物可能是烯烃、也可能是环烷烃,结 构不一定相似,可能不互为同系物。 (6) 和 实质为同一种物质。 (7)相对分子质量相同的有机物分子式不一定相同,如乙醇(C2H6O)与 甲酸(H2CO2)。 (8)前者的分子式为 C10H10,后者分子式为 C8H8。 2.(1)② (2)⑤ (3)① (4)③⑥ (5)④ •题组训练 题组一 1.D [解析] A 项中分子式不一定相同,如乙醇与甲酸;B 项,互为同系 物必须满足两个条件:①结构相似(官能团相同),②在分子组成上相差 一个或若干个CH2 原子团,两者缺一不可,错误;对于C项则仅是最简式 相同,分子组成不一定相同;D 项中明确了物质的分子式相同,却又是不 同的有机物,满足同分异构体的条件,则必然是同分异构体,D 正确。 2.A [解析] 环丙烷的分子式是 C3H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分 含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体,A 正确。 题组二 1.C [解析] 由题意可知,C4H8Cl2 是 C4H10 的二氯代物,C4H10 的一氯代 物有 4 种结构,且这 4 种一氯代物的等效氢共有 12 种,分别为 、 、 、 , 当第二个氯原子分别取代②和⑤、③和⑧、 和 的氢原子时,均只得 到一种物质。因此分子式为 C4H8Cl2 的有机物共有 12-3=9 种,C 项正 确。 2.B [解析] 氯化苄与氢气发生加成后生成 ,根据六元环的对 称性,全氢化后所得到的有机物质结构中氢原子种类如图 ,由 图中的五个位置可知,核磁共振氢谱图中有 5 个吸收峰,A、C、D 三选 项错误,B 选项正确。 拓展 (1)C7H7Cl (2)10 (3)5 [解析] (2)若取代甲基上的 2 个 H 原子,有 1 种结构;若取代甲基上 1 个 H 原子、苯环上 1 个 H 原子,则苯环上的 Cl 原子相对甲基有邻、间、 对 3 种结构;若全部取代苯环上的 2 个 H 原子,若其中 1 个 Cl 原子与 甲基相邻,另一个 Cl 原子有如图 所示四种取代位置,有 4 种结 构;若其中 1 个 Cl 原子处于甲基间位,另一个 Cl 原子有如图 所 示 2 种取代位置,有 2 种结构;故甲苯的二氯代物共有 1+3+4+2=10 种。 (3)全氢化后所得到的有机物质结构中氢原子种类如图 ,故溴 原子有图中的五个取代位置,故氯化苄完全氢化后所得的一溴代物有 5 种。 考点三 •知识梳理 1.(1)有机物 混合物 (2)C+H2O(g) CO+H2 C+H2O(g) CO+H2 CO+2H2 CH3OH (3)化学变化 2.(1)混合物 (2)沸点不同 汽油 煤油 柴油 相对分子质量大 相对分子质量 小 汽油 乙烯 丙烯 甲烷 3.(1)甲烷 (2)CH4+H2O(g) CO+3H2 4.(1)塑料 合成橡胶 合成纤维 (2)单体 链节 聚合度 对点自测 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)× [解析] (1)聚氯乙烯不能用于食品包装。 (2)石油的分馏产品汽油仍为混合物。 (3)燃烧化石燃料产生大量烟尘、CO 等有害物质,是造成雾霾天气的原 因之一。 (5)煤干馏的产物中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物。 (8)裂化汽油含有烯烃,与溴发生加成反应。 •题组训练 题组一 1.B [解析] 煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物,可以用干馏 方法获得苯、甲苯、二甲苯等一系列重要的化工原料,但是煤的成分 中并不含有苯、甲苯、二甲苯等有机物,它们是煤在干馏时经过复杂 的物理、化学变化产生的,B 错误。 2.(1)煤的干馏 石油的分馏 裂化 ② (2)C4H10 C4H10 C2H4+C2H6 题组二 1.B [解析] 乙烯和溴发生加成反应生成 1,2-二溴乙烷,B 错误。 2.A [解析] 干馏是在隔绝空气的条件下进行的,否则煤就会在空气 中燃烧,A 错误;取代甲苯中甲基上的氢原子时,条件是卤素/光照,B 正 确;反应②为置换反应,C 正确;水煤气的成分是 CO、H2,当二者按物质 的量比为 1∶2 反应时可得到甲醇,当二者按物质的量比为 1∶1 反应 时可得到乙酸,D 正确。 【考例考法直击】 1.D [解析] 甲烷与氯气在光照条件下发生一系列取代反应生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 和 HCl,其中 CH3Cl 是气体,难溶于饱和 食盐水,CH2Cl2、CHCl3、CCl4 都是液体,HCl 易溶于饱和食盐水,实验 结束时,试管中液面上升,但不能充满整个试管,D 项正确。 2.D [解析] b 的同分异构体有多种,除 d 和 p 两种外,还可以是含有两 个碳碳三键的链烃,A 项错误;b 的二氯代物有邻、间、对 3 种,d 的二 氯代物有 6 种,p 的二氯代物有 3 种,B 项错误;b、p 不与酸性高锰酸钾 溶液发生反应,C 项错误;d、p 中均含有只通过单键与其他原子相连的 碳原子,类比甲烷结构知,该碳原子与所连接的 4 个原子一定不能共面, 只有 b 是 12 原子共面的平面分子,D 项正确。 3.B [解析] 汽油、煤油和柴油均为石油分馏产物,属于烃类物质, A、 C、D 项错误;丙三醇俗称甘油,是一种三元醇,不属于烃,正确答案选 B。 4.B [解析] 含有不饱和键的有机物能发生加成反应,乙醇是饱和一 元醇,不能发生加成反应,A 项错误;苯能与 H2 在一定条件下发生加成 反应,氯乙烯含碳碳双键,能发生加成反应,B 项正确;乙酸中的 C O 键 不能发生加成反应,溴乙烷无不饱和键,不能发生加成反应,C 项错误; 丙烯含碳碳双键,能发生加成反应,丙烷为饱和烃,不能发生加成反 应,D 项错误。 5.B [ 解 析 ] 根 据 题 意 , 特 定 条 件 下 可 发 生 如 下 反 应:2 → + 。从结构简式可知该反应是取代反应,A 项正确;甲苯的相对分子质量小于二甲苯,故沸点低于二甲苯,B 项错误; 四种物质中苯的沸点最低,蒸馏时苯先被分离出来,C 项正确;二甲苯混 合物相互间沸点相近,熔点差异大,利用冷却结晶可以将温度控制在 13 ℃左右,使对二甲苯结晶析出,D 项正确。 1.[2018·广州模拟] 下列说法中不正确的是 ( ) A. 乙 烯 使 溴 的 CCl4 溶 液 褪 色 的 化 学 方 程 式 是 CH2=CH2+Br2 → CH3CHBr2 B.石油的催化裂化既能提高汽油的产量,又能提高汽油的质量 C.石油的裂解和裂化都是化学变化,但二者的目的不一样 D.异丁烷与正丁烷互为同分异构体 [解析] A 生成物应为 CH2BrCH2Br,A 不正确。 2.[2018·浙江金华十校联考] 苯可发生如图所示的变化,下列说法不正 确的是 ( ) A.现象①:液体分层,下层紫红色 B.现象②:火焰明亮,冒浓烟 C.溴苯的密度比水大 D.间二硝基苯只有一种,说明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交 替出现的结构 [解析] D 苯中加入酸性高锰酸钾溶液不反应,液体分层,苯的密度小 于水,在上层,下层为酸性高锰酸钾溶液呈紫红色,A 正确;苯中含碳量 高,燃烧时火焰明亮,冒浓烟,选项 B 正确;溴苯的密度比水大,C 正确;无 论苯分子中是否存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构,间二硝基 苯也只有一种,D 不正确。 3.[2018·江西南昌三校联考] 有人设想合成具有以下结构的四种烃分 子,下列有关说法不正确的是 ( ) A.1 mol 甲分子内含有 10 mol 共价键 B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应 C.丙分子的二氯取代产物只有三种 D.丁分子显然是不可能合成的 [解析] B 1 mol 甲分子中含有6 mol 碳碳单键和4 mol 碳氢键,A正确; 乙分子可以发生燃烧反应,即氧化反应,B 错误;丙分子中有棱边、面对 角线、体对角线三种二氯代物,C 正确;丁分子中的碳原子不符合四价 键原则,不可能合成,D 正确。