2020届一轮复习苏教版化石燃料烃学案

2020届一轮复习苏教版化石燃料烃学案

第二单元　化石燃料　烃 [考纲导航] 知识条目 加试 要求 核心素养 (1)石油的分馏、裂化、裂解的主要原理及产物 b (2)煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物 a (3)甲烷、乙烯和乙炔的组成、结构和空间构型 b (4)甲烷的分子组成、结构特征、主要性质(取代、 氧化反应) b (5)乙烯的分子组成、结构特征及主要性质(加成、 氧化) b (6)取代和加成反应基本类型的推断 b (7)乙炔的分子组成及主要性质(加成、氧化) a (8)苯的分子组成、结构特征、主要性质(取代反 应) b (9)脂肪烃和芳香烃、饱和烃和不饱和烃的概念 及判断 b (10)烷烃、烯烃和炔烃等脂肪烃的物理性质 a (11)烷烃、烯烃和炔烃等脂肪烃的化学性质(取 代反应、加成反应、加聚反应) c (12)苯的结构特点和化学性质 b (13)苯的同系物的结构特点和化学性质 c 1.宏观辨识与微观探析： 认识烃的多样性，并对烃 类物质进行分类；能从不 同角度认识烃的组成、结 构、性质和变化，形成“结 构决定性质”的观念。 2.证据推理与模型认知： 具有证据意识，能基于证 据对烃的组成、结构及其 变化提出可能的假设。能 运用有关模型解释化学 现象，揭示现象的本质和 规律。 3.科学探究与创新意识： 认识科学探究是进行科 学解释和发现、创造和应 用的科学实践活动。确定 探究目的，设计探究方案， 进行实验探究；在探究中 学会合作，面对“异常” 现象敢于提出自己的见 解。 考点 1　脂肪烃 [主干精讲] 1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 2.脂肪烃的物理性质 物理性质 变化规律 状态 当碳原子数小于或等于 4 时，烷、烯、炔烃在常温下呈气态，其他的 烷、烯、炔烃常温下呈液态或固态(新戊烷常温下为气态) 溶解性 都难溶于水，易溶于有机溶剂 沸点 随碳原子数的增加，沸点逐渐增大。碳原子数相同的烃，支链越多， 沸点越低 密度 随着碳原子数增加，相对密度逐渐增大，密度均比水小 3.脂肪烃的化学性质 (1)烷烃的化学性质 ①取代反应 如乙烷和氯气生成一氯乙烷： CH3CH3＋Cl2 ― ― →光照 CH3CH2Cl＋HCl。 ②与氧气的反应 燃烧通式为 CnH2n＋2＋3n＋1 2 O2 ― ― →点燃 nCO2＋(n＋1)H2O。 (2)烯烃的化学性质 ①与酸性 KMnO4 溶液的反应 能使酸性 KMnO4 溶液褪色，发生氧化反应。 ②燃烧 燃烧通式为 CnH2n＋3n 2 O2 ― ― →点燃 nCO2＋nH2O。 ③加成反应 如 CH2===CH—CH3＋Br2―→ ； CH2===CH—CH3＋H2O ― ― →催化剂 △ 。 ④加聚反应 (3)炔烃的化学性质 ①与酸性 KMnO4 溶液的反应 能使酸性 KMnO4 溶液褪色，发生氧化反应。 ②燃烧 燃烧通式为 CnH2n－2＋3n－1 2 O2 ― ― →点燃 nCO2＋(n－1)H2O。 ③加成反应 如 CH≡CH＋H2 ― ― →催化剂 △ CH2===CH2； CH≡CH＋2H2 ― ― →催化剂 △ CH3CH3。 ④加聚反应 nCH≡CH ― ― →催化剂 CH===CH 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，二者褪色原理不相同。乙 烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应，高锰酸钾将乙烯氧化成 CO2，高 锰酸钾被还原；乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是与单质溴发生了加成反应。 (4)二烯烃的化学性质 ①与酸性 KMnO4 溶液反应：能使酸性 KMnO4 溶液褪色。 ②加成反应： CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→ ； CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→ ； CH2===CH—CH===CH2＋2Br2―→ ； 。 ③加聚反应 nCH2===CH—CH===CH2 ― ― →引发剂 ； 。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”，错误的打“×” (1)乙烯可作水果的催熟剂(　　) (2)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯(　　) (3)甲烷和氯气反应与乙烯与溴的反应属于同一类型的反应(　　) (4)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别(　　) (5)符合通式 CnH2n＋2 的烃一定是烷烃(　　) (6)丙烷分子中的碳原子在同一条直线上(　　) (7)乙烯和乙炔可用酸性 KMnO4 溶液鉴别(　　) (8)聚丙烯可发生加成反应(　　) (9)烷烃同分异构体之间，支链越多，沸点越高(　　) (10)顺－2－丁烯和反－2－丁烯均能使溴水褪色(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√ 2.某烷烃的结构简式为 。 (1)用系统命名法命名该烃：______________________________________。 (2)若该烷烃是由烯烃和 1 mol H2 加成得到的，则原烯烃的结构有________种。(不 包括立体异构，下同) (3)若该烷烃是由炔烃和 2 mol H2 加成得到的，则原炔烃的结构有________种。 (4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有________种。 答案　(1)2，3-二甲基戊烷　(2)5　(3)1　(4)6 [模拟题组] 脂肪烃的结构与性质 1.(2018·浙江艾青中学月考)下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的 是(　　) A.烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键 B.烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应 C.烷烃的通式一定是 CnH2n＋2，而烯烃的通式一定是 CnH2n D.烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃 解析　烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A 错；烯烃中的氢原子有可 能发生取代反应，B 错；只有单烯链烃的通式才是 CnH2n，C 错。 答案　D 2.柠檬烯是一种食用香料，其结构简式为： 。下列有关柠檬烯 的分析正确的是(　　) A.它的一氯代物有 6 种 B.它和丁基苯( )互为同分异构体 C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上 D.一定条件下，它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应 解析　柠檬烯含有 8 种类型的氢原子，其一氯代物总共有 8 种，A 错；柠檬烯中 所 有 碳 原 子 不 可 能 在 同 一 平 面 上 ， C 错 ； 柠 檬 烯 的 分 子 式 为 C10H16 ， 而 的分子式为 C10H14，二者不互为同分异构体，B 错。 答案　D 取代反应、加成反应和氧化反应的规律 3.某种不饱和烃分子中含有一个 C≡C 键、一个 C===C 键，催化加氢后的结构简 式为(CH3CH2)2CHCH2CH(CH3)CH(CH3)2，则该烃的结构(不考虑立体异构)最多有 (　　) A.10 种 B.7 种 C.6 种 D.4 种 解析　将该烃催化加氢后的结构简式展开书写即 ， 因此碳碳叁键只能存在于 1、2 号碳原子之间，碳碳双键可以存在于除 2、3 号碳 原子之间的任意相邻的两个碳原子之间，碳碳双键的位置共有 7 种，故该烃的结 构最多有 7 种。 答案　B 4.按要求填写下列空白 答案　(1)Cl2　加成反应 【规律方法】 轻松突破取代反应、加成反应 取代反应 加成反应 概念 有机物分子中的某些原子或原 子团被其他原子或原子团所代 替的反应 有机物分子中不饱和键两端的原子 与其他原子或原子团直接结合生成 新的化合物的反应 特点 有上有下或断一下一上一(断了 一个化学键，下来一个原子或原 子团，上去一个原子或原子团)即 “交换” 只上不下或断一加二，从哪里断从 哪里加(断了一个化学键，加上两个 原子或原子团，应该加在断键两端 的不饱和碳原子上) 反应前后 分子数目 一般相等 减少 [真题对接] 1.(2018·课标全国Ⅱ，9)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反 应的实验。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 (　　) 解析　甲烷和氯气在光照条件下反应，生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 和 HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和 油状液滴，综合上述分析，D 项正确。 答案　D 2.(2017·海南单科，8)下列叙述正确的是(双选)(　　) A.酒越陈越香与酯化反应有关 B.乙烷、丙烷和丁烷都没有同分异构体 C.乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.甲烷与足量氯气在光照下反应可生成难溶于水的油状液体 解析　酒中含乙醇，乙醇可被氧化成乙醛，乙醛进一步被氧化成乙酸，乙醇和乙 酸在一定条件下反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯具有香味，故酒是陈的香，故 A 正 确；丁烷存在正丁烷、异丁烷两种同分异构体，故 B 错误；聚氯乙烯不含碳碳双 键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故 C 错误；甲烷与足量氯气反应可生成三氯 甲烷、四氯化碳等，二者都为难溶于水的油状液体，故 D 正确。 答案　AD 考点 2　芳香烃 [主干精讲] 1.芳香烃 (1)芳香烃的概念 分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物，属于芳香烃，苯是最简单的芳香烃。 (2)芳香烃的分类 2.苯的结构、性质 (1)苯的结构 分子式为 C6H6，结构简式为 ，苯分子具有平面正六边形结构，键与 键的夹角为 120°；苯分子中不存在一般的碳碳双键，6 个碳原子之间的键长、键 能相等。 判断苯中碳碳键不是单双键交替的方法 ①苯分子中 6 个碳原子之间的键长、键能相等。 ②苯不能使酸性高锰酸钾褪色，能使溴水因萃取而褪色。 ③ 是同种物质。 (2)物理性质 苯为无色，有刺激性气味的液体，难溶于水，密度比水小，熔点仅为 5.5 ℃。 (3)化学性质 苯分子的特殊结构决定了苯兼有烷烃和烯烃的化学性质，即易取代，能加成，难 氧化。 ①取代反应 卤代反应： 。 硝化反应： 。 ②加成反应： 。 ③氧化反应：C6H6＋15 2 O2 ― ― →点燃 6CO2＋3H2O，苯不能使酸性 KMnO4 溶液褪色。 3.苯的同系物 (1)苯的同系物判断方法 符合：①通式 CnH2n－6(n≥6) ②只有一个苯环且侧链为烷烃基。 (2)化学性质 ①苯环上的烷基易被氧化 ②都能发生取代反应 a.硝化： b.卤代： ③加成： 苯的同系物卤代时，条件不同，取代位置不同： ①在光照条件下，卤代反应发生在烷基上，记作“烷代光”。 ②在铁的催化作用下，卤代反应发生在苯环上，记作“苯代铁”。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”，错误的打“×” (1)某烃的分子式为 C11H16，它不能与溴水反应，但能使酸性 KMnO4 溶液褪色， 分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有 7 种(　　) (2)甲苯与氯气光照条件下，主要产物是 2，4－二氯甲苯(　　) (3)苯的二氯代物有三种(　　) (4)己烯中混有少量甲苯，先加入足量溴水，然后加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液 褪色，则证明己烯中混有甲苯(　　) (5)C2H2 与 的最简式相同(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ 2.蒽( )与苯炔( )反应生成化合物 X(立体对称图形)，如下图 所示： (1)蒽与 X 都属于________(填字母)。 A.环烃 B.烷烃 C.不饱和烃 (2)苯炔的分子式为__________，苯炔不具有的性质是__________(填字母)。 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)苯是最简单的芳香烃，能证明其化学键不是单双键交替排列的事实是________。 a.它的对位二元取代物只有一种 b.它的邻位二元取代物只有一种 c.分子中所有碳碳键的键长均相等 d.能发生取代反应和加成反应 (4)下列属于苯的同系物的是________。 (5)能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因加成反应而褪色，还能 使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。 它是生产某塑料的单体，写出合成该塑料的化学方程式____________________ _________________________________________________________________。 答案　(1)AC　(2)C6H4　ad　(3)bc　(4)D [模拟题组] 芳香烃的性质和同分异构现象 1.(2017·绍兴嵊州高中)有关苯的结构和性质，下列说法正确的是(　　) A. 是同分异构体 B.苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟 C.煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯，苯是无色无味的液态烃 D.向 2 mL 苯中加入 1 mL 酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，可观察到液体分层， 上层呈紫红色 解析　A. 分子式相同，结构相同，二者是同种物质， 故 A 错误；B.苯分子中含碳量高，在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟，故 B 正确；C.苯有芳香气味，故 C 错误；D.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，苯的密 度比水的小，因此在苯中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡并静置后下层液体为紫红 色，故 D 错误。 答案　B 2.某有机物的结构简式为 ，其属于芳香烃且与其具有相同官能团 的同分异构体数目为(不考虑立体异构)(　　) A.4 B.5 C.6 D.7 解析　该有机物含有的官能团为碳碳双键，属于芳香烃且与其具有相同官能团的 同分异构体有 3－苯基丙烯、1－苯基丙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲 基苯乙烯，共 5 种，故选 B。 答案　B 空间结构 3.(2018·沧州调研)肾上腺素是化学信使，随着血液走到身体各处，促使细胞发生 变化，它的结构简式如下图。下列有关肾上腺素的说法正确的是(　　) A.分子式为 C9H12NO3 B.该分子中至少有 9 个原子共平面 C.属于酚类 D.分子中含有 2 个手性碳原子 解析　分子式应为 C9H13NO3，A 项错误；该分子中至少有 12 个原子共平面，即 苯环上的 6 个 C 原子、3 个 H 原子，与苯环相连的 2 个 O 原子、1 个 C 原子，B 项错误；分子中含有 2 个酚羟基，属于酚类，C 项正确；该分子中只有与苯环相 连的碳原子是手性碳原子，D 项错误。 答案　C 4.在 分子中，处于同一平面上的原子 数最多可能有(　　) A.12 个 B.14 个 C.18 个 D.20 个 解析　根据四种基本模型及分子的结构特点分析：苯环上的原子及与苯环直接相 连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳叁键直接相连的原 子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的 1 个氢原子能转到苯环所在的平面 上，则共平面的原子如图所示： 。 答案　D [真题对接] 1.(2015·10 月浙江选考)有关苯的结构与性质，下列说法正确的是(　　) A.分子中含有碳碳双键 B.易被酸性 KMnO4 溶液氧化 C.与溴水发生加成反应而使溴水褪色 D.在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯 解析　A 项，苯分子中不存在碳碳双键，不正确；B 项，苯分子结构稳定，不易 被酸性 KMnO4 溶液氧化，不正确；C 项，苯与溴水发生萃取，而不能发生加成 反应，不正确；D 项，苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸在加热条件下发生取代反应 生成硝基苯，正确。 答案　D 2.(2018·4 月浙江选考)下列说法正确的是(　　) A.光照下，1 mol CH4 最多能与 4 mol Cl2 发生取代反应，产物中物质的量最多的 是 CCl4 B.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在一定条件下能发生取代反应 C.甲烷和乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离 D.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与 H2 发生加成反应 答案　B 3.(2016·海南化学，12)(双选)工业上可由乙苯生产苯乙烯： ，下列说法正确的是(　　) A.该反应的类型为消去反应 B.乙苯的同分异构体共有三种 C.可用 Br2/CCl4 鉴别乙苯和苯乙烯 D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为 7 解析　A 项，由反应物和生成物的结构，可知该反应的类型为消去反应，正确；B 项，乙苯有带苯环的四种同分异构体： 乙苯还有很多不带苯环成链的同分异构体，错误；C 项，苯乙烯含有 C===C，可 以与 Br2 发生加成反应而使 Br2/CCl4 褪色，乙苯不含有 C===C，不能使 Br2/CCl4 褪色，正确；D 项，对于乙苯来说—CH2CH3 中的两个碳原子的价键结构均为四 面体结构，因 C—C 单键可以旋转，故这两个碳原子可能同时处于苯环的平面内， 对苯乙烯来说，—CH===CH2 和 均为平面结构，通过单键旋转有可能 使 8 个碳原子共面，错误。 答案　AC 考点 3　化石燃料的综合应用 [主干精讲] 1.天然气的综合利用 (1)天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。它的主要成分是甲 烷。 (2)天然气与水蒸气反应制取 H2 的化学方程式为 CH4＋H2O(g) ― ― →高温 催化剂 CO＋3H2。 (3)用途 ①清洁能源。 ②化工原料，用于合成氨、甲醇等。 2.石油的综合利用 石油的加工 分馏{原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离 产品{常压→石油气、汽油、煤油、柴油、重油 减压→柴油、燃料油、石蜡、沥青、润滑油 裂化{目的——提高轻质汽油的产量 方法——热裂化和催化裂化 裂解{目的：生产气态短链不饱和烃的有机化工原料 产物：乙烯、丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷 3.煤的综合利用 (1)煤的组成 (2)煤的加工 (1)煤的气化、液化和干馏均是化学变化。 (2)石油的分馏是物理变化，分馏后的馏分仍是混合物。 (3)裂化和裂解是化学变化，产物也是混合物。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”，错误的打“×” (1)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物(　　) (2)常压分馏得到的汽油是一种纯净物，有固定的沸点(　　) (3)甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到(　　) (4)石蜡油在碎瓷片上受热分解产生的气体能使溴的 CCl4 溶液褪色(　　) (5)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(　　) (6)煤的干馏和石油的分馏均属于化学变化(　　) (7)水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物(　　) (8)煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯，苯是无色无味的液态烃(　　) (9)煤的气化是在高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×　(9)√ 2.石油裂解是一个复杂的过程，其产物为混合物。例如： (1)上述烷烃和环烷烃裂解反应中，产物 M 的化学式为________，N 的化学式为 ________。 (2)下列关于 的说法正确的是________。 A.可用溴水区别 和 B.等质量的 和 完全燃烧时的耗氧量相同 C. 可与水以任意比互溶 (3)工业上裂解反应的产物都是气态小分子烷烃和烯烃的混合物，将它们逐一分离 的方法是________。 解析　(1)根据化学方程式的配平及质量守恒定律可知 M 为 H2，N 为 C5H8。 (2) 中含有碳碳双键，可以与溴发生加成反应，故 A 正确； 比 少两个氢原子，故等质量时完全燃烧时后者耗氧量多，B 错； 为 烃类有机物，难溶于水，C 错。 (3)不同的气态小分子有机化合物，其沸点不同，所以可以用液化法使其分离。 答案　(1)H2　C5H8　(2)A　(3)降低温度或液化分离法 [模拟题组] 化石燃料的组成及综合利用 1.下列说法正确的是(　　) A.石油的催化裂化可得到较多的轻质油 B.“西气东输”中输送的气体主要是乙烯 C.煤间接液化的主要目的是获得各种芳香烃 D.石油通过常压分馏可以得到石蜡等相对分子质量较大的烷烃 解析　石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量， 主要是汽油的产量，故 A 正确；“西气东输”中输送的气体是天然气，天然气的 主要成分是甲烷，不是乙烯，故 B 错误；煤的干馏可以得到煤焦油，煤焦油中含 有芳香烃，煤间接液化不能得到芳香烃，可合成甲醇等液态有机物，故 C 错误； 石油通过减压分馏可以得到石蜡等相对分子质量较大的烷烃，石油通过常压分馏 可以得到汽油等相对分子质量较小的烷烃，故 D 错误。 答案　A 2.下列说法错误的是(　　) 石油 ― ― →① 分馏产品 ― ― →② 乙烯 ― ― →③ 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 解析　石油主要是由烃组成的混合物，故 A 说法正确；乙烯和溴发生加成反应生 成 1，2－二溴乙烷，故 B 说法错误；通过石油的裂化、裂解可得到乙烯等气态烃， 故 C 说法正确；石油分馏是利用各组分沸点不同进行分离，故 D 说法正确。 答案　B 化石燃烧与环境关系 3.下列关于燃料的说法错误的是(　　) A.燃料燃烧产物 CO2 是温室气体之一 B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D.燃料不完全燃烧排放的 CO 是大气污染物之一 解析　A 项，温室气体包括 CO2、CH4 等气体，正确；B 项，二氧化硫主要来源 于煤、石油等化石燃料的燃烧排放的废气，会造成大气污染，错误；C 项，用液 化石油气减少燃油中硫等杂质燃烧产生的空气污染物，正确；D 项，燃料不完全 燃烧会产生 CO，CO 易与血红蛋白结合，是大气污染物之一，正确。 答案　B 4.下列说法不正确的是(　　) A.煤的气化、液化和干馏的过程都没有涉及化学变化 B.石油分馏产品中的重油进行催化裂化，可提高汽油等轻质油的产量和质量 C.天然气和沼气的主要成分相同，都是甲烷 D.氢气的热值比汽油高，是理想的清洁燃料和绿色能源 解析　煤的气化、液化和干馏都产生了新的物质，属于化学变化，A 项错误；石 油的裂化可使大分子变为小分子，从而可以提高轻质油的产量和质量，B 项正确； 天然气和沼气的主要成分相同，都是甲烷，C 项正确；氢气的热值比汽油高，是 理想的清洁燃料和绿色能源，D 项正确。 答案　A [真题对接] 1.(2017·4 月浙江选考)下列说法不正确的是(　　) A.1 mol 乙烷在光照条件下最多能与 3 mol Cl2 发生取代反应 B.石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性 KMnO4 溶液褪色 C.水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物 D.苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯 答案　A 2.(2017·北京理综，9)我国在 CO 2 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 解析　A.根据原子守恒，可知，CO2＋H2===CO＋H2O，正确；B.反应②中还有碳 氢键的形成，错误；C.汽油主要是 C5～C11 的烃类混合物，正确；D.图中 a 的名 称是 2－甲基丁烷，正确。 答案　B 课时训练 一、选择题 1.下列说法正确的是(　　) A.化合物 的名称是 2－乙基丁烷 B.2－甲基丁烷和 2，2－二甲基丙烷互为同系物 C.常温下，乙烯和苯都能被酸性 KMnO4 氧化，使 KMnO4 溶液褪色 D.等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧，消耗氧气的物质的量相等 答案　D 2.(2018·名校协作体高三模拟)如图是四种常见有机物的比例模型示意图，下列说 法正确的是(　　) A.甲能发生氧化反应 B.乙通入溴的四氯化碳溶液，最后得到无色溶液不能和液溴反应 C.煤干馏得到的煤焦油可以分离出丙，丙是无色无味的液态烃 D.丁发生催化氧化得到的产物不能与金属钠反应 解析　根据原子成键特点知，碳原子能形成 4 个共价键、H 原子能形成 1 个共价 键、O 原子能形成 2 个共价键，根据分子比例模型及原子成键特点知，甲、乙、 丙、丁分别是甲烷、乙烯、苯和乙醇；A.甲烷性质较稳定，不易被一般的强氧化 剂氧化，但能在氧气中燃烧，发生氧化反应，故 A 正确；B.碳碳不饱和键能和溴 发生加成反应，乙烯中含有碳碳双键，所以能和溴发生加成反应而使溴的四氯化 碳溶液褪色，生成的 1，2－二溴乙烷也能和液溴发生取代反应，故 B 错误；C.从 煤焦油中可以获取苯，但苯有特殊的气味，故 C 错误；D.乙醇发生催化氧化得到 的产物是乙醛和水，水能与金属钠反应，故 D 错误。 答案　A 3.下列说法正确的是(　　) A.石油的分馏和煤的液化都是发生了物理变化 B.乙烯和乙炔都能与溴水发生加成反应且生成的产物相同 C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同 D.苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴的四氯化碳溶液褪色 解析　A 项，石油的分馏属于物理变化，煤的液化是将煤与氢气在催化剂作用下 转化为液体燃料，属于化学变化，错误；B 项，乙烯与溴水发生加成反应生成 1， 2－二溴乙烷，而乙炔与溴水发生加成反应的产物为 1，2－二溴乙烯或 1，1，2， 2－四溴乙烷，错误；C 项，甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝 基苯均属于取代反应，正确；D 项，苯中的化学键是介于碳碳单键与碳碳双键之 间的一种独特的化学键，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴的四氯化 碳溶液褪色，错误。 答案　C 4.下列说法正确的是(　　) A.1 mol 甲烷在光照条件下和足量氯气充分反应，只生成一种产物 B.石油的裂化和裂解是化学变化，变化时都涉及共价键的断裂和形成 C.常温下，燃烧苯时会产生大量黑烟，而燃烧乙炔时只看到淡蓝色火焰 D.苯中六个碳原子和六个氢原子不在同一个平面上 解析　A.甲烷和氯气发生取代反应，如果是足量的氯气，产物是四氯化碳和氯化 氢，故 A 错误；B.石油的裂化和裂解是长链变为短链，属于化学变化，化学反应 实质是旧键的断裂和新键的形成，因此石油的裂化和裂解涉及共价键的断裂和形 成，故 B 正确；C.因为苯的含碳量高，因此在燃烧苯时产生大量黑烟，乙炔含碳 量与苯相等，因此乙炔在燃烧时也产生大量的黑烟，故 C 错误；D.苯的空间结构 是平面正六边形，六个碳原子和六个氢原子共面，故 D 错误。 答案　B 5.有机物 的一氯代物共有(不考虑立体异构)(　　) A.3 种 B.4 种 C.5 种 D.7 种 解析　 的一氯代物共有 4 种： 。 答案　B 6.如图是三种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是(　　) A.甲在光照条件下与 Cl2 反应可得到四种不同的产物 B.乙、丙所有的原子均处于同一平面，均可使溴水反应褪色 C.等质量的三种有机物充分燃烧消耗氧气的量依次减小 D.在浓硫酸存在下，丙与浓硝酸共热的反应属于加成反应 解析　由图可知，甲为 CH4，乙为 CH2===CH2，丙为苯；A.甲烷与氯气发生取代 反应生成四种卤代烃和 HCl，共 5 种产物，故 A 错误；B.乙、丙所有的原子均处 于同一平面，苯与溴水不反应，乙烯与溴水反应，故 B 错误；C.等质量的 CH4、 CH2===CH2、苯完全燃烧，消耗的氧气随含氢量的减小而减少，故 C 正确；D.在 浓硫酸存在下，苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，故 D 错误。 答案　C 7.下列有机实验操作或叙述正确的是(　　) A.将乙烯和乙炔气体分别通入溴的四氯化碳溶液中，前者褪色，后者不褪色 B.甲烷和氯气在室温下的黑暗环境中可以稳定存在 C.苯能使溴水褪色是因为二者反应生成了溴苯 D.要除去乙烷中的乙烯制得纯净的乙烷，可将混合气通入酸性高锰酸钾溶液中 解析　乙炔中含有碳碳叁键，能和溴水发生加成反应，使溴水褪色，A 不正确。 甲烷和氯气只有在光照的条件下才能发生取代反应，B 正确。苯和溴水不反应， 在催化剂作用下苯和液溴生成溴苯，C 不正确。酸性高锰酸钾溶液可以把乙烯氧 化生成二氧化碳，从而引入新的杂质，D 也不正确。 答案　B 8.下列各组化合物中，不论二者以任何比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧 时消耗 O2 的质量和生成水的质量不变的是(　　) A.CH4、C2H6 B.C2H6、C3H6 C.C2H4、C3H6 D.C2H4、C3H4 解析　A.CH4 最简式为 CH4，C2H6 最简式为 CH3，二者最简式不同，故 A 不符合； B.C2H6 最简式为 CH3，C3H6 最简式为 CH2，二者最简式不同，故 B 不符合；C.C2H4 最简式为 CH2，C3H6 最简式为 CH2，二者最简式相同，故 C 符合；D.C2H4 最简 式为 CH2，C3H4 最简式为 C3H4，二者最简式不同，故 D 不符合。 答案　C 9.(2018·浙江金华十校联考)下列说法中不正确的是(　　) A.C6H14 与液溴在光照下会反应 B.目前石油裂解是生产乙烯的主要方法 C.苯的结构决定了苯的化学性质是易取代、难加成 D.乙烯、乙炔可用溴水加以鉴别 解析　C6H14 是烷烃，与液溴在光照下会发生取代反应，A 正确；石油裂解的产 物是乙烯、丙烯、甲烷等小分子，目前石油裂解是生产乙烯的主要方法，B 正确； 苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键，导致苯的化学性 质主要表现为易取代、难加成，C 正确；乙烯、乙炔都含有不饱和键，都能与溴 水发生加成反应而使其褪色，D 错误。 答案　D 10.有 7 种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④乙烯；⑤己烷；⑥甲苯；⑦环己烯。 因为发生化学反应，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能使溴水褪色的是(　　) A.③④⑦ B.④⑤⑦ C.④⑦ D.④⑥⑦ 解析　甲烷、苯、聚乙烯、己烷和溴水及酸性高锰酸钾溶液均不反应。乙烯和环 己烯含有碳碳双键，可以和溴水发生加成反应，和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反 应。甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化，但不能和溴水反应。 答案　C 11.下列反应中，属于加成反应的是(　　) A.苯和液溴在 FeBr3 催化作用下生成溴苯 B.丙烯和氯气在一定条件下反应生成 ClCH2CH===CH2 C.乙烯使酸性 KMnO4 溶液褪色 D.乙烯与 HCl 气体反应生成一氯乙烷 答案　D 12.(2019·广西桂林十八中适应性考试)乙烯的相关转化关系如图。下列有关说法正 确的是(　　) A.甲与 CH3OCH3 互为同分异构体 B.X 为 Cl2 C.聚乙烯是纯净物 D.甲→乙的反应类型为取代反应 解析　乙烯与水在一定条件下发生加成反应生成甲(CH3CH2OH)，甲(CH3CH2OH) 与 CH3OCH3 互为同分异构体，A 正确；乙烯与 HCl 在一定条件下发生加成反应 生成 CH3CH2Cl，故 X 是 HCl，B 错误；聚乙烯( CH2—CH2 )的聚合度 n 值不 确定，故为混合物，C 错误；甲(CH3CH2OH)在 Cu 作催化剂条件下发生氧化反应 生成乙(CH3CHO)，D 错误。 答案　A 二、非选择题 13.玫瑰的香味物质中包含虫不烯，虫不烯的键线式如图： (1)1 mol 虫不烯最多可以跟________mol H2 发生反应。 (2)写出虫不烯与等物质的量的 Br2 发生加成反应所得产物的可能的结构简式 ____________________________________________________________________ _____________________________________________________(用键线式表示)。 (3)有机物 A 是虫不烯的同分异构体，分子中含有“ ”结构，A 可能的结 构简式为________________________________________________ _____________________________________________________(用键线式表示)。 解析　(1)虫不烯分子中含有 2 个 ，1 mol 虫不烯最多能与 2 mol H2 发生 加成反应。(2)虫不烯与等物质的量的溴加成，只有其中的某一个双键发生加成。 (3)虫不烯的分子中含有 ，则 R 为—C4H9，丁基有 4 种同分异构体。 答案　(1)2 14.(2019·浙江五校联考)现有 A、B 两种烃，已知 A 的分子式为 C5Hm，而 B 的最 简式为 C5Hn(m、n 均为正整数)。请回答下列问题： (1)下列关于烃 A 和烃 B 的说法不正确的是________(填序号)。 a.烃 A 和烃 B 可能互为同系物 b.烃 A 和烃 B 可能互为同分异构体 c.当 m＝12 时，烃 A 一定为烷烃 d.当 n＝11 时，烃 B 可能的分子式有 2 种 (2)若烃 A 为链烃，且分子中所有碳原子都在同一条直线上，则 A 的结构简式为 ________。 (3)若烃 A 为链烃，且分子中所有碳原子不可能共面，在一定条件下，1 mol A 最 多可与 1 mol H2 加成，则 A 的名称是________。 (4)若烃 B 为苯的同系物，取一定量的烃 B 完全燃烧后，生成物先通过足量的浓硫 酸，浓硫酸的质量增加 1.26 g，再通过足量的碱石灰，碱石灰的质量增加 4.4 g， 则烃 B 的分子式为________；若其苯环上的一溴代物只有一种，则符合此条件的 烃 B 有________种。 解析　(1)a.烃 A 和烃 B 可能互为同系物，如 A 为 C5H10，B 为 C10H20 的烯烃，故 a 正确；b.当 n＝m 时，若 B 的分子式与 A 相同，A、B 互为同分异构体，故 b 正 确；c.当烃分子中 H 原子与 C 原子数目之比大于 2∶1 时，烃为烷烃，当 m＝12 时，A 为戊烷，故 c 正确；d.当 n＝11 时，B 的分子式为 C10H22，故 d 错误；(2) 由 CH≡CH 的 4 个原子共线可知，要使烃 A 的 5 个碳原子共线，满足条件的 A 的分子中必须有 2 个—C≡C—，故 A 为 CH≡C—C≡C—CH3；(3)链烃 A 与 H2 最多以物质的量之比 1∶1 加成，则 A 为烯烃 C5H10，分子中所有碳原子不可能共 平面，则碳原子成四面体结构，故 A 为 3－甲基－1－丁烯。(4)n(CO2)＝ 4.4 g 44 g/mol ＝0.1 mol，n(H2O)＝0.07 mol，故烃 B 的最简式为 C5H7，B 为苯的同系物，设 B 的分子式为 CaH2a－6，故 a∶(2a－6)＝5∶7，解得 a＝10，故 B 分子式为 C10H14， 其苯环上的一溴代物只有一种，则符合条件的烃有 答案　(1)d　(2)CH≡C—C≡C—CH3 (3)3－甲基－1－丁烯　(4)C10H14　4 15.已知 可简写为 ，降冰片烯的分子结构可表示为： (1)降冰片烯属于________。 A.环烃 B.不饱和烃 C.烷烃 D.芳香烃 (2)降冰片烯的分子式为____________________________________________。 (3)降冰片烯与溴水反应的化学方程式为______________________________。 (4)降冰片烯不具有的性质________。 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 (5)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为 ________。 解析　(1)降冰片烯为环状烃，且含有碳碳双键，则属于环烃，也属于烯烃，不含 苯环，则不属于芳香烃。(2)由结构简式可知 1 个分子中含 7 个 C 原子和 10 个 H 原子，则分子式为 C7H10。(3)碳碳双键能发生加成反应，故反应方程式为： (4)含有 C＝C 键，具有烯烃的性质，则不溶于水，常温常压下不为气体，能发生 加成反应和氧化反应。(5)分子式为 C7H10 的烃的同分异构体且含有一个六元环的 单环化合物为 。 答案　(1)AB　(2)C7H10 (3) (4)AD