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文档介绍
2020届一轮复习人教通用版第27讲甲烷、乙烯、苯、化石燃料的综合利用作业
练案[27] 第九章 有机化合物 第27讲 甲烷、乙烯、苯、化石燃料的综合利用 A组 基础必做题 1.(2019·衡水模拟)下列关于有机化合物的说法正确的是( A ) A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应 B.甲烷和乙烯都可以与溴水反应 C.酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷 D.乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成 [解析] 乙烯含碳碳双键,可被氧化,可使酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,A正确;CH4性质稳定,与溴水不反应,故B错误;苯结构稳定,甲烷为饱和烃,性质稳定,与酸性KMnO4溶液不反应,C错误;苯与H2发生加成反应生成环已烷。乙烯与H2发生加成反应生成乙烷,故D错误。 2.(2019·开封模拟)下列关于苯的叙述正确的是( B ) A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层 B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟 C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃 D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为一个苯分子含有三个碳碳双键 [解析] 反应①为苯的溴代,生成的溴苯密度比水大,沉降在水底,A错误;反应③为苯的硝化,发生取代反应,生成的硝基苯为烃的衍生物,C错误;苯分子中无碳碳双键,D错误。 3.(2019·重庆模拟)下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( D ) A.甲苯 B.溴苯 C.2甲基丙烯 D.2甲基丙烷 [解析] 直接连着苯上的原子在苯环所在平面上,直接连着碳碳双键上的原子共平面,2甲基丙烷可以看作甲烷分子中3个氢原子被3个甲基代替,4个碳原子不可能在同一平面内。 4.(2019·武汉模拟)如图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( C ) 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 [解析] 由比例模型可知四种常见有机物分别为甲烷、乙烯、苯、乙醇,然后根据物质性质分析,可知A、B、D均错误,C正确。 5.(2019·山东维坊检测)下列属于加成反应是( C ) A.2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ B.+HNO3+H2O C.CH3CH===CH2+Br2―→ D.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O [解析] A项属于置换反应;B项属于取代反应;D项属于氧化反应。 6.下列叙述中,错误的是( D ) A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60 ℃反应生成硝基苯 B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷 C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷 D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯 [解析] 甲苯与氯气在光照下反应,氯原子取代甲基上的氢原子,而不是取代苯环上的氢原子,D项错误。 7.(2019·新题预选)有A、B两种烃,所含碳元素的质量分数相同,下列关于A和B的叙述中不正确的是( D ) A.二者可能互为同系物 B.二者可能互为同分异构体 C.二者最简式(实验式)一定相同 D.等质量的A和B分别完全燃烧生成CO2的体积一定相等 [解析] 烃只由C、H两种元素组成,故两种烃所含碳元素的质量分数相同时,其所含氢元素的质量分数也一定相同,因此两种烃的最简式(实验式)一定相同,二者可能互为同系物,如乙烯和丙烯,二者也可能互为同分异构体,如丙烯和环丙烷。等质量的两种烃分别完全燃烧生成CO2的质量一定相等,但若反应后温度、压强不同,则其体积不一定相等。 8.(2019·鞍山模拟)(1)一瓶无色气体,可能含有CH4和CH2===CH2或其中的一种,与一瓶Cl2混合后光照,观察到黄绿色逐渐褪去,瓶壁有少量无色油状小液滴。 ①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4,你认为是否正确,为什么? 不正确,因为CH2===CH2可以与Cl2发生加成反应,而使黄绿色逐渐褪色,生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体 。 ②上述实验可能涉及的反应类型有__取代反应、加成反应___。 (2)某烃A的球棍模型如图所示,其分子式为__C8H18___,A的一氯代物有__4___种;A有多种同分异构体,写出其中一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式:__(CH3)3CC(CH3)3___。 (3)含有的化合物与CH2===CH2一样,在一定条件下可聚合成高分子化合物。广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料,是由CH2===CH—Cl聚合而成的,其化学反应方程式是 nCH2===CH—Cl 。 (4)为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置,则B中盛有的物质是__C___(选填:A.水 B.NaOH溶液 C.CCl4 D.NaI溶液),其作用为除去HBr中的Br2与苯。C中的现象为__有浅黄色沉淀生成___,若用紫色石蕊试液替代AgNO3溶液,则现象为__石蕊试液变为红色___。苯与液溴反应的化学方程式为 。 [解析] (2)由球棍模型可知烃A的分子式为C8H18,结构中有4种不同环境的氢原子,所以A的一氯代物有4种;一氯代物只有一种,说明氢原子所处的环境相同,(CH3)3CC(CH3)3符合题意。 (3)CH2===CH—Cl发生加聚反应生成。 (4)苯与液溴在FeBr3催化作用下发生取代反应生成与HBr,该反应放热,挥发出苯与溴蒸气,为防止溴蒸气干扰HBr的检验,需用CCl4吸收除去。由于HBr极易溶于水且和NaOH发生反应,故不选A、B、D。 B组 能力提升题 9.(2019·山东滨州检测)下列说法正确的是( C ) A.将乙烯通入KMnO4(H+)溶液和溴水,实验现象和反应类型均相同 B.从苯的分子组成看苯远没有达到饱和,所以它应该能使溴水褪色 C.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,但苯可以发生取代反应和加成反应 D.常温下,所有的碳原子数多于或等于5的烷烃都不是气体 [解析] 将乙烯通入KMnO4(H+)溶液和溴水,溶液均出现褪色,但分别属于氧化反应和加成反应,A项错误;苯及其同系物都不能使溴水褪色,B项错误;新戊烷()含有5个碳原子,该有机化合物常温下为气体,D项错误。 10.(2019·河北衡水中学第四次联考)150 ℃时,将1 L混合烃与9 L氧气混合,在密闭容器内充分燃烧,当恢复至150 ℃,体积恒定时,容器内压强增大8%,则该混合烃的组成是( D ) A.甲烷与乙烷体积比是1∶4 B.丙炔与乙炔体积比是1∶4 C.乙烯与丁烷体积比是1∶4 D.乙烯与丁烯体积比是1∶4 [解析] 根据烃燃烧的化学方程式: CxHy+ (x+y/4)O2―→ xCO2+ y/2H2O ΔV 1 mol (x+y/4)mol xmol y/2 mol y/4-1 1 L 0.8 L 可得y=7.2,如果是乙烯与丁烷,则乙烯与丁烷体积比是7∶8;如果是乙烯与丁烯,则乙烯与丁烯体积比是1∶4,故正确选项为D。 11.(2019·经典习题选萃)一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时,氯化钙质量增加25.2 g,则原混合气体中CO2的质量为( C ) A.24.4 g B.19.7 g C.13.2 g D.12.5 g [解析] 25.2 g是甲烷燃烧生成的H2O(g)的质量,n(H2O)==1.4 mol,则甲烷的物质的量可由氢原子守恒求得:n(CH4)=×1.4 mol=0.7 mol。则混合气体中CO和CO2的物质的量之和为0.7 mol,而其质量之和为49.6 g-25.2 g=24.4 g。据此可得下列方程: 解得n(CO)=0.4 mol,n(CO2)=0.3 mol。 则m(CO2)=0.3 mol×44 g/mol=13.2 g。 12.(新题选萃)下列由实验得出的结论正确的是( A ) 实验 结论 A 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳 B 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 C 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性 D 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性 [解析] 本题考查有机化学实验。乙烯与溴发生加成反应生成的1,2—二溴乙烷是一种无色、可溶于CCl4的有机物,A项正确。乙醇和水均能与Na反应生成H2,但Na与水反应更剧烈,故水分子中氢的活性强于乙醇分子中氢的活性,需要注意的是乙醇分子中只有—OH中的H能与Na反应,乙醇分子中氢的活性不完全相同,B项错误;乙酸能除去水垢,说明酸性:乙酸>碳酸,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4不具有酸性,但生成的HCl能使湿润的石蕊试纸变红,D项错误。 13.(2019·安徽皖南八校联考)聚苯乙烯塑料在生产、生活中有广泛应用,其单体苯乙烯可由乙苯和二氧化碳在一定条件下发生如下反应制取: 下列有关苯乙烯的说法正确的是( D ) A.一个分子中含有4个碳碳双键 B.属于不含极性键的共价化合物 C.分子式为C8H10 D.通过加聚反应生成聚苯乙烯 [解析] A项,苯环中没有碳碳双键,一个苯乙稀分子中只有一个碳碳双键,A错误;C项,分子式应为C8H8,C错误;D项,通过加聚反应可以生成,D正确。 14.(2019·长沙模拟)已知芳香烃Ⅰ、Ⅱ的结构模型如图所示,相关叙述正确的是( D ) A.Ⅰ的结构简式为,其一氯代物有2种 B.Ⅰ和Ⅱ中都含碳碳单键和双键 C.Ⅰ与Ⅱ互为同系物 D.与Ⅱ互为同类别物质的同分异构体共有2种 [解析] 由物质Ⅰ的比例模型可以看出其结构简式为,A错误;苯环中不含碳碳单键和双键,B错误;物质Ⅰ和Ⅱ所含有的苯环数不同,所以不是同系物,C错误;Ⅱ物质中两侧的苯环可以以邻、间、对的方式连接,所以Ⅱ的同类别同分异构体还有2种,D正确。 15.(2019·全国Ⅰ卷)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( C ) A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种 C.所有碳原子均处同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2 [解析] 螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8,而环戊烯的分子式也为C5H8,则二者互为同分异构体,A项正确;先给螺[2,2]戊烷分子中碳原子编号(编号碳原子等效)为,则其二氯代物有4种,分别为(编号表示两个氯原子的位置)①①、①②、①③、①④,B项正确;由于分子内碳原子都是饱和碳原子,所以所有碳原子不可能共平面,C项错误;由于螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8,要生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2,D项正确。 16.(2019·山东滨州检测)现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物: (1)等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是__CH4___。 (2)同状况、同体积的以上三种物质燃烧时,耗去O2的量最多的是__C2H6___。 (3)等质量以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是__C2H4___,生成水最多的是__CH4___。 (4)在120 ℃、1.01×105Pa下时,上述三种有机物中的两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积都没有发生变化,这两种气体是__CH4、C2H4___。 [解析] (1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、,故CH4耗O2最多。 (2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,(x+)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的(x+)依次为1+=2、2+=3、2+=3.5,故C2H6耗O2最多。 (3)n(CO2)=n(C),因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为×1、×2、×2、×2最大,故C2H4生成的CO2最多;n(H2O)=n(H2),因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H2)分别为×2、×2、×3,×2最大,故CH4生成的H2O最多。 (4)温度≥100 ℃条件下,当烃CxHy中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的为CH4、C2H4,故答案为CH4、C2H4。查看更多