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课时跟踪检测二十八 甲烷、乙烯、苯
煤、石油、天然气的综合利用
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．(2017届湖北荆州模拟)下列说法正确的是( )
A．乙烯的结构简式CH2CH2
B．丙烷比丁烷更易液化
C．除去乙烷中少量的乙烯，可以在光照条件下通入Cl2，并气液分离
D．相同条件下，等物质的量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
解析：乙烯的结构简式CH2===CH2，A项错误；丁烷的相对分子质量大于丙烷，所以丁烷更易液化，B项错误；光照条件下通入Cl2，氯气会和乙烷之间发生取代反应，和乙烯之间发生加成反应，这样既将杂质除去，又将要保留的物质反应了，不符合除杂的原则，C项错误；1 mol乙烯和甲烷完全燃烧均生成2 mol水，D项正确。
答案：D
2．下列关于有机物性质描述中，正确的是( )
A．用溴的四氯化碳溶液可鉴别CH4和C2H4
B．苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸加热发生加成反应
C．聚乙烯能使溴水褪色
D．苯与氢气发生加成反应，说明苯分子中含碳碳双键
解析：A项，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色，甲烷与溴的四氯化碳溶液不反应；B项，苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸发生的是取代反应；C项，聚乙烯中不存在，不能使溴水褪色；D项，苯分子中不存在。
答案：A
3．(2016年全国新课标卷Ⅲ)已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是( )
A．异丙苯的分子式为C9H12
B．异丙苯的沸点比苯高
C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D．异丙苯和苯为同系物
解析：根据键线式书写特点并结合异丙苯的结构简式可知，异丙苯的分子式为C9H12，A项正确；异丙苯碳原子数比苯多，其相对分子质量大于苯，分子间作用力强于苯，故异丙苯的沸点比苯高，B项正确；异丙苯可看作2个—CH3、1个—C6H5(苯基)
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取代甲烷分子中的三个氢原子，依据甲烷为正四面体结构可知，异丙苯中碳原子一定不能都处于同一平面，C项错误；异丙苯是苯分子中氢原子被烷基取代后的产物，故异丙苯和苯为同系物，D项正确。
答案：C
4．(2017届河北省高阳中学月考)的同分异构体中，含有苯环且苯环上一氯取代物只有一种的结构共有(不考虑立体异构)( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析：符合条件的同分异构体有、、、，共4种，选C项。
答案：C
5．(2017届泉州市永春一中等四校联考)下列反应属于取代反应的是( )
A．CH4与Cl2的混合气体光照后颜色变浅
B．乙烯通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色
C．苯与溴水混合后振荡，水层褪色
D．乙烯通入溴水中，溴水褪色
解析：A项CH4与氯气在光照下颜色变浅的原因是CH4中的氢原子被氯原子所取代生成氯代烃，属于取代反应；B项乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，属于氧化反应；C项由于苯和溴不反应，和水不互溶，二者混合分层，溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，发生萃取，所以苯与溴水混合、充分振荡后，静置，溴水层褪色，该过程为物理过程；D项乙烯通入溴水中，乙烯与溴发生了加成反应。
答案：A
6．下列关于化石燃料的加工说法正确的是( )
A．石油裂化主要得到乙烯
B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油
C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
解析：石油裂化的目的是获得更多的液态轻质油，A项错误；石油分馏是物理变化，B项错误；煤制煤气是化学变化，D项错误。
答案：C
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7．(2017届陕西师大附中月考)某有机物结构简式为，关于该有机物叙述错误的是( )
A．1 mol该物质在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2发生加成反应
B．能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色
C．在一定条件下，能发生取代反应
D．遇硝酸银溶液产生白色沉淀
解析：该有机物分子中含有一个苯环和一个碳碳双键，1 mol该物质，在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2发生加成反应，A项正确；该有机物含有碳碳双键，能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；该有机物含有苯环、氯原子，一定条件下能发生取代反应，C项正确；该有机物分子中不含Cl－，不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀，D项错误。
答案：D
8．(2017届安徽省江淮十校联考)下列说法中正确的是( )
A．分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种
B．丙烯能发生取代反应、加成反应，还能使酸性KMnO4溶液褪色
C．甲苯中所有原子都处于同一平面
D．相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷耗氧量多
解析：分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有、、，共3种，A项错误；丙烯(CH3CH===CH2)含有碳碳双键能发生加成反应，能使酸性KMnO4溶液褪色，丙烯分子中含有—CH3能发生取代反应，B项正确；甲苯分子中含有—CH3，所有原子不在同一平面内，C项错误；相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧，由于甲烷含氢量高，甲烷耗氧量多，D项错误。
答案：B
9．(2017届安徽师大附中期中)下列鉴别方法不可行的是( )
A．用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
B．用燃烧法鉴别甲烷、乙烯
C．用溴水鉴别直馏汽油、裂化汽油
D．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷
解析：
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乙醇与水混溶，甲苯与水混合分层后有机层在上层，溴苯与水混合分层后有机层在下层，可用水鉴别三者，A项正确；乙烯燃烧时有黑烟，而甲烷没有，可以用燃烧鉴别甲烷、乙烯，B项正确；直馏汽油不含碳碳双键，裂化汽油含碳碳双键，可用溴水鉴别二者，C项正确；苯、环己烷均不与酸性KMnO4溶液反应，现象相同，不能鉴别，D项错误。
答案：D
10．(2017届重庆一中月考)如图是一种环状酷似罗马两面神Janus的有机物结构简式，化学家建议将该分子叫做“Janusene”，下列说法正确的是( )
A．Janusene的分子式为C30H20
B．Janusene属于苯的同系物
C．Janusene苯环上的一氯代物有8种
D．Janusene既可发生氧化反应，又可发生还原反应
解析：Janusene的分子式为C30H22，A项错误；由Janusene的结构可知，其分子中有4个苯环，不属于苯的同系物，B项错误；Janusene苯环上的一氯代物有2种，C项错误；Janusene含有苯环，既可发生氧化反应，又可发生还原反应，D项正确。
答案：D
二、非选择题(共40分)
11．(16分)下面A～G是几种常见的烃的分子球棍模型，根据这些模型回答下列问题：
(1)常温下含碳量最高的液态烃是________。
(2)能够发生加成反应的烃为________。
(3)一氯代物的同分异构体最多的是________(以上填对应字母)。
(4)写出由C制备聚乙烯的化学方程式__________________，反应类型为________。
(5)写出E发生溴代反应的化学方程式________________________________。
解析：(1)根据球棍模型可知A、B、C、D、E、F分别为CH4、C2H6、C2H4
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、CH3CH2CH3、C6H6、，其中苯的含碳量最大。
(2)发生加成反应的有乙烯、苯、甲苯。
(3)甲苯的一氯代物有4种，其一氯代物的同分异构体最多。
答案：(1)E (2)CEF (3)F
(4)nCH2===CH2CH2—CH2 加聚反应
(5)＋Br2＋HBr
12．(10分)某化工厂利用甲烷与氯气反应得到的副产品来制取盐酸实现了变废为宝的梦想，其生产原理可在实验室中模拟如下，请根据要求填空：
(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③________________。
(2)在C装置中，经过一段时间的强光照射后，发现硬质玻璃管内壁附着有油珠，生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应化学方程式为2CHCl3＋O2―→2COCl2＋2HCl，上述反应________(填选项符号，下同)。
A．属于取代反应 B．不属于取代反应
为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是________。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液
C．稀盐酸 D．水
E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是________________。
(4)E装置的作用是________(填编号)。
A．收集气体 B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________________；该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填编号)。
A．CH4 B．CH3Cl
C．CH2Cl2 D．CHCl3
E．CCl4
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解析：利用MnO2和浓盐酸共热得到Cl2，制得的Cl2在与CH4反应前应用浓H2SO4干燥。甲烷和Cl2取代产物中只有CH3Cl是气体，可能成为尾气。氯仿变质后产生HCl，检验产物中是否含有HCl，即可判断是否变质。加入AgNO3溶液后，若产生沉淀，氯仿变质；HCl溶于水为盐酸，还可用湿润的蓝色石蕊试纸检验，若蓝色石蕊试纸变红，说明变质。CH4与Cl2反应的副产物HCl极易溶于水，吸收时应选用防倒吸的装置。分离不易溶于水的有机物和无机物的水溶液应采取分液的方法。
答案：(1)干燥混合气体 (2)B BE (3)吸收过量的氯气 (4)CD (5)分液 AB
13．(14分)甲苯是对煤的综合利用得到的产物之一，其结构简式为。试回答下列问题：
(1)苯与甲苯的相互关系为________。
A．同分异构体 B．同位素
C．同素异形体 D．同系物
(2)甲苯燃烧时的现象为_______，1 mol甲苯完全燃烧消耗氧气的物质的量为________。
(3)甲苯苯环上的一氯代物有________种。
(4)已知具有结构的物质可被酸性高锰酸钾氧化。区分苯和甲苯的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)结构相似，相差一个“CH2”原子团，故互为同系物。
(2)甲苯含C量很高故燃烧现象与苯相似，燃烧时火焰明亮，冒黑烟，1 mol C7H8完全燃烧消耗O2为7 mol＋ mol＝9 mol。
(3)甲苯苯环上的一氯代物有、、3种。
(4)由题意可知甲苯可被酸性高锰酸钾氧化，它会使其紫色褪去，而苯不能。
答案：(1)D (2)火焰明亮，冒浓烟 9 mol (3)3 (4)取无色液体，加入酸性高锰酸钾溶液，振荡后若紫色消失，则溶液为甲苯，若紫色不消失，则为苯
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