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甲烷　乙烯　苯 煤、石油、天然气的综合利用 突破训练（四）‎ ‎1.X、Y是C10H18的两种同分异构体，它们的键线式如下：‎ X、Y的一氯代物分别有(　　)‎ A．2种、2种 　　　　　　　　‎ B．3种、2种 C．2种、3种 　　　　　　　　‎ D．3种、3种 解析：X分子中含6个相同的“—CH2—”，2个相同的“—CH3”，一氯代物只有2种；Y分子中有3种氢原子，一氯代物有3种。‎ ‎2.下列说法正确的是(　　)‎ A．C5H12的同分异构体数目与甲苯()一氯代物的数目相同 B．CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH属于还原反应 C．C3H6Cl2有4种同分异构体(不考虑立体异构)‎ D．石油分馏和煤的干馏均属于物理变化 解析：C5H12‎ 11‎ 有三种同分异构体即正戊烷，异戊烷和新戊烷，甲苯的一氯代物有四种同分异构体分别是： ,A错误。CH2===CH2与H2O的反应属于加成反应，B错误；石油分馏属于物理变化而煤的干馏属于化学变化，D错误。‎ ‎3.含有一个碳碳双键的烯烃，加氢后产物的结构简式为，这种烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．5种 　　　　　　　　 B．6种 C．7种 　　　　　　　　 D．8种 解析：满足条件的烯烃的结构为。‎ ‎4．一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2‎ 11‎ 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(　　)‎ 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。‎ ‎5．对下列化学用语的理解正确的是(　　)‎ A．CH4既可表示甲烷的分子式也是最简式 B．电子式H既可以表示羟基，也可以表示氢氧根离子 C．比例模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 D．结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷 解析：B项，电子式H可以表示羟基，氢氧根离子应该表示为 ；C项，比例模型可以表示甲烷分子，但不能表示四氯化碳分子，因为氯原子半径大于碳原子；D项结构简式(CH3)2CHCH3表示异丁烷，正丁烷应该表示为CH3CH2CH2CH3。‎ 11‎ ‎6.芘()的一溴代物有(　　)‎ A．3种 　　　　　　　　 B．4种 C．5种 　　　　　　　　 D．6种 解析：根据芘的结构简式确定其结构的对称性：‎ ‎，从而确定芘的分子结构中有3种氢原子，故芘的一溴代物有3种。‎ ‎7．下列说法错误的是(　　)‎ A．汽油是含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到 B．含C20以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C．煤是由多种碳氢化合物组成的混合物 D．天然气是一种清洁的化石燃料 答案：C ‎8．下列说法不正确的是(　　)‎ A．石油是由烃组成的混合物　 　B．①主要发生物理变化 C．②是石油的裂化、裂解 D．③属于取代反应 解析：选D　乙烯与Br2发生加成反应生成1,2二溴乙烷。‎ ‎9．下列说法不正确的是(　　)‎ 11‎ A．通过煤的干馏可以获得焦炭 B．煤液化后可以得到甲醇 C．从萃取分液后所得到的溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法 D．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来 解析：选D　煤中不含苯和甲苯，而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和甲苯，D项错误。‎ ‎10．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(　　)‎ 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．丁可由乙烯与水发生取代反应制得 解析：选C　甲是甲烷，与酸性KMnO4溶液不反应，A错误；乙是乙烯，与溴水发生加成反应，B错误；丙是苯，苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，C正确；丁是乙醇，可由乙烯与水发生加成反应制得，D错误。‎ ‎11．下列说法中错误的是(　　)‎ ‎①化学性质相似的有机物一定是同系物　②分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物是同系物　③若烃中碳、氢元素的质量分数分别相同，它们必定是同系物 A．①②③ B．只有②③‎ C．只有③ D．只有①②‎ 解析：选A　同系物的化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，①错误；同系物是结构相似(结构相似，则化学性质相似)，在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物，这两个限定条件必须同时具备，②错误；C、H元素的质量分数相同的烃未必是同系物，如C2H4和C3H6(环丙烷)，③‎ 11‎ 错误。‎ ‎12．下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是(　　)‎ A．煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程 B．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程 C．天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇 D．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物 解析：选C　A项，煤的干馏应隔绝空气加强热；B项，煤的气化为化学反应；D项，石油分馏的产品主要是各种烃。‎ ‎13．下列关于几种有机物的性质的描述正确的是(　　)‎ A．乙烯与Br2发生加成反应生成CH3CHBr2‎ B．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型是加成反应 C．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2O D．苯中无碳碳双键，化学性质稳定，不能发生氧化反应 解析：选C　A项，应生成CH2BrCH2Br；B项，乙烯与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；C项，乙烷和丙烯分子中都含有6个氢原子，依据氢原子守恒可判断C项正确；D项，苯燃烧是氧化反应。‎ ‎14．下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)‎ A．分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物 B．苯乙烯()使酸性KMnO4溶液和溴水褪色的原理相同 C．室温下在水中的溶解度：乙醇＞溴乙烷 D．在酸性条件下，C2H5CO18OC2H5的水解产物是C2H5CO18OH和C2H5OH 解析：选C　分子式为CH4O的物质一定是甲醇(CH3OH)，分子式为C2H6O的物质可能是乙醇(CH3CH2OH)或甲醚(CH3OCH3)，甲醇和甲醚不互为同系物，A项错误；苯乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为二者发生了氧化还原反应，使溴水褪色是因为二者发生了加成反应，褪色原理不同，B项错误；室温下，乙醇与水互溶，溴乙烷难溶于水，C项正确；在酸性条件下，C2H5CO18OC2H5的水解产物是C2H5‎ 11‎ COOH和C2HOH，D项错误。‎ ‎15．下表中对应关系错误的是(　　)‎ A CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl 取代反应 B CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl 氧化反应 C CH3COOC2H5＋H2O C2H5OH＋CH3COOH 水解反应 D CH2===CH2＋H2CH3CH3‎ 加成反应 解析：选B　A项，烷烃与氯气的反应属取代反应，正确；B项，乙烯与HCl的反应属加成反应，错误；C项，酯在酸性条件下发生水解反应，也属取代反应，正确；D项，乙烯与H2在催化剂加热条件下发生加成反应，正确。‎ ‎16．有4种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是(　　)‎ ‎①a和d是同分异构体 ‎②b和c是同系物 ‎③a和d都能发生加聚反应 ‎④只有b和c能发生取代反应 A．①② B．①④‎ C．②③ D．①②③‎ 解析：选A　由题图可知，a为2甲基丙烯(CH3)2C===CH2，分子式为C4H8；b为新戊烷(CH3)4C，分子式为C5H12；c为2甲基丙烷(CH3)3CH，分子式为C4H10；d为环丁烷，分子式为C4H8，故①②正确；d不能发生加聚反应，故③错误；b和c能发生取代反应，但a、d也能发生取代反应，故④错误。‎ ‎17.在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯()“水溶液”‎ 11‎ ‎，是一种使沙漠变绿洲的新技术。请完成下列有关问题：‎ ‎(1)合成聚丙烯酸酯的单体是________(写结构简式)。‎ ‎(2)根据酯化反应的原理，写出制备甲酸甲酯的化学方程式__________________________________。‎ ‎(3)丙烯是合成聚丙烯酸酯的原料之一，下列物质能与丙烯反应的是________(填选项字母)。‎ A．溴的四氯化碳溶液 B．氢氧化钠溶液 C．Cu(OH)2悬浊液 D．酸性高锰酸钾溶液 写出其中一个反应的化学方程式______________________。‎ 解析　(1)由聚丙烯酸酯的结构简式可推出其单体的结构简式为CH2===CHCOOR。(2)利用甲酸和甲醇制备甲酸甲酯。(3)丙烯(CH3CH===CH2)含有碳碳双键，能与溴单质发生加成反应，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，不与氢氧化钠溶液和Cu(OH)2悬浊液反应，故本题选AD。‎ 答案　(1)CH2===CHCOOR ‎(2)HCOOH＋CH3OHHCOOCH3＋H2O ‎(3)AD　CH2===CHCH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3(或其他合理答案)‎ ‎18.为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如下实验方案。‎ ‎①按如图所示的装置图连接好各仪器；‎ ‎②检验装置的气密性；‎ 11‎ ‎③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹K1、K2、K3；‎ ‎④待C中烧瓶收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯D中，挤压预先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)A中所发生反应的反应类型为__________，能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______________________________。‎ ‎(2)装置B的作用是__________________。‎ ‎(3)C中烧瓶的容积为500 mL，收集气体时，由于空气未排尽，最终水未充满烧瓶，假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，则实验结束时，进入烧瓶中的水的体积为__________mL。(空气的平均相对分子质量为29。)‎ ‎(4)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行逐一检查，则检查装置C气密性的操作为____________________________________。‎ 解析　如果苯分子中碳碳间以单、双键交替结合成环状，就应有烯烃的性质，如与溴发生加成反应等，而不会与溴发生取代反应生成HBr。而在甲同学的实验中，通过在圆底烧瓶C内观察到“喷泉”现象，说明苯与溴发生了取代反应，有HBr生成，从而证明凯库勒的观点是错误的。烧瓶C中混合气体的平均相对分子质量为37.9×2＝75.8，利用十字交叉法可求得空气与HBr气体的体积之比为1∶9，即HBr的体积＝500 mL×＝450 mL。‎ 答案　(1)取代反应　C中产生“喷泉”现象 ‎(2)除去未反应的苯蒸气和溴蒸气 ‎(3)450　(4)关闭K2，打开K3，将装置C中导管b的下端插入水中，双手捂热烧瓶，若观察到管口有气泡产生，则说明装置C的气密性良好 ‎19．下表是关于有机物甲、乙的信息：‎ 甲 乙 11‎ ‎①能使溴的四氯化碳溶液褪色 ‎②分子比例模型为 ‎③能与水在一定条件下反应 ‎①由C、H两种元素组成 ‎②分子球棍模型为 根据表中信息回答下列问题：‎ ‎(1)甲与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为___________；写出一定条件下甲发生聚合反应的化学方程式________________。‎ ‎(2)甲的同系物用通式CnHm表示，乙的同系物用通式CxHy表示，当CnHm、CxHy分别出现同分异构体时，碳原子数的最小值n＝__________，x＝________。‎ ‎(3)乙具有的性质是________(填序号)。‎ ‎①无色无味液体 ‎②有毒 ‎③不溶于水 ‎④密度比水大 ‎⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 ‎⑥任何条件下均不与氢气反应 ‎⑦与溴水混合后液体分层且上层呈橙红色 解析　由信息知，甲是乙烯，乙是苯。乙烯存在碳碳双键，能发生加成反应，CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br(1,2二溴乙烷)，还能发生加聚反应nCH2===CH2CH2—CH2。当CnHm、CxHy分别出现同分异构体(分别为甲、乙的同系物)时，碳原子数的最小值n＝4、x＝8，对应物质的化学式为C4H8、C8H10。苯在常温下是一种无色、带有特殊气味的液体，有毒，密度比水小，不溶于水。‎ 答案　(1)1,2二溴乙烷　nCH2===CH2CH2—CH2 ‎(2)4　8　(3)②③⑦‎ ‎20．有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类(填写序号)。‎ ‎①由乙烯制氯乙烷　②乙烷在氧气中燃烧　③‎ 11‎ 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色　④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色　⑤由乙烯制聚乙烯　⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应 其中属于取代反应的是________；属于氧化反应的是________；属于加成反应的是________；属于聚合反应的是________。‎ 答案：⑥　②④　①③　⑤‎ ‎3．(1)甲苯苯环上的一个氢原子被相对分子质量为57的烃基取代，所得产物有________种。‎ ‎(2)已知二氯苯有3种同分异构体，则四氯苯的同分异构体数目有________种。‎ ‎(3)某芳香烃的分子式为 C8H10，它不能使溴水褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，该有机物苯环上的一氯代物只有一种，则该烃的结构简式是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)＝4……9，即烃基为—C4H9(丁基)，丁基有 四种，每种形成邻、间、对三种位置，取代产物共有4×3＝12种。‎ ‎(2)将苯的二氯取代物分子中的氢原子换成氯原子，将氯原子换成氢原子，可知苯的四氯取代物有3种。‎ ‎(3)该烃不能使溴水褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，只能为苯的同系物，且苯环上只有一种氢原子。‎ 答案：(1)12　(2)3　(3) ‎ 11‎