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甲烷　乙烯　苯 煤、石油、天然气的综合利用 突破训练（三）‎ ‎1.利用下列反应不能制得括号中纯净物的是 (　　)‎ A.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)‎ B.乙烯与水加成(乙醇) ‎ C.乙烯与氯气加成(1,2-二氯乙烷)‎ D.氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯)‎ ‎[解析] 等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应,生成多种取代产物,不能得到纯净的氯乙烷,A项错误;乙烯与水加成只生成乙醇,B项正确;乙烯与氯气加成只生成1,2-二氯乙烷,C项正确;氯气与苯用氯化铁作催化剂反应只生成氯苯,D项正确。‎ ‎2.加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图K32-1所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述错误的是(　　)‎ 图K32-1‎ A.装置乙的试管中可收集到芳香烃 B.装置丙中溶液褪色 C.最后收集的气体可作燃料 D.聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—‎ ‎[解析] 苯、甲苯在常温下是液体,A正确;乙烯、丙烯进入丙中后可与Br2发生加成反应,B正确;最后得到的气体是甲烷、氢气,C正确;聚丙烯的链节是,D错误。‎ 11‎ ‎3.下列实验能获得成功的是 (　　)‎ A.用溴水可鉴别苯、CCl4、苯乙烯 B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯 C.苯、溴水、铁粉混合制得溴苯 D.可用分液漏斗分离二溴乙烷和二甲苯 ‎[解析] 溴水与苯、CCl4混合,不发生反应,静置后分层,苯在上层,呈橙红色,CCl4在下层,呈橙红色,溴水与苯乙烯发生反应而褪色,A项正确;溴水和己烯发生加成反应生成的二溴己烷可溶于苯中,无法过滤分离,B项错误;制溴苯需用苯和液溴反应,C项错误;二溴乙烷和二甲苯互溶,不能用分液法分离,D项错误。‎ ‎4.丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是(　　)‎ A．在常温下，C4H10是气体 B．C4H10与CH4互为同系物 C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体 D．C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物 解析：在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃，碳原子数不同，互为同系物，A、B项均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成2＋2＝4种产物，故C项正确，D项错误。‎ ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．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 B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 11‎ 解析：A项，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3—CH===CH2与 ；B项，若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH3(CH2)2CH3与CH3CH(CH3)2，CH2===CH2与CH2===CHCH3；C项，相对分子质量相同的化合物很多，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这两组物质分别具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子式不同，所以不是同分异构体；D项，当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。‎ ‎6．下列说法正确的是(　　)‎ 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。‎ ‎7．下列说法正确的是(　　)‎ A．乙烯和甲烷都能发生加聚反应 B．甲烷和乙烯都可以与氯气反应 C．酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷 11‎ D．乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成 解析：乙烯分子中含有碳碳双键，与Cl2、H2可以发生加成反应，自身还可发生加聚反应生成聚乙烯；甲烷可以与Cl2发生取代反应但不能发生加聚反应；苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键，能与H2加成，但不能被酸性KMnO4溶液氧化。‎ ‎8.下列化学式表示的物质，只具有3种同分异构体的是(　　)‎ A．C2H6O　　　　　　　　 B．C3H7Cl C．C5H10 　　　　　　　　 D．C5H12‎ 解析：A项，C2H6O有CH3CH2OH和CH3OCH3两种同分异构体，错误；B项，C3H7Cl有CH3CH2CH2Cl、 CH3CH ClCH3, 两种同分异构体，错误；C项，C5H10有CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、CH2===C(CH3) CH2CH3、‎ CH2===CHCH (CH3) 2、CH3CH===C(CH3)2及环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、二甲基环丙烷等多种同分异构体，错误； D项，C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH (CH3) 2、(CH3)2C (CH3) 2三种不同结构，正确。‎ ‎9.甲基环丙烷的二氯代物的数目有(不考虑立体异构) ‎ ‎(　　)‎ A.4种　 B.5种 C.6种 D.7种 ‎【解析】选C。甲基环丙烷的结构简式为:,其存在如图所示的几种等效氢:‎ ‎,其二氯代物有6种,故选C。‎ ‎10.下列实验能成功,且反应属于取代反应的是 (　　)‎ A.在铁粉的作用下苯与溴水制溴苯 B.乙酸、乙醇、稀硫酸混合液共热制乙酸乙酯 C.苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液水浴加热制硝基苯 D.在光照条件下,甲烷通入溴的四氯化碳溶液制取一溴甲烷 11‎ ‎【解析】选C。在铁粉的作用下苯与纯溴制溴苯,而非溴水,A项错误;乙酸、乙醇、浓硫酸混合液共热制乙酸乙酯,而非稀硫酸,B项错误;苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液水浴加热控温55～60 ℃制得硝基苯,C项正确;在光照条件下,甲烷与纯溴反应而与Br2/CCl4溶液不反应,D项错误。‎ ‎11.下列有关有机物的说法中正确的是 ‎ ‎(　　)‎ A.己烷、和三者互为同系物 B.共平面的碳原子数一定有11个 C.用—C5H11取代溴苯苯环上的一个氢可得24种异构体 D.糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均能发生水解反应 ‎【解析】选C。己烷、和互为同分异构体,A项错误;根据共价单键可以旋转,乙烯平面可以与苯平面重合,从而推出最多有11个碳原子在同一平面上,B项错误;“—C5H11”有8种不同的结构,每种结构与苯环上的—Br有邻、间、对3种不同的位置关系,故“—C5H11”取代溴苯苯环上的氢可得24种异构体(不考虑立体异构),C项正确;单糖不能水解,D项错误。‎ ‎12.对甲苯丙烯酸的结构简式为。下列说法错误的是 ‎ ‎(　　)‎ A.对甲苯丙烯酸的分子式为C10H10O2‎ B.对甲苯丙烯酸能发生的反应类型有加成、取代、氧化 C.对甲苯丙烯酸中所有碳原子有可能共平面 D.对甲苯丙烯酸能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,其原理相同 ‎【解析】选D。对甲苯丙烯酸的分子式为C10H10O2‎ 11‎ ‎,A项正确;含碳碳双键,可以发生加成、氧化反应,含羧基能发生酯化(取代)反应,B项正确;苯环上所有原子共平面,乙烯结构中的所有原子共平面,这两个平面通过单键的旋转可以重合,C项正确;使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应,使溴水褪色是发生加成反应,原理不同,D项错误。‎ ‎13.分子式均为C3H6O2的三种常见羧酸或酯类有机物,它们共同具有的性质最可能是 (　　)‎ A.都能发生加成反应 B.都能发生水解反应 C.都能跟稀硫酸反应 D.都能跟NaOH溶液反应 ‎【解析】选D。分子式均为C3H6O2的三种常见有机物是丙酸、甲酸乙酯和乙酸甲酯,它们共同的性质是都能与NaOH溶液反应,前者是酸碱中和反应,后两者是在碱性条件下发生水解反应。‎ ‎14.150 ℃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(　　)‎ 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 x mol 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。‎ ‎15.有一种苯的同系物，分子式为C9H12，苯环上只含有一个取代基，则其与氢气完全加成后的产物的一溴代物有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．11种　　　　　　　 B．12种 11‎ C．13种 D．14种 解析　符合题目要求的苯的同系物有，其与氢气完全加成后的产物为 ‎16．一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(　　)‎ 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。‎ ‎17．丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语中，不正确的是(　　)‎ A．实验式：CH2‎ B．结构简式：CH2===CHCH3‎ C．球棍模型：‎ 11‎ D．聚合后的结构简式：CH2—CH—CH3 解析：选D　A项，丙烯的分子式为C3H6，最简式(实验式)为CH2，正确；B项，丙烯含有一个碳碳双键，其结构简式为CH2===CHCH3，正确；C项，丙烯是含碳碳双键的烯烃，球棍模型为，正确；D项，聚丙烯为高分子化合物，由丙烯加聚得到，其结构简式为，错误。‎ ‎18.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：选D　甲烷与氯气在光照条件下发生反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。黄绿色的氯气参加反应，逐渐减少，生成无色的气体，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的HCl极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁上，因此试管壁上出现油状液滴；生成的HCl气体遇到水蒸气溶解生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。‎ ‎19．下列关于有机化合物的认识中正确的是(　　)‎ A．甲烷和苯均能使酸性KMnO4溶液褪色 B．苯使溴水褪色是因为发生了氧化反应 C．苯和液溴在FeBr3催化作用下进行反应，反应类型为取代反应 D．甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，反应类型相同 解析：选C　甲烷和苯不能使酸性KMnO4‎ 11‎ 溶液褪色，A项错误；苯将溴从溴水中萃取出来是物理变化，B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，乙烯与氯气发生的是加成反应，D项错误。‎ ‎20．下列反应中，属于取代反应的是(　　)‎ ‎①CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH ‎②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ‎③CH3CH2CH3＋Cl2CH3CHClCH3＋HCl A．①②⑤　　　　　　　　 　B．③④‎ C．①③ D．②④⑤‎ 解析：选B　①为加成反应；②为氧化反应；⑤为加聚反应。‎ ‎21．下表是关于有机物甲、乙的信息：‎ 甲 乙 ‎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＝________。‎ 11‎ ‎(3)乙具有的性质是________(填编号)。‎ ‎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 ‎22．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________。‎ ‎(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。‎ ‎(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。‎ ‎(4)在120 ℃、1.01×105 Pa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_________________________________。‎ 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，的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的依次为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、‎ 11‎ ×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。‎ 答案　(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4‎ ‎(4)CH4、C2H4‎ 11‎