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甲烷　乙烯　苯 煤、石油、天然气的综合利用 突破训练（二）‎ ‎1.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.石油分馏可得到乙酸 ‎[解析] 煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热分解的过程,A项错误;煤的气化是碳与水蒸气发生化学反应,生成水煤气的过程,B项错误;石油为多种碳氢化合物组成的混合物,分馏不可能得到乙酸,D项错误。‎ ‎2.PX是纺织工业的基础原料,其结构简式如下,下列说法正确的是 (　　)‎ A.PX的分子式为C8H10‎ B.PX的一氯代物有3种 C.PX与乙苯互为同系物 D.PX分子中所有原子都处于同一平面 ‎[解析] 由结构简式可知PX的分子式为C8H10,A正确;PX的一氯代物有2种,B错误;PX与乙苯分子式相同,结构不同,互为同分异构体,而非同系物,C错误;PX分子中含有2个饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面,D错误。‎ ‎3.下列各组指定物质的同分异构体数目相等的是 (　　)‎ A.乙烷的二氯代物和丙烷的一氯代物 B.丙烷的一氯代物和戊烷 C.苯的二氯代物和苯的一硝基代物 D.C3H5Br3和C5H11Br ‎[解析]‎ 9‎ ‎ 乙烷的二氯代物有2种同分异构体,丙烷的一氯代物也有2种同分异构体,A正确;丙烷的一氯代物有2种同分异构体,戊烷有3种同分异构体,B错误;苯的二氯代物有3种同分异构体,苯的一硝基代物只有1种结构,C错误;C3H5Br3有5种同分异构体,而C5H11Br有8种同分异构体,D错误。‎ ‎4.用一种试剂可将CCl4、苯、甲苯三种无色液体鉴别出来,该试剂是 (　　)‎ A.硫酸溶液 B.水 C.溴水 D.酸性KMnO4溶液 ‎[解析] 本题考查的是物质鉴别,产生三种不同的现象方可鉴别出来:‎ CCl4‎ 苯 甲苯 硫酸溶液 ‎　分层,CCl4在下层 ‎　分层,苯在上层 ‎　分层,甲苯在上层 水 ‎　分层,CCl4在下层 ‎　分层,苯在上层 ‎　分层,甲苯在上层 溴水 分层,上层无色,下层呈橙红色 分层,上层呈橙红色,下层无色 分层,上层呈橙红色,下层无色 酸性KMnO4‎ 溶液 分层,上层呈紫色,下层无色 分层,上层呈无色,下层紫色 酸性KMnO4溶液紫色褪去 ‎5.在下列分子中，能够在同一个平面内的原子数最多的是(　　)‎ A．甲烷 B．甲苯 C．乙烯 D．CH2===CH—C≡CH 解析　甲烷是正四面体结构，最多有3个原子在同一个平面内；甲苯中最多有13个原子在同一个平面内；乙烯为平面结构，故有6个原子在同一个平面内；由于是平面结构，—C≡C—是直线结构，故CH2===CH—C≡CH有8个原子在同一个平面内。‎ ‎6.化学与科学、技术、社会、环境等密切相关，下列说法不正确的是(　　)‎ A．乙烯可作为水果的催熟剂 B．煤中含有苯、甲苯和粗氨水，可通过干馏得到上述产品 C．石油的裂解可以得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料 9‎ D．海底可燃冰开发不当释放出的甲烷会造成温室效应的加剧 解析　乙烯是一种植物生长调节剂，可以作为水果的催熟剂，A项正确；煤中不含苯、甲苯和粗氨水，可通过煤的干馏得到苯、甲苯和粗氨水等，B项错误；通过石油裂解可以得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料，C项正确；可燃冰的主要成分为甲烷，甲烷为温室气体，D项正确。‎ ‎7．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。‎ ‎8．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 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。‎ 9‎ ‎9.下列与有机物结构、性质相关的叙述中,正确的是 (　　)‎ A.乙醇与金属钠反应比水与金属钠反应更剧烈 B.乙烯和聚乙烯均能和溴水发生加成反应而使溴水褪色 C.蛋白质、淀粉、纤维素、蔗糖都属于有机高分子化合物 D.乙酸、甲酸甲酯和羟基乙醛()互为同分异构体 ‎【解析】选D。醇分子中羟基氢原子的活泼性弱于水分子中羟基氢原子的活泼性,故乙醇与金属钠反应没有水与金属钠反应剧烈,A项错误;聚乙烯不能与溴水发生加成反应,也不能使溴水褪色,B项错误;蔗糖不属于高分子化合物,C项错误;乙酸、甲酸甲酯和羟基乙醛的分子式均为C2H4O2,但三者结构不同,三者互为同分异构体,D项正确。‎ ‎10.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。根据碳的骨架可知四种烃分别是a:2-甲基丙烯、b:2,2-二甲基丙烷、c:2-甲基丙烷、d:环丁烷。相同碳原子数的烯烃和环烷烃是同分异构体,①正确;b和c是碳原子数不同的烷烃,是同系物,②正确;d不能发生加聚反应,③错误;环烷烃和烷烃性质相似,也易发生取代反应,a中甲基上的H原子也可以发生取代反应,④错误。‎ ‎11.下列说法错误的是 (　　)‎ 9‎ A.b含有苯环的同分异构体还有三种 B.a、b、c中只有a的所有原子可能处于同一平面 C.a、b 均可使酸性高锰酸钾溶液因发生氧化反应而褪色 D.a与、的分子式均为C8H8‎ ‎【解析】选B。乙苯含有苯环的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯3种,A项正确;苯的12个原子在同一平面,乙烯的6个原子在同一平面上,若a(苯乙烯)两个面旋转到同一面,则所有原子在同一平面上,而羰基所连的四个原子也在同一平面,由于单键可以旋转,故c的所有原子也可能处于同一平面,B项错误;a中含有碳碳双键,b中苯环具有侧链,均可使酸性高锰酸钾溶液因发生氧化反应而褪色,C项正确;观察三者的结构可知分子式均为C8H8,D项正确。‎ ‎12．曲酸和脱氧曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂，结构如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．曲酸分子中所有原子不可能共平面 B．脱氧曲酸能发生酯化反应、氧化反应、还原反应 C．曲酸与脱氧曲酸所含的官能团相同 D．与脱氧曲酸互为同分异构体的芳香族化合物有4种 解析：选D　与脱氧曲酸互为同分异构体的芳香族化合物有3种。‎ ‎13．有机物的结构可用“键线式”表示，如CH3—CH===CH—CH3可简写为。有机物X的键线式为。下列说法不正确的是(　　)‎ 9‎ A．X的分子式为C8H8‎ B．有机物Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为 C．X能使酸性KMnO4溶液褪色 D．X与足量H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z的一氯代物有4种 解析：选D　由X的键线式可知其分子式为C8H8，与苯乙烯()互为同分异构体，X分子结构中含碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色；X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有2种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有2种。‎ ‎13．有机化合物环丙叉环丙烷，由于其特殊的电子结构一直受到理论化学家的注意，如图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是(　　)‎ A．环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种 B．环丙叉环丙烷不是环丙烷的同系物 C．环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内 D．环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体 解析：选C　环丙叉环丙烷分子中的4个“CH2”完全等同，，它的二氯代物有4种，A正确；环丙叉环丙烷分子的分子式是C6H8，环丙烷C3H6不是同系物，B正确；含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，所以分子中所有的原子不可能在同一平面内，C错误；环丙叉环丙烷分子的分子式是C6H8，环己二烯的分子式也是C6H8，二者互为同分异构体，D正确。‎ ‎14.下列描述正确的是(　　)‎ A．煤主要是由游离态的碳及少量无机物组成的混合物 B．石油的蒸馏、煤的液化和气化均为物理变化 C．石油裂化的目的是提高汽油的产量 9‎ D．塑料、纤维和橡胶是利用化石燃料为原料的三大合成材料 解析：选C　煤的主要成分是含碳有机物，A项错误；石油的蒸馏是物理变化，煤的液化和气化是化学变化，B项错误；石油裂化的目的是提高优质、轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量，C项正确；三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶，D项错误。‎ ‎15.2016年诺贝尔化学奖由法国、美国及荷兰的三位化学家共同获得，以表彰他们在“分子马达”研究方面的成就。最初的“分子马达”的关键组件是三蝶烯(如图)，下列有关三蝶烯的说法正确的是(　　)‎ A．分子式为C20H14‎ B．属于苯的同系物 C．能与溴水发生加成反应 D．分子中所有原子可能在同一平面上 解析：选A　A项，3个苯环有18个碳原子，每个苯环上有4个氢原子，中间2个碳原子各连1个氢原子，分子式为C20H14，正确；B项，苯的同系物要求只含1个苯环，取代基均为烷烃基，错误；C项，分子结构中无碳碳双键，不能和溴水发生加成反应，错误；D项，中间2个碳原子各形成4个单键，分子中所有原子不可能共平面，错误。‎ ‎16．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 9‎ 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。‎ 答案：(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4‎ ‎(4)CH4、C2H4‎ ‎17.丁烷常用作制冷剂和有机合成原料，易燃易爆。某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验。‎ 已知：CuO能将烃氧化成CO2和H2O。‎ ‎(1)连接好装置后，应该进行的操作是________(填字母)。‎ a．给D、G装置加热 b．检查装置的气密性 c．排出装置中的空气 ‎(2)B装置的作用是____________________________。‎ 9‎ ‎(3)C装置中的药品为__________________，E装置中的现象为__________________________________________________________。‎ ‎(4)已知丁烷按C4H10―→C2H6＋C2H4和C4H10―→CH4＋C3H6两种方式完全裂解，若相对于反应前，E和F装置的总质量增加了0.7g，G装置的质量减少了1.76g，则丁烷的裂解产物中，甲烷与乙烷的物质的量之比为__________________。(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)‎ 解析：(1)连接好装置后，应先检查装置的气密性，选b。(2)B装置中盛有水，丁烷既不溶于水也不与水反应，B装置的作用是便于观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量。(3)C装置是干燥管，用来干燥丁烷，所盛药品可以是碱石灰。丁烷裂解得到烷烃和烯烃，烯烃与溴水反应，E装置中的现象为溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成。(4)设丁烷的裂解产物中甲烷为xmol，乙烷为ymol，则生成的丙烯为xmol，乙烯为ymol。由题中信息可得42x＋28y＝0.7,4x＋7y＝，解得x＝0.01，y＝0.01。故甲烷与乙烷的物质的量之比为0.01∶0.01＝1∶1。‎ 答案：(1)b ‎(2)便于观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量 ‎(3)碱石灰(或其他合理答案)　溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成 ‎(4)1∶1‎ 9‎