常见的烃专题复习.docx
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常见的烃专题复习
常见的烃
[考试标准]
考点
知识条目
必考要求
加试要求
考情分析
脂肪烃
的结构
与性质
甲烷的分子组成、结构特征、主要性质(取代、氧化反应)
b
b
2016.4T7、2017.4T15、26、2017.11T8
乙烯的分子组成、结构特征及主要性质(加成、氧化反应)
b
b
2016.10T26、2017.11T14、2017.11T14、2018.4T15
乙炔的分子组成及主要性质(加成、氧化反应)
a
a
2016.4T7、2018.4T8
燃料(气、液)在保存、点燃中的安全问题
a
a
脂肪烃和芳香烃、饱和烃和不饱和烃的概念及判断
b
2016.10T15
烷烃、烯烃和炔烃等脂肪烃的物理性质
a
2016.10T11
烷烃、烯烃和炔烃等脂肪烃的化学性质(取代、加成、加聚反应)
c
2017.11T14
芳香烃
的结构
与性质
苯的分子组成、结构特征、主要性质(取代反应)
b
b
2015.10T14、2016.4T15、2016.10T15、2017.11T14
石油的分馏、裂化、裂解的主要原理及产物
a
b
2016.10T26、2018.4T5、26、2018.6T27
煤的气化、液化和干馏的主要原理及产物
a
a
2015.10T21、2016.4T15、2017.11T26、2018.4T26
天然气、石油液化气和汽油的来源和组成
a
2016.4T11
苯的用途,芳香烃来源
a
2017.4T14、2015.10T7
苯的同系物的结构特点和化学性质
c
2015.10T32、2014.4T15、2018.4T15、32
工业上生产乙苯、异丙苯的主要反应
a
多环芳烃的结构特点
a
考点一:
烷烃的结构和性质
1.下列说法不正确的是( )
A.甲基(CH3—)的电子式为
B.化学式CH2Br2只能表示一种物质
C.正戊烷的碳链是直线形
D.正丁烷(C4H10)的二氯代物有六种同分异构体
解析 A项,甲基为中性基团,正确;B项,其中的碳原子为空间四面体结构,正确;C项,正戊烷的碳链是锯齿形,不正确;D项,采取定一移二可查找出正丁烷的二氯代物。
答案 C
考点二:
烯烃的结构和性质
2下列说法正确的是( )
A.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷
B.乙烯和乙烷都能发生加聚反应
C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
解析 酸性高锰酸钾溶液不能氧化苯和环己烷,A项错误;乙烷是饱和烃,不能发生加聚反应,B项错误;聚氯乙烯、苯分子中均无碳碳双键,C项错误;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,而甲烷不能,D项正确。
答案 D
考点三:
脂肪烃的化学性质
3.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式为:
。
下列有关柠檬烯的分析正确的是( )
A.它的一氯代物有6种
B.它和丁基苯(
)互为同分异构体
C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
解析 柠檬烯含有8种类型的氢原子,其一氯代物总共有8种,A错;柠檬烯中所有碳原子不可能在同一平面上,C错;柠檬烯的分子式为C10H16,而
的分子式为C10H14,二者不互为同分异构体,B错。
答案 D
考点四:
苯的结构和性质
4.将甲苯与液溴混合加入铁粉,其反应产物可能为( )
A.①②③B.⑦
C.全部都有D.④⑤⑥⑦
解析 在催化剂的作用下甲苯和液溴发生苯环上氢原子的取代反应,而不会取代甲基上的氢原子,所以可能的有机产物是④⑤⑥⑦。
答案 D
考点五:
石油的炼治
5.已知某气态烃X在标准状态下的密度为1.16g/L,A能发生银镜反应,E具有特殊香味,有关物质的转化关系如下:
请回答:
(1)B中含有的官能团名称是________,反应④的反应类型为________。
(2)写出反应①的化学方程式_________________________________。
(3)下列说法正确的是________。
A.有机物D在加热条件下可以使黑色的氧化铜变红
B.有机物A分子中的所有原子在同一平面上
C.有机物B与C在一定条件下可以反应生成有机物E
D.有机物E中混有B和D,可用NaOH溶液将E分离出来
解析 气态烃X在标准状态下的密度为1.16g/L,X的摩尔质量为1.16g/L×22.4L/mol=26g/mol,可知X是乙炔。
乙炔与水在催化剂的作用下可生成乙醛,所以A为乙醛;乙醛在氧气催化剂的作用下可生成乙酸,所以B为乙酸;乙炔与氢气在催化剂的作用下可生成乙烯,所以C为乙烯;乙烯与水在催化剂的作用下可生成乙醇,所以D为乙醇。
B与D反应可生成乙酸乙酯,所以E为乙酸乙酯。
根据以上分析可以解答下列问题。
(1)B为乙酸,B中含有的官能团为:
羧基;反应④是乙烯与水的加成反应,反应④的反应类型为加成反应。
(2)反应①是乙炔与水在催化剂的作用下生成乙醛的反应,化学方程式为:
CH≡CH+H2O
CH3CHO。
(3)A.有机物D为乙醇,在加热条件下可以与黑色的氧化铜反应,得到红色的单质铜,A正确;B.有机物A为乙醛,分子中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,B错误;C.有机物B为乙酸、C为乙醇,在一定条件下可以反应生成有机物乙酸乙酯,C正确;D.有机物乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇,可用Na2CO3溶液将乙酸乙酯分离出来,D错误。
答案
(1)羧基 加成反应
(2)CH≡CH+H2O
CH3CHO (3)AC
考点六:
苯的同系物结构与性质
6.某烃的分子式为C8H10,它不能使溴水因反应褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,该有机物苯环上的一氯代物有2种,则该烃是( )
解析 因苯环结构的特殊性,判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时,通常采用“对称轴”法,即在被取代的主体结构中,找出对称轴。
答案 A
易错点一 烷烃、烯烃性质常见的易错点
1.检验乙烯和甲烷可以使用溴水或者酸性高锰酸钾溶液,误认为除去甲烷中的乙烯也能用酸性高锰酸钾溶液。
其实不能,因为酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳,又会引入新的杂质。
2.误认为烯烃、炔烃等与H2的加成反应不是还原反应,有机物和氢气反应既属于加成反应又属于还原反应。
3.能使溴水褪色的有机物通常含有
、—C≡C—或—CHO。
[易错训练1] 下列说法正确的是( )
A.丙烷有两种一氯取代物,甲苯有三种一氯取代物
B.环己烷和环己烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同
C.HOCH2CH2OH的名称为二乙醇
D.等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗O2的量相等
解析 甲苯有四种一氯取代物,故A错误;环己烷因萃取使溴水褪色,环己烯因加成反应使溴水褪色,故B错误;HOCH2CH2OH的名称为乙二醇,故C错误;CH4+2O2
CO2+2H2O、CH3COOH+2O2
2CO2+2H2O,根据方程式等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗O2的量相等,故D正确。
答案 D
易错点二 苯及其同系物性质易错点
1.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有
、—C≡C—、—CHO或苯的同系物。
2.苯能与溴单质发生取代反应,误认为苯与溴水也能发生取代反应,其实不对,苯能萃取溴水中的溴;苯与纯液溴需要在催化剂Fe(FeBr3)作用条件下发生取代反应。
3.苯分子中不存在单、双键交替结构。
4.分子中含有苯环的烃不一定是苯的同系物。
[易错训练2]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.异丙苯和苯互为同系物
解析 A.由有机物结构简式可知有机物的分子式为C9H12,故A正确;B.异丙苯和苯均为分子晶体,异丙苯的相对分子质量比苯大,故分子间作用力强于苯,沸点比苯高,故B正确;C.苯环为平面结构,但侧链中存在四面体结构,故C错误;D.异丙苯和苯的结构相似,分子组成上相差3个CH2原子团,互为同系物,故D正确。
答案 C
易错点三 不能掌握烃的燃烧规律
1.等物质的量的烃完全燃烧耗氧量的比较规律
根据烃的燃烧通式:
CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O。
对于等物质的量的任意烃(CxHy)完全燃烧,耗氧量的多少取决于(x+
)的值的大小,该值越大,耗氧量越多。
2.等质量的烃完全燃烧耗氧量的比较规律
对于一定质量的任意烃完全燃烧,耗氧量的大小取决于(y/x)的值的大小,该值越大,即含氢量越大,耗氧量越多。
3.燃烧前后气体的体积大小变化规律
根据烃的燃烧通式为CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O,当气态烃燃烧后,若生成的水为气态(温度高于100℃),则反应前后气体的体积的变化量为ΔV=(x+y/2)-(1+x+y/4)=
-1,显然,①y=4时,ΔV=0,反应前后气体体积不变;②y>4时,ΔV大于0,反应后气体体积>反应前气体体积;③y<4时,ΔV小于0,反应后气体体积<反应前气体体积。
[易错训练3] 400K、101kPa时,1.5L某烃蒸气能在aLO2中完全燃烧,体积增大至(a+3)L(相同状况)。
(1)该烃分子组成上必须满足的条件是______________________________。
(2)当a=10时,烃可能的分子式为________。
(3)该烃为C7H8时,a的取值范围是________。
解析
(1)设该烃分子式为CxHy,则其燃烧的化学方程式为:
得
-1=1,即y=8
所以该烃分子中氢原子数为8。
(2)当a=10时,1.5L该烃蒸气完全燃烧需满足
1.5L×(x+
)≤10L,即x≤4.7,该烃可能的分子式为C3H8和C4H8。
(3)若该烃为C7H8,则1.5L烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为1.5L×(7+
)=13.5L,故a的取值范围为a≥13.5。
答案
(1)分子中氢原子数为8
(2)C3H8,C4H8
(3)a≥13.5
1.下列说法正确的是( )
A.正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物
B.乙烯和苯都能与H2发生加成反应,说明二者的分子中均含碳碳双键
C.乙醇与金属钠能反应,且在相同条件下比水与金属钠的反应更剧烈
D.乙醛能被还原成乙醇,但不能被氧化成乙酸
解析 苯虽然能与H2发生加成反应,但并没有双键,而是一种介于单键与双键之间的特殊共价键,B错误;水与钠的反应比乙醇与钠的反应剧烈;C错误;乙醛易被氧化成乙酸,D错误。
答案 A
2.下列说法不正确的是( )
A.石油裂解气可以使溴水褪色,也可以使高锰酸钾溶液褪色
B.可以用新制的氢氧化铜检验乙醇中是否含有乙醛
C.正丙醇(CH3CH2CH2OH)和钠反应要比水和钠反应剧烈
D.CH2===CHCH3+Cl2
CH2===CHCH2Cl+HCl属于取代反应
解析 A项,石油裂解气中含有烯烃,所以能使溴水、高锰酸钾溶液褪色;B项,醛基能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化,而醇—OH不能被氧化,所以可以用新制Cu(OH)2悬浊液检验乙醇中是否含有乙醛;C项,由于水中H+浓度大,所以Na与H2O反应比Na与正丙醇反应剧烈;D项,CH2===CH—CH3和Cl2反应生成CH2===CH—CH2—Cl、HCl,甲基上的氢原子被替代,属于取代反应。
答案 C
3.摩尔质量为32g·mol-1的烃的衍生物A能与金属钠反应,F是由两种均具有芳香气味的有机物组成的混合物。
相关物质转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质):
请回答:
(1)D中官能团的名称是____________。
(2)B的结构简式是________。
(3)D→E的化学方程式是_______________________________________
___________________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________。
A.石油裂解气和B都能使酸性KMnO4溶液褪色
B.可以用碳酸钠溶液洗去C、E和F混合物中的C、E
C.相同物质的量的D、E或F充分燃烧时消耗等量的氧气
D.有机物C和E都能与金属钠反应
解析 烃的衍生物A可以和钠反应生成氢气,可能的官能团为羧基或羟基,又因为相对分子质量为32,可知A为CH3OH,B为HCHO,C为HCOOH,C与E酯化得到F(两种酯混合物),可知D为丙烯,E为正丙醇与异丙醇混合物,F为甲酸丙酯和甲酸异丙酯的混合物。
(4)石油裂解气中含有小分子烯烃,B中含有醛基,故都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;碳酸钠溶液可以吸收酸、溶解醇、降低酯的溶解度,B正确;等物质的量的有机物(CxHyOz)耗氧量比较:
x+
-
,可知三者耗氧量不相等,C错误;C中含有羧基,E中有羟基,均可以与金属钠反应,D正确。
答案
(1)碳碳双键
(2)HCHO
(3)CH3CH===CH2+H2O
CH3CH2CH2OH、
CH3CH===CH2+H2O
(4)ABD