人教版高考化学复习101《甲烷乙烯苯煤石油天然气的综合利用》配套练习含答案.docx
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人教版高考化学复习101《甲烷乙烯苯煤石油天然气的综合利用》配套练习含答案
课时检测（二十九）
（45分钟 100分）
一、选择题（本题包括10小题,每小题6分,共60分）
1.甲烷和氯气以物质的量1∶1混合,在光照条件下,得到的有机产物是（ ）
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4
A.只有① B.①和②的混合物
C.只有②D.①②③④的混合物
2.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置。
则装置A中盛有的物质是（ ）
A.H2OB.氢氧化钠溶液
C.CCl4D.氯化钠溶液
3.（2013·银川模拟）下列反应不属于取代反应的是（ ）
A.苯发生硝化反应B.乙酸发生酯化反应
C.乙烯水化法制乙醇D.甲烷与氯气生成四氯化碳
4.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯,得到纯净的甲烷,最好依次通过的试剂瓶为
（ ）
A.澄清石灰水,浓硫酸
B.酸性KMnO4溶液,浓硫酸
C.溴水,浓硫酸
D.浓硫酸,酸性KMnO4溶液
5.下列说法中不正确的是（ ）
A.煤燃烧时会产生大量的SO2、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物
B.石油是由多种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
C.重油裂解是工业上获得乙烯和丙烯的重要方法
D.煤中含有苯和甲苯,可用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
6.（2013·长沙模拟）进行一氯取代反应后,只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是（ ）
A.（CH3）2CHCH2CH2CH3
B.（CH3CH2）2CHCH3
C.（CH3）2CHCH（CH3）2
D.（CH3）3CCH2CH3
7.下列说法中错误的是（ ）
①化学性质相似的有机物是同系物
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
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④B.只有②③
C.只有③④D.只有①②③
8.下列关于乙烯和苯的说法中,正确的是（ ）
A.苯分子式为C6H6,不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
C.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应
D.苯燃烧比乙烯燃烧产生的黑烟更浓
9.（2013·岳阳模拟）下列说法中正确的是（ ）
A.丙烷分子中三个碳原子在一条直线上
B.含5个碳原子的有机物,分子中最多可形成4个C—C单键
C.丁烷有两种同分异构体
D.二氯甲烷有两种同分异构体
10.（能力挑战题）有A、B两种烃,含碳质量分数相等,关于A和B的叙述中正确的是（ ）
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B不可能是同系物
C.A和B的最简式相同
D.A和B各1mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等
二、非选择题（本题包括3小题,共40分）
11.（12分）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℃、1.01×105Pa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
_________________。
12.（16分）（2013·常德模拟）向2支盛有甲烷的试管中（其中一支用黑纸包好）,分别快速加入8gKMnO4和1mL浓盐酸,然后迅速地塞上胶塞,放在试管架上;没有包黑纸的试管在室内光线（日光灯）照射下,等待片刻。
请回答下列问题:
（1）要研究甲烷与氯气在非光照和光照条件下反应的异同点,下列可能用到的研究方法为__________。
（填编号）
A.实验法 B.观察法
C.分类法D.比较法
（2）没有包黑纸的试管内发生的现象为_______。
（3）高锰酸钾与浓盐酸反应,当转移0.2mol电子时,消耗HCl的物质的量为
mol。
（4）4molCH4与一定量的Cl2充分反应,生成等物质的量的四种有机取代产物;其中常温下呈液态的有机物共有 mol,生成的HCl为 mol。
（5）写出甲烷与氯气反应生成正四面体结构的有机物分子的化学方程式:
______
_________________________。
13.（12分）（能力挑战题）为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:
先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯（CH3CH2OH
CH2＝CH2↑+H2O）,将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。
（1）甲同学设计的实验 （填“能”或“不能”）验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是 （填编号）。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的气体,未必是乙烯
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯
（2）乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是 ,它与溴水发生反应的化学方程式是_______________________,在验证过程中必须全部除去。
（3）为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取哪些方法?
答案解析
1.【解析】选D。
甲烷和氯气按等物质的量反应,而不可能是1个甲烷分子与1个氯分子在反应,所以无论反应物的物质的量之比是多少,都会得到各种氯代物。
不能认为甲烷和氯气1∶1就生成CH3Cl,1∶2就生成CH2Cl2等。
【误区警示】本题由于对甲烷的取代反应理解不深刻常常错选A,认为甲烷和氯气物质的量之比（或者同温同压下等体积混合）1∶1,只是发生第一步反应得到CH3Cl。
而甲烷的取代反应是分步进行的,所以甲烷的氯代物并不是一种,而是几种的混合物。
2.【解析】选C。
苯与Br2发生取代反应可生成HBr,而若发生加成反应则无HBr生成,可借助检验是否生成HBr,证明反应是否为取代反应,装置A中试剂的作用是除去HBr中的Br2,故选C。
3.【解析】选C。
乙烯水化法制乙醇属于加成反应。
4.【解析】选C。
试剂必须能吸收C2H4,并除去带出的水分,但又不引入新的杂质气体,B中酸性KMnO4溶液氧化C2H4时会生成CO2混入其中。
5.【解析】选D。
煤经干馏得到煤焦油等物质,而煤焦油是由多种芳香族化合物组成的复杂混合物,可分馏得到苯、甲苯等物质,但煤本身不含有苯、甲苯。
6.【解析】选D。
若只能生成3种沸点不同的产物,则该烷烃只有3种一氯代物,按碳四价原则展开碳链,然后判断:
由A项可知a碳上6个氢原子等效,c碳上2个氢原子等效,d碳上2个氢原子等效,e碳上3个氢原子等效。
故有a、b、c、d、e5种等效氢原子,即有5种一氯取代物。
同理:
B项有a、b、c、d4种氢原子,有4种一氯取代物。
C项有a、b2种氢原子,有2种一氯取代物。
D项有a、b、c3种氢原子,有3种一氯取代物。
【误区警示】书写同分异构体时需注意:
（1）分子结构的对称性。
（2）注意思维的严密性和条理性,特别是同分异构体数量较多时,按什么样的思维顺序去书写同分异构体就显得非常重要。
有序的思维不但是能力的一种体现,而且可保证快速、准确书写同分异构体。
当然有序书写的顺序可以是自己特有的,但必须要有序。
7.【解析】选A。
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,这个概念有两个限定条件必须同时具备。
碳、氢元素的质量分数相同未必是同系物,如C2H4（CH2＝CH2）和C3H6（
）;互为同分异构体的物质化学性质不一定相似,如CH3—CH＝CH2和
。
8.【解析】选D。
苯属于不饱和烃,A项错误;在FeBr3作催化剂下,苯与液溴发生取代反应生成溴苯,B项错误;乙烯双键中的一个键断裂发生的是加成反应,C项错误;苯含碳量比乙烯大,燃烧不充分,产生黑烟更浓,D项正确。
9.【解析】选C。
丙烷分子中的三个碳原子呈锯齿状,不在同一直线上,A错误;5个碳原子既可以形成碳链,也可以形成碳环,当形成碳环时,形成5个C—C单键,B错误;二氯甲烷没有同分异构体,D错误。
10.【解题指南】解答本题要注意以下2点:
（1）同分异构体的最简式相同,最简式相同不一定是同分异构体。
（2）同系物的最简式不一定相同。
【解析】选C。
两种烃含碳质量分数相同,则含氢质量分数也相同,最简式相同,但分子式不一定相同,所以不一定是同分异构体,各1mol燃烧后,生成的CO2不一定相等。
最简式相同的两种烃,可能互为同系物,如乙烯和丙烯,也可能不互为同系物,如乙炔和苯。
【方法技巧】燃烧产物的量与有机物分子组成的关系
（1）当混合物总物质的量一定时,无论两种物质以何种比例混合且耗氧量相等时,则两种有机物的最简式相同。
如果:
①生成CO2的量相等,则分子中含碳原子数相等。
②生成H2O的量相等,则分子中含氢原子数相等。
（2）当混合物的总质量一定时,无论两种物质以何种比例混合:
①若生成CO2的量相等,即含碳的质量分数相等;
②若生成H2O的量相等,即含氢的质量分数相等。
11.【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,（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
【方法技巧】烃完全燃烧时消耗氧气的规律
烃完全燃烧时的通式:
CxHy+（x+
）O2
xCO2+
H2O
（1）相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,（x+
）值越大,耗O2量越多。
（2）质量相同的有机物,其含氢百分数越大,则耗O2量越多。
（3）1mol有机物每增加一个CH2,耗O2增多1.5mol。
（4）1mol含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃,耗O2量依次减少。
（5）质量相同的烃CxHy,
越大,则生成的CO2越多;若两种烃的
相等,质量相同时生成的CO2和H2O均相等。
12.【解析】本题将Cl2的制取和CH4与Cl2发生取代反应联系在一起。
CH4与Cl2只有在光照时才能反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,只有CH3Cl为气态,其余为油状液体,由于生成了HCl,所以会看到白雾。
答案:
（1）A、B、D
（2）试管内气体颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管中有少量白雾 （3）0.32 （4）3 10
（5）CH4+4Cl2
CCl4+4HCl
13.【解题指南】解答本题要注意以下2点:
（1）善于捕捉题给信息（制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体）作为“突破口”。
（2）明确有机反应的原理。
取代反应是“取而代之”有HBr生成,加成反应是“合二为一”无HBr生成。
【解析】用此法得到的乙烯中可能含有SO2气体,因SO2能将溴水还原而使之褪色,故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应。
根据两种反应的特点,加成反应只有一种产物,而取代反应除了生成有机产物外,还有HBr生成,证明反应后的溶液中无HBr,即可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。
乙烯若与溴水发生取代反应,则有HBr生成,从而使溶液显酸性;若发生加成反应,则生成CH2BrCH2Br,溶液不显酸性。
答案:
（1）不能A、C
（2）SO2
SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr
（3）向反应后的溶液中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明该反应为加成反应而非取代反应。
【一题多解】本题第（3）题还可有如下两种答案:
（1）用pH试纸来测反应后溶液的酸碱性,若酸性没有增强,说明发生的是加成反应;
（2）用AgNO3溶液检验Br-（注意此时参加反应的乙烯必须是过量的）无浅黄色沉淀产生,即可证明发生的是加成反应。
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