专题3 石油化工的基础物质——烃(A卷基础夯实)—高二化学苏教版(2019)选择性必修三单元测试AB卷
一、单项选择题:本题共20小题,每小题5分,共100分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是( )
A.乙烯 乙炔 B.乙烯 乙烷 C.己烷 环己烷 D.苯 己烷
2.下列关于烃性质的说法中,正确的是( )
A.乙烯可以与酸性高锰酸钾溶液反应,因此可以用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯
B.溴乙烷可以通过乙烯与溴化氢发生加成反应得到,也可以通过乙烷与溴单质发生取代反应制备
C.鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液
D.区分甲苯和苯可以使用酸性高锰酸钾溶液,也可以用溴水
3.关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法正确的是( )
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面 D.易溶于水及甲苯
4.下列叙述中正确的是( )
A.分子中6个碳原子都在同一平面上
B.有机物最多有11个碳原子共平面
C.中所有原子共平面
D.分子中最多有4个碳原子共平面
5.下列关于有机物(b)、(d)、(p)的叙述正确的是( )
A.b分子中所有原子均在同一平面上
B.d的分子式为,其属于芳香烃
C.p分子的一氯代物共有7种(不考虑立体异构)
D.b、d、p互为同分异构体,且均能与溴水发生反应
6.两种气态烃以任意比例混合,在150 ℃时2 L该混合烃与12 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原温度,所得气体体积为14 L。下列各组混合烃中符合此条件的是( )
A.乙烯、乙烷 B.甲烷、乙烷 C.乙烷、丙烯 D.甲烷、乙烯
7.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯
沸点/℃ 138 144 139 80
熔点/℃ 13 -25 -47 6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
8.室温下,一种气态烷烃和一种气态单烯烃的混合物18 g,其密度是相同条件下密度的11.25倍。当混合物通过足量的溴水时,溴水增重8.4 g,则这两种气态烃是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
9.实验室可用如图装置探究石蜡油分解产物的性质,下列说法错误的是( )
A.仪器①可控制石蜡油滴加的速率
B.装置②可起到防倒吸的作用
C.实验过程中,关闭,打开,装置②中溶液颜色逐渐褪去
D.加热一段时间后,关闭,打开,在③处点燃气体,可看到淡蓝色火焰
10.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( )
A. B. C. D.
11.丙烷的一溴代物有两种:和,部分反应过程的能量变化如图所示(表示活化能)。下列叙述不正确的是( )
A.1mol丙烷中有10mol共价键
B.与的反应涉及极性键和非极性键的断裂
C.
D.比较和推测生成速率:
12.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是( )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
13.有1体积两种气态不饱和烃的混合物,完全燃烧可得3.8体积和3.6体积的水蒸气(气体体积均在相同条件下测定),则这两种烃是( )
A. B. C. D.
14.某兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸,设计如图装置。下列说法错误的是( )
A.实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B.装置B有均匀混合气体、控制气流速率、干燥混合气体等作用
C.装置C经过一段时间的强光照射后,生成的有机物有4种
D.从D中分离出盐酸的方法为过滤
15.烃分子中若含有双键、三键或环,其氢原子数则少于同碳原子数对应烷烃所含的氢原子数,亦具有一定的不饱和度(用Ω表示)。下表列出几种烃的不饱和度:
有机物 乙烯 乙炔 环己烷 苯
Ω 1 2 3 4
据此下列说法不正确的是( )
A.1molΩ=3的不饱和链烃结合6molH即达到饱和
B. 的Ω等于6
C.与环丁烷的不饱和度相同
D.的不饱和度与的不饱和度相同
16.实验室常用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯:。某同学用以下装置进行乙烯的制取实验。下列叙述不正确的是( )
A.m的作用是确保乙醇与浓硫酸能顺利流下
B.电控温值可设置在165~175℃
C.a出来的气体可用向下排空气法收集
D.烧瓶内可放几粒碎瓷片以防爆沸
17.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.异戊二烯所有碳原子可能共平面
B.可用溴水鉴别M和对二甲苯
C.对二甲苯的一氯代物有2种
D.M的某种同分异构体含有苯环
18.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述不正确的是( )
A.装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与发生取代反应
B.装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水小
C.最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
D.甲烷的二氯代物有2种
19.由环戊二烯(a)制备金刚烷(d)的合成路线如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质a中所有原子可能在同一个平面上
B.反应②为加成反应
C.物质c、d互为同系物
D.物质d的一氯代物有3种
20.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为。下列说法中正确的是( )
A.b的一氯代物只有两种 B.d的同分异构体只有b、p两种
C.b、d、p均可与溴发生加成反应 D.p的所有原子不可能处于同一平面
答案以及解析
1.答案:B
解析:乙炔、乙烯都含有不饱和键,都可与酸性高锰酸钾溶液反应,不能鉴别,故A错误;乙烯含有碳碳双键,与酸性高锰酸钾溶液反应,而乙烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,可鉴别,故B正确;己烷、环己烷都不与酸性高锰酸钾溶液反应,不能鉴别,故C错误;苯、己烷都不与酸性高锰酸钾溶液反应,不能鉴别,故D错误。
2.答案:C
解析:乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新的杂质,不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中混有的乙烯,应用溴水,A项错误;乙烷与溴发生取代反应所得产物复杂,不能用于制备溴乙烷,B项错误;己烯、甲苯均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则先加足量溴水与己烯反应,再加入酸性高锰酸钾溶液,可鉴别己烯中是否混有少量甲苯,C项正确;甲苯和苯均与溴水不反应,混合后现象相同,不能用溴水区分,D项错误。
3.答案:B
解析:A项,分子中含有碳碳双键,能使稀高锰酸钾溶液褪色,故错误;B项,分子中含有碳碳双键,可以发生加成聚合反应,故正确;C项,分子中含有甲基,该部分的空间构型为四面体,则分子中所有原子不可能共平面,故错误;D项,烃类物质难溶于水,故错误。
4.答案:A
解析:碳碳双键为平面形结构,与之直接相连的原子与双键碳原子共平面:碳碳三键为直线形结构,与之直接相连的原子与三键碳原子共平面,中所有碳原子共平面,A正确。苯环上的所有碳原子均共平面,与之直接相连的碳原子与苯环共平面,中碳碳三键、碳碳双键与苯环以单键相连,单键可以旋转,则最多有12个碳原子共平面,B错误。中含有甲基,所有原子不能共平面,C错误。碳碳双键为平面形结构,碳碳三键为直线形结构,中所有碳原子共平面,D错误。
5.答案:C
解析:b分子中含有甲基,所有原子不可能均在同一平面上,A错误;d中不含苯环,不属于芳香烃,B错误;p分子中有7种不同化学环境的氢原子,其一氯代物共有7种,C正确;b不能与溴水发生反应,D错误。
6.答案:D
解析:设该混合烃的平均分子式为,由燃烧通式:,得燃烧前后气体体积变化为,由题意知,解得,即该混合烃的平均分子式为。选项A、B、C中的烃混合后平均分子式中氢原子数不可能为4,不符合题意;甲烷()与乙烯()分子式中氢原子数均为4,故以任意比例混合后平均分子式中氢原子数均为4,D选项正确。
7.答案:B
解析:A项,甲苯生成二甲苯是甲苯苯环上的氢原子被甲基取代,属于取代反应,正确;B项,甲苯的相对分子质量介于二甲苯和苯之间,故沸点也介于二甲苯和苯的沸点之间,即介于80℃和144℃之间,错误;C项,苯的沸点和二甲苯的沸点相差较大(大于30℃),可用蒸馏的方法将苯从反应所得产物中首先分离出来,正确;D项,因对二甲苯的熔点较高,可用冷却结晶的方法从二甲苯混合物中将对二甲苯分离出来,正确。
8.答案:C
解析:混合气体的密度是相同条件下密度的11.25倍,则该混合气体的平均摩尔质量为22.5 g/mol,气态烷烃和气态单烯烃中摩尔质量小于22.5 g/mol的只有甲烷,则混合气体中一定有甲烷:混合气体的总物质的量为,该混合气体通过溴水时,溴水增重的8.4 g为烯烃的质量,所以甲烷的质量为,甲烷的物质的量为,则烯烃的物质的量为,所以M(烯烃),设单烯烃的分子式为,则,该单烯烃为丙烯。综上可知,这两种气态烃为甲烷、丙烯,故选C。
9.答案:D
解析:石蜡油在二氧化锰催化条件下分解,仪器①是注射器,可控制石蜡油滴加的速率,A正确;装置②增大了石蜡油分解后产生的乙烯等气体与酸性高锰酸钾溶液的接触面积,同时可起到防倒吸的作用,B正确;实验过程中,关闭,打开,石蜡油分解的产物含有乙烯等烃类物质,可以与装置②中的酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液颜色逐渐褪去,C正确;加热一段时间后,关闭,打开,在③处点燃的气体中含有乙烯等烃类物质,可看到明亮的火焰,并伴有黑烟,D错误。
10.答案:D
解析:与反应生成,其中为气体,均为油状液体;为黄绿色气体,均为无色气体,反应后气体颜色变浅;HCl易溶于饱和食盐水,反应后气体总体积减小,试管内液面上升,故D正确。
11.答案:D
解析:丙烷的结构式:,1mol丙烷含10mol共价键,A正确;与的反应为取代反应,涉及C一H极性键的断裂,也涉及Br一Br非极性键的断裂,B正确;由图像可看出的能量比的能量低,C正确;活化能小的反应快,,则生成速率:,D错误。
12.答案:D
解析:苯与溴在催化下立即反应产生HBr气体,故加苯和溴的混合液前需打开K,A项正确;溴易挥发且易溶于有机溶剂,故装置b中的液体逐渐变为浅红色,B项正确;溴化氢易溶于水并能与发生反应,C项正确;溴苯是难溶于水的液体,反应后的混合液经碱液洗涤、分液、蒸馏,可得到纯净的溴苯,D项错误。
13.答案:C
解析:1体积两种气态不饱和烃的混合物,完全燃烧可得3.8体积和3.6体积的水蒸气,根据相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,可得平均分子式为。两种烃分子中的氢原子数都小于7.2,氢原子平均数不可能为7.2,A项错误。设的物质的量为的物质的量为y,若平均分子式中碳原子数为3.8,根据题意得,解得;若平均分子式中氢原子数为7.2,根据题意,解得,二者不相符,B项错误。设的物质的量为的物质的量为y,若平均分子式中碳原子数为3.8,根据题意得,解得;若平均分子式中氢原子数为7.2,根据题意,解得,二者相符,C项正确。两种烃分子式中的氢原子数都小于7.2,氢原子平均数不可能为7.2,D项错误。
14.答案:D
解析:A项,制备氯气时先在烧瓶中加二氧化锰,再通过分液漏斗加浓盐酸,然后加热,实验时先点燃A处酒精灯,用生成的排出装置内的空气,再通甲烷,正确;B项,生成的氯气中含有水蒸气,B装置除具有控制气流速率、均匀混合气体的作用之外,还具有干燥的作用,正确;C项,装置C经过一段时间的强光照射后,甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机物,正确;D项,用分液的方法从D中分离出盐酸,错误。
15.答案:B
解析:每增加1个不饱和度要减少2个氢原子,所以1molΩ为3的不饱和链烃结合6molH可达到饱和,A正确;含有1个苯环、1个碳碳三键和1个碳环,其不饱和度=4+1×2+1=7,B错误;与环丁烷的不饱和度都是1,二者的不饱和度相同,C正确;与的不饱和度都为1,其不饱和度相同,D正确。
16.答案:C
解析:m具有连通滴液漏斗与三颈烧瓶的作用,可使乙醇与浓硫酸顺利流下,A正确;为避免副反应发生,温度应迅速升高到170℃,所以电控温值可设置在165~175℃,B正确;乙烯密度与空气密度相差不大,不能用排空气法收集,C错误;加热液体容易发生暴沸,加入碎瓷片可以防止液体暴沸,D正确。
17.答案:D
解析:与双键的碳原子直接相连的原子共平面,单键可以旋转,则异戊二烯所有碳原子可能共平面,A正确;M含有碳碳双键,可与溴发生加成反应使溴水褪色,对二甲苯是一种有机溶剂,可与溴水发生萃取,使溶液分层,有机层呈橙红色,可鉴别,B正确;对二甲苯只含有2种H,则对二甲苯的一氯代物有2种,C正确;M分子式为,碳原子数为8,若含有苯环,1个分子中最多有10个H原子,故D错误。
18.答案:BD
解析:加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,冷却时乙中试管内收集到苯与甲苯,在催化剂存在下可以与发生取代反应,A正确;在丙中乙烯,丙烯与发生加成反应得到溴代烃,产物的密度均比水大,B错误;最后收集的气体为氢气、甲烷,均具有可燃性,可作清洁燃料,C正确;甲烷的二氯代物只有一种,D错误。
19.答案:B
解析:物质a中含饱和碳原子,所有原子不可能共面,A错误;b中含碳碳双键,与氢气发生加成反应生成c,B正确;c、d的结构不相似,不互为同系物,C错误;d中只有2种H原子,其一氯代物有2种,D错误。
20.答案:A
解析:b分子中有两种等效氢原子,因此其一氯代物有两种,A项正确;也是d的同分异构体,B项错误;d中不含不饱和键,不能发生加成反应,C项错误;p的结构中所有原子共平面,D项错误。