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第一章达标检测-2022版化学选择性必修3 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第一章达标检测-2022版化学选择性必修3 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共19页。
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020江苏扬州高二上段考)据估计,地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的C 1 500亿吨,和来自水中的H 250亿吨,并释放4 000亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示:
CO2+H2O+微量元素(P、N等)有机物(蛋白质、碳水化合物等)+O2
下列说法不正确的是 ( )
A.某些无机物通过光合作用可转化为有机物
B.碳水化合物就是碳和水组成的化合物
C.叶绿素是光合作用的催化剂
D.增加植被,保护环境是人类生存的需要
2.(2020河南省实验中学高二下期中)波谱分析是近代发展起来的测定有机物结构的物理方法,下列说法错误的是 ( )
A.质谱图中的最高峰对应的横坐标就是有机物分子的相对分子质量
B.由红外光谱可获得有机物分子所含官能团的信息
C.通过核磁共振氢谱可区分2-丁炔和1,3-丁二烯
D.溴乙烷的核磁共振氢谱中有2个吸收峰
3.(2021广东揭阳高二上期末)下列表示不正确的是 ( )
A.乙烯的结构式:
B.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
C.2-甲基丁烷的键线式:
D.甲基的电子式:H··C····HH·
4.(2021山东泰安十九中高二下)如图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为 ( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷 B.2,2,4-三甲基戊烷
C.2,4,4-三甲基戊烷 D.2,2,4-三甲基丁烷
5.(2021福建三明重点高中高二下第一次月考)下列各苯的同系物中,一氯代物种类最多的是 ( )
A. B.
C. D.
6.(2021陕西黄陵中学高二下期中)实验室中用浓硫酸、浓硝酸的混合物与苯反应制取硝基苯。得到粗产品后,要选用如下几步操作对粗产品进行精制:
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂进行干燥 ④用10%的NaOH溶液洗涤
正确的操作步骤是 ( )
A.①②③④② B.②④②③①
C.④②③①② D.③④①②③
7.(2021黑龙江青冈一中高二下月考)某烃的结构简式为,下列说法不正确的是 ( )
A.1 mol该烃完全燃烧消耗11 mol O2
B.与氢气完全加成后的产物中含2个甲基
C.1 mol该烃与Br2完全加成消耗Br2的物质的量为3 mol
D.该烃的核磁共振氢谱有6组峰
8.(2021黑龙江大庆铁人中学高二下期中)实验室用如图所示装置进行液体石蜡分解及验证其产物性质的实验。下列操作或叙述错误的是 ( )
A.装置b、c中发生反应的反应类型不同
B.实验中可能看不到b、c中溶液明显褪色
C.d中溶液变浑浊证明石蜡分解产生了CO2
D.停止加热后立即关闭K可以防止液体倒吸
9.(2020广东深圳中学高二上期中)烯烃M的分子式为C4H8,其结构中无支链且含有两种不同化学环境的氢原子,下列关于M的说法错误的是 ( )
A.M中所有碳原子一定共面
B.M的同分异构体中属于烯烃的有4种
C.M与HCl的加成产物只有一种
D.M可发生氧化反应、还原反应和聚合反应
10.(2021安徽芜湖一中检测)同分异构现象在有机物中广泛存在,如图为苯及其几种同分异构体的键线式,下列有关说法中正确的是 (深度解析)
A.b、c均与乙烯互为同系物
B.a和d的二氯代物均有3种
C.4种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.a和b中所有原子可能共平面
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021广东汕头金山中学高二上月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.7.8 g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B.28 g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D.现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14 g,其原子数为2NA
12.(2020山东枣庄滕州一中高二下第二次月考)乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。下列说法正确的是 ( )
A.1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应
B.正四面体烷的二氯代物只有1种
C.环辛四烯的核磁共振氢谱中有2组峰
D.环辛四烯与苯互为同系物
13.(2021安徽池州东至二中高二下期中)某烯烃的分子式为C11H20,1 mol该烯烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2;用酸性KMnO4溶液氧化,碳碳双键断裂,得到丁酮(CH3CH2COCH3)、丙酮(CH3COCH3)和琥珀酸(HOOCCH2CH2COOH)三者的混合物,该烃的结构简式为 ( )
A.
B.
C.
D.
14.(2020山东青岛高二下期中)以有机物A为原料通过一步反应即可制得重要有机化工产品 M()。下列关于有机物A的说法错误的是 ( )
A.A 的分子式为 C10H12,属于苯的同系物
B.A 的结构简式为
C.A分子中的所有碳原子可能共平面
D.含有苯环且只有一个侧链的 A 的同分异构体(不考虑立体异构)共有6种
15.两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示。下列有关混合气体的说法正确的是 ( )
A.该混合气体中一定含有乙烯
B.该混合气体中一定含有甲烷和乙炔
C.在110 ℃条件下,该混合气体与氧气混合充分燃烧,燃烧前后气体总体积不变
D.若混合气体由CH4和C2H4组成,则其体积比为1∶3
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)(2021重庆万州二中高二下月考)按要求回答下列问题:
(1)写出乙烯分子的电子式: 。
(2)写出有机物2-甲基-1,3-丁二烯的结构简式: 。
(3)立方烷()的二氯代物有 种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH
④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③
C.④③②① D.②④③①
(5)下列选项中互为同系物的是 ;互为同分异构体的是 。(填序号)
①O2和O3 ②1H、2H、3H ③与
④与 ⑤与
⑥戊烯和环戊烷 ⑦与
(6)若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为 。
17.(12分)(2021北京通州高二下期中)甲、乙、丙三种烃的分子式分别为C4H6、C4H8和C5H12,三者的核磁共振氢谱都只有一组峰。
(1)甲的结构简式为 ,从官能团角度分类,甲属于 烃。
(2)乙的结构简式为 。
(3)丙的结构简式为 ,其名称为 。丙的同分异构体有 种,其中一种同分异构体的结构简式为 ,其核磁共振氢谱有 组峰。
18.(12分)(2020河北张家口高二下月考)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有 个原子共平面。
(2)金刚烷的分子式为 ,其二氯代物有 种。
(3)已知烯烃能发生如下反应:
RCHO+R'CHO
请写出下列反应产物的结构简式: + 。
(4)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示:苯环上的烷基(—CH3、—CH2R、—CHR2)或烯基经酸性高锰酸钾溶液氧化得羧基],写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构): 。
19.(12分)如图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下分解产生某种气体,并验证其性质的装置:
回答下列问题:
(1)该气体可以衡量一个国家的石油化工发展水平,该气体的结构简式是 。该气体发生聚合反应的化学方程式为 。
(2)B中酸性高锰酸钾溶液和C中溴的四氯化碳溶液都褪色,说明该气体能被酸性高锰酸钾溶液 。在C中发生的反应的化学方程式为 ,反应类型为 。
(3)该气体通过一系列反应可以得到乙炔,写出实验室制取乙炔的化学方程式: 。
(4)由乙炔可以制取甲苯,甲苯的一溴代物的结构有 种,其中对溴甲苯的结构简式为 。
(5)甲苯可用于制造烈性炸药TNT,该反应的化学方程式为 。
20.(12分)(2021山东泰安肥城高二下期中)溴苯是一种化工原料,纯净的溴苯是一种无色液体,某校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与液溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题:
(1)装置Ⅱ中冷凝水从 口进入(填“a”或“b”)。四个实验装置中能起到防倒吸作用的装置有 (填序号)。
(2)实验开始时,关闭K2,开启K1和滴液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,写出装置Ⅱ中发生的主要有机化学反应的化学方程式: ,反应类型为 ,能说明苯与液溴发生的是此反应类型的现象是 。Ⅲ中小试管内苯的作用是 。
(3)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是 。
(4)三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,将依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
④加入无水CaCl2粉末干燥;
⑤通过 (填操作名称),可得到无色的较纯净的溴苯。
答案全解全析
1.B 碳水化合物由碳、氢和氧三种元素组成,不是碳和水组成的化合物,故B不正确。
2.A 一般质谱图中最大的质荷比数值为该有机物的相对分子质量,不能由质谱图中的最高峰对应的横坐标判断相对分子质量,故A错误。
3.B 甲酸甲酯的分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3,故B不正确。
4.B 由异辛烷的球棍模型可知,异辛烷的结构简式为,根据烷烃的命名原则可知,异辛烷的系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,故选B。
5.B A项,甲苯分子中,甲基上的氢原子被取代,可以得到1种一氯代物,苯环上的氢原子被取代,可以得到3种一氯代物,则甲苯的一氯代物共有4种;B项,乙苯中,乙基上的氢原子被取代,可以得到2种一氯代物,苯环上的氢原子被取代,可以得到3种一氯代物,则乙苯的一氯代物共有5种;间二甲苯中含有4种氢原子,其一氯代物有4种;均三甲苯中含有2种氢原子,其一氯代物有2种;故选B。
6.B 粗产品依次用蒸馏水、10%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤,除去粗产品中残留的酸,然后用干燥剂干燥,过滤,最后采用蒸馏操作得到硝基苯,所以正确的操作步骤是②④②③①,选B。
7.B 由烃的结构简式可知该烃的分子式为C8H12,则1 mol该烃完全燃烧消耗O2的物质的量为1 mol×(8+12/4)=11 mol,故A正确;碳碳双键、碳碳三键均能与氢气发生加成反应,则该烃与氢气完全加成后的产物中含3个甲基,故B不正确;碳碳双键、碳碳三键均能与Br2发生加成反应,则1 mol该烃与Br2完全加成消耗Br2的物质的量为3 mol,故C正确;由结构简式可知,该烃分子中含6种H原子,则该烃的核磁共振氢谱有6组峰,故D正确。
8.C 液体石蜡在碎瓷片催化作用下发生反应,生成物中含有烯烃,把生成物通入溴的四氯化碳溶液发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色,通入酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应类型不同,故A正确;石蜡受热分解需要的温度比较高,实验中用酒精灯加热,石蜡受热分解生成的产物较少,实验中可能看不到b、c中溶液明显褪色,故B正确;石蜡受热分解不能产生CO2,CO2可能是烯烃被高锰酸钾氧化得到的,故C错误;停止加热后,立即关闭活塞K,可以防止倒吸,故D正确。
9.B 烯烃M的分子式为C4H8,其结构中无支链且含有两种不同化学环境的氢原子,所以结构简式为,由乙烯的结构可知,M中所有碳原子一定共面,故A正确;M的同分异构体中属于烯烃的有2种,分别是和,故B错误;M与HCl的加成产物只有CH3CHClCH2CH3,故C正确;M中含有碳碳双键,可以与酸性高锰酸钾溶液等发生氧化反应,可以与氢气发生还原反应,可以自身发生聚合反应,故D正确。
10.B b、c的分子式均为C6H6,b是含一个碳碳双键的环状化合物,c是含两个碳碳双键的环状化合物,它们与乙烯的结构不相似,不互为同系物,故A错误;苯的二氯代物有3种,棱柱烷的二氯代物有、、3种,故B正确;苯和棱柱烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;苯分子中所有原子一定共平面,盆烯中含有4个饱和碳原子,所有原子不可能共平面,故D错误。
方法技巧 在常见的有机化合物中,甲烷为正四面体结构,乙烯和苯是平面结构,乙炔是直线形结构,其他有机物可在此基础上进行判断。当有机物分子中存在饱和碳原子,所有的原子不可能共平面。
11.B 苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键,苯中不存在碳碳双键,故A错误;28 g乙烯的物质的量为28 g28 g/mol=1 mol,1 mol乙烯中含6 mol共用电子对,故B正确;标准状况下,二氯甲烷是液体,不能使用气体摩尔体积计算二氯甲烷的物质的量,故C错误;乙烯、丙烯、丁烯的最简式均为CH2,14 g混合气体中含1 mol “CH2”,则含有的原子数为3NA,故D错误。
12.AB 1个乙烯基乙炔分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,所以1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应,故A正确;正四面体烷中只有1种H原子,所以其二氯代物只有1种,故B正确;环辛四烯中只含有1种H原子,则其核磁共振氢谱中有1组峰,故C错误;环辛四烯含有碳碳双键,与苯的结构不相似,不互为同系物,故D错误。
13.A 1 mol该烯烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2,说明该烯烃分子中含有2个碳碳双键,用酸性KMnO4溶液氧化,碳碳双键断裂,得到丁酮(CH3CH2COCH3)、丙酮(CH3COCH3)和琥珀酸(HOOCCH2CH2COOH)三者的混合物,可推出该烯烃的结构简式为,故A正确。
14.AD 根据M的结构可知,M是由通过聚合反应生成的,则有机物A的结构简式为,A中苯环的侧链上含有碳碳双键,不属于苯的同系物,故A错误,B正确;苯是平面形分子,乙烯也是平面形分子,所以A分子中的所有碳原子可能共平面,故C正确;含有苯环且只有一个侧链的A的同分异构体多于6种,故D错误。
15.C 由图可知,两种气态烃的平均分子组成为C1.6H4,推知混合气体中一定含有CH4,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,可能为C2H4、C3H4等,故A错误;C2H2中氢原子数目为2,氢原子数目小于4,混合气体中不可能含有C2H2,故B错误;在110 ℃条件下,生成的水为气体,根据烃完全燃烧的化学方程式CxHy+(x+y4)O2 xCO2+y2H2O,当y=4时,1+(x+y4)=x+y2,所以燃烧前后气体总体积不变,故C正确;若混合气体由CH4和C2H4组成,设甲烷物质的量为x mol、乙烯的物质的量为y mol,两种气态烃的平均分子组成为C1.6H4,x+2yx+y=1.6,解得x∶y=2∶3,故D错误。
16.答案 (1)H··C··H····C··H··H (2) (3)3 (4)A (5)⑤ ⑥ (6)
解析 (1)乙烯中含碳碳双键,电子式为H··C··H····C··H··H。
(2)2-甲基-1,3-丁二烯的结构简式为。
(3)立方烷()的二氯代物中2个氯原子可分别在一条棱、面对角线、体对角线上,其二氯代物有3种。
(4)烷烃的沸点随着分子中碳原子数的增多而逐渐升高,碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低,所以沸点由高到低的排列顺序是②④①③,故选A。
(5)①O2和O3是由氧元素组成的不同单质,互为同素异形体;②1H、2H、3H的质子数相同,中子数不同,互为同位素;③与的结构不相似,既不互为同系物,也不互为同分异构体;④与的结构不相似,既不互为同系物,也不互为同分异构体;⑤与的结构相似,分子组成上相差2个CH2,互为同系物;⑥戊烯和环戊烷的结构不同,分子式相同,互为同分异构体;⑦与是同一种物质。
(6)分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为。
17.答案 (1) 炔
(2)
(3)C(CH3)4 2,2-二甲基丙烷或新戊烷 2 CH3CH2CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)CH2CH3 3或4(与前面的结构简式对应)
解析 甲、乙、丙三种烃的分子式分别为C4H6、C4H8和C5H12,三者的核磁共振氢谱都只有一组峰,说明分子结构对称,只有一种氢原子,所以甲的结构简式为,乙的结构简式为,丙的结构简式为C(CH3)4。(1)甲的结构简式为,含有碳碳三键,属于炔烃。(2)乙的结构简式为。(3)丙的结构简式为C(CH3)4,其名称为2,2-二甲基丙烷或新戊烷;C(CH3)4的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3的核磁共振氢谱有3组峰,CH3CH(CH3)CH2CH3的核磁共振氢谱有4组峰。
18.答案 (1)9 (2)C10H16 6 (3)OHC—CHO OHCCH2CHO
(4)、、
解析 (1)碳碳双键为平面形结构,与碳碳双键的碳原子直接相连的原子一定在同一平面内,所以环戊二烯分子中最多有9个原子在同一平面内。(2)由金刚烷的结构可知金刚烷的分子式为C10H16。(3)由题给信息反应可知,OHC—CHO+OHCCH2CHO。(4)二聚环戊二烯的分子式为C10H12,A是二聚环戊二烯的同分异构体,则A的分子式为C10H12,A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸,且A能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯环上有两个对位取代基,侧链含有碳碳双键,且连接苯环的碳原子上含有氢原子,A可能的结构简式有 、、。
19.答案 (1)
(2)氧化 +Br2CH2BrCH2Br 加成反应
(3)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2
(4)4
(5)+3HNO3+3H2O
解析 (1)可以衡量一个国家石油化工发展水平的气体为乙烯,乙烯分子中含有碳碳双键,其结构简式为;乙烯发生聚合反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为。
(2)乙烯中含有碳碳双键,易被酸性高锰酸钾溶液氧化;C中Br2与乙烯发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为+Br2CH2BrCH2Br。
(3)实验室用电石和饱和食盐水制取乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2。
(4)甲苯分子中含有4种H原子,其一溴代物有4种;对溴甲苯的结构简式为。
(5)甲苯与硝酸发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯,反应的化学方程式为+3HNO3+3H2O。
20.答案 (1)a Ⅲ、Ⅳ (2)+Br2 +HBr 取代反应 Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成 除去溴化氢中的溴蒸气 (3)除去Ⅱ中溴化氢气体,以免逸出污染空气 (4)蒸馏(或过滤、蒸馏)
解析 苯和液溴在催化剂作用下反应生成溴苯,同时生成HBr,实验开始时,关闭K2,开启K1和滴液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始后,Ⅲ中小试管内的苯可用于除去Br2,可用硝酸银溶液检验生成的HBr,Ⅳ中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,实验结束,可开启K2,关闭K1和滴液漏斗活塞,使Ⅰ的水倒吸入Ⅱ中除去HBr,以免逸出污染空气。(1)装置Ⅱ中冷凝水应从a口进入;装置Ⅲ中生成的HBr不溶于苯,装置Ⅳ中有球形干燥管,能起到防倒吸的作用,所以能起到防倒吸作用的装置有Ⅲ、Ⅳ。(2)装置Ⅱ中苯和液溴在催化剂作用下反应生成溴苯,同时生成HBr,反应的化学方程式为+Br2 +HBr,该反应为取代反应;苯和液溴在催化剂作用下反应生成溴苯和溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银溶液反应生成溴化银浅黄色沉淀,说明苯与液溴发生的是取代反应。Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰HBr的检验。(3)因为装置Ⅱ中含有的溴化氢气体能污染空气,使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气。
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(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020江苏扬州高二上段考)据估计,地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的C 1 500亿吨,和来自水中的H 250亿吨,并释放4 000亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示:
CO2+H2O+微量元素(P、N等)有机物(蛋白质、碳水化合物等)+O2
下列说法不正确的是 ( )
A.某些无机物通过光合作用可转化为有机物
B.碳水化合物就是碳和水组成的化合物
C.叶绿素是光合作用的催化剂
D.增加植被,保护环境是人类生存的需要
2.(2020河南省实验中学高二下期中)波谱分析是近代发展起来的测定有机物结构的物理方法,下列说法错误的是 ( )
A.质谱图中的最高峰对应的横坐标就是有机物分子的相对分子质量
B.由红外光谱可获得有机物分子所含官能团的信息
C.通过核磁共振氢谱可区分2-丁炔和1,3-丁二烯
D.溴乙烷的核磁共振氢谱中有2个吸收峰
3.(2021广东揭阳高二上期末)下列表示不正确的是 ( )
A.乙烯的结构式:
B.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
C.2-甲基丁烷的键线式:
D.甲基的电子式:H··C····HH·
4.(2021山东泰安十九中高二下)如图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为 ( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷 B.2,2,4-三甲基戊烷
C.2,4,4-三甲基戊烷 D.2,2,4-三甲基丁烷
5.(2021福建三明重点高中高二下第一次月考)下列各苯的同系物中,一氯代物种类最多的是 ( )
A. B.
C. D.
6.(2021陕西黄陵中学高二下期中)实验室中用浓硫酸、浓硝酸的混合物与苯反应制取硝基苯。得到粗产品后,要选用如下几步操作对粗产品进行精制:
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂进行干燥 ④用10%的NaOH溶液洗涤
正确的操作步骤是 ( )
A.①②③④② B.②④②③①
C.④②③①② D.③④①②③
7.(2021黑龙江青冈一中高二下月考)某烃的结构简式为,下列说法不正确的是 ( )
A.1 mol该烃完全燃烧消耗11 mol O2
B.与氢气完全加成后的产物中含2个甲基
C.1 mol该烃与Br2完全加成消耗Br2的物质的量为3 mol
D.该烃的核磁共振氢谱有6组峰
8.(2021黑龙江大庆铁人中学高二下期中)实验室用如图所示装置进行液体石蜡分解及验证其产物性质的实验。下列操作或叙述错误的是 ( )
A.装置b、c中发生反应的反应类型不同
B.实验中可能看不到b、c中溶液明显褪色
C.d中溶液变浑浊证明石蜡分解产生了CO2
D.停止加热后立即关闭K可以防止液体倒吸
9.(2020广东深圳中学高二上期中)烯烃M的分子式为C4H8,其结构中无支链且含有两种不同化学环境的氢原子,下列关于M的说法错误的是 ( )
A.M中所有碳原子一定共面
B.M的同分异构体中属于烯烃的有4种
C.M与HCl的加成产物只有一种
D.M可发生氧化反应、还原反应和聚合反应
10.(2021安徽芜湖一中检测)同分异构现象在有机物中广泛存在,如图为苯及其几种同分异构体的键线式,下列有关说法中正确的是 (深度解析)
A.b、c均与乙烯互为同系物
B.a和d的二氯代物均有3种
C.4种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.a和b中所有原子可能共平面
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021广东汕头金山中学高二上月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.7.8 g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B.28 g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
D.现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14 g,其原子数为2NA
12.(2020山东枣庄滕州一中高二下第二次月考)乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。下列说法正确的是 ( )
A.1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应
B.正四面体烷的二氯代物只有1种
C.环辛四烯的核磁共振氢谱中有2组峰
D.环辛四烯与苯互为同系物
13.(2021安徽池州东至二中高二下期中)某烯烃的分子式为C11H20,1 mol该烯烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2;用酸性KMnO4溶液氧化,碳碳双键断裂,得到丁酮(CH3CH2COCH3)、丙酮(CH3COCH3)和琥珀酸(HOOCCH2CH2COOH)三者的混合物,该烃的结构简式为 ( )
A.
B.
C.
D.
14.(2020山东青岛高二下期中)以有机物A为原料通过一步反应即可制得重要有机化工产品 M()。下列关于有机物A的说法错误的是 ( )
A.A 的分子式为 C10H12,属于苯的同系物
B.A 的结构简式为
C.A分子中的所有碳原子可能共平面
D.含有苯环且只有一个侧链的 A 的同分异构体(不考虑立体异构)共有6种
15.两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示。下列有关混合气体的说法正确的是 ( )
A.该混合气体中一定含有乙烯
B.该混合气体中一定含有甲烷和乙炔
C.在110 ℃条件下,该混合气体与氧气混合充分燃烧,燃烧前后气体总体积不变
D.若混合气体由CH4和C2H4组成,则其体积比为1∶3
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)(2021重庆万州二中高二下月考)按要求回答下列问题:
(1)写出乙烯分子的电子式: 。
(2)写出有机物2-甲基-1,3-丁二烯的结构简式: 。
(3)立方烷()的二氯代物有 种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 。
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH
④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③
C.④③②① D.②④③①
(5)下列选项中互为同系物的是 ;互为同分异构体的是 。(填序号)
①O2和O3 ②1H、2H、3H ③与
④与 ⑤与
⑥戊烯和环戊烷 ⑦与
(6)若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为 。
17.(12分)(2021北京通州高二下期中)甲、乙、丙三种烃的分子式分别为C4H6、C4H8和C5H12,三者的核磁共振氢谱都只有一组峰。
(1)甲的结构简式为 ,从官能团角度分类,甲属于 烃。
(2)乙的结构简式为 。
(3)丙的结构简式为 ,其名称为 。丙的同分异构体有 种,其中一种同分异构体的结构简式为 ,其核磁共振氢谱有 组峰。
18.(12分)(2020河北张家口高二下月考)金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有 个原子共平面。
(2)金刚烷的分子式为 ,其二氯代物有 种。
(3)已知烯烃能发生如下反应:
RCHO+R'CHO
请写出下列反应产物的结构简式: + 。
(4)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示:苯环上的烷基(—CH3、—CH2R、—CHR2)或烯基经酸性高锰酸钾溶液氧化得羧基],写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构): 。
19.(12分)如图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下分解产生某种气体,并验证其性质的装置:
回答下列问题:
(1)该气体可以衡量一个国家的石油化工发展水平,该气体的结构简式是 。该气体发生聚合反应的化学方程式为 。
(2)B中酸性高锰酸钾溶液和C中溴的四氯化碳溶液都褪色,说明该气体能被酸性高锰酸钾溶液 。在C中发生的反应的化学方程式为 ,反应类型为 。
(3)该气体通过一系列反应可以得到乙炔,写出实验室制取乙炔的化学方程式: 。
(4)由乙炔可以制取甲苯,甲苯的一溴代物的结构有 种,其中对溴甲苯的结构简式为 。
(5)甲苯可用于制造烈性炸药TNT,该反应的化学方程式为 。
20.(12分)(2021山东泰安肥城高二下期中)溴苯是一种化工原料,纯净的溴苯是一种无色液体,某校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与液溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题:
(1)装置Ⅱ中冷凝水从 口进入(填“a”或“b”)。四个实验装置中能起到防倒吸作用的装置有 (填序号)。
(2)实验开始时,关闭K2,开启K1和滴液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,写出装置Ⅱ中发生的主要有机化学反应的化学方程式: ,反应类型为 ,能说明苯与液溴发生的是此反应类型的现象是 。Ⅲ中小试管内苯的作用是 。
(3)反应结束后,要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是 。
(4)三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,将依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
④加入无水CaCl2粉末干燥;
⑤通过 (填操作名称),可得到无色的较纯净的溴苯。
答案全解全析
1.B 碳水化合物由碳、氢和氧三种元素组成,不是碳和水组成的化合物,故B不正确。
2.A 一般质谱图中最大的质荷比数值为该有机物的相对分子质量,不能由质谱图中的最高峰对应的横坐标判断相对分子质量,故A错误。
3.B 甲酸甲酯的分子式为C2H4O2,结构简式为HCOOCH3,故B不正确。
4.B 由异辛烷的球棍模型可知,异辛烷的结构简式为,根据烷烃的命名原则可知,异辛烷的系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,故选B。
5.B A项,甲苯分子中,甲基上的氢原子被取代,可以得到1种一氯代物,苯环上的氢原子被取代,可以得到3种一氯代物,则甲苯的一氯代物共有4种;B项,乙苯中,乙基上的氢原子被取代,可以得到2种一氯代物,苯环上的氢原子被取代,可以得到3种一氯代物,则乙苯的一氯代物共有5种;间二甲苯中含有4种氢原子,其一氯代物有4种;均三甲苯中含有2种氢原子,其一氯代物有2种;故选B。
6.B 粗产品依次用蒸馏水、10%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤,除去粗产品中残留的酸,然后用干燥剂干燥,过滤,最后采用蒸馏操作得到硝基苯,所以正确的操作步骤是②④②③①,选B。
7.B 由烃的结构简式可知该烃的分子式为C8H12,则1 mol该烃完全燃烧消耗O2的物质的量为1 mol×(8+12/4)=11 mol,故A正确;碳碳双键、碳碳三键均能与氢气发生加成反应,则该烃与氢气完全加成后的产物中含3个甲基,故B不正确;碳碳双键、碳碳三键均能与Br2发生加成反应,则1 mol该烃与Br2完全加成消耗Br2的物质的量为3 mol,故C正确;由结构简式可知,该烃分子中含6种H原子,则该烃的核磁共振氢谱有6组峰,故D正确。
8.C 液体石蜡在碎瓷片催化作用下发生反应,生成物中含有烯烃,把生成物通入溴的四氯化碳溶液发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色,通入酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应类型不同,故A正确;石蜡受热分解需要的温度比较高,实验中用酒精灯加热,石蜡受热分解生成的产物较少,实验中可能看不到b、c中溶液明显褪色,故B正确;石蜡受热分解不能产生CO2,CO2可能是烯烃被高锰酸钾氧化得到的,故C错误;停止加热后,立即关闭活塞K,可以防止倒吸,故D正确。
9.B 烯烃M的分子式为C4H8,其结构中无支链且含有两种不同化学环境的氢原子,所以结构简式为,由乙烯的结构可知,M中所有碳原子一定共面,故A正确;M的同分异构体中属于烯烃的有2种,分别是和,故B错误;M与HCl的加成产物只有CH3CHClCH2CH3,故C正确;M中含有碳碳双键,可以与酸性高锰酸钾溶液等发生氧化反应,可以与氢气发生还原反应,可以自身发生聚合反应,故D正确。
10.B b、c的分子式均为C6H6,b是含一个碳碳双键的环状化合物,c是含两个碳碳双键的环状化合物,它们与乙烯的结构不相似,不互为同系物,故A错误;苯的二氯代物有3种,棱柱烷的二氯代物有、、3种,故B正确;苯和棱柱烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;苯分子中所有原子一定共平面,盆烯中含有4个饱和碳原子,所有原子不可能共平面,故D错误。
方法技巧 在常见的有机化合物中,甲烷为正四面体结构,乙烯和苯是平面结构,乙炔是直线形结构,其他有机物可在此基础上进行判断。当有机物分子中存在饱和碳原子,所有的原子不可能共平面。
11.B 苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键,苯中不存在碳碳双键,故A错误;28 g乙烯的物质的量为28 g28 g/mol=1 mol,1 mol乙烯中含6 mol共用电子对,故B正确;标准状况下,二氯甲烷是液体,不能使用气体摩尔体积计算二氯甲烷的物质的量,故C错误;乙烯、丙烯、丁烯的最简式均为CH2,14 g混合气体中含1 mol “CH2”,则含有的原子数为3NA,故D错误。
12.AB 1个乙烯基乙炔分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,所以1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应,故A正确;正四面体烷中只有1种H原子,所以其二氯代物只有1种,故B正确;环辛四烯中只含有1种H原子,则其核磁共振氢谱中有1组峰,故C错误;环辛四烯含有碳碳双键,与苯的结构不相似,不互为同系物,故D错误。
13.A 1 mol该烯烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2,说明该烯烃分子中含有2个碳碳双键,用酸性KMnO4溶液氧化,碳碳双键断裂,得到丁酮(CH3CH2COCH3)、丙酮(CH3COCH3)和琥珀酸(HOOCCH2CH2COOH)三者的混合物,可推出该烯烃的结构简式为,故A正确。
14.AD 根据M的结构可知,M是由通过聚合反应生成的,则有机物A的结构简式为,A中苯环的侧链上含有碳碳双键,不属于苯的同系物,故A错误,B正确;苯是平面形分子,乙烯也是平面形分子,所以A分子中的所有碳原子可能共平面,故C正确;含有苯环且只有一个侧链的A的同分异构体多于6种,故D错误。
15.C 由图可知,两种气态烃的平均分子组成为C1.6H4,推知混合气体中一定含有CH4,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,可能为C2H4、C3H4等,故A错误;C2H2中氢原子数目为2,氢原子数目小于4,混合气体中不可能含有C2H2,故B错误;在110 ℃条件下,生成的水为气体,根据烃完全燃烧的化学方程式CxHy+(x+y4)O2 xCO2+y2H2O,当y=4时,1+(x+y4)=x+y2,所以燃烧前后气体总体积不变,故C正确;若混合气体由CH4和C2H4组成,设甲烷物质的量为x mol、乙烯的物质的量为y mol,两种气态烃的平均分子组成为C1.6H4,x+2yx+y=1.6,解得x∶y=2∶3,故D错误。
16.答案 (1)H··C··H····C··H··H (2) (3)3 (4)A (5)⑤ ⑥ (6)
解析 (1)乙烯中含碳碳双键,电子式为H··C··H····C··H··H。
(2)2-甲基-1,3-丁二烯的结构简式为。
(3)立方烷()的二氯代物中2个氯原子可分别在一条棱、面对角线、体对角线上,其二氯代物有3种。
(4)烷烃的沸点随着分子中碳原子数的增多而逐渐升高,碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低,所以沸点由高到低的排列顺序是②④①③,故选A。
(5)①O2和O3是由氧元素组成的不同单质,互为同素异形体;②1H、2H、3H的质子数相同,中子数不同,互为同位素;③与的结构不相似,既不互为同系物,也不互为同分异构体;④与的结构不相似,既不互为同系物,也不互为同分异构体;⑤与的结构相似,分子组成上相差2个CH2,互为同系物;⑥戊烯和环戊烷的结构不同,分子式相同,互为同分异构体;⑦与是同一种物质。
(6)分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为。
17.答案 (1) 炔
(2)
(3)C(CH3)4 2,2-二甲基丙烷或新戊烷 2 CH3CH2CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)CH2CH3 3或4(与前面的结构简式对应)
解析 甲、乙、丙三种烃的分子式分别为C4H6、C4H8和C5H12,三者的核磁共振氢谱都只有一组峰,说明分子结构对称,只有一种氢原子,所以甲的结构简式为,乙的结构简式为,丙的结构简式为C(CH3)4。(1)甲的结构简式为,含有碳碳三键,属于炔烃。(2)乙的结构简式为。(3)丙的结构简式为C(CH3)4,其名称为2,2-二甲基丙烷或新戊烷;C(CH3)4的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3的核磁共振氢谱有3组峰,CH3CH(CH3)CH2CH3的核磁共振氢谱有4组峰。
18.答案 (1)9 (2)C10H16 6 (3)OHC—CHO OHCCH2CHO
(4)、、
解析 (1)碳碳双键为平面形结构,与碳碳双键的碳原子直接相连的原子一定在同一平面内,所以环戊二烯分子中最多有9个原子在同一平面内。(2)由金刚烷的结构可知金刚烷的分子式为C10H16。(3)由题给信息反应可知,OHC—CHO+OHCCH2CHO。(4)二聚环戊二烯的分子式为C10H12,A是二聚环戊二烯的同分异构体,则A的分子式为C10H12,A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸,且A能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯环上有两个对位取代基,侧链含有碳碳双键,且连接苯环的碳原子上含有氢原子,A可能的结构简式有 、、。
19.答案 (1)
(2)氧化 +Br2CH2BrCH2Br 加成反应
(3)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2
(4)4
(5)+3HNO3+3H2O
解析 (1)可以衡量一个国家石油化工发展水平的气体为乙烯,乙烯分子中含有碳碳双键,其结构简式为;乙烯发生聚合反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为。
(2)乙烯中含有碳碳双键,易被酸性高锰酸钾溶液氧化;C中Br2与乙烯发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为+Br2CH2BrCH2Br。
(3)实验室用电石和饱和食盐水制取乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2。
(4)甲苯分子中含有4种H原子,其一溴代物有4种;对溴甲苯的结构简式为。
(5)甲苯与硝酸发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯,反应的化学方程式为+3HNO3+3H2O。
20.答案 (1)a Ⅲ、Ⅳ (2)+Br2 +HBr 取代反应 Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成 除去溴化氢中的溴蒸气 (3)除去Ⅱ中溴化氢气体,以免逸出污染空气 (4)蒸馏(或过滤、蒸馏)
解析 苯和液溴在催化剂作用下反应生成溴苯,同时生成HBr,实验开始时,关闭K2,开启K1和滴液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始后,Ⅲ中小试管内的苯可用于除去Br2,可用硝酸银溶液检验生成的HBr,Ⅳ中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,实验结束,可开启K2,关闭K1和滴液漏斗活塞,使Ⅰ的水倒吸入Ⅱ中除去HBr,以免逸出污染空气。(1)装置Ⅱ中冷凝水应从a口进入;装置Ⅲ中生成的HBr不溶于苯,装置Ⅳ中有球形干燥管,能起到防倒吸的作用,所以能起到防倒吸作用的装置有Ⅲ、Ⅳ。(2)装置Ⅱ中苯和液溴在催化剂作用下反应生成溴苯,同时生成HBr,反应的化学方程式为+Br2 +HBr,该反应为取代反应;苯和液溴在催化剂作用下反应生成溴苯和溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银溶液反应生成溴化银浅黄色沉淀,说明苯与液溴发生的是取代反应。Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰HBr的检验。(3)因为装置Ⅱ中含有的溴化氢气体能污染空气,使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气。
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