2024届高考化学一轮总复习课时跟踪练30烃

课时跟踪练30

一、选择题

1．(2019·全国卷Ⅲ)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　)

A．甲苯   B．乙烷 

C．丙炔   D．1，3-丁二烯

解析：甲苯中有甲基，根据甲烷的结构可知，甲苯分子中所有原子不可能在同一平面内，A项错误；乙烷相当于2个甲基连接而成，根据甲烷的结构可知，乙烷分子中所有原子不可能在同一平面内，B项错误；丙炔的结构简式为H3C—C≡CH，其中含有甲基，该分子中所有原子不可能在同一平面内，C项错误；1，3丁二烯的结构简式为H2C===CH—CH===CH2，根据乙烯的结构可知，该分子中所有原子可能在同一平面内，D项正确。

答案：D

2．(2020·全国卷Ⅱ)吡啶()是类似于苯的芳香族化合物。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是(　　)

A．MPy只有两种芳香族同分异构体

B．EPy中所有原子共平面

C．VPy是乙烯的同系物

D．反应②的反应类型是消去反应

解析：结合MPy的结构简式可确定其分子式为C6H7N，其芳香族同分异构体有一种，A项错误；EPy中含有2个饱和碳原子，具有类似CH4的四面体结构，故不可能所有原子共平面，B项错误；VPy组成元素与乙烯不同，也不符合结构相似的条件，故VPy与乙烯不互为同系物，C项错误；分析EPy与VPy的结构简式可知反应②为消去反应，D项正确。

答案：D

3．(2020·天津卷)关于的说法正确的是(　　)

A．分子中有3种杂化轨道类型的碳原子

B．分子中共平面的原子数目最多为14

C．分子中的苯环由单双键交替组成

D．与Cl2发生取代反应生成两种产物

解析：该分子中甲基上的碳原子采取sp3杂化，苯环上的碳原子均采取sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采取sp杂化，A项正确；该分子中有17个原子，共面原子数最多时，分子中甲基上的2个氢原子不在该平面内，即最多有15个原子共平面，B项错误；苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键，C项错误；该有机化合物分子中有6种不同化学环境的氢原子，与Cl2发生取代反应生成的一氯代物就有6种，D项错误。

答案：A

4.(2021·河北卷)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是(　　)

A．是苯的同系物

B．分子中最多8个碳原子共平面

C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)

D．分子中含有4个碳碳双键

解析：苯并降冰片烯与苯在组成上相差的不是若干个CH2原子团，结构上也不相似，故二者不互为同系物，A项错误；由题给苯并降冰片烯的结构简式可知，苯环上的6个碳原子与苯环相连的2个碳原子共平面，则该分子中最多8个碳原子共平面，B项正确；苯并降冰片烯的结构对称，其分子中含有5种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有5种，C项错误；苯环中含有的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键，故1个苯并降冰片烯分子中含有1个碳碳双键，D项错误。

答案：B

5．(2022·中山市华侨中学月考)有机化合物X的键线式为，有机化合物Y与等物质的量的H2发生加成反应可得到X。下列有关说法错误的是(　　)

A．有机化合物X的一氯代物有4种

B．用系统命名法命名有机化合物X，名称为2，2，3-三甲基戊烷

C．有机化合物X的分子式为C8H18

D．Y的结构可能有3种，其中一种的系统命名为3，4，4-三甲基-2-戊烯

解析：X的结构简式为，分子式为C8H18，系统命名为2，2，3三甲基戊烷，其有5种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物有5种，A项错误，B、C项正确；X是Y和等物质的量的H2加成后的产物，所以Y可能的结构有3种，分别为，系统命名依次为3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯、3，4，4-三甲基-2-戊烯、3，4，4-三甲基-1-戊烯，D项正确。

答案：A

6．(2022·中山一中月考)某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下。下列有关X的说法正确的是(　　)

A．相同条件下，X的密度比水大

B．X的分子式为C6H14，X的同分异构体有6种

C．X能与Br2发生加成反应而使溴水褪色

D．实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定

解析：烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7，则C、H原子数目之比为∶＝3∶7＝6∶14，烷烃通式为CnH2n＋2，故X的分子式为C6H14。试管1中烷烃X萃取溴水中的溴，上层呈橙红色，说明X的密度比水小，故A项错误；C6H14的同分异构体有己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，2-二甲基丁烷，共5种，故B项错误；X为烷烃，不能与溴发生加成反应，故C项错误；C6H14发生取代反应得到溴代烃，溴代烃不溶于水，向试管中加水，若上层液体体积变大，则说明试管2中的有机层在下层，故D项正确。

答案：D

7．(2022·中山市桂山中学月考)化合物(b)、(d)、HC≡C—CH===CH2(p)的分子式均为C4H4。下列说法正确的是(　　)

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均可与溴水发生加成反应

D．p的所有原子不可能处于同一平面

解析：b有两种等效氢原子，一氯代物有两种，A项正确；d的同分异构体除b、p外还有、等，B项错误；d不能与溴水发生加成反应，C项错误；p的结构中碳碳双键为平面结构，碳碳三键为直线形结构，所有原子共平面，D项错误。

答案：A

8．(2022·珠海一中月考)下列由实验得出的结论正确的是(　　)

解析：生成的氯甲烷是非电解质，在溶液中不能电离，不具有酸性，故A项错误；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷溶于四氯化碳得到无色透明溶液，故B项正确；乙醇是非电解质，不能电离出氢离子，水是微弱的电解质，可以部分电离出氢离子，则乙醇分子中的氢与水分子中的氢不具有相同的活性，故C项错误；乙酸的酸性大于碳酸的酸性，能与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故D项错误。

答案：B

9．(2022·辽宁卷)下列关于苯乙炔()的说法正确的是(　　)

A．不能使酸性KMnO4溶液褪色

B．分子中最多有5个原子共直线

C．能发生加成反应和取代反应

D．可溶于水

解析：苯乙炔分子中含有碳碳三键，能使酸性KMnO4溶液褪色，A项错误；如图所示，，苯乙炔分子中最多有6个原子共直线，B项错误；苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键，能发生加成反应，苯环上的氢原子能被取代，可发生取代反应，C项正确；苯乙炔属于烃，难溶于水，D项错误。

答案：C

10．(2022·江苏卷)精细化学品Z是X与HBr反应的主产物，X→Z的反应机理如下。下列说法不正确的是(　　)

A．X与互为顺反异构体

B．X能使溴的CCl4溶液褪色

C．X与HBr反应有副产物生成

D．Z分子中含有2个手性碳原子

解析：X与互为顺反异构体，故A项正确；X中含有碳碳双键，故能使溴的CCl4溶液褪色，故B项正确；X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成，故C项正确；Z分子中含有的手性碳原子如图：，含有1个手性碳原子，故D项错误。

答案：D

二、非选择题

11．(2022·东莞外国语学校月考)某同学为了探究甲烷、乙烯分别与卤素反应的情况，设计了以下实验，请回答下列问题。

Ⅰ.取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气。分别用铁架台固定好，按如图A和图B的装置进行实验，片刻后观察，补充并完成下列实验报告的内容。

④1 mol甲烷与足量Cl2发生取代反应时，得到最多的产物是__________(填化学式)。

Ⅱ.探究乙烯与溴的加成反应。因实验室制得的乙烯中通常会含有少量的SO2等杂质气体，为此他设计了如图C所示的实验装置：

(1)①②装置中可盛放的试剂是：①__________、②__________(填字母)。

A．品红   B．NaOH溶液

C．溴水   D．酸性高锰酸钾溶液

(2)除杂后观察到③中现象为_________________________________________________

________________________________________________________________________，

写出发生反应的化学方程式：______________________________________________

________________________________________________________________________。

通过探究，该同学得出结论：甲烷和乙烯在不同条件下均能与卤素反应。

Ⅲ.现有H2、Cl2、乙烷、乙烯这四种原料，请你设计一种制取一氯乙烷的最佳实验方案(注意：原料不一定要全部选用)，请用化学方程式表示出来：_________________________

________________________________________________________________________。

解析：在Ⅰ.题图A所示的试管中，①在漫射光照射下CH4与Cl2会发生取代反应产生CH3Cl、HCl，反应产生的CH3Cl会进一步发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4，每一步取代反应都会产生HCl，反应消耗Cl2，使试管中Cl2浓度降低，混合气体颜色变浅，产生的有机物中只有CH3Cl是气体，其余都是难溶于水的液体物质，HCl极容易在水中溶解，因此看到的现象是黄绿色逐渐变浅，且液面上升；试管内壁上出现了油状液滴；在题图B所示的试管中，由于盛有CH4与Cl2混合气体的试管用黑色纸套包裹，不能见到光，迅速剥开黑纸，观察到试管内气体颜色为黄绿色，说明在没有光照射时，CH4与Cl2不能发生反应；③通过题图A和题图B所示的实验现象对比，说明了氯气与甲烷在光照条件下可以发生取代反应；④甲烷与Cl2发生取代反应，取代反应逐步进行，产生有机化合物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，每一步取代反应都会产生HCl，故得到最多的产物是HCl。Ⅱ.乙烯、SO2都可以与溴水、酸性KMnO4溶液作用而使溶液褪色，要证明乙烯的存在，可根据SO2是酸性氧化物，用NaOH溶液除去；然后利用SO2的漂白性，用品红溶液进行检验，若品红溶液不褪色，说明SO2已经完全被除去，最后将气体通入溴水中，若溴水褪色，证明气体中含有乙烯，故装置①盛有NaOH溶液，合理选项是B；装置②盛有品红溶液，合理选项是A。(2)除杂后的气体通入溴水中，看到溴水褪色，说明其中含有乙烯，发生反应：CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。Ⅲ.H2、Cl2在点燃时反应产生HCl，然后使HCl与乙烯在一定条件下发生加成反应产生氯乙烷CH3CH2Cl，反应的化学方程式为H2＋Cl22HCl，CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl。

答案：Ⅰ.①黄绿色逐渐变浅，且液面上升　白雾　③光照　④HCl

Ⅱ.(1)B　A

(2)溴水褪色　CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br

Ⅲ.H2＋Cl22HCl、CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl

12．(2022·深圳大学附中月考)苯胺是一种重要精细化工原料，在染料、医药等行业中具有广泛的应用。实验室以苯为原料制取苯胺，其原理简示如下：

＋HNO3＋H2O；

＋3H2＋2H2O。

Ⅰ.制取硝基苯。

实验步骤：实验室采用如图1所示装置制取硝基苯，恒压滴液漏斗中装有一定量的苯，三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。

(1)实验装置中长玻璃管可以用__________代替(填仪器名称)。

(2)下列说法正确的是__________(填序号)。

A．配制混酸时，将浓硝酸沿烧杯壁缓缓加入浓硫酸中，并不断搅拌、冷却

B．温度控制在50～60 ℃原因之一是减少副反应的发生

C．制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取，分液后再洗涤

D．浓硫酸可以降低该反应活化能

(3)粗硝基苯用5%NaOH溶液洗涤的目的是___________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.制取苯胺。

①组装好实验装置(如图2，夹持仪器已略去)，并检查气密性。

②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯，再取下恒压滴液漏斗，换上温度计。

③打开活塞K，通入H2一段时间。

④利用油浴加热，使反应液温度维持在140 ℃进行反应。

⑤反应结束后，关闭活塞K，向三颈烧瓶中加入生石灰。

⑥调整好温度计的位置，继续加热，收集182～186 ℃馏分，得到较纯苯胺。

(4)步骤②中温度计水银球的位置位于__________(填字母，下同)，步骤⑥中位于__________。

A．烧瓶内反应液中

B．贴近烧瓶内液面处

C．三颈烧瓶出气口(等高线)附近

(5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是____________

________________________________________________________________________。

(6)步骤⑤中，加入生石灰的作用是__________________________________________

________________________________________________________________________。

(7)若实验中硝基苯用量为10 mL，最后得到苯胺5.6 g，苯胺的产率为__________(计算结果精确到0.1%)。

解析：Ⅰ.(1)长玻璃管作用是导气、冷凝回流，该实验中可以冷凝回流挥发的浓硝酸以及苯使之充分反应，减少反应物的损失，提高转化率，可用球形冷凝管(或蛇形冷凝管、直形冷凝管)替代。(2)配制混酸时，由于浓硫酸密度大于浓硝酸，应将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入浓硝酸中，并不断搅拌、冷却，反之，会发生液体飞溅的现象，故A项错误；制取硝基苯的温度控制在50～60 ℃，因为温度在70～80 ℃，会发生副反应，生成苯磺酸，即＋HO－SO3H＋H2O，故B项正确；由于乙醇与水是互溶的，所以制得的粗硝基苯不能用乙醇萃取，故C项错误；由＋HNO3＋H2O可知，浓硫酸是催化剂，可降低该反应活化能，故D项正确；答案为BD。(3)由于粗硝基苯中会残留硫酸和硝酸，用5% NaOH溶液洗涤可除去。Ⅱ.(4)由题中信息可知，步骤②是使反应液温度维持在140 ℃进行反应，温度计水银球浸入三颈烧瓶反应液中；步骤⑥是继续加热，收集182～186 ℃馏分，温度计水银球应位于三颈烧瓶出气口(等高线)附近。(5)通入H2的目的是排尽装置中的空气，若③④的顺序颠倒，生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸。(6)硝基苯和氢气反应生成苯胺时，同时会有水生成，加入生石灰可以吸收反应生成的水，即CaO＋H2O===Ca(OH)2。(7)根据题中信息可知，10 mL硝基苯的物质的量为n(硝基苯)＝＝0.1 mol，则理论上可以生成苯胺0.1 mol，所以苯胺的产率为×100%＝60.2%。

答案：Ⅰ.(1)球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直形冷凝管)　(2)BD　(3)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸等　Ⅱ.(4)A　C　(5)生成的苯胺会被空气中O2氧化，且装置内温度较高，加热时H2和O2混合会发生爆炸　(6)吸收反应生成的水　(7)60.2%

13．(2022·顺德李兆基中学月考)2-氨-3-氯苯甲酸是白色晶体，是重要的医药中间体，其制备流程如图：

回答下列问题：

(1)A的结构简式是__________________，反应②的反应类型为________________。

(2)为了实现反应③的转化，通常可采用的试剂是________________________________。

(3)生成2-氨-3-氯苯甲酸的化学方程式为______________________________________

________________________________________________________________________。

(4)写出化合物满足下列条件的同分异构体__________________________。

①分子中含苯环，无其他环状结构；

②苯环上只有两个取代基，其中一个取代基是羧基；

③苯环上只有两种不同化学环境的氢；

④含有结构。

(5)写出以为主要原料，经最少的步骤制备含肽键的聚合物的合成路线。

解析：(1)由题给流程分析知，A的结构简式是，反应②中，与混酸在加热条件下反应，转化为和H2O，反应类型为取代(硝化)反应。(2)反应③中，转化为，则加入的是强氧化剂，通常可采用的试剂是酸性高锰酸钾溶液。

(3) 在酸性溶液中，生成2氨3氯苯甲酸，化学方程式为＋H2OCH3COOH＋。(4)化合物中，符合条件“①分子中含苯环，无其他环状结构；②苯环上只有两个取代基，其中一个取代基是羧基；③苯环上只有两种不同化学环境的氢；④含有结构”，即含有苯环，苯环上有两个对位取代基，其中一个是—COOH，则另一个可能是—NHCOCH3、—CONHCH3、—CH2NHCHO、—CH2CONH2，所以满足条件的同分异构体为、、、。(5)由制取，需先制得，从而得出合成路线为。

答案：(1)　取代(或硝化)反应

(2)酸性高锰酸钾溶液

(3)＋H2OCH3COOH＋

(4)、、、

(5)见解析