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    高考化学一轮复习课时分层作业二十九来自化石燃料的化工原料含解析新人教版

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    这是一份高考化学一轮复习课时分层作业二十九来自化石燃料的化工原料含解析新人教版,共7页。

    1.2020年春季抗击新冠肺炎中N95口罩成为“明星”,丙烯是制造N95口罩的原料。下列有关丙烯的说法错误的是( )
    A.丙烯和乙烯互为同系物
    B.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
    C.丙烯分子中碳原子在一条直线上
    D.丙烯与氢气的加成产物是饱和烃
    【解析】选C。A项,丙烯和乙烯均为单烯烃,结构相似,分子式相差一个CH2,所以互为同系物,故A正确;B项,丙烯含有碳碳双键可以被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,故B正确;C项,乙烯为平面结构,其碳氢键与碳碳双键的夹角为120 ℃,所以丙烯中只有2个碳原子在一条直线上,故C错误;D项,丙烯只含一个碳碳双键,与氢气加成后碳原子全部饱和,产物为饱和烃,故D正确。
    【加固训练—拔高】
    下列说法错误的是( )
    A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值的增大,碳元素的质量分数逐渐增大
    B.分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目不可能相同
    C.丙烷的球棍模型为
    D.和属于同种物质
    【解析】选B。A项,由烷烃中碳元素的质量分数计算式 eq \f(12n,14n+2) = eq \f(6,7+\f(1,n)) 可知,随着碳原子数逐渐增多碳元素的质量分数逐渐增大,A正确;B项,C2H6的一氯代物只有一种,C5H12中的新戊烷的一氯代物也只有一种,因此可能相同,B错误;C项,符合丙烷球棍模型的表示方式,C正确;D项,二者的分子式相同,结构相同,属于同种物质,D正确。
    2.(2021·上海模拟)通过排饱和食盐水,用大试管收集体积比为1∶1的甲烷和氯气混合气(如图),强光照射下发生反应。下列说法错误的是( )
    A.试管中气体颜色变浅
    B.试管内液面慢慢上升
    C.水槽中的液体溶有氯化氢
    D.试管内壁的油滴是纯净物
    【解析】选D。A.甲烷和氯气发生取代反应,生成的产物均无色,因此试管中气体颜色会变浅,故A正确;B.甲烷和氯气取代后生成的一氯甲烷为气体,难溶于水,其他有机产物均为液态,生成的HCl极易溶于水,因此甲烷和氯气的反应为气体的物质的量减少的反应,会导致液面上升,故B正确;C.有氯化氢生成,氯化氢极易溶于水,故C正确;D.内壁出现油状液滴,是甲烷和氯气发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物,故D错误。
    3.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
    A.在石蜡油的分解实验中,碎瓷片起到了催化剂的作用
    B.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原理相同
    C.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解
    D.煤的干馏和石油的分馏都属于物理变化
    【解析】选A。在石蜡油的分解实验中,加入碎瓷片能加快反应速率,碎瓷片起催化作用,A项正确;溴水能和乙烯发生加成反应而褪色,苯能使溴水褪色,是因为Br2在苯中的溶解度比在水中的溶解度大,发生萃取而褪色,二者褪色原理不同,B项错误;油脂不是高分子化合物,C项错误;煤的干馏属于化学变化,而石油的分馏属于物理变化,D项错误。
    【加固训练—拔高】
    (2021·昆明模拟)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是( )
    A.煤和水煤气均是二次能源
    B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
    C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
    D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均可达到100%
    【解析】选D。煤属于一次能源,A项错误;苯、甲苯等是煤干馏过程中生成的物质,B项错误;干馏是在隔绝空气的条件下进行的,否则,煤就会在空气中燃烧,C项错误;水煤气的成分是CO、H2,当二者按物质的量比为1∶2反应时可得到甲醇,当二者按物质的量比为1∶1 反应时可得到乙酸,D正确。
    4.我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展,其合成示意图如下:
    下列说法不正确的是( )
    A.过程i发生了取代反应
    B.中间产物M的结构简式为
    C.利用相同原理以及相同原料,也能合成间二甲苯
    D.该合成路线理论上碳原子100%利用,且最终得到的产物易分离
    【解析】选A。A项,过程i异戊二烯与丙烯醛发生加成反应形成六元环中间体,故选A;B项,通过M的球棍模型可知:中间产物M的结构简式为,故不选B;C项,根据合成路线,可以合成间二甲苯和对二甲苯,不能合成邻二甲苯,故不选C;D项, 该合成路线第一步发生加成反应,第二步发生脱水反应,因此碳原子100%利用,对二甲苯不溶于水,所以最终得到的产物易分离,故不选D。
    5.如图中 A、B、C、D 分别是三种烃的分子结构,请回答下列问题:
    (1)上图中D是有机物分子的________模型;
    (2)烃A及其同系物的分子式符合通式________(碳原子个数用n表示),当n=6 时的同分异构体数目为________(填数字)种;
    (3)上述三种有机物烃中,所有原子均共平面的是________(填有机物的名称);
    (4)分别写出 B 使溴水褪色、C 的溴代反应的化学方程式_______________
    __________________、___________________________, 并指明反应类型:
    ____________、________________。
    (5)C的同系物甲苯与足量氢气加成后的产物(甲基环己烷)的一氯代物有________种。
    【解析】(1)根据分析D为乙烯分子的球棍模型;(2)A为甲烷,及其同系物属于烷烃,烷烃的分子式通式为CnH2n+2(n≥1);当n=6 时,该烃的分子式为C6H14,己烷的同分异构体分别为主链为6个碳原子时CH3CH2CH2CH2CH2CH3;主链为5个碳原子时:
    (CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3,共有5种;(3)上述三种有机物烃中,A为甲烷,是正四面体结构,所有原子不在同一平面,B为乙烯,是平面结构,所有原子在同一平面,C为苯,是平面结构,所有原子在同一平面,则所有原子均共平面的是乙烯、苯;(4)乙烯结构中含有碳碳双键,和溴水发生加成反应,使溴水褪色,方程式为CH2CH2+Br2
    CH2Br—CH2Br;苯和溴单质在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,化学方程式为+Br2+HBr;(5)苯的同系物甲苯与足量氢气加成后的产物(甲基环己烷)由一个甲基和六元环构成,甲基环己烷中有5种不同环境的氢原子,如图所示,则其一氯代物有5种。
    答案:(1)球棍 (2)CnH2n+2(n≥1) 5
    (3)乙烯、苯
    (4)CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br
    +Br2+HBr 加成反应 取代反应
    (5)5
    6.(双选)对二乙烯苯 ()可用作树脂、油漆及橡胶等的原料。下列说法正确的是( )
    A.分子中所有原子可能共平面
    B.苯环上的一氯代物有 2 种(不考虑立体异构)
    C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
    D.1 ml 该分子最多可与 2 ml H2 加成
    【解析】选A、C。乙烯、苯分子中所有原子共平面,对二乙烯苯可看成苯环上的两个H原子被两个乙烯基代替,碳碳单键可以旋转,所以该分子中所有原子可能共平面,故A 正确;该分子结构对称,苯环上只有一种环境的氢原子,则苯环上的一氯代物有1种,故B错误;含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;苯环和碳碳双键都可以与氢气加成,所以1 ml该分子最多可与5 ml H2加成,故 D错误。
    7.某有机物的结构简式为,下列说法正确的是( )
    A.该有机物使溴水褪色和在催化剂作用下与液溴反应的原理一样
    B.该有机物的所有原子都在同一平面内
    C.该有机物在一定条件下与浓HNO3发生反应生成的一硝基取代物可能有3种
    D.1 ml该有机物在一定条件下最多与4 ml H2发生加成反应
    【解析】选D。A选项,该有机物含有碳碳双键和苯环,Br2与碳碳双键发生加成反应导致溴水褪色,在催化剂作用下苯环上的氢与溴发生取代反应,二者反应原理不一样。B选项,苯环和乙烯基上所有原子可能共面,但苯环上的—CH3最多有2个原子与苯环和—CHCH2共面。C选项,该有机物与浓HNO3反应生成的一硝基取代物有两种:,。D选项,该有机物中的苯环和—CHCH2均可在一定条件下与H2发生反应,所以1 ml该有机物最多与4 ml H2发生加成反应。
    8.4-溴甲苯、2-溴甲苯以及HBr都是重要的有机中间体。以甲苯、液溴、铁粉、水为原料生产上述物质的实验步骤如下:
    步骤1:在三颈烧瓶中(装置如图所示)加入0.3 g铁粉,46 g甲苯和60 mL水,在分液漏斗中加入80 g液溴,再加入10 mL水。
    步骤2:打开分液漏斗滴加液溴,不断搅拌保持反应温度在20~25 ℃。最后将分液漏斗中的水也全部加入三颈烧瓶中,继续搅拌0.5 h,即可反应完全。
    步骤3:移走冷水浴装置,加热三颈烧瓶至反应温度在122~126 ℃,馏出液进入分水器中,打开分水器阀门将下层液体仍加入三颈烧瓶中,上层液体倒入烧杯中。
    步骤4:将三颈烧瓶中液体进行处理,分离出4-溴甲苯和2-溴甲苯,两者的总产量为51.3 g。
    回答下列问题:
    (1)实验中液溴的滴加方式是____________________________________;
    在分液漏斗中加入80 g液溴,再加入10 mL水的目的是__________________。
    (2)冷凝水应从冷凝管的________(a或b)端进入;实验中发现分水器中的液体出现回流,应采取的操作是____________________________________。
    (3)写出反应装置中生成4-溴甲苯的化学方程式:_______________________。
    分离出4-溴甲苯和2-溴甲苯,应采用的操作是__________________。
    (4)该实验装置中还缺少的必要实验仪器是________。
    (5)反应温度保持在20~25 ℃,其原因是__________________。
    (6)本实验中,一溴甲苯(4-溴甲苯和2-溴甲苯)的产率为________。
    【解析】(1)液溴易挥发,甲苯和溴的反应放热,滴加液溴过快会导致部分液溴未反应就挥发了,加入水也可以防止分液漏斗里的液溴挥发;(2)冷凝水应从a端进入;实验中发现分水器中的液体出现回流,应将下层液体及时放出;(3)该反应中溴单质先将铁粉氧化成溴化铁,溴化铁作催化剂使甲苯和溴单质发生取代反应;分离出4­溴甲苯和2­溴甲苯,应采用的操作是蒸馏;(4)该实验中需要控制温度,所以需要温度计;(5)溴单质和甲苯都易挥发,温度过高会加快反应物的挥发,导致利用率低;(6)46 g甲苯的物质的量为 eq \f(46 g,92 g·ml-1) =0.5 ml,80 g液溴的物质的量为 eq \f(80 g,160 g·ml-1) =0.5 ml,根据反应方程式可知理论上最多生成4­溴甲苯和2­溴甲苯的混合物共0.5 ml,质量为171 g·ml-1×0.5 ml=85.5 g,所以产率为 eq \f(51.3 g,85.5 g) ×100%=60.0%。
    答案:(1)缓慢滴加 防止溴的挥发
    (2)a 将下层液体及时放出
    (3)+Br2+HBr 蒸馏
    (4)温度计
    (5)减少溴和甲苯的挥发 (6)60.0%
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