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甲烷乙烯苯煤、石油、天然气的综合利用A组全员必做题1.丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是()A在常温下，C4H10是气体BC4H10与CH4互为同系物C丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体DC4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物解析：在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃，碳原子数不同，互为同系物，A、B项均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成224种产物，故C项正确，D项错误。答案：D2下列说法正确的是()A凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体C相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体解析：A项，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3CH=CH2与；B项，若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH3(CH2)2CH3与CH3CH(CH3)2，CH2=CH2与CH2=CHCH3；C项，相对分子质量相同的化合物很多，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这两组物质分别具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子式不同，所以不是同分异构体；D项，当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。答案：D3下列说法正确的是()A将乙烯通入KMnO4(H)溶液和溴水，实验现象和反应类型均相同B从苯的分子组成看苯远没有达到饱和，所以它应该能使溴水褪色C苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，但苯可以发生取代反应和加成反应D常温下，所有的碳原子数多于或等于5的烷烃都不是气体解析：将乙烯通入KMnO4(H)溶液和溴水，溶液均出现褪色，但分别属于氧化反应和加成反应，A项错误；苯及其同系物都不能使溴水褪色，B项错误；新戊烷()含有5个碳原子，该有机化合物常温下为气体，D项错误。答案：C4下列说法正确的是()A乙烯和甲烷都能发生加聚反应B甲烷和乙烯都可以与氯气反应C酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷D乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成解析：乙烯分子中含有碳碳双键，与Cl2、H2可以发生加成反应，自身还可发生加聚反应生成聚乙烯；甲烷可以与Cl2发生取代反应但不能发生加聚反应；苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键，能与H2加成，但不能被酸性KMnO4溶液氧化。答案：B5(2016吉林市摸底考试)下列化学式表示的物质，只具有3种同分异构体的是AC2H6OBC3H7ClCC5H10 DC5H12解析：A项C2H6O有CH3CH2OH和CH3OCH3两种同分异构体，错误；B项C3H7Cl有CH3CH2CH2Cl、 CH3CH ClCH3, 两种同分异构体，错误；C项C5H10有CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=C(CH3) CH2CH3、CH2=CHCH (CH3) 2、CH3CH=C(CH3)2及环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、二甲基环丙烷等多种同分异构体，错误； D项C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH (CH3) 2、(CH3)2C (CH3) 2三种不同结构，正确。答案：D6(2016江淮十校联考)主链上有四个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，与它含有相同碳原子数且主链也有四个碳原子的单烯烃的同分异构体有()A2种 B3种C4种 D5种解析：主链上有四个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，则该物质的分子式是C6H14，这两种同分异构体分别是、；若要结构相同的烷烃形成与它含有相同碳原子数且主链也有四个碳原子的单烯烃，则相邻的两个C原子上应该有H原子，能形成一种烯烃、CH2=C(CH2CH3)2共四种，因此选项是C。答案：C7(2016石家庄高三调研检测)已知：下列说法错误的是()AM的分子式为C6H10BM中所有碳原子在同一平面上CN能发生氧化反应和取代反应DN的含有相同官能团的同分异构体有8种(不考虑立体异构)解析：N的含有相同官能团的同分异构体有8种(不考虑立体异构)，如：、 、。答案：B8(2016湖南六校联考)有一种苯的同系物，分子式为C9H12，苯环上只含有一个取代基，则其与氢气完全加成后的产物的一溴代物有(不考虑立体异构)()A11种 B12种 C13种 D14种解析：符合题目要求的苯的同系物有和，其与氢气完全加成后的产物为和，的一溴代物有7种，的一溴代物有6种，共13种。答案：C9一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时，氯化钙质量增加25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为()A24.4 g B19.7 gC13.2 g D12.5 g解析：25.2 g是甲烷燃烧生成的H2O(g)的质量，n(H2O)1.4 mol，则甲烷的物质的量可由氢原子守恒求得：n(CH4)1.4 mol0.7 mol。则混合气体中CO和CO2的物质的量之和为0.7 mol，而其质量之和为49.6 g25.2 g24.4 g。据此可得下列方程：解得n(CO)0.4 mol，n(CO2)0.3 mol。则m(CO2)0.3 mol44 g/mol13.2 g。答案：C10对下列化学用语的理解正确的是()ACH4既可表示甲烷的分子式也是最简式B电子式既可以表示羟基，也可以表示氢氧根离子C比例模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子D结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷解析：B项，电子式可以表示羟基，氢氧根离子应该表示为；C项，比例模型可以表示甲烷分子，但不能表示四氯化碳分子，因为氯原子半径大于碳原子；D项结构简式(CH3)2CHCH3表示异丁烷，正丁烷应该表示为CH3CH2CH2CH3。答案：A11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 、1.01105 Pa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_。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，的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的依次为12、23、23.5，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，y4的为CH4、C2H4，故答案为CH4、C2H4。答案：(1)CH4(2)C2H6(3)C2H4CH4(4)CH4、C2H412(2016河北三市联考)丁烷常用作制冷剂和有机合成原料，易燃易爆。某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验。已知：CuO能将烃氧化成CO2和H2O。(1)连接好装置后，应该进行的操作是_(填字母)。a给D、G装置加热b检查装置的气密性c排出装置中的空气(2)B装置的作用是_。(3)C装置中的药品为_，E装置中的现象为_。(4)已知丁烷按C4H10C2H6C2H4和C4H10CH4C3H6两种方式完全裂解，若相对于反应前，E和F装置的总质量增加了0.7 g，G装置的质量减少了1.76 g，则丁烷的裂解产物中，甲烷与乙烷的物质的量之比为_。(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)解析：(1)连接好装置后，应先检查装置的气密性，选b。(2)B装置中盛有水，丁烷既不溶于水也不与水反应，B装置的作用是便于观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量。(3)C装置是干燥管，用来干燥丁烷，所盛药品可以是碱石灰。丁烷裂解得到烷烃和烯烃，烯烃与溴水反应，E装置中的现象为溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成。(4)设丁烷的裂解产物中甲烷为x mol，乙烷为y mol，则生成的丙烯为x mol，乙烯为y mol。由题中信息可得42x28y0.7，4x7y，解得x0.01，y0.01。故甲烷与乙烷的物质的量之比为0.010.0111。答案：(1)b(2)便于观察丁烷气体的流速，从而控制丁烷气体的流量(3)碱石灰(或其他合理答案)溶液颜色变浅，下层有无色油状物质生成(4)11B组重点选做题13.(2016河北保定模拟)为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如下实验方案。按如图所示的装置图连接好各仪器；检验装置的气密性；在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹K1、K2、K3；待C中烧瓶收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯D中，挤压预先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象。请回答下列问题。(1)A中所发生反应的反应类型为_，能证明凯库勒观点错误的实验现象是_。(2)装置B的作用是_。(3)C中烧瓶的容积为500 mL，收集气体时，由于空气未排尽，最终水未充满烧瓶，假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，则实验结束时，进入烧瓶中的水的体积为_mL。(空气的平均相对分子质量为29。)(4)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行逐一检查，则检查装置C气密性的操作为_。解析：如果苯分子中碳碳间以单、双键交替结合成环状，就应有烯烃的性质，如与溴发生加成反应等，而不会与溴发生取代反应生成HBr。而在甲同学的实验中，通过在圆底烧瓶C内观察到“喷泉”现象，说明苯与溴发生了取代反应，有HBr生成，从而证明凯库勒的观点是错误的。烧瓶C中混合气体的平均相对分子质量为37.9275.8，利用十字交叉法可求得空气与HBr气体的体积之比为19，即HBr的体积500 mL450 mL。答案：(1)取代反应C中产生“喷泉”现象(2)除去未反应的苯蒸气和溴蒸气(3)450(4)关闭K2，打开K3，将装置C中导管b的下端插入水中，双手捂热烧瓶，若观察到管口有气泡产生，则说明装置C的气密性良好14下表是关于有机物甲、乙的信息：甲乙能使溴的四氯化碳溶液褪色分子比例模型为能与水在一定条件下反应由C、H两种元素组成分子球棍模型为根据表中信息回答下列问题：(1)甲与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为_；写出一定条件下甲发生聚合反应的化学方程式_。(2)甲的同系物用通式CnHm表示，乙的同系物用通式CxHy表示，当CnHm、CxHy分别出现同分异构体时，碳原子数的最小值n_，x_。(3)乙具有的性质是_(填编号)。无色无味液体有毒不溶于水密度比水大能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色任何条件下均不与氢气反应与溴水混合后液体分层且上层呈橙红色解析：由信息知，甲是乙烯，乙是苯。乙烯存在碳碳双键，能发生加成反应，CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br(1,2二溴乙烷)，还能发生加聚反应nCH2=CH2CH2CH2。当CnHm、CxHy分别出现同分异构体(分别为甲、乙的同系物)时，碳原子数的最小值n4、x8，对应物质的化学式为C4H8、C8H10。苯在常温下是一种无色、带有特殊气味的液体，有毒，密度比水小，不溶于水。答案：(1)1,2二溴乙烷nCH2=CH2CH2CH2(2)48(3)
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