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课时作业27烃、化石燃料的综合利用一、选择题1甲烷、乙烯和苯属于不同类型的有机化合物，但它们之间也有共性。下列关于它们之间共同特点的说法正确的有()A都由C、H、O三种元素组成B都能使酸性KMnO4溶液褪色C都能发生加成反应和取代反应D在氧气中完全燃烧后都生成CO2和H2O解析：甲烷、乙烯和苯都不含氧元素；甲烷、苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；甲烷不能发生加成反应。答案：D2校园“毒跑道”事件媒体常有报道，其对人体造成伤害的原因之一是超标使用了苯、甲苯等有机溶剂。下列有关说法正确的是()A甲苯的分子式为B甲苯分子中所有原子都处于同一平面C甲苯的一氯取代物有5种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同D甲苯和苯互为同系物解析：甲苯的分子式为C7H8，故A错误；含有甲基，具有甲烷的结构特征，则所有原子不都处于同一平面，故B错误；甲苯的一氯取代物有4种同分异构体，故C错误；甲苯和苯结构相似，互为同系物，故D正确。答案：D3下列说法正确的是()ACH3CH2CH2CH3的二氯取代产物只有5种结构B油脂的种类很多，但它们水解后都有一相同产物C乙烯、苯、纤维素均属于烃类化合物D苯和乙烯都能使溴水层褪色，均与溴水发生加成反应解析：丁烷的二氯代物有6种，其中*为另一个Cl原子的位置，A错；油脂都是高级脂肪酸甘油酯，故水解后都能生成甘油，B正确；乙烯、苯属于烃类，纤维素中含有O元素，不属于烃类，C错；苯与溴水发生萃取，乙烯与溴水发生了加成反应，D错。答案：B4下列关于苯的叙述正确的是()A反应为取代反应，有机产物与水混合浮在上面B反应为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C反应为取代反应，有机产物是一种烃D反应中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键解析：反应为苯的溴代反应，生成的溴苯密度比水大，沉在水底，A错误。反应为苯的硝化反应，属于取代反应，生成硝基苯，为烃的衍生物，C错误。苯分子中无碳碳双键，D错误。答案：B5有4种碳骨架如下的烃，下列说法正确的是()a和d是同分异构体b和c是同系物a和d都能发生加聚反应只有b和c能发生取代反应A BC D解析：由图可知，a为2甲基丙烯(CH3)2C=CH2，分子式为C4H8；b为新戊烷(CH3)4C，分子式为C5H12；c为2甲基丙烷(CH3)3CH，分子式为C4H10；d为环丁烷C4H8，故可知正确；d不能发生加聚反应，故错误；b和c能发生取代反应，但a、d也能发生取代反应，故错误。答案：A6下列说法中错误的是()A无论乙烯的加成，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有的碳碳双键有关B无论使用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼解析：乙烯和甲烷的碳、氢含量不相等，故相同质量的乙烯和甲烷生成的水质量不相同。答案：C7利用下列反应不能制得括号中纯净物的是()A等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)B乙烯与水加成(乙醇)C乙烯与氯气加成(1,2二氯乙烷)D氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯)解析：A项，等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应，生成多种取代产物，不能得到纯净的氯乙烷；B项，乙烯与水加成只生成乙醇；C项，乙烯与氯气加成只生成1,2二氯乙烷；D项，氯气与苯用氯化铁作催化剂反应只生成氯苯。答案：A8两种气态烃组成的混合气体0.1 mol，完全燃烧得到0.15 mol CO2和3.6 g H2O，下列关于该混合气体的说法正确的是()A一定有乙烯 B一定没有乙烯C一定有乙烷 D一定有甲烷解析：3.6 g H2O的物质的量是0.2 mol，根据反应前后元素的原子个数不变，可知混合烃的平均化学式是C1.5H4，C原子数小于1.5的只有甲烷，因此一定含有甲烷，甲烷分子中含有4个H原子，平均含有4个H原子，则另外一种烃分子中含有的H原子个数也是4个，所以一定不含有乙烷，可能是乙烯，也可能是丙炔。答案：D解析：选项A，一氯代物为6种，A项错误；选项B，只有3种一氯代物，B项错误；选项C的加成产物不是已知的饱和烃，C项错误；选项D，有5种一氯代物，D项正确。答案：D10某有机物其结构简式如图，关于该有机物，下列叙述不正确的是()A能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，原理相同B1 mol该有机物能与H2发生反应，消耗H2 4 molC一定条件下，能发生加聚反应D该有机物苯环上的一个H被氯原子取代，有3种同分异构体解析：该有机物含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生的是氧化反应，能使溴水褪色，发生的是加成反应，反应原理不同，A项错误；该有机物含有一个碳碳双键和一个苯环，1 mol该有机物能与H2发生反应，消耗H2 4 mol，B项正确；该有机物分子含有一个碳碳双键，能发生加聚反应，C项正确；苯环上有邻、间、对三种位置，所以该有机物苯环上的一个H被氯原子取代，有3种同分异构体，D项正确。答案：A11正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是()AX分子中可能含有三个甲基BX的一氯代物一定有三种C在催化剂存在下加热正己烷可得到丁烷、丙烷、乙烯、丙烯等物质DX能使溴的四氯化碳溶液褪色解析：当X分子的主链上有4个碳原子时，X分子中有4个甲基，A错误；符合条件的X的结构有2种，它们的一氯代物分别有2种和3种，B错误；正己烷在催化剂存在下加热发生催化裂化反应可得到不同的烷烃、烯烃，C正确；烷烃与溴单质不能发生加成反应且与CCl4互溶 ，D错误。答案：C二、非选择题12(1)苯、四氯化碳、乙醇、汽油是常见的有机溶剂，其中能与水互溶的是_；不溶于水，且密度比水小的是_。(2)一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2=CH2或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴。由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确，为什么？_。上述实验可能涉及的反应类型有_。(3)含有的化合物与CH2=CH2一样，在一定条件下可聚合成高分子化合物。广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料，是由CH2=CHCl聚合而成的，其化学反应方程式是_。电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯，它是由_(写结构简式)聚合而成的。解析：(1)乙醇和水互溶，其余三种有机物都不溶于水，其中四氯化碳的密度比水大，苯和汽油的密度都比水小。(2)CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是油状液体；而CH2=CH2可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体。所以不能确定该瓶气体中是否含有CH4。(3)氯乙烯发生加聚反应生成，发生加聚反应生成聚苯乙烯。答案：(1)乙醇苯、汽油(2)不正确，因为CH2=CH2可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体取代反应、加成反应13下表是关于有机物A、B的信息：根据表中信息回答下列问题：(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为_；写出在一定条件下，A发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式_。(2)A的同系物用通式CnHm表示，B的同系物用通式CxHy表示，当CnHm、CxHy分别出现属于同类物质的同分异构体(分别为A、B的同系物)时，碳原子数的最小值n_，x_。(3)B具有的性质是_。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：本题主要考查乙烯和苯的结构与性质。A是乙烯，B是苯。乙烯存在不饱和的碳碳双键，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分别出现属于同类物质的同分异构体(分别为A、B的同系物)时，分别为C4H8、C8H10。苯在常温下是一种无色、有特殊气味的透明液体，有毒且易挥发。苯比水密度小，苯难溶于水。苯参加的化学反应高中阶段主要有两种：一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应；一种是发生在苯环上的加成反应。答案：(1)1,2二溴乙烷nCH2=CH2CH2CH2(2)48(3)142丁烯(CH3CH=CHCH3)是石油裂解的产物之一，它存在以下转化关系：(1)正丁烷的结构简式为_，它的同分异构体的结构简式为_。(2)甲烷是丁烷的同系物，写出甲烷与Cl2在光照条件下反应生成一氯甲烷的化学方程式：_，反应类型为_。(3)写出框图中反应的化学方程式：_，反应类型为_。(4)烯烃A是2丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则A的结构简式为_；A分子中能够共平面的碳原子个数为_，A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_。(5)试写出丁烷一氯代物的所有同分异构体的结构简式。_答案：(1)CH3CH2CH2CH3(2)CH4Cl2CH3ClHCl取代反应(3)CH3CH=CHCH3Br2CH3CHBrCHBrCH3加成反应(4)CH2=C(CH3)24CH2=C(CH3)2Br2BrCH2CBr(CH3)215溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：苯溴溴苯密度/gcm30.883.101.50沸点/8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题：(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了_气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_；(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_；向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_；(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_，要进一步提纯，下列操作中必需的是_(填入正确选项前的字母)；A重结晶 B过滤C蒸馏 D萃取(4)在该实验中，a的容积最适合的是_(填入正确选项前的字母)。A25 mL B50 mLC250 mL D500 mL解析：因为Cl、Br属于同一主族，所以此题应联系氯及其化合物的性质，再结合反应HBr进行分析：(1)由HCl遇空气有白雾出现，可知HBr遇空气也有白雾出现；(2)溴苯中含有Br2、HBr、苯等杂质，所以加入氢氧化钠溶液的作用是把Br2、HBr变成易溶于水而不易溶于有机物的盐，再经水洗可除去；溴苯与苯均属于有机物且互溶的液体，用蒸馏方法分离；(4)烧瓶作反应器时，加入液体体积不能超过其容积的，所以选择B较合适。答案：(1)HBr吸收HBr和Br2(2)除去HBr和未反应的Br2干燥(3)苯C(4)B
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