2023届新高考化学选考一轮总复习训练-第30讲　烃　化石燃料.docx

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1、第30讲烃化石燃料课时训练选题表知识点题号脂肪烃的结构与性质8,9,10芳香烃的结构与性质4,6,11化石燃料的综合利用2,3综合1,5,7,12,13,141.下列说法正确的是(C)A.甲烷分子的空间填充模型为,其二氯取代物有2种结构B.苯和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同C.相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的物质的量相同D.在一定条件下,苯与浓硫酸生成苯磺酸的反应类型是加成反应解析:由于甲烷是正四面体结构,所以它的二氯代物只有一种,故A项错误;苯使溴水褪色是因为萃取,而乙烯使溴水褪色是因为发生加成反应,两者褪色原理不同,故B项错误;乙炔和苯的最简式相同,所以当质量相

2、同时,完全燃烧耗氧量也相同,故C项正确;苯与浓硫酸反应生成苯磺酸是取代反应,故D项错误。2.下列说法正确的是(B)A.煤中含量最高的元素是氢,其次是碳和氧B.分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个C.现代工业生产中芳香烃主要来源于煤焦油D.石油的裂解可以提高汽油等轻质油的质量和产量解析:A.煤中含量最高的元素是碳,其次是氢和氧,错误;B.苯环是平面结构,故此有机物中所有碳原子均可能共平面,但当两个苯环不共平面时,此有机物中处于同一平面内的碳原子最少,有11个,正确;C.芳香烃的主要来源是石油化工的催化重整和裂化,错误;D.石油裂化可提高轻质液体燃料特别是汽油的产量和质量,裂解的目的是为了提高

3、乙烯等气态短链烃的产量,错误。3.下列说法不正确的是(C)A.煤气化生成的可燃性气体中的CO和H2再经过催化合成可以转变为液体燃料B.重油采用减压蒸馏分离的原因是防止温度过高损害设备且重油高温下易分解C.CH3CHCHCH3分子中的所有原子处于同一平面D.萘()属于芳香族化合物,其一溴代物有两种解析:A.煤气化生成CO和H2,CO和H2经催化反应可以生成甲醇等液体燃料,正确;B.减压蒸馏的原理是降低压强,烃的沸点随压强降低而降低,使重油能在较低温度下分馏,避免温度过高损害设备且重油高温下易分解,正确;C.CH3CHCHCH3分子中含有甲基,不可能所有原子在同一平面,错误;D.中含有苯环,属于芳

4、香族化合物,有两种不同化学环境的氢原子,则其一溴代物有两种,正确。4.(2020天津卷)关于的说法正确的是(A)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14C.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:题给分子中甲基上的碳原子采取sp3杂化,苯环上的碳原子采取sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采取sp杂化,A项正确;题给分子中有17个原子,共面原子数最多时,分子中甲基上的两个氢原子不在该平面内,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;题给有机物分子中有6种不同化学环境的氢原子,与Cl2发生取代反应生成

5、的一氯代物就有6种,D项错误。5.化合物W、X、Y、Z的分子式均为C7H8,Z的空间结构类似于篮子。下列说法正确的是(A)A.Z的一氯代物只有3种B.化合物W的同分异构体只有X、Y、ZC.X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应D.1 mol W、1 mol Y分别与足量溴的CCl4溶液反应,最多消耗Br2均为3 mol解析:根据Z的结构可知,Z有3种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有3种,A项正确;甲苯的同分异构体种类很多,有多烯烃、多炔烃、同时含碳碳三键和碳碳双键的烃等,如HCCCH2CH2CH2CCH,B项错误;Z中碳原子均为饱和碳原子,不能与酸性KMnO4溶液反应,C项错误;甲苯不与Br

6、2的CCl4溶液反应,1个Y分子中含3个碳碳双键,1 mol Y与足量溴的CCl4溶液发生加成反应,最多消耗3 mol Br2,D项错误。6.如图所示是实验室制取溴苯的装置图,下列说法正确的是(C)A.仪器A左上侧的分液漏斗中加入的是苯和溴水B.仪器A的名称是蒸馏烧瓶C.锥形瓶中的长导管口出现大量白雾D.碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入反应体系解析:与Br2的反应该用液溴,A项错误;仪器A为三颈烧瓶,B项错误;碱石灰的作用是防止溴蒸气及HBr进入空气,D项错误。7.(2021绍兴期末)下列说法正确的是(B)A.光照下,1 mol CH4最多能与4 mol Cl2发生取代反应,产物中物质的量

7、最多的是CCl4B.苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯C.甲烷与乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液进行分离D.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键,都能与H2发生加成反应解析:A.光照下,CH4与Cl2发生取代反应,首先产生CH3Cl、HCl,取代反应是逐步进行的,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分子,故产物中物质的量最多的是HCl,错误;B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯和H2O,苯与Cl2在FeCl3的催化作用下可发生取代反应制得氯苯和HCl,正确;C.甲烷与乙烯混合物通过溴的四氯化碳溶液时,乙烯反应产生

8、1,2二溴乙烷进入溶液中,而甲烷不能发生反应,能够除去乙烯,但不能达到分离混合物的目的,错误;D.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,不存在独立的碳碳双键,错误。8.下列叙述错误的是(B)A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能B.聚丙烯可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色C.1.6 g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,转移的电子数为0.8NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.烷烃的通式为CnH2n+2,当n=7时,主链上有5个碳原子的烷烃共有五种解析:A.甲苯中由于苯环对甲基的影响,使甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能使酸性高锰酸钾

9、溶液褪色,正确;B.聚丙烯不含碳碳双键,不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;C.1 mol 甲烷完全燃烧生成1 mol二氧化碳和2 mol水,转移8 mol电子,则1.6 g(0.1 mol)甲烷完全反应时转移0.8 mol 电子,即转移电子数为0.8NA,正确;D.当n=7时,该烷烃的分子式为C7H16,主链上有5个碳原子的烷烃有 CH3CH2CH(CH2CH3)2、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、(CH3)3CCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2,共五种,正确。9.下列关于有机物的说法正确的是(C)A.沸点:正戊

10、烷2,2二甲基戊烷2,3二甲基丁烷丙烷B.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且两者物质的量相等,则此有机物组成为CnH2nC.实验室制备硝基苯加入试剂的顺序:先加入苯,再滴加浓硝酸,最后滴加浓硫酸D.将等物质的量的C2H6和Cl2混合后在光照下反应可以得到纯净的一氯乙烷解析:A.有机物相对分子质量越大,沸点越高,碳原子数相等时,支链越少,沸点越高,故沸点由大到小的顺序为2,2二甲基戊烷2,3二甲基丁烷正戊烷丙烷,错误;B.有机物燃烧只生成CO2和H2O,且两者物质的量相等,只能说明有机物的组成中碳、氢原子个数比为12,不能确定有无氧元素,错误;C.实验室制硝基苯,先加苯,再加浓硝酸,最后加浓硫

11、酸,可防止液滴飞溅,正确;D.乙烷与氯气在光照条件下的反应不只生成一氯乙烷,无法得到纯净的一氯乙烷,错误。10.已知:,如果要合成所用的原始原料可以是(D)2甲基1,3丁二烯和2丁炔1,3戊二烯和 2丁炔2,3二甲基1,3戊二烯和乙炔2,3二甲基1,3丁二烯和丙炔A.B.C.D.解析:由 可知,合成的物质中两个碳碳双键分别产生于反应物中的碳碳三键和二烯烃中的两个碳碳双键,若右侧双键来自碳碳三键,则炔烃为2丁炔,二烯烃为2甲基1,3丁二烯,正确;若左侧双键来自碳碳三键,则炔烃为丙炔,二烯烃为2,3二甲基1,3丁二烯,正确。11.一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上很受欢迎的文章之一,其

12、中涉及的一个反应如下:下列说法中错误的是(A)A.该反应的原子利用率为100%B.有机物M的一氯代物有4种C.1 mol P最多可以与14 mol H2反应D.有机物N中最多有17个碳原子共平面解析:A.题给反应是先进行加成反应,再进行水解反应得到有机物P,通过观察,产物中无Br原子,故原子利用率达不到100%,错误;B.有机物M中有4种不同化学环境的氢原子,因此其一氯代物有4种,正确;C.有机物P中含有的苯环、碳碳三键在一定条件下均能与H2发生加成反应,1 mol苯环消耗3 mol H2,1 mol碳碳三键消耗2 mol H2,因此1 mol有机物P最多能够与23 mol+42 mol=14

13、 mol H2发生加成反应,正确;D.与 苯环或者碳碳三键连接的原子一定共平面,碳碳单键可旋转,因此有机物N中的所有碳原子可能都共面,共17个碳原子,正确。12.一种生产聚苯乙烯的流程如下,下列叙述不正确的是(B)A.乙烯可由石油裂解得到,苯可由煤的干馏得到,两者均发生了化学变化B.乙苯和氢气加成后的产物的一氯代物有5种C.鉴别乙苯与聚苯乙烯不可用Br2的四氯化碳溶液D.乙烯和聚苯乙烯均可以和H2发生加成反应解析:A.石油裂解的目的是获得乙烯等基本化工原料,煤的干馏是指在隔绝空气条件下加强热,使之分解生成焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产物的过程,煤焦油经分馏可获得苯,两者均发生了化学变化,正确

14、;B.乙苯与氢气加成之后生成的物质就是,乙基上有2种氢,六元环上有4种氢,共有6种氢原子,所以一氯代物有6种,错误;C.乙苯与聚苯乙烯结构中均不存在碳碳双键或三键,都不能使Br2的四氯化碳溶液褪色,不可鉴别,正确;D.乙烯中的碳碳双键、聚苯乙烯中的苯环均能够与氢气发生加成反应,正确。13.按要求填空:(1)某物质是苯的同系物,分子式为C9H12,一溴代物只有2种,则该物质的结构简式为 。(2)某烷烃B的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2,有一种烷烃C与烷烃B是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到,则C的结构简式为 。 (3)某烃的键线式为,该烃与Br2按物质的量之比为11加

15、成时,所得产物最多有 种。(4)25 和101 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃 32 mL,与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了64 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为。(5)已知:CH3CHCHCCHCH3CHO+OHCCOOH+HCOOH,分子式为C8H8的某烃,在臭氧作用下发生反应为C8H82CH3COOH+2OHCCOOH,则该烃的结构简式为。解析:(1)某物质是苯的同系物,分子式为C9H12,一溴代物只有2种,结构高度对称,除苯环外应该有3个甲基,且位于1、3、5位置上,则该物质的结构简式为。(2)某烷烃B的结构简式为CH3CH(CH3

16、)CH(C2H5)2,有一种烷烃C与烷烃B是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到,则C的结构简式为(CH3)3CC(CH3)3。(3)当溴与按物质的量之比为11,发生1,2加成时,生成物有、;当溴与按物质的量之比为11,发生1,4加成时,生成物有、,所得产物最多有5种。(4)C2H6+72O22CO2+3H2OV17222.5C2H2+52O22CO2+H2OV15221.5C3H6+92O23CO2+3H2OV19232.5由乙烷、乙炔和丙烯燃烧的方程式可知,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,则C2H6和C3H6反应后体积缩小的量是相同的,故可设C2H6和C3H6的体积一共为x mL

17、,C2H2的体积为y mL,则有x+y=322.5x+1.5y=64,解得x=y=16,则混合烃中乙炔的体积分数为16 mL32 mL100%=50%。答案:(1)(2)(CH3)3CC(CH3)3(3)5(4)50%(5)CH3CCCHCHCCCH314.图1是丁烷(C4H10)裂化的实验流程。连接好装置后,需进行的实验操作有检查装置的气密性,排出装置中的空气,给D、G装置加热等。G后面的装置以及铁架台等已省略,CuO能将烃氧化成CO2和H2O,Al2O3是烷烃裂化的催化剂,裂化反应有C4H10CH4+C3H6、C4H10C2H6+C2H4。请回答下列问题:(1)写出甲烷与氧化铜反应的化学方

18、程式: 。(2)若对反应后E装置中的混合物(溴水足量)按图2所示流程进行 实验:分离操作和的名称分别是、 (填字母);a.蒸发b.过滤c.分液d.蒸馏Na2SO3溶液的作用是 (用离子方程式表示);已知B的碳原子数大于A的碳原子数,请写出B的名称: 。(3)假设丁烷完全裂化,经D、G装置中的气体能完全反应。当E和F装置的总质量比反应前增加了0.49 g,G装置的质量比反应前减少了1.44 g,则丁烷的裂化产物中甲烷和乙烷的物质的量之比为。解析:丁烷从A处进入装置,通过观察在B中产生气泡的速率控制丁烷的通入速率,用C中的碱石灰将丁烷中混有的水蒸气除去,丁烷在D中发生裂化反应生成甲烷、乙烷、乙烯、

19、丙烯。然后混合气体到达E中,乙烯和丙烯含碳碳双键,和溴反应生成有机物1,2二溴乙烷和1,2二溴丙烷留在E中,甲烷和乙烷以及未反应的丁烷通过F处理后在G中被氧化成二氧化碳和水。由此可知,E装置中主要为1,2二溴乙烷、1,2二溴丙烷和未反应的溴水,向混合物中加入亚硫酸钠溶液后,亚硫酸钠将溴还原成溴离子留在水层里,有机层为1,2二溴乙烷、1,2二溴丙烷的混合物,两种都是有机物,互溶在一起,用蒸馏的方法将它们分离,得到1,2 二溴乙烷和1,2二溴丙烷,1,2二溴乙烷和 1,2二溴丙烷继续后续反应,据此分析解答。(3)溴易挥发,所以F的作用是吸收溴、水蒸气,当E和F装置的总质量比反应前增加了0.49 g

20、,说明乙烯和丙烯的质量为0.49 g。设C2H4的物质的量为x mol,C3H6的物质的量为y mol,则根据丁烷裂化方程式可知C2H6的物质的量为x mol,CH4的物质的量为y mol,所以28x g+ 42y g=0.49 g。根据方程式分析可知,G中减少的质量实际上就是生成物二氧化碳和水中O原子的质量。再根据氧原子守恒可知,C2H6、CH4与氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为7x mol+4y mol=1.4416 mol,解得x=0.01,y=0.005,则丁烷的裂化产物中甲烷和乙烷的物质的量之比为0.005 mol0.01 mol=12。答案:(1)CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O(2)cdSO32-+Br2+H2OSO42-+2H+2Br- 1,2二溴丙烷(3)12