1、练案 25 第九章有机化合物 第 25 讲甲烷、乙烯、苯、化石燃料的综合利用 A 组基础必做题(40 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 4 分，共 16 分) 1(2021河北衡水模拟)下列关于有机化合物的说法正确的是(A) A乙烯使酸性 KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应 B甲烷和乙烯都可以与溴水反应 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 解析乙烯含碳碳双键，可被氧化，可使酸性 KMnO4溶液发生氧化还原反应，A 正 确；CH4性质稳定，与溴水不反应，故 B 错误；苯结构稳定，甲烷为饱和烃，性质稳定，与 酸性 KMnO4溶液不反应，
2、C 错误；苯与 H2发生加成反应生成环己烷，乙烯与 H2发生加成 反应生成乙烷，故 D 错误。 2CH3CH3和 CH3两个结构简式中均有短线“”，这两条短线所表示的意义是 (C) A都表示一对共用电子 B都表示一个共价单键 C前者表示一对共用电子，后者表示一个未成对电子 D前者表示分子内只有一个共价单键，后者表示该基团内无共价单键 解析CH3CH3分子中的短线表示碳碳单键，即表示一对共用电子，而 CH3中的 短线仅表示 1 个电子，A、B 项错误，C 项正确；CH3CH3和 CH3中都含有 CH 单键， D 项错误。 3(2021山东滨州检测)下列说法正确的是(C) A将乙烯通入 KMnO4
3、(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。 4(2021江苏如东高中高三检测)最近美国宇航局马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳 有效 104倍的“超级温室气体”全氟丙烷
4、(C3F8)，并提出用其“温室化火星”使火星成 为第二个地球的计划。下列有关全氟丙烷的说法正确的是(B) A分子中三个碳原子可能处于同一直线上 B分子中三个碳原子以单键结合成链状 CC3F8与 C3H8互为同分异构体 D全氟丙烷的电子式为 解析全氟丙烷可以看作 CF4中的两个 F 原子被两个 CF3取代， CF4是正四面体结构， 所以全氟丙烷分子中三个碳原子不可能处于同一直线上，A 错误； 全氟丙烷具有丙烷的结构 特点，含有 CC 键，B 正确；C3F8与 C3H8的分子式不同，不是同分异构体，C 错误；题 中电子式漏写氟原子周围的孤电子对，D 错误。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 2
5、4 分) 5(2021重庆模拟)(1)将几滴溴水与 4 mL 苯混合于试管中并充分振荡后静置，一段时 间后发现有机层仍为红棕色，由此现象知苯的分子结构中不存在_碳碳双键_(填化学键的 名称)；再向试管中滴加几滴 FeBr3溶液后并再次充分振荡，静置后发现试管中的有机层几 乎是无色的，该反应的化学方程式为。 (2)烃 X 的最简式为 CH,1 mol X 完全燃烧需要消耗 10 mol O2，X 可与溴单质发生取代 反应和加成反应(催化剂存在的条件下)。 X 的分子式为_C8H8_，官能团的结构简式为。 X与 溴 的CCl4溶 液 混 合 后 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 。 一定
6、条件下，X 与氢气反应可以得到碳的质量分数为 85.7%的化合物 Y，则 Y 的结 构简式为，Y 的一氯代物最多有_6_种。 解析(1)加入 FeBr3溶液后振荡，可使苯与溴混合在一起发生取代反应生成不溶于水 且密度比水大的溴苯，分层后溴苯沉在试管底部。 (2)设 X 的分子式为(CH)n，由燃烧时的耗氧量可求出 n8，故 X 的分子式为 C8H8。由 X 的化学性质知其结构中含有苯环及碳碳双键，其结构简式为。X 与氢气反 应时，若只发生碳碳双键的加成反应，则 Y 中氢元素的质量分数为 9.43%，若苯环也加氢， 则 Y 中氢元素的质量分数为 14.3%，后者符合题意，故 Y 是。氯原子取代环
7、上的 氢原子可得到 4 种物质，取代侧链上的氢原子可得到 2 种物质，共有 6 种同分异构体。 6(2021山东滨州检测)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CH4。 (2)同状况、同体积的以上三种物质燃烧时，耗去 O2的量最多的是C2H6。 (3)等质量以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是C2H4，生成水最多的是 CH4。 (4)在 120 、1.01105Pa 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CH4、C2H4。 解析(1)等质量的烃 C
8、xHy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y x依次为 4 1、 4 2、 6 2，故 CH 4耗 O2最多。 (2)等物质的量的烃 CxHy完全燃烧时， xy 4 的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6 的 xy 4 依次为 14 42、2 4 43、2 6 43.5，故 C 2H6耗 O2最多。 (3)n(CO2)n(C)，因为等质量的 CH4、C2H4、C2H6的 n(C)分别为 1 161， 1 282、 1 302、 1 282 最大，故 C 2H4生成的 CO2最多；n(H2O)1 2n(H)，因为等质量的 CH 4、C2H4、C
9、2H6 的 n(H2O)分别为 1 162、 1 282、 1 303， 1 162 最大，故 CH 4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。 B 组能力提升题(60 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 6 分，共 24 分) 1(2021湖南长沙模拟)已知芳香烃、的结构模型如图所示，相关叙述正确的是 (D) A的结构简式为，其一氯代物有 2 种 B和中都含碳碳单键和双键 C与互为同系物 D与互为同类别物质的同分异构体共有 2 种 解析由物质的比例
10、模型可以看出其结构简式为，A 错误；苯环中不含 碳碳单键和双键，B 错误；物质和所含有的苯环数不同，所以不是同系物，C 错误； 物质中两侧的苯环可以以邻、间、对的方式连接，所以的同类别同分异构体还有 2 种，D 正确。 2(2021经典习题选萃)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(C) A24.4 gB19.7 g C13.2 gD12.5 g 解析25.2g 是甲烷燃烧生成的 H2O(g)的质量，n(H2O) 25.2 g 18 g/mol1.
11、4 mol，则甲烷 的物质的量可由氢原子守恒求得：n(CH4)1 21.4 mol0.7 mol。则混合气体中 CO 和 CO 2 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： nCOnCO20.7 mol 28 g/molnCO44 g/molnCO224.4 g 解得 n(CO)0.4 mol，n(CO2)0.3 mol。 则 m(CO2)0.3 mol44 g/mol13.2 g。 3(2021福建泉州泉港一中期末，9)化学家 Tim Richard 将分子结构像小狗的某有机物 (如图所示)取名为“doggycene”“狗烯”
12、，其分子式为 C26H26。下列有关“狗烯”的叙述 正确的是(C) A“狗烯”的一氯代物有 14 种(不含立体异构) B“狗烯”分子中所有碳原子一定共平面 C“狗烯”分子中碳元素的质量分数为 92.3%，“狗烯”易燃烧，燃烧时可能会有黑 烟冒出 D“狗烯”能发生加成反应、氧化反应，不能发生取代反应 解析A 项，根据“狗烯”的结构简式可知其分子中有 15 种氢原子，所以一氯代物 有 15 种，故 A 错误；B 项，1 个“狗烯”分子中有 3 个乙基，所以“狗烯”分子中所有碳 原 子 不 一 定 共 平 面 ， 故 B 错 误 ； C 项 ， “ 狗 烯 ” 分 子 中 碳 元 素 的 质 量 分
13、 数 为 1226 122626100%92.3%，“狗烯”易燃烧，因为含碳量高，当该物质发生不完全燃烧 时，会冒出黑烟，故 C 正确；D 项，“狗烯”能发生加成反应、取代反应、氧化反应，故 D 错误。 4(2021经典习题选萃)下列各组中的物质均能发生加成反应的是(B) A乙烯和乙醇B苯和氯乙烯 C乙酸和溴乙烷D丙烯和丙烷 解析加成反应是不饱和化合物的一种特征反应，发生在双键或三键等官能团上。A 项中的乙醇、C 项中的乙酸和溴乙烷、D 项中的丙烷均不能发生加成反应；B 项中的苯能与 氢气发生加成反应生成环己烷，氯乙烯可与氢气发生加成反应生成氯乙烷，符合题意。 点拨烯烃、苯在一定条件下能发生加
14、成反应，烷烃分子中没有不饱和键，不能发生 加成反应。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 36 分) 5(2021山东烟台高三检测)乙烯是来自石油的重要化工原料，其产量是衡量一个国家 石油化工水平的标志，根据以下实验，请回答下列问题： (1)实验之前需要对该装置进行气密性的检查，具体操作为在 E 中加适量水，将导管 放入水中，微热 A 中的大试管，E 中出现了气泡，冷却后 E 中导管内形成一段液柱，则装 置的气密性良好。 (2)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是(填序号)。 只有甲烷只有乙烯烷烃与烯烃的混合物 (3)实验过程中装置 B 中的现象为溴水褪色，若装置 D 中产生了白色沉淀，则说
15、明 装置 C 中发生反应的离子方程式为5CH2=CH212MnO 436H =10CO212Mn2 28H2O。 (4)该实验中碎瓷片的作用是(填序号)。 防止暴沸有催化功能 积蓄热量作反应物 (5)将分解产生的气体混合物全部通入到足量溴水中，溴水增重 m g，则该气体混合物中 烯烃的原子个数为 3mNA 14 (用 NA表示)。 (6)利用 A 装置的仪器还可以制备的气体有NH3(任填一种)， 产生该气体的化学方程 式为Ca(OH)22NH4Cl= CaCl22H2O2NH3。 解析由实验装置可知，A 中烷烃在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃，B 中乙烯与溴水发生加成反应，C 中乙烯与
16、酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，D 中吸收 C 中 生成的二氧化碳，E 中利用排水法收集乙烯。 (1)检查该装置气密性时先形成密闭系统，再利用气体的热胀冷缩原理检验，具体操作 为：在 E 中加入适量水，将导管放入水中，再微热 A 中的大试管，E 中出现了气泡，冷却 后 E 中导管内形成一段液柱，则装置的气密性良好。 (2)石蜡油主要是含 17 个碳原子以上的液态烷烃混合物，在加热条件下，石蜡油分解生 成烯烃，根据原子守恒知，除了生成烯烃外还生成烷烃，选。 (3)石蜡油分解生成烯烃，烯烃能与溴发生加成反应，则实验过程中装置 B 中的现象为 溴水褪色； 若装置 D 中产生了白色沉淀， 则说明混合气体
17、经过装置 C 时， 乙烯被酸性 KMnO4 溶液氧化生成了 CO2气体，同时生成 MnSO4，则发生反应的离子方程式为 5CH2=CH2 12MnO 436H =10CO212Mn228H2O。 (4)石蜡油分解较缓慢，加入碎瓷片能加快反应速率，碎瓷片还能吸收热量而积蓄热量 从而促进石蜡油分解，选。 (5)分解产生的气体混合物全部通入到足量溴水中，溴水增重 m g，说明分解生成的烯烃 的质量为 m g，烯烃的分子通式为 CnH2n，其摩尔质量为 14n g/mol，则该气体混合物中烯烃 的原子个数为 m g 14n gmol 13nNAmol 13mNA 14 。 (6)A 装置是固体混合加热
18、制气法，常见气体 O2、NH3均可以用此装置制备，其中加热 氯 化 铵 和 消石 灰 的 混 合 固 体 可 制 得 NH3， 发 生 反 应的 化 学 方 程 式 为 Ca(OH)2 2NH4Cl= CaCl22H2O2NH3。 6(2021陕西宝鸡检测)芳香化合物 A 是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。 A、B、C、D、E 的转化关系如图所示： 回答下列问题： (1)A 的化学名称是邻二甲苯(或 1,2二甲基苯)。 (2)AB 的反应类型是取代反应。 在该反应的副产物中， 与 B 互为同分异构体的副 产物的结构简式为。 (3)C 中官能团名称溴原子；A 与酸性 KMnO4溶液反应可得到 D，写出 D 中官能团 名称羧基。 (4)AE 的化学方程式为 。 解析(1)A 为，其名称是邻二甲苯(或 1,2二甲基苯)。 (2)根据分子式变化知，A 生成 B 的反应为取代反应，在该反应的副产物中，与 B 互为 同分异构体的副产物的结构简式为。 (3)C 可能为，官能团名称为溴原子；A 为，A 中甲基被酸性高锰酸 钾溶液氧化生成羧基，所以 D 的结构简式为，D 中官能团名称为羧基。 (4)AE 的化学方程式为：。
