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1、专练 45 重要的烃与同分异构体 一、单项选择题 12021宜城一中月考下面列举了一些化合物的组成或性质，以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是()A仅由碳、氢两种元素组成 B仅由碳、氢、氧三种元素组成 C熔点低，且不溶于水 D在氧气中能燃烧，且只生成二氧化碳 2下列化学用语表示正确的是()甲基的电子式：乙烯的结构简式：CH2CH2 乙烷的球棍模型：苯分子的比例模型：AB CD 3素材创新环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4-二氧杂螺2.2丙烷的结构简式为。下列说法正确的是()A1mol 该有机物完全燃烧需要 4molO2 B该有机物与 HCOOCH=CH2互为同分异构体 C该有
2、机物的二氯代物有 3 种 D该有机物所有原子均处于同一平面 42021浙江 1 月下列说法不正确的是()A联苯()属于芳香烃，其一溴代物有 2 种 B甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应 C沥青来自石油经减压分馏后的剩余物质 D煤的气化产物中含有 CO、H2和 CH4等 5关于化合物 2-苯基丙烯()，下列说法正确的是()A不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B可以发生加成聚合反应 C分子中所有原子共平面 D易溶于水及甲苯 62021曲靖一中高三质量监测下列说法正确的是()ANa2O 的电子式：Na2：O：2 B和互为同分异构体 C碳链为与的烃互为同系物 D金刚石、石墨和“足球烯”C60互为同素异形体
3、72021山西大学附中高三测试下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是()A甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 C苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成；乙烯与水生成乙醇的反应 D在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反应 8下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是()A甲苯 B乙烷 C丙炔 D1,3-丁二烯 92021保定重点中学联考下列物质在给定条件下同分异构体数目正确的是()AC4H10属于烷烃的同分异构体有 3 种 B结构为的一溴代物有 5 种 C分子组成是 C4H8O 属于醛类
4、的同分异构体有 3 种 D分子组成是 C5H10O2属于羧酸的同分异构体有 5 种 102021吉林长春一测四元轴烯 t、苯乙烯 b 及立方烷 c 的结构简式如下，下列说法正确的是()Ab 的同分异构体只有 t 和 c 两种 Bt 和 b 能使酸性 KMnO4溶液褪色而 c 不能 Ct、b、c 的二氯代物均只有三种 Db 中所有原子一定不在同一个平面上 11分子式为 C4H8BrCl 的有机物共有(不含立体异构)()A8 种 B10 种 C12 种 D14 种 122021重庆巴蜀中学月考120时，两种烃组成的混合气体完全燃烧后所得 CO2和 H2O 的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示
5、。则下列对该混合烃组成的判断正确的是()A一定含有甲烷 B定含有乙烯 C一定含有苯 D定不含乙烯 二、不定项选择题 132021高阳中学高三月考仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第 15 位烃的分子式是()1 2 3 4 5 6 7 8 9 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4H6 C4H8 C4H10 A.C6H12 BC6H14 CC7H12 DC7H14 14下列说法错误的是()石油 分馏产品 乙烯 CH2BrCH2Br A石油主要是由烃组成的混合物 B主要发生物理变化 C包括裂化、裂解等过程 D是加成反应，产物名称是二溴乙烷 15下列关于苯的叙述正确
6、的是()A反应为取代反应，有机产物与水混合沉在下层 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 1mol 苯最多与 3molH2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键 162021太原模拟有机物 M 的结构简式是，能用该结构简式表示的 M 的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A12 种 B16 种 C20 种 D24 种 172021哈师大附中高三上学期测试有关化合物的叙述正确的是()Ab 的一氯代物有七种 Bb、d、p 的化学式均为 C8H10，均属于碳水化合物 Cb、d、p 分子所有碳原子均不可能在同一平面上 D一分子 d 与两分子
7、Br2发生加成反应的产物最多有 4 种 18下列有关同分异构体数目的叙述中正确的是()A丙烷的 2 氯代物有 4 种同分异构体 BC8H10中只有 3 种属于芳香烃的同分异构体 C甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代，所得产物有 6 种 DCH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成 1 种一氯代烃 19某烷烃相对分子质量为 86，如果分子中含有 3 个CH3、2 个CH2和 1 个，则该结构的烃的一氯取代物最多可能有_种(不考虑立体异构)()A9 B6 C5 D4 三、非选择题 20利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中
8、模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：根据要求填空：(1)装置 A 中反应的化学方程式为_，当产生 336mL 气体(标准状况)时，有_mol 还原剂被氧化。(2)B装 置 有 三 种 功 能：控 制 气 流 速 度；_；_。(3)设 V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则 x 的取值范围是_。(4)D 装置中的石棉上均匀附着湿润的 KI 粉末，其作用是_。(5)E 装置的作用是_(填编号)。A收集气体 B吸收氯气 C防止倒吸 D吸收氯化氢(6)在 C 装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_。(7)装置中除了有
9、盐酸生成外，还含有有机物，从 E 中分离出盐酸的最佳方法为_，该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是_(填编号)。ACH4 BCH3ClCCH2Cl2DCHCl3ECCl4 专练 45 重要的烃与同分异构体 1A 仅由碳、氢两种元素组成是烃，属于有机物，A 正确；碳酸仅由碳、氢、氧三种元素组成，性质与有机物相似，属于无机物，B 错误；熔点低而且难溶于水的物质，如一氧化碳，属于无机物，C 错误；碳单质燃烧只生成二氧化碳，属于无机物，D 错误。2B 3B 根据 1,4-二氧杂螺2.2丙烷的结构简式可知其分子式为 C3H4O2,1mol 该物质完全燃烧需要3molO2，A 项错误
10、；HCOOCH=CH2与 1,4-二氧杂螺2.2丙烷的分子式均为 C3H4O2，但结构不同，二者互为同分异构体，B 项正确；该有机物只有一种类型的氢原子，其二氯代物有 2 种，C 项错误；根据甲烷为正四面体结构，可知该有机物所有原子不在同一个平面内，D 项错误。4A 联苯中有三种氢原子，如图，所以其一溴代物有 3 种，A 说法错误；根据反应机理可知，甲烷与氯气在光照下的反应属于自由基反应，B 说法正确；石油分馏是物理变化，是根据石油中各种成分的熔、沸点不同进行分离，减压分馏可使重油中可挥发部分在炭化之前挥发出来，最后剩余物质就是沥青，C 说法正确；煤的气化是以煤炭为原料，在特定的设备(如气化炉
11、)内，在高温高压下使煤炭中的有机物质和气化剂发生一系列的化学反应，使固体的煤炭转化成可燃性气体的生产过程，生成的可燃性气体以一氧化碳、氢气及甲烷为主要成分，D 说法正确。5B 本题涉及的考点是烃的结构和性质，考查了学生对烃的物理性质、化学性质，分子空间构型的辩认、整合能力，体现了运用熟悉的模型对未知物质的性质进行推理的证据推理与模型认知的学科核心素养。A 项，分子中含有碳碳双键，能使稀高锰酸钾溶液褪色，故错误；B 项，分子中含有碳碳双键，可以发生加成聚合反应，故正确；C 项，分子中含有甲基，该部分的空间构型为四面体，则分子中所有原子不可能共平面，故错误；D 项，烃类物质难溶于水，故错误。6D
12、Na2O 的电子式为 Na:O:2Na，A 错误；结构相同，是同一种物质，B 错误；结构相似，分子组成相差若干个 CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，C 中不是同一类物质，错误；由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，D 正确。7C A 中前者是取代反应，但后者是氧化反应；B 中都是加成反应；D 中前者是萃取，是物理变化，后者是加聚反应，答案选 C。8 D 本题涉及有机物分子中原子共面知识，通过对分子模型的认知，考查了分析和解决问题的能力，对物质的组成、结构的分析，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。在有机物分子中，因 CH4为正四面体结构，在分子结构中若有CH3、存在，则所有的原
13、子不可能共面，A、B、C 项错误；平面 M1和平面 M2共用一个碳碳单键，所有的原子可能共面，D 项正确。9B C4H10为丁烷，有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，A 错误；有机物中含有几种化学环境不同的 H 原子，就有几种一卤代物，中含有 5 种 H，故其一溴代物有 5 种，B 正确；醛基为CHO，剩余为丙基，丙基有 2 种，故分子组成是 C4H8O 属于醛类的同分异构体有 2 种，C 错误；羧酸具有COOH，剩余为丁基，丁基有 4 种，故分子组成是 C5H10O2属于羧酸的同分异构体有 4 种，D 错误。10B b 的分子式为 C8H8，其同分异构体也可能为链状烃，故 b 的同分异构体有多种
14、，A 项错误；t和 b 的分子结构中均含有碳碳双键，c 的分子结构中不含碳碳双键，故 t 和 b 能使酸性高锰酸钾溶液褪色而 c 不能，B 项正确；t、c 中所有氢原子均等效，b 中有 5 种氢原子，采用“定一移一”法判断它们二氯代物的个数：，t 有 3 种，b 有 14 种，c 有 3 种，C 项错误，b 含有的苯环和碳碳双键均为平面结构，当两个平面重合时 b 中所有原子在同一个平面上，D 项错误。11C 本题涉及的知识点是同分异构体数目的判断；通过碳架结构和官能团位置变化，考查学生整合化学信息的能力；从分子水平上认识物质的结构，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。C4H8BrCl 为饱
15、和卤代烃，其碳架结构有两种，通过固定氯原子，移动溴原子，写出如下 12 种结构：12A 由图像中的线性关系，选取混合烃的总物质的量为 1mol 作研究，生成的 CO2和 H2O 的物质的量分别为 1.6mol 和 2mol，故其平均分子组成为 C1.6H4，因为碳原子数小于 1.6 的烃只有甲烷一种，因此一定含有甲烷；CH4分子中含 4 个氢原子，故另一种分子中一定含 4 个氢原子，且其碳原子数大于 1.6，故可能是乙烯、一定不含有苯、乙烷，A 正确。13B 由表中分子式可以知道，每 3 个一组，每组内碳原子数目相同，由前到后的顺序按炔烃、烯烃、烷烃循环，相邻组的碳原子数目相差 1，故第 15
16、 位烃应处于第五组最后一个，碳原子数目为 246，为烷烃，故分子式为 C6H14，B 正确。14D 石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，即石油主要是由烃组成的混合物，A 正确；分馏是利用沸点不同进行分离的，分馏属于物理变化，B 正确；裂化、裂解等过程是把大分子的烃转化为小分子烃，过程中有乙烯生成，所以包括裂化、裂解等过程，C 正确；乙烯与溴单质反应生成CH2BrCH2Br，所以是加成反应，CH2BrCH2Br 的名称为 1,2-二溴乙烷，D 错误。15AB 苯与液溴发生取代反应，生成溴苯，溴苯的密度比水大，所以与水混合沉在下层，故 A 正确；苯能与 O2在空气中燃烧，发生氧化反应
17、，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，故 B 正确；苯能与硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯中除含有 C、H，还含有 N 和 O，不属于烃，故 C 错误；苯分子没有碳碳双键，而是一种介于单键和双键之间独特的键，故 D 错误。16C 丁基共有 4 种结构，C3H6Br 有 5 种，所以该有机物共有 4520 种。17AD b 中六元环不是苯环，有 7 种不同化学环境下的氢原子，其一氯代物有 7 种，A 正确；b、d、p 的化学式均为 C8H10，均属于烃，B 错误；b 分子所有碳原子可能在同一平面上，C 错误；一分子 d 与两分子 Br2发生加成反应的产物，如图，可加成 1,2,3,4 或 1,2,5,6
18、 或 3,4,5,6 或 1,4,5,6 共 4 种，D 正确。18AC 丙烷的 2 氯代物有 4 种同分异构体，故 A 正确；分子式为 C8H10的芳香烃，若有 1 个侧链，为CH2CH3，有一种；若有 2 个侧链，为CH3，有邻、间、对三种，故符合条件的结构共有 4 种，故B 错误；甲苯苯环上有 3 种 H 原子，含 3 个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种，所以甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代有产物 326 种，故 C 正确；CH3CH2CH2CH3分子中含有 2 种位置不同的 H，则其一氯代物有 2 种，故 D 错误。19A 某烷烃的相对分子质量为 86，根据烷烃的同式
19、：CnH2n2，可知 12n2n286，故 n6，为己烷，其中含有 3 个CH3、2 个CH2和 1 个，共 6 个碳原子，可确定为己烷；则该己烷分子中只能含有 1 个支链甲基，不会含有乙基，其主链含有 5 个 C，满足条件的己烷的结构简式为：CH3CH(CH3)CH2CH2CH3，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，其中分子中含有 5 种位置不同的 H，即含有一氯代物的数目为 5；分子中含有 4 种位置不同的 H，则其一氯代物有 4 种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有：549 种。20(1)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O 0.03(2)使气体混合均匀 干燥气体(3
20、)x4(4)吸收过量的氯气(5)CD(6)CH42Cl2 光照C4HCl(7)分液 AB 解析：(1)标况下 336ml 氯气是 0.015mol，转移电子 0.03mol；(2)生成的氯气中含有水，B 装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用；(3)氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是 1mol 氯气可取代 1molH 原子生成 1molHCl，设 V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则应保证甲烷被完全取代，x 应大于或等于 4；(4)KI 中1 价的碘能被氯气氧化，所以 D 装置的石棉中均匀混有 KI 粉末，能吸收过量的氯气；(5)装
21、置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸，因此，本题正确答案是 CD；(6)CH4与 Cl2在强光照射下生成的黑色小颗粒为炭黑，所以在强光照射下可发生 CH42Cl2 光照C4HCl；(7)甲烷可以和氯气发生取代反应，产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷为气态，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，E 装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开；一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理。