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1、高考专题：重要的烃同分异构体考纲要求1.了解有机化合物中碳的成键特征。2.了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机化合物的同分异构体。3.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。5.掌握常见有机反应类型。考点三 化石燃料的综合利用要点细化1煤的综合利用(1)煤的组成。(2)煤的加工。煤的气化：制取水煤气，反应的化学方程式为CH2O(g)COH2。煤的液化：a直接液化：煤氢气液体燃料b间接液化：煤水水煤气甲醇等2天然气的综合利用(1)天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，它的主要成分是甲烷。(2)天然气与水蒸气反应
2、制取H2的化学方程式为CH4H2O(g)CO3H2。3石油的综合利用(1)石油的成分：石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)石油的加工：方法过程目的分馏把原油中各组分分离成沸点不同的分馏产物获得各种燃料用油裂化把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃得到更多的汽油等轻质油裂解深度裂化，产物呈气态得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料4. 三大合成材料(1)三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。(2)聚合反应。合成聚乙烯的化学方程式：nCH2=CH2，聚乙烯的单体为CH2=CH2，链节为CH2CH2，聚合度为_n_。(3)应用：包装材料、食品周转箱、农用薄膜、衣料等。5化学中的“三馏”、
3、“两裂”比较(1)化学中的“三馏”：干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下使物质分解根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离与蒸馏原理相同产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点相近的各组分组成的混合物变化类型化学变化物理变化物理变化(2)化学中的“两裂”：名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃温馨提示相同条件下，烃完全燃烧的相关计算：烃中含有4个氢，反应前后V（g）相同（温度高于100）；等n，耗氧量x+y/4决定； 等m
4、，耗氧量y/ x决定。易错警示(1)煤的干馏、气化、液化，石油的裂解、裂化均是化学变化，而石油的分馏是物理变化。(2)煤的主要成分是有机物，不是碳单质。(3)由于裂化汽油中含有烯烃，能与溴水中的溴发生加成反应，所以不能萃取溴水中的溴。正误判断(1)煤气的主要成分是丁烷( )(2)石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物( )(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素( )(4)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物( )(5)裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料( )(6)甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到( )(7)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装(
5、)(8)常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点( )(9)汽油与水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴( )(10)煤的气化和液化都是化学变化( )(11)石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物( )答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)(9)(10)(11)能力提升1. 有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是()A是将煤在空气中加强热使其分解的过程 B条件a为Cl2/光照C反应为置换反应 DB为甲醇或乙酸时，反应原子利用率均可达到100%答案A2下列说法正确的是()A氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃 B聚苯乙烯的结构简式为C氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为D乙烯和聚乙烯都能与溴
6、的四氯化碳溶液发生加成反应答案C典题演练1下列说法不正确的是()A汽油主要是C5C11的烃类混合物(2017北京，9C)B乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色(2017海南，8C)C甲烷与足量氯气在光照条件下反应可生成难溶于水的油状液体(2017海南，8D)D将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明，则生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳答案B2下列说法正确的是()A甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，则生成的氯甲烷具有酸性(2017全国卷，10D)B天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料(2017全国卷，7D)C环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液
7、鉴别(2017全国卷，8C)D水可以用来分离溴苯和苯的混合物(2017全国卷，8D)答案B3(2019全国卷，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-丁二烯解析甲苯中有甲基，根据甲烷的结构可知，甲苯分子中所有原子不可能在同一平面内，A错误；乙烷相当于2个甲基连接而成，根据甲烷的结构可知，乙烷分子中所有原子不可能在同一平面内，B错误；丙炔的结构简式为H3CCCH，其中含有甲基，该分子中所有原子不可能在同一平面内，C错误；1,3-丁二烯的结构简式为H2C=CHCH=CH2，根据乙烯的结构可知，该分子中所有原子可能在同一平面内，D正确。答案D4(2019全
8、国卷，8)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易溶于水及甲苯解析2-苯基丙烯分子中苯环的侧链上含有碳碳双键，它能与稀高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色，A项错误；类比乙烯，2-苯基丙烯能发生加成聚合反应，B项正确；2-苯基丙烯分子中含有甲基，故该分子中不可能所有原子共平面，C项错误；2-苯基丙烯属于烃，不易溶于水，D项错误。答案B5(2018全国卷，11)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺2.2戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是()A与环戊烯互为同分异构体 B二氯代物超过两种
9、C所有碳原子均处同一平面 D生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2解析中每个碳原子都形成4个共价单键，这4个键呈四面体状分布，所有碳原子不可能处于同一平面，C项错误；环戊烯的结构简式为，与分子式相同且结构不同，互为同分异构体，A项正确；如、都是螺2.2戊烷的二氯代物，B项正确；螺2.2戊烷的分子式是C5H8，在理论上，1 mol C5H8与2 mol H2反应，生成1 mol C5H12，D项正确。答案C6(2017全国卷，9)化合物 (b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是()Ab的同分异构体只有d和p两种 Bb、d、p的二氯代物均只有三种Cb、d、p均可与酸
10、性高锰酸钾溶液反应 Db、d、p中只有b的所有原子处于同一平面解析苯的同分异构体还有CH3CCCCCH3等，A错误；b的二氯代物有3种，d的二氯代物有6种(、)，p的二氯代物有3种()，B错误；b、p不能与酸性高锰酸钾溶液反应，C错误；d、p中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，D正确。答案D7(2018全国卷，9)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()解析甲烷与氯气在光照条件下发生反应：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，C
11、HCl3Cl2CCl4HCl。黄绿色的氯气参加了反应，逐渐减少，生成无色的气体，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的HCl极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁上，因此试管壁上出现油状液滴；生成的HCl气体遇到水蒸气溶解生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。综合上述现象，答案选D项。答案D8四联苯的一氯代物有()A3种 B4种 C5种 D6种解析推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称轴，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，
12、四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。答案C9双环己烷C12H22()的二氯代物中，氯原子不在同一个环上的同分异构体的个数是()A13 B12 C11 D10解析根据对称性，双环己烷的一氯代物结构有4种，两个环上不同碳上的氢原子被氯原子取代，有432110种同分异构体。答案D10某兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸，设计如图装置，下列说法错误的是()A实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷B装置B有均匀混合气体、控制气流速率、干燥混合气体等作用C装置C经过一段时间的强光照射后，生成的有机物有4种D从D中分离出盐酸的方法为过滤解析A项，制备氯气时先在烧瓶中加二氧化锰，再
13、通过分液漏斗加浓盐酸，然后加热，实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷，正确；B项，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，还具有干燥的作用，正确；C项，装置C经过一段时间的强光照射后，甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机物，正确；D项，D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，可用分液的方法分离，错误。答案D11环辛四烯()常用于制造合成纤维、染料、药物，其结构简式如图所示。下列有关它的说法正确的是()A与苯乙烯、互为同分异构体 B一氯代物有2种C1 mo
14、l该物质燃烧，最多可以消耗9 mol O2 D常温下为液态，易溶于水解析环辛四烯和苯乙烯、立方烷的分子式都是C8H8，且三者结构不同，互为同分异构体，A项正确；环辛四烯的一氯代物只有一种，B项错误；1 mol环辛四烯完全燃烧消耗10 mol氧气，C项错误；烃类物质都难溶于水，D项错误。答案A12工业上可由乙苯制苯乙烯：下列说法错误的是()A乙苯不能与溴水反应，而苯乙烯能B苯乙烯在一定条件下能发生加聚反应C苯乙烯和乙苯在一定条件下都能和氢气发生加成反应D可用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙苯和苯乙烯答案D13某工业生产经过以下转化步骤：下列说法中不正确的是()A 该过程可以制取乙醇 B步骤是加成反应C步骤
15、是加成反应 D步骤是取代反应答案B14已知(a)、(b)、(c)的分子式均为C5H6，下列有关叙述正确的是()A符合分子式C5H6的同分异构体只有a、b、c三种Ba、b、c的一氯代物都只有三种Ca、b、c都能使溴的CCl4溶液褪色，且褪色原理相同Da、b、c分子中的5个碳原子一定都处于同一个平面解析符合分子式C5H6的同分异构体除a、b、c外还有其他的，如丙烯基乙炔等，A项错误；a、b、c的一氯代物分别有3、3、4种，B项错误；a、b、c分子中都有碳碳双键，故都能与溴发生加成反应，所以都能使溴的CCl4溶液褪色，C项正确；由乙烯的6原子共面可知a和b分子中的5个碳原子一定都处于同一个平面，由甲
16、烷的正四面体结构可知c分子中的5个碳原子一定不处于同一个平面，D项错误。答案C15某苯的同系物的分子式为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氯代物有(不考虑立体异构)()A11种 B12种 C13种 D14种解析若该有机物为，其与氢气完全加成后的产物为，一氯取代发生在环上，取代物有4种，发生在丙基上有3种，所以共有7种；若该有机物为，其与氢气完全加成后的产物为，一氯取代发生在环上，取代物有4种，发生在异丙基上有2种，所以共有6种。所以该有机物的一氯代物最多有13种同分异构体。答案C16以物质a为原料，制备物质d(金刚烷)的合成路线如下图所示。关于以上有机物的说法中
17、不正确的是()A物质b的分子式为C10H12 B物质a最多有10个原子共平面C物质c与物质d互为同分异构体 D物质d的一氯代物有2种解析由结构可知b的分子式为C10H12，A项正确；a分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内，B项错误；物质c与物质d的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，C项正确；物质d中有两种化学环境的氢原子，其一氯代物只有两种，D项正确。答案B17依曲替酯是一种皮肤病用药，它可以由原料X经过多步反应合成。下列说法不正确的是()A原料X与中间体Y互为同分异构体B原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色C中间体Y能发生还原、加成、取代、氧化、水解反应D1 mol依曲替酯只能
18、与1 mol NaOH发生反应解析原料X与中间体Y的分子式都是C13H12O4，结构不同，所以互为同分异构体，故A正确；原料X含有碳碳双键、苯环直接连甲基，所以可以使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；1 mol依曲替酯含有1 mol酚羟基形成的酯基，能与2 mol NaOH发生反应，故D错误。答案D18曲酸和脱氧曲酸是非常有潜力的食品添加剂，具有抗菌、抗癌作用，其结构如图所示。下列有关叙述不正确的是()A脱氧曲酸的分子式为C6H4O3B脱氧曲酸能发生加成反应和酯化反应C曲酸和脱氧曲酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色D与脱氧曲酸互为同分异构体的芳香族化合物有3种(不考虑OO)解析脱氧曲酸的分子式为C6
19、H6O3。答案A19甲酸香叶酯(结构如图)为无色透明液体，具有新鲜蔷薇嫩叶的香味，可用于配制香精。下列有关该有机物的叙述正确的是()A分子式为C11H19O2 B含有羧基和碳碳双键两种官能团C能发生加成反应和水解反应D23 g Na与过量的该物质反应生成标准状况下11.2 L气体解析根据有机物成键特点，其分子式为C11H18O2，故A项错误；根据结构简式，含有的官能团是碳碳双键和酯基，故B项错误；含有碳碳双键，能发生加成反应，含有酯基，能发生水解反应，故C项正确；此物质不与金属Na反应，故D项错误。答案C20二羟基甲戊酸是合成青蒿素的原料之一，其结构如图a所示。下列有关二羟基甲戊酸的说法错误的是()A二羟基甲戊酸的分子式为C6H12O4B与乙醇、乙酸均能发生酯化反应，能使酸性KMnO4溶液褪色C等量的二羟基甲戊酸消耗Na和NaHCO3的物质的量之比为31D是乳酸(结构如图b)的同系物解析由a的结构可知，二羟基甲戊酸含有两个羟基和1个羧基，羟基能与乙酸发生酯化反应，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，羧基能与乙醇发生酯化反应，羟基、羧基都能与钠反应，与碳酸氢钠反应只能是羧基，A、B、C均正确；a、b两者结构不相似，不属于同系物。答案D