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第二节来自石油和煤的两种基本化工原料1．(2010·原创)下列现象中，不是因为发生化学反应而产生的是()A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失解析：A项乙烯与KMnO4发生氧化反应，褪色；B项溴水中的溴被苯萃取，而使水层接近无色；C项乙烯与溴发生加成反应，褪色；D项CH4与Cl2发生取代反应，褪色。答案：B2．有A、B两种烃，含碳的质量分数相等。关于A和B的叙述中正确的是()A．A和B一定是同分异构体B．A和B不可能是同系物C．A和B的最简式相同D．A和B各1mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等解析：由含碳的质量分数相同，可推知A、B两烃的最简式相同，A、B可能是同分异构体，也可能是同系物，但1mol完全燃烧生成的CO2不一定相等。答案：C3．苯环结构中，不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，可以作为证据的事实是()①苯不能使酸性KMnO溶液褪色②苯中碳碳键的键长均相等③苯能在加热和催化剂存在的条件下氢化生成环己烷④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色。A．②③④⑤B．①③④⑤C．①②④⑤D．①②③④解析：若存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，则就不会出现①②④⑤的事实。③事实所体现的是不饱和烃的性质，用此不能证明苯分子的结构特点。答案：C4．100℃时，两种烃蒸汽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。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．一定含有乙烯C．一定含有苯D．一定不含乙烯解析：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，由于碳原子数小于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。答案：A5.(2010·模拟精选，广东汕头模拟)A～G是几种烃的分子球棍模型(如下图所示)，据此回答下列问题：(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填对应字母)____________________________________________________________________；(2)能够发生加成反应的烃有(填数字)________种；(3)一卤代物种类最多的是(填对应字母)________；(4)写出实验室制取C的化学方程式________________________________________________________________________；(5)写出F发生溴代反应的化学方程式________________________________________________________________________。解析：由球棍模型可知：A为CH4，B为C2H6，C为C2H4，D为C2H2，E为C3H8，F为，G为。答案：(1)D(2)4(3)G(4)CH3CH2OH――――→浓H2SO4170℃CH2===CH2↑＋H2O(5)6．已知烯烃在氧化剂作用下，可按下列方式断裂其双键：＋R2COOH其中，R、R1、R2、R3均为烃基。现有A、B、C三种有机物，它们之间有如下转化关系。化合物C的结构简式为：试写出A可能的三种结构简式：______________、______________、______________。解析：由A―→B的变化知，A结构中必含有一个碳环和两个双键；由C的结构知，A被氧化时生成一分子的CO2，且生成了结构不对称的C分子，可以推知C的结构简式为：，所以，A被氧化的碳环上的双键，可能是1与4、1与6或4与6形成的双键，所以由此可写出A的三种结构简式。答案：一、选择题1．由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是()A．分子中三个碳原子在同一直线上B．分子中所有原子都在同一平面上C．与HCl加成只生成一种产物D．能发生加聚反应解析：丙烯结构中可看做是结构中一个氢原子被一个CH3所替代，显然3个碳原子不在同一条直线上。由于甲基中四个原子不在同一平面上，所以分子中不可能所有原子都在同一平面上。丙烯与HCl加成可得。丙烯与乙烯相似都能发生加聚反应。答案：D2．(2010·模拟精选，广东佛山模拟)把amolH2和bmolC2H4混合，在一定条件下使它们一部分发生反应生成wmolC2H6，将反应混合气体完全燃烧，消耗氧气的物质的量为()A．a＋3bB.a2＋3bC.a2＋3b＋72wD.a2＋3b－72w解析：根据守恒关系，消耗的O2与生成的C2H6多少无关。答案：B3．欲制取较纯净的1,2二氯乙烷，可采取的方法是()A．乙烯与HCl加成B．乙烯与Cl2加成C．乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应D．乙烯先与HCl加成，再与等物质的量的Cl2在光照下反应解析：烷烃的取代反应往往得到混合物。答案：B4．下列物质中，既能因发生化学反应使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色的是()①SO2②CH3CH2CH＝CH2③A．①②③B．②③C．①③D．①②解析：SO2具有还原性，能把强氧化剂Br2及酸性KMnO4还原而使其褪色。－CH3－CH2－CH＝CH2中有双键，遇Br2能发生加成反应，遇酸性KMnO4溶液能被氧化，从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色。苯结构稳定，不能被KMnO4氧化。答案：D5．已知乙烯为平面结构，因此1,2二氯乙烯可以形成两种不同的空间异构体：下列各物质中，能形成类似上述两种空间异构体的是()A．1,1二氯乙烯B．丙烯C．2丁烯D．1丁烯解析：要认识1,2二氯乙烯有两种空间结构，必须清楚地了解乙烯分子的平面结构，以双键为对称轴平面上两个Cl原子分别分布在双键的同一侧和两侧，不难发现，只要“”双键C上连有相同的两个基团时，就不能有两种结构。答案：C6．下列说法中，错误的是()A．无论是乙烯的加成反应，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关B．无论使用溴的四氯化碳溶液还是酸性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：本题考查了乙烯的结构、性质及乙烯、乙烷性质的比较。因乙烯分子中存在碳碳双键，能使溴水褪色，且能发生氧化反应，A正确；也可以鉴别乙烯、乙烷，B正确；乙烯、甲烷中氢的质量分数不同，等质量时，完全燃烧产生的H2O的质量也不相同，C错；D正确。答案：C7.2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑材料采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙稀共聚成聚全氟乙丙稀。下列说法错误的是()A．ETFE分子中可能存在“－CH2－CH2－CF2－CF2－”的连接方式B．合成ETFE及合成聚全氟乙丙稀的反应均为加聚反应C．聚全氟乙丙稀分子的结构简式可能为D．四氟乙烯分子中既含有极性键又含有非极性键解析：四氟乙烯CF2＝CF2，六氟丙烯CF3－CF＝CF2，形成的高聚物可表示为：。C项中“－CF3－、－CF－”违背了碳的“四价原则”。答案：C8．(2010·试题调研，山东名校联考5月)一种形状像布袋结的烯烃分子Bowtiediene，其形状和结构如图所示，有关该分子的说法不正确的是()A．该烯烃的分子式为C5H4B．该分子所有碳原子在同一平面C．1mol该有机物最多可与2molBr2发生加成反应D．与其互为同分异构体，且只含三键的链烃不止一种解析：由图可知该烃的分子式为C5H4，中心碳原子连有4个键，空间构型类似于甲烷，是四面体结构，所有碳原子不可共平面；由于有2个双键的存在，1mol该烃最多可以与2molBr2发生加成反应；与其互为同分异构体的且只含三键的链烃分子有两种。答案：B9．已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似，如右图：则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为()A．2B．3C．4D．6解析：硼氮苯和苯具有相似的分子结构，且氮、硼两种原子互相交替，解题可以这样思考，若一个氯原子首先取代硼原子上的氢原子，根据分子的对称性另一个氯原子有3种可能取代的位置；接下来考虑，若一个氯原子取代氮原子上的氢原子，则另一个氯原子只有1种取代氢原子的位置。答案：C10．(2010·原创)某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷，此氯代烷1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为：()A．CH2===CH2B．CH3CH===CH2C．CH3CH3D．CH2===CHCH===CH2解析：根据题目中该烃加成反应所需氯气的量判断该烃分子中只含有一个双键，又根据取代反应所需4体积氯气，判断该烃分子中只含有4个氢原子，A选项符合题意。答案：A二、非选择题11．实验室制取硝基苯，应选用浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃条件下生成。(1)实验时选用的加热方式是()A．酒精灯直接加热B．热水浴加热C．酒精喷灯加热(2)选择该种加热方式的优点是_____________________________________。解析：(1)实验控制温度为55℃～60℃，只能选择热水浴加热方式。(2)水浴加热的优点要从受热均匀，便于控制温度来考虑。答案：(1)B(2)能使反应混合液受热均匀，便于控制温度12．有机物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的二种或三种，如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变，那么，A、B的组成必须满足的条件是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，分子量最小的是(写分子式)________。并写出分子量最小的含有甲基(－CH3)的B的2种同分异构体的结构简式。________________________________________________________________________。解析：题设A、B以任意比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变，也就是说1molA与1molB分别完全燃烧时，两者所消耗的氧气和生成的水的物质的量相等，很易得出A、B分子中氢原子数必须相等的结论，而题目又要求，所消耗的氧气的物质的量不变，这并不要求碳原子数一定要相等，而只要求A、B分子式相差n个“CO2”就行，即B－A＝nCO2。将它用到第(2)问，即B－CH4＝CO2，移项得B的分子式为C2H4O2，再据此写出B的含有甲基的2个同分异构体是CH3COOH，HCOOCH3。答案：A、B分子式中氢原子数相等，且相差n个碳原子时，同时相差2n个氧原子(n为正整数)。或B－A＝nCO2(n为正整数)；C2H4O2；CH3COOH，HCOOCH313.(2009·海南化学，17)某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%。(1)A的分子式为__________________；(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为________________，反应类型是________________________________________________________________________；(3)已知：。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式____________________；(4)一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为8