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专题综合检测(三)专题3常见的烃一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1．下列物质中一定属于同系物的是()①②③④C2H4⑤CH2===CH—CH===CH2⑥C3H6⑦A．④⑧B．①②③C．⑤⑦D．④⑥⑧解析：选A。④只能是乙烯，与⑧一定互为同系物，A正确；①③和②含有不同的苯环个数，③中含有碳碳双键，结构不相似，不是同系物，B错；⑤和⑦是同一种物质，C错；⑥可能是环烷烃，与④和⑧不一定互为同系物，D错。2．下列操作达不到预期目的的是()①石油分馏时把温度计插入受热的液体中②用酸性高锰酸钾溶液除去乙炔中含有的H2S③用乙醇和3%的硫酸共热到170℃制取乙烯④将苯和溴水混合后加入铁粉制取溴苯⑤将敞口久置的电石与蒸馏水混合制乙炔A．①⑤B．③④⑤C．①②③⑤D．①②③④⑤解析：选D。石油分馏时温度计的水银球应与支管口齐平；乙炔和H2S都能被酸性高锰酸钾溶液氧化；制取乙烯要用浓硫酸；制取溴苯要用液溴，不能用溴水；敞口久置的电石会与空气中的水反应而失效。3．与等物质的量的Br2发生加成反应，生成的产物可能是()解析：选B。两者可发生1，4加成或3，4加成或1，2加成，生成，故选B。4．1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是()A．B．CH3CH2CH2CH2CH3C．D.解析：选B。能生成三种一氯取代物的为A、B项，由燃烧通式知1mol烃完全燃烧消耗179.2L即8mol氧气的为B项。5．下列说法中不正确的是()A．用分液的方法来分离甲苯、溴苯和辛烷的混合物B．催化裂化不仅可以提高汽油的产量而且可以提高汽油的质量C．裂化汽油可使溴水褪色D．裂解的目的是获得乙烯、丙烯、丁二烯等短链不饱和烃解析：选A。多种沸点相差较大的液态混合物的分离方法通常是利用蒸馏的原理进行分馏，分离甲苯、溴苯、辛烷的方法应该是分馏。6．将下列液体分别与溴水充分混合并振荡，静置，上层液体呈现橙色，下层液体呈现无色的是()A．CCl4B．苯C．戊烯D．KI溶液解析：选B。该液体与溴水充分混合并振荡，静置后分层且上层液体呈现橙色，说明该液体不溶于水，且密度小于水；下层液体是无色，说明该液体能从溴水中萃取溴，使水层显示无色，B项符合题意。7．篮烷的结构如图所示，下列说法正确的是()A．篮烷的分子式为C12H14B．篮烷分子中存在2个六元环C．篮烷分子中存在3个五元环D．篮烷的一氯代物共有5种同分异构体解析：选A。A项，先数清C的个数，C原子为12个，然后弄清每个C上连有几个H原子(只有两个C原子上连有两个H原子，有10个“”)，显然篮烷的分子式为C12H14，所以A项正确；篮烷分子中存在3个六元环、2个五元环、3个四元环，所以B、C项错误；篮烷的一氯代物有4种(如图)，所以D项错误。8．下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量或CO2的质量不变的是()A．CH4C2H6B．C2H6C3H6C．C2H4C3H6D．C2H4C3H4解析：选C。最简式相同的烃混合，质量一定时，碳的质量不变，氢的质量也不变，即消耗O2的量、生成CO2的量和生成H2O的量均不变。9．下列有机物中，不能与溴水反应而使其褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，且苯环上的一氯代物只有3种的是()解析：选C。A项苯环上的一氯代物有2种；B项不能使酸性KMnO4溶液褪色且苯环上的一氯代物只有1种；D项能与溴水反应而使其褪色。10．已知苯与一卤代烷烃在催化剂作用下可生成苯的同系物，如，则在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯时，最好应该选用()A．CH3CH3和Cl2B．CH2===CH2和Cl2C．CH3CH3和HClD．CH2===CH2和HCl解析：选D。根据题意，可以判断合成乙苯时所用的原料是苯和一氯乙烷，所以首先必须合成CH3CH2Cl。CH3CH3和HCl不反应，CH2===CH2和Cl2反应生成CH2ClCH2Cl，而CH3CH3和Cl2虽然在光照条件下能够发生取代反应生成CH3CH2Cl，但是烷烃的卤代反应产物有多种，原料利用率低且难以分离，所以在有机合成上价值不大，本题制取乙苯可采用如下反应：CH2===CH2＋HCl――→催化剂△CH3CH2Cl，CH3CH2Cl＋――→催化剂＋HCl。11．已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转。对于结构简式为如图所示的烃，下列说法中正确的是()A．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上B．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上C．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上D．该烃属于苯的同系物解析：选C。题给分子看起来比较复杂，若能从苯的空间结构特征入手分析就容易理解其空间结构特征。分析该分子的空间结构时易受题给结构简式的迷惑，将“一个苯环必定有12个原子共平面”的特征推广到题所给分子中，容易解题。以分子中左边的苯环为中心分析，这个苯环上的6个碳原子、直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子、另一个苯环中的3个碳原子(对位上的)，共有11个碳原子必定在同一平面上。12．下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是()A．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B．与互为同分异构体的芳香族化合物有6种C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种D．菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物解析：选B。含3个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有三种，故产物有6种，A正确；B项中物质的分子式为C7H8O，与其互为同分异构体的芳香族化合物中有一种醇(苯甲醇)、一种醚(苯甲醚)、三种酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚)，总共有5种，B错；含有5个碳原子的烷烃有三种同分异构体(正戊烷、异戊烷和新戊烷)，其一氯取代物分别为3、4、1种，C正确；由菲的结构可以看出其结构中含有5种氢原子，可生成5种一硝基取代物，D正确。二、非选择题(本题包括5小题，共40分)13．(8分)0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。试回答：(1)烃A的分子式为________。(2)若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有________g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气________L。(3)若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为________。(4)若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，则烃A可能的结构简式为___________________________________________。解析：(1)n(A)∶n(C)∶n(H)＝0.2∶1.2∶(1.2×2)＝1∶6∶12，则烃A的分子式为C6H12。(2)生成CO2、H2O各3mol，则消耗A为0.5mol，0.5mol×84g·mol－1＝42g，消耗O2体积4.5mol×22.4L·mol－1＝100.8L。答案：(1)C6H12(2)42100.8(3)(4)14．(7分)A、B两种有机物都能使溴水褪色；在催化剂存在下与过量的H2反应均生成2甲基丁烷；每1molA、B均可以与320g溴完全反应，A反应后生成物中溴原子分布在4个碳原子上，B反应后溴原子分布在2个碳原子上。则A、B的结构简式分别为__________________、____________________，与溴水反应的化学方程式分别为___________________和________________________。解析：n(Br2)＝320g160g·mol－1＝2mol。由于1molA(或B)可以与2molBr2完全加成，所以1molA(或B)与2molH2完全加成才能得到1mol2甲基丁烷。由1mol2甲基丁烷分别从相邻的C原子上减去2molH2便得A(或B)：由于A与Br2加成后，Br原子分布在4个C原子上，所以A为二烯烃；由于B与Br2加成后，Br原子分布在2个C原子上，所以B为炔烃。答案：CH2===C(CH3)—CH===CH2CH3—CH(CH3)—C≡CHCH2===C(CH3)—CH===CH2＋2Br2―→CH2Br—C(CH3)Br—CHBr—CH2BrCH3—CH(CH3)—C≡CH＋2Br2―→CH3—CH(CH3)—CBr2—CHBr215．(8分)均三甲苯()是一种易燃、不溶于水、密度比水小的有毒液体，是重要的有机化工原料，用于制备合成树脂、抗氧化剂等。(1)均三甲苯属于苯的同系物，选用一种试剂区别苯和均三甲苯：____________________。(2)均三甲苯分子中的一个H原子被Cl原子取代，所得产物有________种。(3)三聚氰胺()可看成均三甲苯分子中部分原子团被N原子置换所得，也是重要的有机化工原料。被N原子置换的原子团是___________________________________，写出三聚氰胺的分子式：____________。解析：(1)苯与酸性高锰酸钾溶液不反应，但苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)均三甲苯分子中3个甲基等效，3个没有取代基的碳原子也等效，因此共有2种一氯取代物。(3)对比均三甲苯与三聚氰胺的结构简式可知，将均三甲苯分子中苯环上的3个CH原子团换成N原子，再将—CH3中的CH原子团换成N原子，即成为三聚氰胺。答案：(1)酸性高锰酸钾溶液(2)2(3)CHC3N6H616．(8分)人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。(1)已知分子式为C6H6的结构有多种，其中的两种为(Ⅰ)(Ⅱ)①这两种结构的区别表现在：定性方面，即化学性质方面：Ⅱ能________而Ⅰ不能(填字母)。a．被酸性高锰酸钾溶液氧化b．与溴水发生加成反应c．与溴发生取代反应d．与氢气发生加成反应定量方面(即消耗反应物的量的方面)：1molC6H6与H2加成时：Ⅰ需________molH2，而Ⅱ需________molH2。②今发现C6H6还可能有另一种立体结构，如图所示，该结构的二氯代物有________种。(2)萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8，请你判断，它的结构简式可能是下列中的________(填字母)。(3)根据第(2)小题中你判断得到的萘的结构简式，它不能解释萘的下列________事实(填字母)。A．萘不能使溴水因发生化学反应而褪色B．萘能与H2发生加成反应C．萘分子中所有原子在同一平面上D．一溴代萘(C10H7Br)只有两种(4)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是________________。解析：(1)①Ⅱ中含有碳碳双键，故能被酸性高锰酸钾溶液氧化、能与溴水发生加成反应，1molC6H6与H2加成时Ⅰ需3molH2，而Ⅱ需2molH2。②的二氯代物有3种。(2)的分子式为C12H10；不符合碳的四价原则；的分子式为C10H14。(4)萘分子碳碳之间的键应该是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键。答案：(1)①ab32②3(2)C(3)A(4)介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键17．(9分)德国化学家凯库勒认为苯分子的结构中，碳碳间以单、双键交替结合而成环状。为了评价凯库勒的观点，某同学设计了以下实验方案：①按下图所示的装置图连接好各仪器；②检验装置的气密性；③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡胶塞，打开止水夹K1、K2、K3；④待烧瓶a中气体收集满后，将导管b的下端插入烧杯里的水中，挤压预先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象。试回答：(1)A中所发生反应的反应类型为________________________，能证明凯库勒观点错误的实验现象是________________________________________________________________________。(2)装置B的作用是__________