2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 9.1 甲烷 乙烯 苯 石油、煤、天然氣的綜合利用課后強(qiáng)化作業(yè) 新人教版.DOC

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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 9.1 甲烷 乙烯 苯 石油、煤、天然氣的綜合利用課后強(qiáng)化作業(yè) 新人教版 一、選擇題 1．(xx山西省四校高三上學(xué)期聯(lián)考(二))如圖是常見(jiàn)四種有機(jī)物的比例模型示意圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．甲能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 B．乙可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使溴水褪色 C．丙中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵 D．丁在稀硫酸作用下可與乙酸發(fā)生取代反應(yīng) 答案：C 2．(xx福建卷7)下列關(guān)于有機(jī)化合物的說(shuō)法正確的是(　　) A．乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以區(qū)別 B．戊烷(C5H12)有兩種同分異構(gòu)體 C．乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳雙鍵 D．糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)均可發(fā)生水解反應(yīng) 解析：熟悉物質(zhì)結(jié)構(gòu)并結(jié)合課本基本內(nèi)容解答。A.乙酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)有氣體放出，乙酸乙酯中加入碳酸鈉溶液分層，上層為油狀液體，可以區(qū)別。B.戊烷有正戊烷、異戊烷和新戊烷三種同分異構(gòu)體。C.聚氯乙烯中不存在碳碳雙鍵，苯分子中也不存在碳碳雙鍵，苯分子中的碳碳鍵是一種介于雙鍵和單鍵之間的特殊化學(xué)鍵。D.糖類(lèi)中的單糖(如葡萄糖、果糖)不能發(fā)生水解反應(yīng)。 答案：A 點(diǎn)撥：知識(shí)：本題主要考查考生對(duì)常見(jiàn)有機(jī)化合物的認(rèn)識(shí)。試題難度：較小。 3．(xx西安模擬)以下有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述正確的是(　　) A．甲苯分子中的所有原子可能共平面 B． CH2==CH—C6H5分子中的所有原子可能共平面 C．乙烷分子中的所有原子可能共平面 D．二氯甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu) 解析：由于甲苯、乙烷分子中含—CH3，碳原子四個(gè)鍵為空間四面體結(jié)構(gòu)，不可能全部共面；苯和乙烯均為平面結(jié)構(gòu)，故苯乙烯分子中的所有原子可能共平面；二氯甲烷分子中C—H與C—Cl不相同，故不可能為正四面體結(jié)構(gòu)。 答案：B 4．(xx全國(guó)課標(biāo)Ⅱ8)下列敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．苯與濃硝酸、濃硫酸共熱并保持55～60℃反應(yīng)生成硝基苯 B．苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷 C．乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成1,2－二溴乙烷 D．甲苯與氯氣在光照下反應(yīng)主要生成2,4－二氯甲苯 解析：根據(jù)苯、苯乙烯、乙烯和甲苯的性質(zhì)分析各選項(xiàng)。A項(xiàng)，苯與濃硝酸在濃硫酸作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成硝基苯；B項(xiàng)，苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故可以在合適條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成；C項(xiàng)，乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成Br－CH2－CH2－Br；D項(xiàng)，甲苯與氯氣在光照條件下主要發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)。 答案：D 點(diǎn)撥：知識(shí)：苯的硝化反應(yīng)、苯乙烯的加成反應(yīng)、乙烯的加成反應(yīng)和鹵代烴的簡(jiǎn)單命名、甲苯的性質(zhì)。能力：根據(jù)教材上學(xué)過(guò)的典型有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和性質(zhì)，分析和掌握含有相同官能團(tuán)的有機(jī)物的性質(zhì)的能力，考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。試題難度：中等。 5．(xx四川省成都市高三模擬(一))下列各組物質(zhì)的反應(yīng)，有機(jī)產(chǎn)物中沒(méi)有同分異物體的是(　　) A．CH3CH＝CH2與HBr B． (濃H2SO4,170℃) C．CH3CH＝CHCH3與HBr D．光照條件下CH3CH3與Cl2 答案：C 6．1 mol某烴在氧氣中充分燃燒，需要消耗氧氣179.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。它在光照的條件下與氯氣反應(yīng)能生成三種不同的一氯取代物，該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是(　　) 解析：由“CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O”依題意：x＋＝，則x＋＝8，即x＝8－，y只能取4的整數(shù)倍數(shù)值討論，只有當(dāng)y＝12，x＝5時(shí)符合題意。該烴的分子式：C5H12，在B、C、D三項(xiàng)中烴的一氯代物分別有3種、4種、1種，故選B。 答案：B 7．為了證明液溴與苯發(fā)生的反應(yīng)是取代反應(yīng)，有如圖所示裝置。則裝置A中盛有的物質(zhì)是(　　) A．水 B．NaOH溶液 C．CCl4 D．NaI溶液 解析：苯與Br2取代反應(yīng)可生成HBr，而若發(fā)生加成反應(yīng)，則無(wú)HBr生成，可借助是否生成HBr，證明反應(yīng)是否為取代反應(yīng)，A的作用是除去揮發(fā)出的溴，但不吸收HBr。 答案：C 8．(xx河北省普通高中高三質(zhì)監(jiān))某烴的相對(duì)分子質(zhì)量為86，分子中含有1個(gè)—CH2—、1個(gè)和若干個(gè)—CH3，該烴的一氯代物有(　　) A．3種　　B．4種　　C．5種　　D．6種 解析：8612＝7……2，故其分子式為C6H14，根據(jù)“分子中含有1個(gè)—CH2—、1個(gè)和若干個(gè)—CH3”可知該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，其一氯代物有三種。 答案：A 9．(xx廣州模擬)下列說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．乙烯使溴的CCl4溶液褪色的反應(yīng)方程式是CH2==CH2＋Br2―→CH3CHBr2 B．石油的催化裂化既能提高汽油產(chǎn)量，又能提高汽油的質(zhì)量 C．石油的裂解和裂化都是化學(xué)變化，但二者的目的不一樣 D．異丁烷與正丁烷互為同分異構(gòu)體 解析：方程式錯(cuò)誤，生成物應(yīng)為CH2BrCH2Br，A不正確；石油催化裂化既能提高汽油的產(chǎn)量又能提高汽油的質(zhì)量，裂解是深度裂化，以獲取化工原料乙烯、丙烯、丁烯為生產(chǎn)目的，B、C正確。異丁烷與正丁烷分子式相同，均為C4H10，分子結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，D正確。 答案：A 10．(xx福建高考)下列關(guān)于有機(jī)物的敘述正確的是(　　) A．乙醇不能發(fā)生取代反應(yīng) B．C4H10有三種同分異構(gòu)體 C．氨基酸、淀粉均屬于高分子化合物 D．乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鑒別 解析：選項(xiàng)A，乙醇能和乙酸發(fā)生取代反應(yīng)，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，C4H10有正丁烷、異丁烷兩種同分異構(gòu)體，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，氨基酸不是高分子化合物，C錯(cuò)誤。 答案：D 11．苯環(huán)實(shí)際上不具有碳碳單鍵和雙鍵的簡(jiǎn)單交替結(jié)構(gòu)，下列均不可作為證據(jù)證明這一事實(shí)的一組是(　　) ①苯的間位二元取代物只有一種　②苯的對(duì)位二元取代物只有一種?、郾椒肿又刑继兼I的鍵長(zhǎng)(即分子中兩個(gè)成鍵的原子的核間距離)均相等?、鼙讲荒苁顾嵝訩MnO4溶液褪色?、荼侥茉诩訜岷痛呋瘎┐嬖诘臈l件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷?、薇皆诖呋瘎┐嬖诘臈l件下同液溴發(fā)生取代反應(yīng) A．①②⑤ B．②③④ C．①②⑥ D．②⑤⑥ 解析：①苯分子結(jié)構(gòu)中若單、雙鍵交替出現(xiàn)，則苯的間位二元取代物也只有一種結(jié)構(gòu)，因此不能用以說(shuō)明苯環(huán)不存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)。②如果苯環(huán)存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)，其對(duì)位二元取代物也只有一種，所以②不可以作為證據(jù)。③如果苯環(huán)是單、雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，由于碳碳單鍵的鍵長(zhǎng)和碳碳雙鍵的鍵長(zhǎng)不等，所以苯環(huán)就不可能是平面正六邊形結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，苯環(huán)中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的共價(jià)鍵。④苯環(huán)中如存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)就存在碳碳雙鍵，就會(huì)使酸性KMnO4溶液褪色。而實(shí)驗(yàn)證實(shí)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，這就證明苯環(huán)中不存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)。⑤苯與H2加成生成環(huán)己烷，可說(shuō)明不飽和鍵的存在，不能作為判斷依據(jù)。⑥苯與液溴不發(fā)生加成反應(yīng)，但可取代，可以作為判斷依據(jù)。 答案：A 12．某氣態(tài)烷烴和氣態(tài)單烯烴組成的混合氣體是同種狀況下H2密度的13倍，取標(biāo)準(zhǔn)狀況下該混合氣體4.48 L，通入足量溴水中，溴水增重2.8 g，此兩種烴是(　　) A．甲烷和丙烯 B．甲烷和丁烯 C．乙烷和乙烯 D．乙烯和丁烯 解析：據(jù)混合氣體對(duì)H2的密度可以求出其相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)為：213＝26，則兩種烴的相對(duì)分子質(zhì)量都為26，或一個(gè)大于26、一個(gè)小于26，所有烴中只有甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量小于26，所以必有甲烷。溴水增重的量為吸收烯烴的量。 m混＝26 g/mol＝5.2 g m(CH4)＝5.2 g－2.8 g＝2.4 g n(CH4)＝＝0.15 mol n(烯)＝0.2 mol－0.15 mol ＝0.05 mol M(烯)＝＝56 g/mol 據(jù)CnH2n得：12n＋2n＝56，所以n＝4。 答案：B 13．(2011濰坊一模)角鯊烯是一種高度不飽和烴類(lèi)化合物，最初是從鯊魚(yú)的肝油中發(fā)現(xiàn)的，分子中含有多個(gè)雙鍵，分子式為C30H50，具有生物氧化還原作用，從而增強(qiáng)機(jī)體的耐力與改善心臟功能的作用，可用于癌癥的防治，是一種無(wú)毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物質(zhì)。下列敘述中正確的是(　　) ①能使酸性KMnO4溶液褪色　②能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)?、劢酋徬┲缓肌鋬煞N元素?、芙酋徬┮妆谎趸? A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 解析：角鯊烯是一種高度不飽和烴類(lèi)化合物，分子中含有多個(gè)雙鍵，所以易被氧化、可以被酸性KMnO4溶液氧化使之褪色、可以發(fā)生加成反應(yīng)，D正確。 答案：D 14．100℃時(shí)，兩種烴蒸氣組成的混合氣體完全燃燒后所得CO2和H2O的物質(zhì)的量隨混合烴的總物質(zhì)的量變化如圖所示，則下列對(duì)該混合烴組成的判斷正確的是(　　) 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：由圖像中的線性關(guān)系，選取混合烴的總物質(zhì)的量為1 mol作研究，生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量分別為1.6 mol和2 mol，故其平均分子組成為C1.6H4，由于碳原子數(shù)小于1.6的烴只有甲烷一種，因此一定含有甲烷。CH4分子中含4個(gè)氫原子，故另一種分子中一定含4個(gè)氫原子，且其碳原子數(shù)大于1.6，故可能是乙烯、一定不含有苯。 答案：A 15．(xx陜西西安質(zhì)檢)分子中碳與氫兩元素的質(zhì)量比為24:5的烴的一氯代物共有(　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 解析：碳?xì)滟|(zhì)量比為245的烴，其碳原子與氫原子的個(gè)數(shù)比為2:5，故分子式為C4H10(丁烷)。正丁烷和異丁烷的一氯代物各有兩種，共4種。 答案：C 二、非選擇題 16．已知，可簡(jiǎn)寫(xiě)為。降冰片烯的分子結(jié)構(gòu)可表示為：。 (1)降冰片烯屬于________。 a．環(huán)烴 b．不飽和烴 c．烷烴 d．芳香烴 (2)降冰片烯的分子式為_(kāi)_________________。 (3)降冰片烯的一種同分異構(gòu)體(含有一個(gè)六元環(huán)的單環(huán)化合物)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________。 (4)降冰片烯不具有的性質(zhì)是________。 a．能溶于水 b．能發(fā)生氧化反應(yīng) c．能發(fā)生加成反應(yīng) d．常溫常壓下為氣體 解析：(1)降冰片烯分子中只含C、H兩種元素，屬于烴，又有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，自然屬于環(huán)烴，不屬于鏈烴；分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵，屬于不飽和烴，不屬于烷烴；分子中沒(méi)有苯環(huán)，不屬于芳香烴。 (2)容易看出，降冰片烯分子中含有7個(gè)碳原子，根據(jù)C為4價(jià)的原則，不足4根短線的用氫原子補(bǔ)足，其分子式為C7H10。 (3)從碳原子來(lái)分析，1個(gè)六元環(huán)已經(jīng)占去了6個(gè)C，因此，除了1個(gè)六元環(huán)外，還應(yīng)該有1個(gè)甲基，由于甲基上有3個(gè)氫原子，因而該六元環(huán)上還有7個(gè)氫原子，必然含有兩個(gè)雙鍵才符合題意。 (4)大部分有機(jī)物難溶于水，降冰片烯也不例外，降冰片烯分子中含有碳碳雙鍵，可以被高錳酸鉀酸性溶液氧化，也能與溴水等發(fā)生加成反應(yīng)，根據(jù)常識(shí)，常溫常壓下為氣態(tài)的烴一般含碳原子數(shù)小于5，因此，降冰片烯在常溫常壓下不可能為氣體。 答案：(1)ab　(2)C7H10 (3) (其他合理答案也可)　(4)ad 17．實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的反應(yīng)原理為CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O，反應(yīng)時(shí)，常因溫度過(guò)高而使乙醇和濃H2SO4反應(yīng)生成少量的SO2，有人設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)確認(rèn)上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫。 試回答下列問(wèn)題： (1)圖中①②③④裝置盛放的試劑分別是(填標(biāo)號(hào))： ①________，②________，③________，④________。 A．品紅溶液 B．NaOH溶液 C．濃硫酸 D．酸性高錳酸鉀溶液 (2)能說(shuō)明SO2存在的現(xiàn)象是 ___________________________________。 (3)能說(shuō)明裝置②的目的是 ___________________________________。 (4)使用裝置③的目的是___________________________________ ___________________________________。 (5)確證乙烯存在的現(xiàn)象是 ___________________________________。 解析：SO2和乙烯的共同性質(zhì)都能使酸性高錳酸鉀溶液或溴水褪色，而驗(yàn)證乙烯只能用此性質(zhì)，所以必須首先驗(yàn)證并除去SO2，再驗(yàn)證乙烯。SO2可與NaOH溶液反應(yīng)，而乙烯則不能與NaOH溶液反應(yīng)，所以除SO2可用NaOH溶液，驗(yàn)證二氧化硫用品紅溶液。裝置①是為驗(yàn)證混合氣體中有二氧化硫(品紅溶液褪色)，裝置②是充分除去SO2(NaOH溶液)，裝置③是為了驗(yàn)證混合氣體中的SO2已除盡(品紅溶液不褪色)，裝置④是為了驗(yàn)證混合氣體中含有乙烯(酸性高錳酸鉀溶液褪色)。 答案：(1)①A?、贐　③A?、蹹 (2)裝置①中品紅溶液褪色 (3)除去SO2氣體以免干擾乙烯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn) (4)檢驗(yàn)SO2是否除盡 (5)裝置③中的品紅溶液不褪色，裝置④中酸性高錳酸鉀溶液褪色 18．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下： 根據(jù)要求填空： (1)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③________。 (2)設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)________。 (3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是 ___________________________________。 (4)E裝置的作用是________(填編號(hào))。 A．收集氣體 B．吸收氯氣 C．防止倒吸 D．吸收氯化氫 (5)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為_(kāi)_______，該裝置還有缺陷，原因是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為_(kāi)_______(填編號(hào))。 A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4 解析：(1)濃H2SO4吸水，可干燥混合氣體； (2)Cl2和CH4在漫射光條件下發(fā)生如下反應(yīng)： CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl；CH4＋3Cl2CHCl3＋3HCl；CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。所以V(Cl2)/V(CH4)≥4時(shí)生成氯化氫最多，故x≥4。 (3)過(guò)量的氯氣進(jìn)入D裝置，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，所以D裝置可以吸收過(guò)量的Cl2。 (4)E為防倒吸裝置，燒杯中含H2O，可吸收HCl。 (5)鹽酸與有機(jī)物不互溶，故可用分液法，尾氣為氣體，故尾氣成分是多余的CH4和產(chǎn)物CH3Cl。 答案：(1)干燥混合氣體　(2)大于或等于4 (3)吸收過(guò)量的氯氣　(4)C、D　(5)分液　A、B 19. 中油網(wǎng)消息：中國(guó)工程院院士、國(guó)土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局首席科學(xué)家表示，按照計(jì)劃，中國(guó)在xx年5月在南海北部陸坡已圈定井位實(shí)施鉆探工作，實(shí)現(xiàn)可燃冰實(shí)物樣品“零突破”。 從能源的角度看，“可燃冰”可被視為被高度壓縮的天然氣資源，是天然氣能量密度的2～5倍；“可燃冰”清潔無(wú)污染，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何廢棄物?？扇急腥N結(jié)構(gòu)，如上圖所示分別是結(jié)構(gòu)Ⅰ、結(jié)構(gòu)Ⅱ和結(jié)構(gòu)H。 (1)試根據(jù)題意，寫(xiě)出其化學(xué)式。 (2)結(jié)構(gòu)H型“可燃冰”單晶是由34個(gè)水分子通過(guò)氫鍵連接而形成的結(jié)構(gòu)，其中4種不同的空隙中：假定3個(gè)空隙各囚禁一個(gè)CH4,2個(gè)空隙各囚禁一個(gè)C2H6和1個(gè)空隙囚禁C4H10，其余空隙為中空的。77.8 g這種結(jié)構(gòu)的可燃冰中的氣體全部釋放出來(lái)，完全燃燒其中的可燃?xì)怏w，可產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______kJ。(已知燃燒熱：CH4：890 kJ/mol；C2H6：1190 kJ/mol；C4H10：2900 kJ/mol) 解析：(1)由結(jié)構(gòu)Ⅰ的有關(guān)說(shuō)明可知，Ⅰ中水的總分子數(shù)為：(46＋2)＝48個(gè)，甲烷分子為6個(gè)。n(CH4):n(H2O)＝6:48＝1:8，Ⅰ的化學(xué)式為：CH48H2O；同理，Ⅱ的化學(xué)式為C2H67H2O。 (2)H中水分子總數(shù)為34，其中有3個(gè)CH4,2個(gè)C2H6,1個(gè)C4H10。H可寫(xiě)成化學(xué)式：3CH42C2H6C4H1034H2O，H的摩爾質(zhì)量為778 g/mol,77.8 g H的物質(zhì)的量為＝0.1 mol，產(chǎn)生的熱量＝0.3890＋0.21190＋0.12900＝795(kJ)。 答案：(1)8　7　(2)795