2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第九章 第1講 甲烷、乙烯、苯　煤、石油、天然氣的綜合利用 新人教版.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第九章 第1講 甲烷、乙烯、苯　煤、石油、天然氣的綜合利用 新人教版 [考綱要求]　1.了解甲烷、乙烯、苯等有機(jī)化合物的主要性質(zhì)及發(fā)生反應(yīng)的類型。2.了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征及同分異構(gòu)現(xiàn)象。3.了解煤、石油、天然氣綜合利用的意義。 考點(diǎn)一　幾種常見烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．完成甲烷、乙烯和苯的比較表 甲烷 乙烯 苯 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 CH4 CH2===CH2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 只含單鍵的飽和烴 含碳碳雙鍵的不飽和鏈烴 環(huán)上碳碳鍵等同，介于“C===C”與“C—C”之間的芳香烴 物理性質(zhì) 無色氣體，難溶于水 無色液體 化學(xué)性質(zhì) 燃燒 易燃，完全燃燒生成CO2和H2O 溴 不反應(yīng) 加成反應(yīng) 在Fe粉作用下發(fā)生取代反應(yīng) KMnO4(H＋) 不反應(yīng) 氧化反應(yīng) 不反應(yīng) 主要反應(yīng)類型 取代 加成、聚合 加成、取代 2．甲烷、乙烯和苯發(fā)生反應(yīng)的類型 (1)取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。 ①完成甲烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式： ②完成下列關(guān)于苯的取代反應(yīng)的化學(xué)方程式 (2)加成反應(yīng) ①定義：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。 ②乙烯與溴水、H2、HCl、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 ③加聚反應(yīng)： 合成聚乙烯塑料的化學(xué)方程式為 nCH2===CH2CH2CH2。 深度思考 1．怎樣用實(shí)驗(yàn)證明甲烷是由碳、氫兩種元素形成的？ 答案　在空氣中點(diǎn)燃甲烷，在火焰的上方罩一個(gè)干燥、潔凈的燒杯，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)壁有水珠凝結(jié)，證明甲烷中有氫元素，然后迅速將燒杯倒轉(zhuǎn)過來，向燒杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁，證明甲烷中含有碳元素。 借題發(fā)揮　燃燒法不僅能檢驗(yàn)有機(jī)物中含有C、H元素，還能通過計(jì)算確定其是否含有其他元素。 2．乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理是否相同？能否用酸性KMnO4溶液鑒別CH4和CH2===CH2? 答案　褪色原理不相同，前者是發(fā)生了加成反應(yīng)，后者是被酸性高錳酸鉀溶液氧化。由于CH4與酸性KMnO4溶液不發(fā)生反應(yīng)，而CH2===CH2能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO4溶液鑒別二者。 3．結(jié)合苯的物理性質(zhì)探究如何用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來證明分液漏斗內(nèi)苯與水的混合物中哪一層為苯層？ 答案　取分液漏斗內(nèi)下層液體適量于一小試管中，然后向小試管中加入少量水，若液體不分層，證明分液漏斗中下層液體為水，上層液體為苯，若液體分層，則分液漏斗內(nèi)下層液體為苯。 題組一　利用教材習(xí)題，回扣烴的性質(zhì) 1．(必修2P64－2改編)下列物質(zhì)在一定條件下，可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是 (　　) ①氯氣　②溴水?、垩鯕狻、芩嵝訩MnO4溶液 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 答案　A 2．(必修2P72－5)能通過化學(xué)反應(yīng)使溴水褪色，又能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是(　　) A．苯 B．氯化鐵 C．乙烷 D．乙烯 答案　D 3．(必修2P72－6)利用下列反應(yīng)不能制得括號(hào)中純凈物質(zhì)的是 (　　) A．乙烯與氯氣加成(1,2二氯乙烷) B．乙烯與水加成(乙醇) C．等物質(zhì)的量的氯氣與乙烷在光照條件下反應(yīng)(氯乙烷) D．氯氣與苯用氯化鐵作催化劑反應(yīng)(氯苯) 答案　C 題組二　烴的反應(yīng)類型面面觀 4．(必修2P72－7改編)下列過程中所發(fā)生的化學(xué)變化屬于取代反應(yīng)的是 (　　) ①光照射甲烷與氯氣的混合氣體 ②乙烯通入溴水中 ③在鎳作催化劑的條件下，苯與氫氣反應(yīng) ④苯與液溴混合后撒入鐵粉 A．①② B．①③ C．②④ D．①④ 答案　D 5．(必修2P85－6)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HO—CH2CH===CHCH2—COOH，該有機(jī)物不可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是 (　　) A．水解 B．酯化 C．加成 D．氧化 答案　A 6．有機(jī)化學(xué)中的反應(yīng)類型較多，將下列反應(yīng)歸類。(填寫序號(hào)) ①由乙烯制氯乙烷　②乙烷在氧氣中燃燒?、垡蚁┦逛宓乃穆然既芤和噬、芤蚁┦顾嵝愿咤i酸鉀溶液褪色?、萦梢蚁┲凭垡蚁、藜淄榕c氯氣在光照的條件下反應(yīng) 其中屬于取代反應(yīng)的是__________； 屬于氧化反應(yīng)的是__________； 屬于加成反應(yīng)的是____________； 屬于聚合反應(yīng)的是__________。 思路點(diǎn)撥　解答本題要注意以下三點(diǎn)： (1)烷烴只能發(fā)生取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)(燃燒)。 (2)烯烴能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)(與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)、燃燒)、加聚反應(yīng)。 (3)根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)物、生成物進(jìn)行判斷。 答案?、蕖、冖堋、佗邸、? 解析?、偈且蚁┡c氯化氫的加成反應(yīng)；②是烷烴與氧氣的氧化反應(yīng)(燃燒)；③是乙烯與溴的加成反應(yīng)；④是乙烯與酸性高錳酸鉀的氧化反應(yīng)；⑤是乙烯的加成聚合反應(yīng)；⑥是烷烴與鹵素的光照取代反應(yīng)。 7．若要將0.6 mol甲烷完全和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，并且生成相同物質(zhì)的量的四種取代物，則需要氯氣的物質(zhì)的量為 (　　) A．2.5 mol B．4.5 mol C．0.6 mol D．1.5 mol 答案　D 解析　本題考查甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的本質(zhì)。光照下，甲烷與氯氣發(fā)生多次取代反應(yīng)，分別生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，每生成1 mol上述有機(jī)物耗氯氣依次為1 mol，2 mol,3 mol,4 mol。設(shè)生成四種氯代物物質(zhì)的量都為x mol,4x mol＝0.60 mol，x＝0.15，n(Cl2)＝0.15 mol1＋0.15 mol2＋0.15 mol3＋0.15 mol4＝1.5 mol，選D選項(xiàng)。 易誤警示　Cl2與CH4的取代反應(yīng)，1 mol Cl2只取代1 mol H原子。  　輕松突破取代反應(yīng)、加成反應(yīng) 取代反應(yīng) 加成反應(yīng) 概念 有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng) 有機(jī)物分子中不飽和鍵兩端的原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng) 特點(diǎn) 有上有下或斷一下一上一(斷了一個(gè)化學(xué)鍵，下來一個(gè)原子或原子團(tuán)，上去一個(gè)原子或原子團(tuán)) 只上不下或斷一加二，從哪里斷從哪里加(斷了一個(gè)化學(xué)鍵，加上兩個(gè)原子或原子團(tuán)，應(yīng)該加在斷鍵兩端的不飽和碳原子上) 反應(yīng)前后分子數(shù)目 一般相等 減少 考點(diǎn)二　碳的成鍵特征與同分異構(gòu)體 1．有機(jī)物中碳原子的成鍵特征 (1)碳原子的最外層有4個(gè)電子，可與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，而且碳碳原子之間也能相互形成共價(jià)鍵； (2)碳原子不僅可以形成單鍵，還可以形成雙鍵或三鍵； (3)多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合形成碳鏈，也可以形成碳環(huán)，碳鏈或碳環(huán)上還可以連有支鏈。 2．同系物 (1)定義：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。 (2)烷烴同系物：分子式都符合CnH2n＋2，如CH4、CH3CH3、互為同系物。 (3)同系物的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)呈現(xiàn)一定的遞變規(guī)律。 3．同分異構(gòu)體 (1)具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的化合物互稱為同分異構(gòu)體。 (2)常見烷烴的同分異構(gòu)體 甲烷、乙烷、丙烷無同分異構(gòu)現(xiàn)象；丁烷的同分異構(gòu)體有2種；戊烷的同分異構(gòu)體有3種。 深度思考 1．已知甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu)，根據(jù)烷烴的碳原子連接情況分析，碳原子是否處于一條直線？ 答案　CH4分子中的C—H鍵夾角為10928′，而不是180，因此，當(dāng)碳原子數(shù)≥3時(shí)，碳原子并不在一條直線上，而是呈鋸齒狀。 2．由CH4、C2H4、的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析、分子內(nèi)所有原子是否均在同一平面上？ 答案　CH4分子為正四面體形結(jié)構(gòu)，C2H4分子為平面結(jié)構(gòu)，為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，因此分子中所有原子不可能共平面，分子中所有原子可能共平面。 題組一　突破有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu) 1．(xx海南，7改編)下列化合物的分子中，所有原子都處于同一平面的有 (　　) A．乙烷 B．甲苯 C．氯乙苯 D．四氯乙烯 答案　D 解析　為四面體形結(jié)構(gòu)，乙烷和甲苯分子中都含有，分子中所有原子不可能處于同一平面內(nèi)。四氯乙烯可看作乙烯分子中的四個(gè)H原子被四個(gè)Cl原子取代形成的，則四氯乙烯分子中所有原子均處于同一平面內(nèi)。 2．(xx上海，4)下列有關(guān)化學(xué)用語能確定為丙烯的是 (　　) A. B．C3H6 C． D．CH2===CH3CH 答案　D 解析　A項(xiàng)也可能是其他有機(jī)化合物(如CF2===CF—CF3)的球棍模型；B項(xiàng)也可能是環(huán)丙烷()的分子式；丙烯的電子式為，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，所以答案選D。  突破有機(jī)物分子中原子共線與共面 1．找準(zhǔn)共線、共面基準(zhǔn)點(diǎn) (1)如共面型及分子中所有原子均在同一平面上。 (2)正四面體(或四面體型) 分子中所有原子不可能都在同一平面上。 2．學(xué)會(huì)一種方法、一種思想 (1)展開空間構(gòu)型法。其他有機(jī)物可看作由以上三種典型分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后的產(chǎn)物，但這三種分子的空間結(jié)構(gòu)基本不變。如CH2===CHCl，可看作Cl原子代替了原來乙烯分子中H原子的位置，故六個(gè)原子都在同一平面上。 (2)單鍵旋轉(zhuǎn)思想。三種典型框架上的取代基可以以“C—C”為軸旋轉(zhuǎn)。例如，，因①鍵可以旋轉(zhuǎn)，故的平面可能和確定的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。 題組二　“六式”表示有機(jī)物 3．Ⅰ.如圖所示是幾種烷烴的球棍模型，試回答下列問題： (1)A、B、C三者的關(guān)系是____________。 (2)A的分子式為__________，C的名稱為__________。 (3)寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__________________________________。 Ⅱ. 以上各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，哪一種更能反映其真實(shí)的存在狀況？________。 答案?、?(1)同系物　(2)C2H6　丁烷 (3) 　Ⅱ.D 解析?、?烷烴由C和H元素組成，大球表示C，小球表示H，其通式為CnH2n＋2，所以A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者的關(guān)系為碳原子數(shù)不同的烷烴，應(yīng)屬同系物。(2)C的名稱為丁烷。(3)丁烷的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，叫異丁烷。 Ⅱ.比例模型表示的是原子的相對(duì)大小及連接形式，更接近分子的真實(shí)結(jié)構(gòu)。 題組三　判斷同分異構(gòu)體 4．氟利昂12是甲烷的氯、氟鹵代物，結(jié)構(gòu)式為。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．它有兩種同分異構(gòu)體 B．它是平面分子 C．它只有一種結(jié)構(gòu) D．它有4種同分異構(gòu)體 答案　C 5．分子式為C7H8，分子中含有苯環(huán)的烴的一氯代物有 (　　) A．3種 B．4種 C．5種 D．7種 答案　B 解析　依據(jù)信息可知該烴為，該有機(jī)物中等效氫為4種，分別為，其一氯代物有4種。 6．丁烷(分子式C4H10)廣泛應(yīng)用于家用液化石油氣，也用于打火機(jī)中作燃料，下列關(guān)于丁烷敘述不正確的是 (　　) A．在常溫下，C4H10是氣體 B．C4H10與CH4互為同系物 C．丁烷有正丁烷與異丁烷兩種同分異構(gòu)體 D．C4H10進(jìn)行一氯取代后生成兩種沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物 答案　D 解析　在常溫下，C4H10是氣體，C4H10與CH4均是烷烴，碳原子數(shù)不同，互為同系物，A、B均正確；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷()兩種同分異構(gòu)體，它們進(jìn)行一氯取代后共生成2＋2＝4種產(chǎn)物，故C正確，D錯(cuò)誤。 同分異構(gòu)體書寫及數(shù)目巧確定 1．記憶法 記住常見有機(jī)物的異構(gòu)體數(shù)。例如：甲烷、乙烷、丙烷均無異構(gòu)體，丁烷有2種，戊烷有3種。 2．替代法 例如：二氯苯C6H4Cl2的同分異構(gòu)體有3種，四氯苯的同分異構(gòu)體也有3種。 3．等效氫法 判斷有機(jī)物發(fā)生取代反應(yīng)后，能形成幾種同分異構(gòu)體的規(guī)律，可通過分析有幾種等效氫原子法(又稱對(duì)稱法)來得出結(jié)論。 (1)同一碳原子上的氫原子是等效的。 (2)同一碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的。 (3)處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的。(相當(dāng)于平面鏡成像時(shí)，物與像的關(guān)系) 4．具體步驟 如分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))數(shù)目的判斷。 步驟1：寫出C5H12的可能的碳骨架，有三種 C—C—C—C—C　　　　 步驟2：根據(jù)“等效氫原子法”確定氯原子取代的位置，并標(biāo)號(hào) 　　　　 步驟3：計(jì)算數(shù)目3＋4＋1＝8。 故C5H11Cl的同分異構(gòu)體有8種 考點(diǎn)三　煤、石油、天然氣的綜合利用 1．煤的綜合利用 煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，主要含有碳元素，還含有少量氫、 氧、氮、硫等元素。 (1)煤的干餾 ①原理：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程。煤的干餾是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程。 ②煤的干餾產(chǎn)物 a．焦?fàn)t氣，b.煤焦油，c.焦炭，d.粗氨水。 (2)煤的氣化 將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，目前主要方法是碳和水蒸氣反應(yīng)制水煤氣?；瘜W(xué)方程式為C＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。 (3)煤的液化 ①直接液化：煤＋氫氣液體燃料 ②間接液化：煤＋水水煤氣甲醇等 2．天然氣的綜合利用 (1)天然氣的主要成分是甲烷，它是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料。 (2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2 原理：CH4＋H2O(g)CO＋3H2。 3．石油的綜合利用 (1)石油的成分 石油主要是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。所含元素以碳、氫為主，還有少量N、S、P、O等。 (2)石油的加工 方法 過程 目的 分餾 把原油中各組分分離成沸點(diǎn)不同的分餾產(chǎn)物 獲得各種燃料用油 裂化 把相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴 得到更多的汽油等輕質(zhì)油 裂解 深度裂化，產(chǎn)物呈氣態(tài) 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、合成橡膠和合成纖維。 (2)聚合反應(yīng) 合成聚乙烯的化學(xué)方程式：nCH2===CH2CH2—CH2，單體為CH2===CH2，鏈節(jié)為—CH2—CH2—，聚合度為n。 深度思考 1．煤的干餾與石油分餾有何不同？ 答案　煤的干餾是在隔絕空氣加強(qiáng)熱的條件下發(fā)生的復(fù)雜的物理和化學(xué)變化的過程，而石油分餾是根據(jù)沸點(diǎn)不同將石油中各成分分離的過程，是物理變化。 2．為什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴？ 答案　由于裂化汽油中含有不飽和的烯烴，能與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能用于萃取溴水中的溴。 題組一　化石燃料的組成及綜合應(yīng)用 1．下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是 (　　) A．石油裂解得到的汽油是純凈物 B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng) C．天然氣是一種清潔的化石燃料 D．水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料 答案　C 解析　石油裂解的產(chǎn)物主要是液態(tài)烷烴和烯烴的混合物，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；烷烴不能發(fā)生聚合反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；水煤氣是煤氣化的產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．下列說法不正確的是 (　　) A．通過煤的干餾可以獲得焦炭 B．煤液化后可以得到甲醇 C．從萃取分液后溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分餾的方法 D．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸餾的方法把它們分離出來 答案　D 解析　煤中不含有苯和甲苯，而是在煤干餾的過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了苯和甲苯。 題組二　合成有機(jī)高分子 3．某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下，它是由許多分子中含雙鍵的物質(zhì)M相互加成而得，下列說法正確的是 (　　) A．該高分子化合物的鏈節(jié)為 B．該化合物的分子式是C3H3Cl3 C．形成該化合物的單體是CHCl===CHCl D．該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫為CHCl 答案　C 解析　碳碳單鍵是可以轉(zhuǎn)動(dòng)的，該高分子化合物是由許多重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元組成，這些重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元來源于含有雙鍵的物質(zhì)，即打開雙鍵中的一條共價(jià)鍵，形成重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，故M應(yīng)為CHCl===CHCl，即鏈節(jié)為，則該高分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫成CHCl—CHCl，其分子式可寫為CnHnCln或(CHCl)n。 4．食品保鮮膜按材質(zhì)分為聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等種類。PE保鮮膜可直接接觸食品，PVC保鮮膜則不能直接接觸食品，它對(duì)人體有潛在危害。下列有關(guān)敘述不正確的是 (　　) A．PE、PVC都屬于鏈狀高分子化合物，受熱易熔化 B．PE、PVC的單體都是不飽和烴，能使溴水褪色 C．焚燒PVC保鮮膜會(huì)放出有毒氣體如HCl D．廢棄的PE和PVC均可回收利用以減少白色污染 答案　B 解析　聚氯乙烯是氯乙烯單體通過聚合反應(yīng)而制備的，氯乙烯中含有氯原子，不是烴，而是烴的衍生物，B錯(cuò)。 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)聚乙烯可發(fā)生加成反應(yīng) () (xx福建理綜，6A) (2)乙烯和甲烷可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別 (√) (xx福建理綜，9D) (3)乙烯和苯都能與溴水反應(yīng) () (xx福建理綜，9A) 解析　苯不和溴水反應(yīng)。 (4)乙烯和乙烷都能發(fā)生加聚反應(yīng) () (xx廣東理綜，11A) 解析　乙烷不能發(fā)生加聚反應(yīng)。 (5)乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同 () (xx山東理綜，12A) 解析　乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，而苯萃取溴水中的溴使其褪色。 (6)苯不能使KMnO4溶液褪色，因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng) () (xx山東理綜，12D) 解析　苯能在O2中燃燒。 (7)用溴水鑒別苯和正己烷 () (xx廣東理綜，9A) 解析　均在上層顯橙色。 (8)甲烷和Cl2的反應(yīng)與乙烯和Br2的反應(yīng)屬于同一類型的反應(yīng) () (xx山東理綜，10B) 解析　前者屬于取代反應(yīng)，而后者屬于加成反應(yīng)。 (9)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鑒別 (√) (xx福建理綜，7D) 解析　乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，而甲烷不能。 (10)在濃硫酸存在下，苯與濃硝酸共熱生成硝基苯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng) (√) (xx福建理綜，8D) (11)甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷與苯和硝酸反應(yīng)生成硝基苯的反應(yīng)類型相同 (√) (xx山東理綜，11C) 解析　均屬取代反應(yīng)。 2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)石油和天然氣的主要成分都是碳?xì)浠衔? (√) (xx山東理綜，12B) (2)煤的干餾和石油的分餾均屬化學(xué)變化 () (xx山東理綜，9A) 解析　干餾屬于化學(xué)變化，分餾屬于物理變化。 (3)煤油可由石油分餾獲得，可用作燃料和保存少量金屬鈉 (√) (xx山東理綜，12C) (4)甲烷、乙烯和苯在工業(yè)上都可通過石油分餾得到 () (xx山東理綜，12C) (5)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量與質(zhì)量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴 (√) (xx浙江理綜，7D) (6)煤氣的主要成分是丁烷 () (xx海南，2C) 解析　煤氣的主要成分是CO和H2。 (7)石油是混合物，其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物 () (xx山東理綜，7D) 解析　石油的分餾產(chǎn)品汽油仍為混合物。 3．(xx上海，2)下列關(guān)于化石燃料的加工說法正確的是 (　　) A．石油裂化主要得到乙烯 B．石油分餾是化學(xué)變化，可得到汽油、煤油 C．煤干餾主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣 D．煤制煤氣是物理變化，是高效、清潔地利用煤的重要途徑 答案　C 4．判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)含5個(gè)碳原子的有機(jī)物，每個(gè)分子中最多可形成4個(gè)C—C單鍵 () (xx山東理綜，12D) 解析　形成環(huán)狀時(shí)，可形成5個(gè)C—C鍵。 (2)28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA (√) (xx新課標(biāo)全國(guó)卷，9B) 解析　乙烯、環(huán)丁烷的最簡(jiǎn)式為CH2，所以n(C)＝NA mol－1＝2NA。 (3)常溫下，4 g CH4含有nA個(gè)C—H共價(jià)鍵 (√) (xx廣東理綜，11A) 解析　4nA mol－1＝nA。 (4)常溫常壓下，7.0 g乙烯與丙烯的混合物中含有氫原子的數(shù)目為NA (√) (xx四川理綜，7B) 解析　n(H)＝2NA mol－1＝NA。 (5)苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明苯分子中沒有與乙烯分子中類似的碳碳雙鍵 (√) (xx山東理綜，11D) 解析　苯中碳碳鍵是介于雙鍵和單鍵之間一種獨(dú)特的化學(xué)鍵。 (6)C4H10有三種同分異構(gòu)體 () (xx福建理綜，7B) 解析　C4H10有正丁烷、異丁烷兩種同分異構(gòu)體。 5．(xx新課標(biāo)全國(guó)卷，8)分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))(　　) A．6種 B．7種 C．8種 D．9種 答案　C 解析　本題考查同分異構(gòu)體的書寫，意在考查考生的分析能力。戊烷的一氯取代物有8種，方式如下： 。 6．(xx海南，5)分子式為C10H14的單取代芳烴，其可能的結(jié)構(gòu)有 (　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 答案　C 1．下列說法中，不正確的是 (　　) A．有機(jī)化合物中每個(gè)碳原子最多能形成4個(gè)共價(jià)鍵 B．油脂、淀粉、蛋白質(zhì)在一定條件下都能發(fā)生水解 C．用溴水既可以鑒別甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯 D．乙烯和苯均能發(fā)生氧化反應(yīng)，說明乙烯和苯分子中均有碳碳雙鍵 答案　D 解析　苯分子中不存在碳碳雙鍵和碳碳單鍵，其碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵，故D錯(cuò)誤。 2．已知如下兩個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式。 (l)＋H2(g)―→ (l)　ΔH>0　 ① (l)＋2H2(g)―→ (l)　ΔH<0　 ② 下列說法不正確的是 (　　) A．反應(yīng)①、②都屬于加成反應(yīng) B．在通常條件下，反應(yīng)①、②都能自發(fā)進(jìn)行 C．反應(yīng)①吸熱、反應(yīng)②放熱的事實(shí)說明苯環(huán)中含有的并不是碳碳雙鍵 D．反應(yīng)①、②中的所有有機(jī)物均可使溴水褪色，但褪色原理不完全相同 答案　B 解析　反應(yīng)①、②的ΔS均小于0，根據(jù)ΔH－TΔS<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，可知反應(yīng)①在任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行，B錯(cuò)。 3．C7H7Cl的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體共有 (　　) A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 答案　B 解析　C7H7Cl的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體有、、、，共4種。 4．某烴有兩種或兩種以上的同分異構(gòu)體，其某一種同分異構(gòu)體的一氯代物只有一種，則這種烴可能是 (　　) ①分子中含有7個(gè)碳原子的芳香烴?、诜肿又泻?個(gè)碳原子的烷烴?、鄯肿又泻?2個(gè)氫原子的烷烴　④分子中含有8個(gè)碳原子的烷烴 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 答案　C 解析　分子中含有7個(gè)碳原子的芳香烴只有，其一氯代物有四種，①錯(cuò)；分子中含有4個(gè)碳原子的烷烴有CH3CH2CH2CH3、，其一氯代物均有兩種，②錯(cuò)；分子中含有12個(gè)氫原子的烷烴的分子式為C5H12，其同分異構(gòu)體有三種，其中的一氯代物只有一種，③對(duì)；分子中含有8個(gè)碳原子的烷烴的同分異構(gòu)體有兩種以上，其中的一氯代物只有一種，④對(duì)。C項(xiàng)正確。 5．下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)表示不正確的是 (　　) A．CH4的球棍模型示意圖為 B．丁烯的鍵線式為 C．乙醇的結(jié)構(gòu)式為 D．葡萄糖的最簡(jiǎn)式為CH2O 答案　A 解析　為甲烷的比例模型示意圖，A錯(cuò)。 6．下列有機(jī)反應(yīng)屬于同一反應(yīng)類型的是 (　　) A．甲烷制一氯甲烷、苯制硝基苯 B．苯制溴苯、乙烯制乙醇 C．乙醇制乙醛、乙醇和乙酸制乙酸乙酯 D．苯制環(huán)己烷、乙酸乙酯水解 答案　A 解析　苯制溴苯為取代反應(yīng)，乙烯制乙醇為加成反應(yīng)，B錯(cuò)；乙醇制乙醛為氧化反應(yīng)，乙醇和乙酸制乙酸乙酯為酯化(取代)反應(yīng)，C錯(cuò)；苯制環(huán)己烷為加成反應(yīng)，乙酸乙酯水解為取代反應(yīng)，D錯(cuò)。 7．下列敘述正確的是 (　　) A．屬于取代反應(yīng) B．可以用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯和己烷 C．淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖 D．丙烯分子中可能有8個(gè)原子處于同一平面 答案　C 解析　選項(xiàng)A中發(fā)生的是加成反應(yīng)；苯與己烷都不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，且苯與己烷的密度都比水小，故B錯(cuò)；丙烯中含有甲基，故不可能有8個(gè)原子在一個(gè)平面上，D錯(cuò)。 8．下列有水參與或生成的反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是 (　　) A．CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH B．＋HNO3＋H2O C．CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O D．CH3CH2Cl＋H2OCH3CH2OH＋HCl 答案　A 解析　A項(xiàng)中的反應(yīng)為加成反應(yīng)。 9．關(guān)于有機(jī)物的下列說法錯(cuò)誤的是 (　　) A．石油裂解能得到乙烯，乙烯是生產(chǎn)聚乙烯的原料 B．甲烷、苯都屬于烴，都不存在同分異構(gòu)體 C．葡萄糖可轉(zhuǎn)化為乙醇，乙醇氧化可得到乙醛 D．煤干餾是復(fù)雜的物理化學(xué)變化，石油分餾是物理變化 答案　B 解析　甲烷、苯都屬于烴，甲烷不存在同分異構(gòu)體，但苯存在同分異構(gòu)體，如CH≡C—CH2—CH2—C≡CH、CH3—C≡C—C≡C—CH3、 CH2===CH—CH===CH—C≡CH等，B錯(cuò)。 10．下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是 (　　) A．煤中含有苯 B．甲烷、氯仿、乙烯和苯都屬于烴 C．苯乙烯分子中所有原子可能在同一個(gè)平面上 D．乙烯和氫氣反應(yīng)不需要使用催化劑 答案　C 解析　煤通過干餾所得的煤焦油中含有苯，但煤中不含苯，A錯(cuò)；氯仿中含有氯原子，不屬于烴，B錯(cuò)；乙烯與氫氣反應(yīng)需要用Ni作催化劑，D錯(cuò)。 11．下列說法正確的是 (　　) A．氯乙烯、聚乙烯都是不飽和烴 B．聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 C．氯乙烯制取聚氯乙烯的反應(yīng)為nCH2===CHCl D．乙烯和聚乙烯都能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng) 答案　C 解析　氯乙烯含有氯元素，不屬于烴，而聚乙烯為飽和烴，A錯(cuò)；聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B錯(cuò)；乙烯含有碳碳雙鍵，能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)，但聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元為—CH2—CH2—，不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)，D錯(cuò)。 12．下列有關(guān)敘述不正確的是 (　　) A．等質(zhì)量的聚乙烯和乙烯燃燒消耗的氧氣相等 B．PVC的單體可由PE的單體與氯化氫加成制得 C．倡導(dǎo)人們?cè)谫徫飼r(shí)使用紙袋或布袋，最好不用塑料袋，是為了防止白色污染 D．鑒別PE和PVC時(shí)，可將其放入試管中加強(qiáng)熱，在試管口放置一濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙，若試紙變紅，則為PVC；若不變紅，則為PE 答案　B 解析　PE、PVC的單體分別為CH2===CH2、CH2===CHCl，CH2===CHCl可由乙炔與HCl加成制得，而乙烯與HCl加成生成CH3CH2Cl，B錯(cuò)。 13．觀察下圖，討論： (1)根據(jù)圖形，寫出這三種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________、__________________、________________。 (2)從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中，我們發(fā)現(xiàn)它們的相同點(diǎn)是________________，不同點(diǎn)是_____________________________________________________________________。 (3)三種物質(zhì)之間的關(guān)系為____________，三種物質(zhì)與甲烷的關(guān)系為____________。 答案　(1)CH3CH2CH2CH2CH3 　 (2)分子式相同，相對(duì)分子質(zhì)量相同　碳鏈結(jié)構(gòu)不同，碳原子排列不同 (3)互為同分異構(gòu)體　互為同系物 解析　三種物質(zhì)的分子式完全相同，但結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，與甲烷互為同系物。 14．為了驗(yàn)證凱庫勒有關(guān)苯環(huán)的觀點(diǎn)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。 ①按如圖所示的裝置圖連接好各儀器； ②檢驗(yàn)裝置的氣密性； ③在A中加入適量的苯和液溴的混合液體，再加入少量鐵粉，塞上橡皮塞，打開止水夾K1、K2、K3； ④待C中燒瓶收集滿氣體后，將導(dǎo)管b的下端插入燒杯里的水中，擠壓預(yù)先裝有水的膠頭滴管的膠頭，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 請(qǐng)回答下列問題。 (1)A中所發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型為______________，能證明凱庫勒觀點(diǎn)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象是____________________________________________________________。 (2)裝置B的作用是__________________________________________________。 (3)C中燒瓶的容積為500 mL，收集氣體時(shí)，由于空氣未排盡，最終水未充滿燒瓶，假設(shè)燒瓶中混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為37.9，則實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，進(jìn)入燒瓶中的水的體積為__________mL(空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29)。 (4)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)A、B、C三個(gè)裝置的氣密性進(jìn)行逐一檢查，則檢查裝置C氣密性的操作為______________________________________________________________。 答案　(1)取代反應(yīng)　C中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象 (2)除去未反應(yīng)的苯蒸氣和溴蒸氣　(3)450 (4)關(guān)閉K2，打開K3，將裝置C中導(dǎo)管b的下端插入水中，雙手捂熱燒瓶，若觀察到導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，則說明裝置C的氣密性良好 解析　如果苯分子中碳碳間以單、雙鍵交替結(jié)合成環(huán)狀，就應(yīng)有烯烴的性質(zhì)，如與溴發(fā)生加成反應(yīng)等，而不會(huì)與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成HBr。而在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，通過在圓底燒瓶C內(nèi)觀察到“噴泉”現(xiàn)象，說明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)，有HBr生成，從而證明凱庫勒的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。燒瓶C中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為37.92＝75.8，利用十字交叉法可求得空氣與HBr氣體的體積之比為1∶9，即HBr的體積為500 mL9/10＝450 mL。 15．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)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下： 根據(jù)要求回答： (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________(填序號(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________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為________(填序號(hào))。 A．CH4　B．CH3Cl　C．CH2Cl2　D．CHCl3　E．CCl4 答案　(1)干燥混合氣體　(2)大于或等于4 (3)吸收過量的氯氣　(4)CD (5)分液　AB 解析　(1)濃H2SO4吸水，可干燥混合氣體； (2)CH4和Cl2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裝置可以吸收過量的Cl2。 (4)E為防倒吸裝置，燒杯中含有水，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。