高考化学分类解析二十一烃.docx
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高考化学分类解析二十一烃
高考化学分类解析（二十一）——烃
●考点阐释
1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。
碳原子彼此连接的可能形式。
2.理解基团、官能团、同分异构、同系列等概念。
能够识别结构式（结构简式）中各原子的连接次序、方式、基团和官能团。
能够辨认同系物和列举异构体。
掌握烷烃的命名原则。
3.以一些典型的烃类化合物为例，了解有机化合物的基本碳架结构。
掌握各类烃（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃）中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用。
4.了解有机物的主要来源。
了解石油化工、煤化工、农副产品化工、资源综合利用及污染、环保的概念。
●试题类编
（一）选择题
1.（2003年春，6）从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过
A.加成反应B.取代反应C.聚合反应D.催化裂化反应
2.（2003年春，7）某些不合格的建筑装饰材料，会缓慢释放出浓度过高、影响健康的气体，这些气体最常见的是
A.二氧化氮B.二氧化硫
C.一氧化碳D.甲苯等有机物蒸气和甲醛
3.（2002年江苏综合，23）充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。
则X的分子式是
A.C10H16B.C11H14C.C12H18D.C13H20
4.（2002年河南，13）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
5.（2001年全国，1）为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料。
目前使用的清洁燃料主要有两类，一是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气。
这两类燃料的主要成分是
A.碳水化合物B.碳氢化合物C.氢气D.醇类
6.（2001年上海，17）2001年9月1日将执行的国家食品卫生标准规定，酱油中3—氯丙
醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不得超过1ppm。
相对分子质量为94.5的氯丙醇（不含
结构）共有
A.2种B.3种C.4种D.5种
7.（2001年上海，22）C8H18经多步裂化，最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体混合物。
该混合物的平均相对分子质量可能是
A.28B.30C.38D.40
8.（2000年全国，5）用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图，它属于
A.无机物B.烃
C.高分子化合物D.有机物
9.（2000年广东，3）室温时，下列液体的密度比纯水密度大的是
A.硝基苯B.浓氨水C.乙醇D.汽油
10.（2000年广东，8）在C3H9N中，N原子以三个单键与其他原子相连接，它具有的同分异构体数目为
A.1B.2C.3D.4
11.（2000年理科综合，10）下列各对物质中属于同分异构体的是
A.
C与
C
B.O2与O3
12.（2000年春，1）通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是
A.石油的产量B.乙烯的产量
C.合成纤维的产量D.硫酸的产量
13.（2000年春，13）萘环上的碳原子的编号如（Ⅰ）式，根据系统命名法，（Ⅱ）式可称为2—硝基萘，则化合物（Ⅲ）的名称应是
A.2，6—二甲基萘B.1，4—二甲基萘
C.4，7—二甲基萘D.1，6—二甲基萘
14.（1999年全国，17）下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是
15.（1998年全国，24）1，2，3—三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有如下2个异构体。
据此，可判断1，2，3，4，5—五氯环戊烷（假定五个碳原子也处于同一平面上）的异构体数是
A.4B.5C.6D.7
16.（1997年全国，20）两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。
下列各组混合烃中不符合条件的是
A.CH4、C2H4B.CH4、C3H6
C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H6
17.（1996年全国，15）某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是
A.C3H8B.C4H10
C.C5H12D.C6H14
18.（1996年全国，16）描述CH3—CH==CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中，正确的是
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
19.（1996年全国，23）120℃时，1体积某烃和4体积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子式中所含的碳原子数不可能是
A.1B.2C.3D.4
20.（1996年上海，23）mmolC2H2跟nmolH2在密闭容器内反应，当达到平衡时，生成pmolC2H4。
将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量是
A.（3m+n）molB.（
）mol
C.（3m+n+2p）molD.（
）mol
21.（1995年上海，2）在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是
A.液化气B.煤油C.煤饼D.木柴
22.（1995年上海，25）两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水，下列说法正确的是
A.混合气体中一定有甲烷
B.混合气体中一定是甲烷和乙烯
C.混合气体中一定没有乙烷
D.混合气体中一定有乙炔
（二）笔答题
23.（2001年全国，26）标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。
若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g。
（1）计算燃烧产物中水的质量。
（2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。
（3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式（只要求写出一组）。
24.（2001年上海，27）利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然脱硫时的化学方程式是。
（2）nmolCH4经一次转化后产生CO0.9nmol、产生H2mol（用含n的代数式表示）。
（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是________（多选扣分）。
（a）相似相溶原理（b）勒夏特列原理（c）酸碱中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于（写出CO2的一种重要用途）。
（5）整个流程有三处循环，一是Fe（OH）3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
25.（2000年上海，27）有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。
（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。
例如，加入CH3OC（CH3）3来生产“无铅汽油”。
CH3OC（CH3）3分子中必存在的原子间连接形式有_________（填写编号，多选倒扣）。
（2）天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一，天然气常和石油伴生，其主要的成分是_________。
能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是（填写编号，多选倒扣）。
①其一氯取代物不存在同分异构体②其二氯取代物不存在同分异构体
③它是非极性分子④它的键长和键角都相等
（3）1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50公里／小时行驶了40公里。
为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。
下列可供开发又较经济的制氢方法是
（填写编号，多选倒扣）。
①电解水②锌和稀硫酸反应③光解海水
其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是（写出其中一个）。
26.（2000年上海，30）某烃A，相对分子质量为140，其中碳的质量分数为0.857。
A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。
A在一定条件下氧化只生成G，G能使石蕊试液变红。
试写出：
（1）A的分子式。
（2）化合物A和G的结构简式：
A、G。
（3）与G同类的同分异构体（含G）可能有种。
27.（2000年上海，32）美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程，因而获得1999年诺贝尔化学奖。
激光有很多用途，例如波长为10.3微米的红外激光能切断B（CH3）3分子中的一个B—C键，使之与HBr发生取代反应：
而利用9.6微米的红外激光却能切断两个B—C键，并与HBr发生二元取代反应。
（1）试写出二元取代的化学方程式：
（2）现用5.6gB（CH3）3和9.72gHBr正好完全反应，则生成物中除了甲烷外，其他两种产物的物质的量之比为多少?
28.（2000年广东，26）
（1）今有A、B、C3种二甲苯；将它们分别进行一硝化反应，得到的产物分子式都是C8H9NO2，但A得到两种产物，B得到三种产物，C只得到一种产物。
由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构，请将字母填入结构式后面的括号中。
（2）请写出一个化合物的结构式。
它的分子式也是C8H9NO2，分子中有苯环，苯环上有三个取代基，其中之一为羧基，但并非上述二甲苯的硝化产物。
请任写一个：
。
29.（2000年春，30）烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成
请写出其他的4种结构简式：
、、、。
30.（1995年全国，36）
（1）已知某混合气体的体积分数分别为80.0%CH4、15.0％C2H4和5.00%C2H6。
请计算0.500mol该混合气体的质量和标准状况下的密度（g·L－1）。
（2）CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4、C2H6（水和其他反应产物忽略不计）。
取一定量CH4经催化氧化后得到一种混合气体，它在标准状况下的密度为0.780g·L－1。
已知反应中CH4消耗了20.0%，计算混合气体中C2H4的体积分数。
（本题计算过程中请保留3位有效数字）
31.（1994年全国，34）合成相对分子质量在2000～50000范围内具有确定结构的有机化合物是一个新研究领域。
1993年报导合成了两种烃A和B，其分子式分别为C1134H1146和
C1398H1278。
B的结构跟A相似，但分子中多了一些结构为的结构
单元。
B分子比A分子多了个这样的结构单元（填写数字）。
●答案解析
（一）选择题
1.答案：
B
解析：
本题主要考查石油的分馏产品之一的石蜡的成分及其所发生化学反应的知识内容。
石蜡与石油成分相同，主要为烷烃、环烷烃和芳香烃，因此与Cl2发生过的反应主要为取代反应，应选B。
2.答案：
D
解析：
本题主要考查化学与生活中环保知识内容。
在建筑装饰材料的生产过程中常用甲苯、甲醛等有机物作溶剂、稀释剂等，不合格的建筑装饰材料中，甲苯、甲醛的含量严重超标，在使用过程中，它们会缓慢释放出来，而影响健康。
故应选D。
3.答案：
C
解析：
烃燃烧后，其中的氢全部转入水中，故水中氧元素的质量等于烃中碳的质量。
芳香烃中：
=
。
符合这一比值的是C。
4.答案：
B
解析：
1mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为179.2L/22.4L·mol－1=8mol，设该烃的分子式为CxHy则有
x+
=8①
所以x＜8排除D选项，其余三个选项为烷烃，则
y=2x+2②
解①②可得x=5,y=12,由于该烃的一氯代物有3种，故选B。
5.答案：
B
解析：
此题主要考查了考生运用化学视角去理解生活中的化学问题的能力。
天然气的主要成分是甲烷（CH4），石油的主要成分是烃类物质，即二者都是碳氢化合物。
6.答案：
B
解析：
此题考查了多官能团有机物的同分异构体的书写方法。
在书写过程中要注意—OH和—Cl的位置都是可变的。
—OH在碳链的端点时，移动—Cl可得两种同分异构体；—OH在碳链中间时，氯原子只能在中间碳原子上；故只有一种同分异构体；共有三种同分异构体。
7.答案：
BC
解析：
因C8H18的裂化方式不定，故混合气体的平均相对分子质量也不定，可用极值法解此题。
C8H18按下列方式裂化所得平均相对分子质量最大，C8H18
C4H8＋C4H10C4H10
C2H4＋C2H6（或C4H10
CH4＋C3H6），混合气的平均相对分子质量为：
114÷3＝38。
若按下式分解：
C8H18
C2H4＋C6H14C6H14
C4H10＋C2H4C4H10
C2H4＋C2H6（或C4H10
CH4＋C3H6），所得混合气体中不含C4H8，此时平均式量最小为：
114÷4＝28.5，即混合气体的平均式量的范围是：
28.5＜M≤38。
所以答案为B、C。
8.答案：
D
解析：
解答本题，要求考生牢固掌握选项中各个概念的含义，然后与题对照，分析。
有机物指含碳化合物，其余为无机物，如CaCO3、CO2、CO等虽含碳，但其性质与无机物相似，属无机化合物；烃是指只含有碳氢两种元素的化合物，此结构式中不但含碳氢元素，而且还含有硫元素显然不属于烃类；本结构分子其相对分子质量为204，而高分子化合物其相对分子质量一般从几万到几十万，显然本化合物不属于高分子化合物，故D选项正确。
9.答案：
A
解析：
此题考查了几种常见物质的物理性质。
所有烃类物质的密度都小于水的密度，汽油是由烃组成的，所以密度小于水的密度。
氨水的密度也小于水，且浓度越大密度越小。
乙醇的密度也比水的密度小。
10.答案：
D
解析：
从该化合物的分子组成上可以看出，该有机物中C、N、H原子之间都是以单键相连。
以氮原子为中心，氮原子连接三个甲基时是一种同分异构体，氮原子连一个氢原子、一个甲基和一个乙基时是另一种同分异构体，氮原子连两个氢原子和一个正丙基时是第三种同分异构体，氮原子连两个氢原子和一个异丙基时是第四种同分异构体。
11.答案：
D
解析：
选项A是表示碳的两种同位素，B.指氧元素的两种同素异形体；C中两结构简式表示的是同一种物质，因为该分子的结构是以中心碳原子为中心的四面体。
12.答案：
B
13.答案：
D
解析：
（Ⅰ）中1、4、5、8四个碳原子的位置是等同的，其中任何一个位置都可定为1，则另三个分别为4、5、8。
再由命名时，支链位置之和最小的原则，（Ⅲ）的名称为1，6—二甲基萘。
14.答案：
D
解析：
乙烯和苯都是平面型分子，所有原子都在同一平面内，A、B、C三种物质中分别
可以看作乙烯分子中的一个氢原子分别被—CN、—CH==CH2、取代，所以所
有原子仍有可能在同一平面内。
而D中物质可以认为是CH4分子中的一个氢原子被
取代，故所有原子不可能处于同一平面内。
15.答案：
A
解析：
从1，2，3—三苯基环丙烷的结构可以看出苯环可处于平面的上方或下方。
可以得出：
①氯全部在面上（或面下），1种。
②4个氯在面上，1个氯在面下，1种。
③3个氯在面上，2个氯在面下，2种。
共4种异构体。
16.答案：
BD
解析：
由题意T＞100℃（水为气体）。
而此状况下燃烧前后体积不变，则烃分子含氢原子数等于4。
所以选B项；又两烃是以任意比例混合，则D项也应选。
故此题选B、D。
17.答案：
C
解析：
此题应掌握10个碳原子以内的烷烃的一氯代物只有一种的物质有CH4，CH3CH3，
四种，对照此题的选项只有C符合，如逐
一分析每种烃的同分异构体既费力又费时。
18.答案：
BC
解析：
此题要掌握C—C可以旋转，而C==C、C≡C不能旋转；其次是双键上的碳原子连接的其他原子在同一平面内键角为120°（近似），而叁键上碳原子连结的其他原子在一条直线上（分别由乙烯、乙炔的结构得知）。
如以双键为中心，结构表示为
（方框内C原子一定在同一平面内）。
故B、C正确。
19.答案：
D
解析：
法一：
如掌握当烃完全燃烧生成CO2和H2O（g），前后体积不变时该烃一定含4个H原子的规律，则由此可知有CH4、C2H4、C3H4三种情况，可选出D选项为解。
法二：
由烃燃烧通式求解：
CxHy＋（x＋
）O2
xO2＋
H2O
得1＋（x＋
）＝x＋
解得y=4；
由此推知，D选项正确。
20.答案：
D
解析：
求平衡混合气燃烧生成CO2和H2O所需O2的物质的量，一般先求平衡混合气的成分，然后求出分别燃烧需O2的量，最后求和。
这样解非常麻烦。
因为C2H2与H2加成其中不论反应程度如何，其C、H元素的量守恒，所以此题应从最初状态去计算，即mmolC2H2完全燃烧需O2：
（2m＋
）mol＝
mmolO2；nmolH2完全燃烧需O2：
mol，所以共需O2:
（
m＋
）mol，故选D。
21.答案：
A
解析：
液化气、煤油主要成分都是烷烃混合物，但液化气中烃分子含碳原子数少，含碳的质量分数也小，故燃烧完全；而煤饼、木柴成分都较复杂，并除含C、H外还含S、N等，故A正确。
22.答案：
AC
解析：
n（烃）：
n（C）∶n（H）＝0.1mol∶0.16mol∶
×2＝1∶1.6∶4
即混合平均分子组成为C1.6H4。
由平均值得一定有CH4，故A正确；一定无C2H6，即C正确。
（二）笔答题
23.答案：
（1）2.7g
（2）C2H4（3）C4H6和H2（或“C3H6和CO”“C3H6和CH2O”等）
解析：
（1）m（CO2）＝15.0g×
＝6.6g
m（CO2＋H2O）＝9.3gm（H2O）＝9.3g－6.6g＝2.7g
（2）n（CO2）＝
＝0.15moln（H2O）＝
＝0.15mol
分子中C∶H＝1∶2
n（无色可燃气体）＝
＝0.075mol
分子中C原子数＝
＝2，分子中氢原子数＝2×2＝4
所以该气体的分子式是C2H4。
（3）因为单一气体为C2H4，现为等物质的量的两种气体之混合物，所以在2mol混合气体中，应含有4molC原子，8molH原子，这两种气体可能是C4H6和H2（或“C3H6和CO”“C3H6和CH2O”等）。
24.答案：
（1）3H2S＋2Fe（OH）3===Fe2S3＋6H2O
（2）2.7n（3）（ｂ）
（4）生产纯碱（或作制冷剂等，其他合理答案也给分）
解析：
（1）流程图中已给出反应物是H2S和Fe（OH）3，生成物是Fe2S3和H2O，CH4没有参与反应，写出方程式再配平即可。
（2）写出此反应的方程式：
CH4＋H2O
CO＋3H2，就很容易地看出产生H2应为3×0.9nmol＝2.7nmol。
（3）CO2为气体，加压有利于平衡右移，利用的是勒夏特列原理。
（4）此题考查了考生对CO2用途的记忆，写任一种用途即可。
（5）合成氨反应是一可逆反应，H2和N2的转化率低，必须循环利用。
25.答案：
（1）③
（2）甲烷②（3）③氢气的输送和贮存
解析：
（1）只要写出结构简式就可以看出答案；
（2）天然气的
主要成分是甲烷，若为平面正方形结构，则其二元取代物有两种同分异构体，而正四面体的二元取代物不存在同分异构体；（3）电解水消耗大量的电能，锌和稀酸的反应也不适合工业大量生产，只有利用太阳光使海水光解才是最经济的方法。
但氢气的密度小、沸点低，输送和贮存有一定的难度。
此题考查了有机物的结构和环保知识，有机物的结构是有机化学的基础，是每年必考内容，环保问题也日益受到重视，必将在今后的高考中重现。
（3）4
解析：
（1）C原子数：
（140×0.857）／12＝10，H原子数：
（140－12×10）／1＝20，分子式为C10H20，
（2）A分子中有两个碳原子不与氢直接相连，说明有两种可能的结构，又由A氧化只生成G，便可确定A的结构。
（2）B（CH3）3的物质的量为5.6g／56g·mol－1＝0.1mol，HBr物质的量9.72g／81g·
mol－1＝0.12mol则由B原子和Br原子守恒可得方程组
解析：
（1）分别用1、2、3标出三种二甲苯中苯环上的氢原子的位置，氢原子位置有几种，它们的一硝基取代物就有几种。
（2）硝基化合物的同分异构体是氨基酸，一硝基二甲苯分子中的一个甲基和一个硝基分别用一个氨基和一个羧基取代，就得到了所要写的结构简式。
解析：
由题意可知，该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链，在写其同分异构体时，可以把苯环看做是C5H12的一个取代基，这样只要写出C5H12的七种同分异构体，此题就可解决了。
30.答案：
（1）9.25g0.826g·L－1
（2）4.44%
解析：
（1）0.500mol混合气体的质量：
0.500mol×（16×0.800＋28×0.150＋30×0.0500）g·mol－1＝9.25g；
（2）设反应前CH4为1mol,其中有xmol转化生成C2H4，即生成
molC2H4和
molC2H6。
则反应后混合气体的总物质的量为（0.800＋
＋
）mol＝0.900mol
由密度条件得：
解得x=0.0800
C2H4的体积分数为
×100％＝4.44％。
31.答案：
33
解析：
结构单元中C、H原子个数为C8H4，B中的碳比A中
多1398－1134＝264B中的氢比A中多1278－1146＝132264÷8＝33132÷4＝33。
●命题趋向与应试策略
（一）重视基础形成知识规律
本章的一些基本概念、基本反应类型、分子结构与性质的关系及某些思维方法是学习有机化学的基础。
其主要的基础知识和相关规律如下：
1.烃的分类、结构与性质规律
烃的分类主要依据是：
烃的分子结构特点，即碳链、碳环、碳键等。
常见的烃类有烷烃（或饱和链烃CnH2n+2），烯烃（CnH2n），炔烃（CnH2n－2）,芳香烃（苯的同系物CnH2n－6）等。
烷烃分子中各原子均以单键结合，性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应。
烯烃、炔烃分子中含有C==C键或C≡键，因而易发生加成、氧化和加聚反应等。
而苯分子中碳碳键是介于单键与双键之间的独特键，因而既能发生取代又能发生加成反应，但不能使溴水和KMnO4溶液褪色。
在苯环的影响下，苯的同系物侧链易被氧化而使酸性KMnO4褪色。
2.烷烃命名的规律
烷烃的命名是烃类命名的基础，其方法在教材中已做介绍。
同学们在应用时特别要注意：
（1）5个原则。
①最长原则：
应选最长的碳链做主链；
②最近原则：
应从离支链最近一端对主链碳原子编号；
③最多原则：
若存在多条等长主链时，应选择含支链较多的碳链做主链；
④最小原则：
若相同的支链距主链两端等长时，应以支链位号之和为最小的原则，对主链碳原子编号；
⑤最简原则：
若不同的支链距主链两端等长时，应从靠近简单支链的一端对主链碳原子编号。
（2）5个必须。
①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2，3，4，…”表示；
②相同取代基的个数
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