人教版高中化学选修五第二章 烃和卤代烃单元练习题1.docx
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人教版高中化学选修五第二章烃和卤代烃单元练习题1
第二章烃和卤代烃
一、单选题
1.下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中,不正确的是( )
A.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃
B.乙烯分子中所有原子处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,原子不在同一平面上
C.乙烯分子中的C=C双键和乙烷分子中的C—C单键相比较,双键的键能大,键长长
D.乙烯能使酸性
溶液褪色,乙烷不能
2.下列叙述不正确的是( )
A.苯与氢气反应属于加成反应
B.苯与硝酸的反应是加成反应
C.苯与液溴生成溴苯
D.苯能够萃取溴水中的溴
3.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为
,其苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有()
A.9种
B.10种
C.11种
D.12种
4.乙苯在光照条件下与Cl2混合,最多可生成几种卤代烃( )
A.8种
B.9种
C.10种
D.11种
5.糖类、脂肪、蛋白质三大类营养物质在消化道中消化的先后顺序是( )
A.糖类、脂肪、蛋白质
B.蛋白质、糖类、脂肪
C.脂肪、糖类、蛋白质
D.糖类、蛋白质、脂肪
6.下列化学用语表达不正确的是( )
①丙烷的球棍模型为
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③C(CH3)4,叫新戊烷 ④
与C8H6互为同分异构体
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
7.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案。
甲同学:
取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。
乙同学:
取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。
关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( )
A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都有局限性
D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
8.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是( )
A.乙醇、苯、硝基苯
B.苯、己烷、溴苯
C.苯、乙酸、己烯
D.苯、乙醛、乙酸
9.四氯化碳按官能团分类应该属于( )
A.烷烃
B.烯烃
C.卤代烃
D.羧酸
10.下列关于卤代烃的叙述中正确的是( )
A.所有卤代烃都是难溶于水,密度比水小的液体
B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C.所有卤代烃都含有卤原子
D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的
二、双选题
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.萘(
)是最简单的稠环芳香烃,萘与足量氢气充分加成的产物一氯代物有2种
B.酚酞的结构如图所示
,其结构中含有羟基(﹣OH),故酚酞属于醇
C.溴水能将甲苯、己烯、CCl4、乙醇四种溶液鉴别开来
D.
的名称为2﹣甲基﹣4﹣戊醇
12.(多选)不可能是烯烃加成产物的是( )
A.甲烷
B.乙烷
C.异戊烷
D.新戊烷
13.(多选)下列事实中,能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是( )
A.苯不与溴水发生加成反应
B.苯不能被KMnO4酸性溶液氧化
C.1mol苯能与3molH2发生加成反应
D.苯燃烧能够产生黑烟
14.(多选)下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
B.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性
溶液的紫色褪去
C.分子通式为
的烃不一定是烷烃
D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
三、填空题
15.环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。
下表是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
回答下列问题:
(1)环烷烃与是同分异构体。
(2)从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是(填名称),判断依据为。
(3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为(不需注明反应条件)。
(4)写出鉴别环丙烷与丙烯的一种方法,试剂;现象与结论
16.露天烧烤不仅产生大量有害气体污染环境,而且在烧焦的肉类中还含有强烈的致癌物:
苯并芘,其结构简式如图:
(1)它是一种稠环芳香烃,其分子式为 ;
(2)此物质中碳元素和氢元素的质量比为 ;
17.某烃相对分子质量为106,试求:
(1)该烃的分子式________;
(2)该烃如含苯环,则在苯环上的一硝基取代物共有______种。
18.蒽(
)与苯炔(|
)反应生成化合物X(立体对称图形),如下图所示:
(1)蒽与X都属于(填字母)。
a.环烃b.烃c.不饱和烃
(2)苯炔的分子式为,苯炔不具有的性质是(填字母)。
a.能溶于水b.能发生氧化反应
c.能发生加成反应d.常温常压下为气体
(3)下列属于苯的同系物的是(填字母,下同)。
(4)下列物质中,能发生加成反应,也能发生取代反应,同时能使溴水因加成反应而褪色,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是。
19.已知碳原子数小于或等于8的某单烯烃与HBr反应,其加成产物只有一种结构。
(1)符合此条件的单烯烃有种,判断的依据是。
(2)在这些单烯烃中,若与H2加成后,所得烷烃的一卤代物的同分异构体有3种,这样的单烯烃的结构简式为。
四、实验题
20.在足球比赛场上,当运动员受伤时,队医常常在碰撞受伤处喷洒一些液体,已知该液体是一种卤代烃(RX)。
试回答下列问题:
(1)为了证明该卤代烃(R—X)是氯代烃还是溴代烃,可设计如下实验:
a.取一支试管,滴入10~15滴R—X;
b.再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡;
c.加热,反应一段时间后,取溶液少许,冷却;
d.再加入5mL稀HNO3溶液酸化;
e.再加入AgNO3溶液,若出现________沉淀,则证明该卤代烃(R—X)是氯代烃,若出现________沉淀,则证明该卤代烃(R—X)是溴代烃。
①写出c中发生反应的化学方程式____________________________________________。
②有同学认为d步操作可省略。
你认为该同学说法________(填“正确”或“不正确”),请简要说明理由____________________________________________。
(2)从环境保护角度看,能否大量使用该卤代烃?
为什么?
________________________________________________________________________。
21.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。
实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4①
R—OH+HBr
R—Br+H2O②
可能存在的副反应有:
醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。
有关数据列表如下:
请回答下列问题:
(1)溴乙烷和1溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是________(填字母)。
a.圆底烧瓶b.量筒
c.锥形瓶d.布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性________(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇,其原因是_________。
(3)将1溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在________(填“上层”“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是________(填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发d.水是反应的催化剂
(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是________(填字母)。
a.NaIb.NaOH
c.NaHSO3d.KCl
(6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于_______;但在制备1溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是________________。
22.溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。
某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。
实验操作Ⅰ:
在试管中加入5mL1mol/LNaOH溶液和5mL溴乙烷,振荡。
实验操作Ⅱ:
将试管如图固定后,水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是_________;试管口安装一长导管的作用是________________________。
(2)观察到________________现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是_______________________。
(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是________________,检验的方法是______________________________说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
五、推断题
23.日本筑波大学的白川英树教授等三人,发现在塑料聚乙炔中添加碘这一杂质后,聚乙炔便像金属那样具有导电性。
这一发现和发展获得2000年度诺贝尔化学奖。
(1)试写出聚乙炔的结构简式:
。
(2)导电聚合物的研究成果,还对分子电子学的迅速发展起到推动作用。
日本的赤木教授成功合成了具有螺旋状链式结构的聚乙炔,可以用来制成电子零件中不可缺少的线圈和电磁体。
若已知白川英树发现的银色的聚乙炔薄膜是纯净的反式聚乙炔,其结构片段如图所示:
请写出铜色的聚乙炔薄膜顺式聚乙炔的结构片段:
。
(3)现有银色的聚乙炔薄膜和铜色的聚乙炔薄膜以及苯乙烯(C8H8)的混合物共13g,若完全燃烧,则消耗的氧气及生成的二氧化碳的量能否确定?
为什么?
。
(4)一种与聚乙炔具有相同最简式的有机物,其相对分子质量是104。
①其分子式为。
②若该化合物分子的一氯代物只有一种同分异构体,则该有机物的结构简式为。
它的二氯代物有种同分异构体。
六、计算题
24.标准状况下,5L乙烯和乙炔的混合气体能与50g溴完全反应,求混合气体中乙烯和乙炔的体积分数。
答案解析
1.【答案】C
【解析】A,B,D均为正确的描述。
因为C=C双键键能比C=C单键键能大,从而决定键长要短一些,故答案C是错误的。
2.【答案】B
【解析】A、苯与氢气在镍催化下发生加成反应生成环己烷,故A正确;
B、苯与硝酸在浓硫酸的催化下,发生硝化反应,属于取代反应,故B错误;
C、苯与液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应生成溴苯,故C正确;
D、溴单质在苯中的溶解度大于其在水中的溶解度,苯不溶于水,因此苯能够萃取溴水中的溴,故D正确。
3.【答案】A
【解析】可用换元思想。
C12H12的苯环上共有6个氢原子,二溴代物即二溴四氢有9种同分异构体,四溴代物即四溴二氢,故也有9种同分异构体。
4.【答案】D
【解析】乙苯在光照条件下与Cl2混合,取代乙基上的H原子,若发生一元取代,可以取代甲基上的1个H原子,或者是确定亚甲基上的1个H原子,有2种结构;若发生二元取代,可以取代甲基上的2个H原子,或者是确定亚甲基上的2个H原子,或者取代甲基上1个H原子、亚甲基上1个H原子,有3种结构;若发生三元取代,可以取代甲基中的3个H原子,可以取代甲基上的2个H原子、亚甲基上的1个H原子,或者取代甲基上1个H原子、亚甲基上2个H原子,有3种结构;若发生四元取代,可以取代甲基上的3个H原子、亚甲基上的1个H原子,或者取代甲基上2个H原子、亚甲基上2个H原子,有2种结构;若乙基中H原子全部被取代,只有1种结构;故二元取代有2+3+3+2+1=11种。
5.【答案】D
【解析】淀粉的主要成分是糖类,其最先在口腔内就被消化.在口腔中,唾液中含有淀粉酶,可以将淀粉分解成麦芽糖;然后再在小肠中肠液和胰液的作用下,被分解成葡萄糖.蛋白质开始消化的部位是胃.在胃中胃蛋白酶的作用下,蛋白质被初步消化成多肽;然后再在小肠中肠液和胰液的作用下,被分解成氨基酸.脂肪只能在小肠内被消化.在小肠中,首先在胆汁的作用下,脂肪被乳化成脂肪微粒,加大了与消化酶的接触面积;然后再在小肠中肠液和胰液的作用下,被分解成甘油和脂肪酸。
6.【答案】D
【解析】②丙烯的结构简式为CH3CH===CH2;④
与C8H6可能为同一物质。
7.【答案】C
【解析】甲同学让卤代烃水解,在加热冷却后没有用稀硝酸酸化,由于OH-也会与Ag+作用生成褐色的Ag2O,会掩盖AgBr的淡黄色,不利于观察现象,所以甲同学的实验有局限性;乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子,但是,不是所有的卤代烃都能发生消去反应,所以此法也有局限性。
8.【答案】B
【解析】 A.乙醇与水混溶,苯、硝基苯不溶于水,苯的密度比水小,硝基苯的密度比水大,可用水鉴别,故A不选;B.苯、己烷性质稳定,都不溶于水,且密度都比水小,二者无法鉴别,故B选;C.苯性质稳定,不溶于水,乙酸与水混溶,己烯含有C=C官能团,可加溴水鉴别,故C不选;D.苯性质稳定,不溶于水,乙醛含有-CHO官能团,乙酸水溶液呈酸性,可加新制备氢氧化铜浊液鉴别,故D不选。
9.【答案】C
【解析】A.烷烃中不含官能团,故A不选;
B.烯烃的官能团为碳碳双键,故B不选;
C.卤代烃的官能团为卤素原子,则四氯化碳属于卤代烃,故C选;
D.羧酸的官能团为-COOH,故D不选。
10.【答案】C
【解析】A有的是气体;B有的不能如CH3Cl;D有的可以通过加成制得。
11.【答案】C
【解析】A.萘与足量氢气充分加成的产物为
,由结构对称性可知,含3种位置的H,如图
,则一氯代物有3种,故A错误;
B.含酚﹣OH和﹣COOC﹣,该物质为酚或酯类,故B错误;
C.甲苯、己烯、CCl4、乙醇分别与溴水混合的现象为:
分层后有机层在上层、溴水褪色、分层后有机层在下层、不分层,现象不同,可鉴别,故C正确;
D.
中主链含5个C,﹣OH在2号碳上,甲基在4号C上,名称为4﹣甲基﹣2﹣戊醇,故D错误。
12.【答案】AD
【解析】首先,烯烃最少是两个碳原子,而甲烷只有一个碳原子,因此不可能是烯烃加成的产物,而新戊烷的结构简式为
,中心碳原子已共价键已饱和,无法由对应的烯烃加成得到。
故选AD。
13.【答案】AB
【解析】苯既不能被KMnO4酸性溶液氧化,也不能与溴水发生加成反应,这是苯与不饱和烃的明显区别之处,而能与H2加成,燃烧有黑烟不是它们的区别。
14.【答案】AD
【解析】烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状,碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和,无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,选项A说法正确;烷烃属饱和链烃,其化学性质一般比较稳定。
通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性
溶液)反应。
选项B说法不正确;因分子通式
中的氢原子已达完全饱和,因此符合通式
的有机物一定是烷烃,选项C说法不正确;烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特性之一,选项D说法正确。
15.【答案】
(1)同碳原子数的烯烃
(2)环丙烷 反应所需条件(温度)要求最低
(3)
(4)酸性KMnO4溶液 能使酸性KMnO4溶液褪色的是丙烯,不褪色的是环丙烷
【解析】
(1)由表中结构简式可知环烷烃的通式为CnH2n,显然与具有相同碳原子数的烯烃互为同分异构体,故答案为:
相同碳原子数的烯烃(或相对分子质量相同的烯烃);
(2)比较①~③的反应条件(温度)知,①反应温度最低,故环丙烷最易发生开环加成反应,故答案为:
环丙烷;反应温度最低;
(3)根据题干加成反应的信息:
环结构变为链结构,不难写出所求反应的方程式为:
,故答案为:
;
(4)由反应④知环烷结构不与KMnO4(H+)反应,而碳碳双键易被氧化,故用酸性KMnO4溶液可将环丙烷和丙烯区别开,故答案为:
酸性高锰酸钾溶液;使酸性高锰酸钾溶液退色的是丙烯,另一种是环丙烷(或溴水,使溴水退色的是丙烯)。
16.【答案】
(1)C20H12
(2)20:
1
【解析】
(1)由结构简式可知分子中含20个C、12个H,则分子式为C20H12;
(2)由分子式C20H12及C、H原子的相对原子质量可知,C、H元素的质量比为12×20:
1×12=20:
1,故答案为:
20:
1。
17.【答案】
(1)C8H10
(2)9
【解析】烃可分为四类:
烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物,可根据各类烃的通式逐一讨论,确定其分子式和各同分异构体的结构式,再进一步判断该烃的一硝基取代物共有多少种。
(1)此烃若为:
①烷烃CnH2n+2;Mr=106,14n+2=106,n=7.43;②烯烃:
CnH2n,Mr=106,14n=106,n=7.57;③炔烃:
CnH2n-2,Mr=106,14n-2=106,n=7.71;
④苯及其同系物:
CnH2n-6,Mr=106,14n-6=106,n=8.
n=8为合理数值,即该烃分子式为C8H10。
(2)C8H10为苯的同系物,共有4种同分异构体:
其一硝基取代物(苯环上小圆圈表示取代位置)有:
故C8H10的一硝基取代物共有9种。
18.【答案】
(1)abc
(2)C6H4 ad (3)D (4)D
【解析】
(1)蒽和X都只含C、H两种元素,有环状结构,且含有不饱和碳原子,故a、b、c均正确。
(2)由苯炔的结构简式,结合碳的四价结构,可确定其分子式为C6H4,不溶于水,常温常压下是气体的烃其碳原子数不超过4,因苯炔分子内含有
键、—C≡C—键,可以发生氧化反应、加成反应。
(3)苯的同系物分子中只有一个苯环,且侧链均为烷基,满足条件的只有D项。
(4)同时满足三个条件的只有D项。
19.【答案】
(1)7 单烯烃结构以
为中心对称
(2)CH3CH2CH===CHCH2CH3、(CH3)2CHCH===CHCH(CH3)2
【解析】由该烃与HBr加成其产物只有一种结构即可推知该烃的结构特点是①分子中含偶数个碳原子;②以
为中心的对称结构。
然后可逐一写出其结构式并找出符合
(2)条件的结构式。
20.【答案】
(1)白色 浅黄色①RX+NaOH
ROH+NaX②不正确 在b步中NaOH是过量的,若没有d步骤,直接加入AgNO3溶液,将会产生褐色沉淀,干扰观察沉淀颜色,无法证明是Cl-还是Br-
(2)有毒的卤代烃挥发到空气中,会污染环境
【解析】
(1)根据出现沉淀的颜色,可知卤素原子种类,在加AgNO3之前,必须加入稀HNO3酸化,因为过量的NaOH能与AgNO3反应,生成AgOH,AgOH不稳定,立即分解为褐色Ag2O沉淀,干扰对卤素原子种类的检验。
(2)有毒的卤代烃挥发到空气中,会污染环境。
21.【答案】
(1)d
(2)小于 醇分子可以与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键
(3)下层 (4)a、b、c (5)c
(6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出
【解析】
(1)圆底烧瓶可作反应器,量筒加入试剂,锥形瓶作尾气吸收装置,不需要布氏漏斗。
(2)根据羟基的亲水性,可知卤代烃的水溶性小于相应的醇。
(3)1溴丁烷密度大于水,因而在下层。
(4)由学过的知识可知生成烯和醚、氧化Br-到Br2都是浓H2SO4作用的结果,冲稀后以上副反应都不易发生;加水有利于HBr的溶解而减少挥发,所以选a、b、c。
H2O很明显不是催化剂。
(5)a会生成I2而引入新杂质;b会使C2H5Br水解;d无法除去Br2,只有c可以还原Br2生成Br-,溶于水溶液中除去且不引入杂质。
(6)由沸点分析知,制溴乙烷时边反应边蒸出产物有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动;而制备1溴丁烷时却不能,是因为正丁醇和1溴丁烷的沸点比较接近,采用边加热边蒸馏会把大量正丁醇蒸出而降低产率。
22.【答案】
(1)使试管受热均匀 溴乙烷沸点低,减少溴乙烷的损失
(2)试管内溶液静置后不分层
(3)红外光谱、核磁共振氢谱
(4)生成的气体 将生成的气体先通过盛有水的试管,再通入盛有酸性KMnO4溶液的试管,酸性KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液)
【解析】此题目是考查溴乙烷结构、性质、制备等方面的综合题。
应注意实际实验中各细节的分析把握。
23.【答案】
(1)
(2)
(3)能,因为它们的最简式一样
(4)①C8H8 ②
3
【解析】
(1)根据加聚反应的特点,可写出聚乙炔的结构简式为:
;
(2)根据图示给出的反式结构特征,在结合乙烯的原子都是共平面的,不难写出铜色的聚乙炔薄膜顺式聚乙炔的结构片段:
;
(3)银色的聚乙炔薄膜和铜色的聚乙炔薄膜以及苯乙烯(C8H8),它们的最简式都是CH,质量13g时,对应的最简式为1mol,消耗氧气为1.25mol,生成二氧化碳为1mol;
(4)聚乙炔的最简式为CH,根据104÷13=8,因此,分子式为C8H8;该分子的一氯代物只有一种同分异构体,且分子的不饱和度比较大,属于笼装结构的空间构型,不难想出为立方烷的结构,结构简式为
;其二氯代物的位置有相邻的两个顶点位置,面对线上的位置,以及体对角线,共3种二氯代物的同分异构体数目。
24.【答案】60%40%
【解析】解:
设乙烯、乙炔的物质的量分别为xmol、ymol,则:
CH2=CH2~Br2CH≡CH~2Br2xmolxmolymol2ymol故
22.4(x+y)=5
160(x+2y)=50
解得x=0.134,y=0.089,故乙烯的体积分数为
≈60%,故乙炔的体积发生为1-60%=40%。