学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 得分 一 二 三 总分 注意事项:注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上
第1卷
评卷人 得分 一、单选题
1.已知正四面体形分子E和直线形分子G反应生成四面体形分子L和直线形分子M(组成E的元素的原子序数都小于10,组成G的元素为第三周期元素)的反应过程如图所示,则下列判断正确的是( )
A.常温常压下,L是一种液态有机物 B.E是一种含有非极性键的分子 C.G能使干燥的有色布条褪色 D.该反应是取代反应
2.二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可代替某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品,用做空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式( )
A.有4种 B.有3种 C.有2种 D.只有1种
3.若要使0.5mol甲烷和Cl2发生取代反应,反应后CH4与Cl2均无剩余,并生成的四种取代产物的物质的量依次增加0.05mol,则需要Cl2的物质的量为( )
A.1.75mol B.2mol C.1.25mol D.1.5mol
4.关于甲烷与氯气反应的叙述有① 常温下,只有1种氯代产物是气体;② 二氯甲烷只有一种的事实证明了甲烷不是平面正方形;③ 如果把收集好甲烷和氯气的试管放在日光直射的地方,可能会发生爆炸;④ 光照时,试管中甲烷和氯气的混合气体的颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管中有少量白雾。其中正确的是( ) A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
5.下列数值都是烃的相对分子质量值,其对应的烃一定为烷烃的是( ) A.44
B.42
C.54
D.128
6.燃烧0.1mol两种气态烃的混合物,生成3.58L CO2(标准状况)和3.60g H2O,则混合气体中( ) A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.一定无甲烷
D.一定有丙烷
7.下列关于环丁烷(A.两者的分子式相同 B.两者都属于烷烃 C.两者互为同系物
D.两者分子中共价键的数目相同
)和甲基环丙烷)的说法,错误的是( )
8.任意两个环共用两不直接相连的碳原子的环烃称为桥环化合物。金刚烷就是其中的一种,其结构如图示。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与癸烷互为同分异构体 B.二氯代物超过3种 C.分子结构中不含甲基 D.结构中含有2个以上6元环
9.将CH4和C2H4的混合气体15g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7g,则混合气体中CH4与C2H4的体积比为( ) A.1:2
B.2:1
C.3:2
D.2:3
10.既可以用来鉴别乙烯和乙烷,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的最佳方法是( ) A.混合气体通过盛有水的洗气瓶 C.将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液中
B.通过装有过量浓溴水的洗气瓶 D.混合气体与过量氢气混合
11.实现下列变化的有机反应的类型,不正确的是( ) A.CH3CH3→CH3CH2Cl 取代反应 C.CH2=CH2→CH3CH2OH 取代反应
B.CH2=CH2→CH2BrCH2Br 加成反应 D.CH≡CH→CHBr=CHBr 加成反应
12.甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。甲烷分子的四个氢原子都被乙烯基(CH2=CH-)取代得到的产物的结构简式如下:
下列对所得分子的描述中不正确的是( ) A.分子式为C9H12
B.1mol该物质在一定条件下最多能与4mol H2发生反应
D.此物质属于烯烃类物质
C.所有碳原子都在同一平面上
13.下列关于有机物分子结构说法不正确的是( )
A.苯的邻位二溴代物只有一种能证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替的排布
B.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键
C.甲烷的一氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构
D.1mol乙醇与足量的钠反应生成0.5mol氢气,可证明乙醇分子中只有一个羟基 14.以苯为原料,不能通过一步反应而制得的有机物是( )
A. B. C. D.
15.某烃的结构简式为,若分子中共线碳原子数为a,可能共面的碳原子数
最多为b,含四面体结构的碳原子数为c,则a、b、c分别是( ) A.3、4、5
B.3、10、4
C.3、14、4
D.4、10、4
16.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10%NaOH溶液洗;⑤水洗。正确的操作顺序是( ) A.①②③④⑤
B.②④①⑤③
C.④②③①⑤
D.②④⑤③①
17.柠檬烯是一种天然的功能单萜,在食品中作为香料添加剂被广泛使用,其结构简式为
。下列有关柠檬烯的分析正确的是( )
A.1mol柠檬烯完全燃烧消耗12mol O2 B.分子中所有碳原子可能在同一平面上 C.和丁基苯(
)互为同分异构体
D.—定条件下,可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
18.某同学将甲苯与液溴混合,再加入铁粉,该同学欲合成的有机物不可能是( )
A.B.
C.
D.评卷人 得分 二、填空题
19.某同学设计实验探究工业制乙稀 的原理和乙烯主要的化学性质,实验装置如图所示。
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如,石油分馏产物之一十六烷可发生如下反应,反应式已配平:
甲的分子式为__________;乙的结构简式为__________。 (2)B装置中的实验现象是______________。
(3)C装置中的实验现象是___________,其中发生反应的反应类型是__________。
(4)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置__________(填序号)中的实验现象可判断该资料是否真实。
(5)通过题述实验探究可知,检验甲烷和乙烯的方法是___________(填序号,下同);除去甲烷中乙烯的方法是___________。 A.气体通入水中
B.气体通过装溴水的洗气瓶
C.气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 D.气体通过氢氧化钠溶液
(6)分别燃烧乙烯和甲烷,乙烯产生黑烟,原因是________。 20.苯、甲苯、乙苯、二甲苯、联苯(1.下列说法正确的是( )
A.苯能提取溴水中的溴是由于二者发生了加成反应
B.苯、二甲苯在一定条件下都能与H2发生加成反应,所以二者分子中都含有碳碳双键 C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫色
D.等物质的量的二甲苯和联苯在一定条件下发生加成反应,消耗H2的量相同 2.乙苯的一氯代物有______种,其结构简式为______________________(写两种即可)。
3.某有机物中含有苯环,其分子式为CnH2n6,取一定质量的该有机物完全燃烧,生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,经测定,前者质量增加10.8g,后者质量增加39.6g(设气体均被完全吸收)。该有机物苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种。 ①推断该有机物的结构简式:____________________。
②写出该有机物与浓硝酸发生反应生成一硝基取代物的化学方程式:_________________________。 21.乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题。
1.乙烯的电子式____________,结构简式
是 。 2.鉴别甲烷和乙烯的试剂是__________(填序号)。 A. 稀硫酸
B. 溴的四氯化碳溶液 C. 水
D. 酸性高锰酸钾溶液
3.下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是__________(填序号)。 A. CH3CH3 B. CH3CHCl2 C. CH3CH2OH D. CH3CH2Br
4.乙烯__________(填“能”或“不能”)使溴的四氯化碳溶液褪色若能,写出化学方程式为__________。 反应类型是__________。 22.苯与液溴制取溴苯:
)等可通过煤干馏获得。请回答下列问题:
1.装置A的名称是__________。
2.制取溴苯的化学反应方程式__________。 3.反应时,装置B中出现的现象有__________。
4.装置C中导管位置为什么不能伸入液面以下,请解释原因__________。 5.装置D的作用是__________。
6.反应结束后,将滴液漏斗中的溶液E加入到烧瓶B中,充分振荡后可除去溴苯中的溴,溶液E是__________。液体经过分液,所得的溴苯中还含有少量苯,如何进行分离?__________(备选答案:过滤/萃取/蒸馏/重结晶)。 评卷人 得分 三、实验题
23.如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲中注入10mL CH4,同温同压下乙中注入50mL Cl2,将乙中气体推入甲中,将该装置放在光亮处一段时间,使反应充分进行。
1.下列是某同学预测的实验现象:①气体最终变为无色;②反应结束后,甲管活塞向内移动;③甲内壁有油珠;④产生火花。其中正确的是_________(填序号)。 2.甲中发生的化学反应的类型为____________。 3.反应后,用于吸收甲中剩余气体的试剂最好为() A.水B.氢氧化钠溶液C.硝酸银溶液D.饱和食盐水
4.反应后,若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到__________________________。
24.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据设计要求回答下列问题。
(1)制取Cl2时的操作依次是_____(填字母)。 a.往烧瓶中加入浓盐酸 c.往烧瓶中加入MnO2粉末
b.加热
d.检查装置气密性
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的HCl,则x的值应_____。 (3)B装置有三种作用:① 均匀混合气体;②_____;③_____。
(4)在C装置中,经过一段时间的光照,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_____________,D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是______,E装置中除生成
盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法是______(填分离方法名称),实验用到的玻璃仪器有______(填仪器名称)。
(5)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为( )(填字母) A.CH4
B.CH3Cl
C.CH2Cl2
D.CHCl3
E.CCl4
25.某校学生为探究苯与溴发生反应的原理,用如图装置进行实验。
根据相关知识回答下列问题:
1.装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为__________。
2.实验开始时,关闭K2,开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。过一会儿,在Ⅲ中可能观察到的现象是__________。
3.整套实验装置中能防止倒吸的装置有__________(填装置序号)。 4.冷凝管的作用是__________。
5.你认为通过该实验后,有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是__________。
参考答案
1.答案:D
解析:根据题意可知,E是甲烷,G是氯气,L是一氯甲烷,M是氯化氢。一氯甲烷在常温常压下是气体,A项错误;甲烷中只含有极性键,B项错误;氯气能使湿润的有色布条褪色,C项错误;该反应为甲烷与氯气的取代反应,D项正确。
2.答案:D
解析: 因为甲烷是正四面体结构,正四面体的任何两个顶点总是相邻的。因此,二氟甲烷只有1种结构简式项正确。 3.答案:C 解析: 4.答案:D
解析:①氯代产物中只有一氯甲烷是无色气体,所以正确;②若甲烷为平面正方形结构,其二氯代物有两种结构,即2个氯原子分别在邻位和对位,实际上二氯甲烷只有一种结构,因此甲烷不是平面正方形结构,而是正四面体结构,所以正确;③在日光直射时,反应更加剧烈,可能会发生爆炸,所以正确;④反应过程中,混合气体的颜色逐渐变浅,试管壁出现油状液滴,试管中出现少量的白雾,所以正确。综上分析可知,D项正确。 5.答案:A
解析:烷烃的通式为CnH(2n+2),A.14n=44,解得n=3余2,符合烷烃的通式是:CnH2n+2,分子式为C3H8,其对应的烃为丙烷,故A正确;B.14n=42,解得n=3,分子式为C3H6,其对应的烃为丙烯或环烷烃,故B错误;C.14n=54,解得n=4,少2,分子式为C4H6,其对应的烃为丁炔或二烯烃等,故C错误;D.相对分子质量为128的烃可以是C9H20或C10H8,不一定是烷烃,故D错误;故选A. 6.答案:A 解析:生成n(CO2)=
≈0.16 mol,生成n(H2O)=
=0.2 mol,因此两种气态烃的平
均组成为C1.6H4,根据混合物的平均组成可知,碳原子数小于1.6的烃只有甲烷,而另一种烃中氢原子数必为4,碳原子数大于或等于2。 7.答案:C
解析:A项,两者的分子式均为C4H8,所以正确,不符合题意;B项,两者分子中碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,因此均属于烷烃,所以正确,不符合题意;C项,两者的分子式相同,因此一定不互为同系物,所以错误,符合题意;D项,两者分子中均含有12个共价键,所以正确,不符合题意。 8.答案:A
解析:A.该物质分子式是C10H16,癸烷分子式是C10H24,二者的分子式不相同,因此不属于同分异构体,A错误;B.该分子中含有2种不同位置的H原子,一种是连接3个C原子,一种是连接2个C原子。若2个C原子位于同一个C原子上,只有1种;若2个C1原子连接在不同的C原子上,可以是1个Cl在只有1个H原子的C原子上,1个在具有2个H原子的C原子上;也可以是2个
Cl原子都在具有2个H原子的C原子上,这时2个Cl原子可以在同一个六元环上,也可以是在两个不同的六元环上,因此二氯代物超过3种,B正确;C.根据物质的结构简式可知该物质分子中不含甲基,C正确;D根据物质的结构简式可知:在该物质中含有4个六元环,D正确。 9.答案:B
解析:乙烯和甲烷的混合气体通入溴水中,溴水增加的质量即为乙烯的质量,7g乙烯的物质的量为0.25mol;甲烷的质量为8g,其物质的量为0.5mol,因此CH4与C2H4的体积比为2:1,所以B项正确。 10.答案:B
解析:常温常压下乙烯与乙烷均难溶于水,也不能与水发生加成反应,因此不能用水鉴别二者,也不能洗气除杂,A项错误;常温常压下乙烯能使溴水褪色,二者发生加成反应,生成无色油状液体1,2-二溴乙烷,而乙烷不溶于溴水,也不能与溴水发生化学反应,因此能用溴水鉴别乙烷和乙烯并除去乙烯,B项正确;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷与酸性高锰酸钾溶液不反应,故可以鉴别二者,但乙烯会被氧化为CO2气体,除去杂质的同时引入新杂质,C项错误;通入氢气不能鉴别乙烷和乙烯,且会引入新杂质(氢气),D项错误。 11.答案:C
解析:A项,该反应为乙烷与氯气发生的取代反应,生成CH3CH2Cl和HCl,所以正确,不符合题意;B项,乙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,所以正确,不符合题意;C项,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,所以错误,符合题意;D项,CH≡CH与Br2发生加成反应生成CHBr=CHBr,所以正确,不符合题意。 12.答案:C
解析:A项,根据结构简式可直接数出碳、氢原子的数目,从而得出分子式为C9H12,所以正确,不符合题意;B项,1mol该物质含4mol碳碳双键,故最多可与4mol H2发生加成反应,所以正确,不符合题意;C项,甲烷分子中四个氢原子被四个-CH=CH2取代后,其正四面体的基本结构不变,因此所有碳原子不可能处在同一平面上,所以错误,符合题意;D项,因含碳碳双键,且只含有C、H两种元素,因此属于烯烃,所以正确,不符合题意。 13.答案:C
解析:A、如苯分子中存在碳碳单、双键交替的排布,其邻位二溴代物应该有两种结构,故A正确;B、乙烯与溴1:1加成,可证明乙烯分子中含有一个碳碳双键,故B正确;C、若甲烷的一氯代物只有一种结构,其分子结构可能为平面正方形结构,也可能为正四面体结构,故C错误;D、1mol乙醇与足量的钠反应生成0.5mol氢气,说明乙醇分子中只有一个羟基,其氢原子与其它5个不同,故D正确。故选C。 14.答案:A
解析:本题易错点是不会分析苯的结构特点而错选D。苯分子不是单、双键交替的结构,故不能与
Br2发生加成反应生成
,A项中有机物不能以苯为原料一步合成;苯分子中环上六个碳原
子之间的键完全相同,这种结构的特殊性决定了苯易发生取代反应(如苯与液溴反应生成
,与浓硫酸、浓硝酸反应生成
项中有机物能一步合成。 15.答案:C
),能发生加成反应(生成环己烷),故B、C、D
解析:已知乙炔具有直线形结构,则与C≡C键直接相连的C原子可共线,则共有3个;分子中与苯环以及C=C直接相连的原子共平面,则可能共面的碳原子数最多为14,即所有的碳原子可能共平面;含四面体结构的碳原子为饱和碳原子,共4个,故选C。 16.答案:D
解析:粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化铁等杂质,先用水洗,FeBr3溶于水而被洗去;再用NaOH溶液洗,溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐而被洗去;第二次用水洗可有效地除去残留在有机物中易溶于水的杂质;干燥时少量的水被除去;最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用二者沸点的差异). 17.答案:D
解析:由柠檬烯的结构简式可知,其分子式为C10H16,则1mol柠檬烯完全燃烧消耗14molO2,A项错误;柠檬烯分子中的环状结构中含饱和碳原子,其中1个饱和碳原子和与其直接相连的3个碳原子、1个氢原子形成的四面体结构使得该分子中所有碳原子不可能在同一个平面内,B项错误;丁基苯的分子式为C10H14,柠檬烯的分子式为C10H16,二者分子式不同,不互为同分异构体,C项错误;柠檬烯中含C=C键,能发生加成、氧化反应,含烃基H原子,能发生取代反应,D项正确。
18.答案:A
解析:苯的同系物在Fe的催化作用下,与溴只发生苯环上的取代反应,故在此条件下,甲基上的氢原子不能被取代。
19.答案:(1)C8H16;CH2=CH2;(2)橙色褪去;(3)紫色褪去;氧化反应;(4)D;(5)BC;B;6(6)乙烯中碳的质量分数为85.7%,大于甲烷中碳的质量分数(75%) 解析:(1)根据原子守恒知,甲为C8H16,乙为C2H4。 (3)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应。
(4)乙烯等烃都不与氢氧化钙反应,如果装置C中产生二氧化碳,D装置中澄清石灰水会变浑浊。 20.答案:1.C 2.5;
3.①
②
解析:1.选项A,苯能提取溴水中的溴是由于Br2在笨中的溶解度大,属于物理过程,没有发生加成反应;选项B,苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键;选项C,苯不能使酸性液褪色,由于苯的密度小于水,在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后,苯浮在上层,紫色KMnO4溶液在下层,所以下层为紫色;选项D,二甲苯分子中含有一个苯环,联苯分子中含有两个苯环,所以等物质的量的二者与H2发生加成反应时消耗H2的量不相等。 2.
的一氯代物有如下5种:
、
、
、、
3.①根据该有机物的分子式CnH2n6可知,其完全燃烧的化学方程式为
3CnH2n6(n1)O22nCO2(n3)H2O,则
44n18(n3),解得n=9,故该有机物的分子39.610.8式为C9H12,其苯环上有3个取代基,且苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,故其结
构简式为。②该有机物与浓硝酸反应时苯环上的1个H原子被取代生成
。
21.答案:1.
2.BD; 3.ACD; 4.能 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 加成反应
解析:1.本题综合考查乙烯的性质。其中乙烯与氯气加成只能得到CH2ClCH2Cl 而非
CH3CHCl2。
4.A为CH3CH2OH,B为CH3CHO。
22.答案:1.直形冷凝管; 2.
3.液体呈沸腾状,烧瓶中有红棕色蒸气; 4.防止倒吸; 5.吸收尾气,防止污染空气 ; 6.氢氧化钠溶液 ; 蒸馏
解析:1.根据装置图可知A的名称是直形冷凝管;
2.在铁作催化剂的作用下,苯和液溴反应生成溴苯,方程式为 。 3.液溴易挥发,反应放热,所以反应时,装置B中出现的现象有液体呈沸腾状,烧瓶中有红棕色蒸气。
4.溴化氢极易溶于水,所以装置C中导管位置不能伸入液面以下,防止倒吸; 5.溴有毒,装置D中的作用是吸收尾气,防止污染空气。
6.溴单质能溶解在氢氧化钠溶液中,所以可加入氢氧化钠溶液。溴苯不溶于水,分液即可。溴苯和苯的沸点相差较大,可以通过蒸馏法实现二者的分离。 23.答案:1.②③ 2.取代反应 3.B
4.液体分为两层,产生白色沉淀
解析:1.理论上,甲烷与氯气的体积比为1:4时二者恰好完全反应,而该注射器里氯气与甲烷的体积
比为5:1(>4:1),说明氯气过量,最终气体中仍有氯气;该反应进行缓慢,不会产生火花;最终气体只有氯化氢和氯气,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲中活塞向内移动。 2.甲烷分子中的四个氢原子被氯原子逐一取代,故甲中发生的是取代反应。 3.剩余气体中含有氯气和氯化氢,可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。
4.生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl(白色沉淀),同时因CCl4难溶于水而看到液体分为两层。 24.答案:(1)dcab(2)大于或等于4
(3)②控制气流速度从而达到合适的反应比例③干燥混合气体 (4)CH4
C+2H2;吸收过量的氯气分液分液漏斗、烧杯(5)AB
解析:(1)制取氯气时,先要检査装置气密性,再加入二氧化锰粉末和盐酸,最后加热。 (2)当发生反应CH4+4Cl2
CCl4+4HCl时生成HCl气体最多,所以要保证
VCl2VCH4x4。
(3)B装置的三个作用:①均匀混合气体,便于后续实验;②控制气流速度从而达到合适的反应比例;③干燥混合气体。
(4)黑色小颗粒是C,为甲烷在高温下分解的产物;KI能吸收多余的Cl2;从水溶液中分离难溶于水的油状液体可用分液法,所用的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯。 (5)甲烷与氯气反应产生的气体有CH3Cl和过量的CH4。 25.答案:1. 2Fe+3Br2
2FeBr3,
2.小试管中有气泡,有白雾出现;广口瓶内溶液中有浅黄色溴化银沉淀生成 3.Ⅲ和Ⅳ; 4.导气,冷凝回流挥发出来的Br2和5.苯跟溴能发生取代反应
解析:1.因溴与铁反应生成溴化铁:2Fe+3Br2
2FeBr3,苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯吸收HBr,防止污染空气
和溴化氢:
2.因从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢遇空气中水蒸气形成酸雾,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀。 3.装置Ⅲ和Ⅳ能防倒吸。 4.使用冷凝管冷凝Br2和氢。
5.取代反应和加成反应的区别在于是否产生溴化氢,通过实验证明生成了溴离子,即苯跟溴能发生取代反应。
;因溴化氢能与氢氧化钠反应,故氢氧化钠溶液可以除去多余的溴化
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