高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三章 烃的衍生物实验活动2 有机化合物中常见官能团的检验当堂检测题

章末综合测评(二)　烃

(时间90分钟，满分100分)

一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)

1．下列烃分子中的碳原子既有sp杂化又有sp3杂化的是(　　)

A．乙烷　　　　　　　　 B．丙烯

C．丙炔   D．苯乙烯

C　[A项，只有sp3杂化；B项，有sp3杂化和sp2杂化；D项，只有sp2杂化。]

2．下列分子中只有σ键没有π键的是(　　)

A．2­甲基丁烷   B．2­丁烯

C．苯   D．乙炔

A　[烯烃、苯、炔烃分子中既有σ键又有π键，A正确。]

3．下列物质：①丙烷、②丙烯、③乙炔、④苯、⑤甲苯，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是(　　)

A．①②   B．②④

C．②③   D．④⑤

[答案]　C

4．下列有机化合物的分子中，含有两种处于不同化学环境的氢原子的是(　　)

D　[A项，分子中含一种处于不同化学环境的氢原子；B项，分子中含四种处于不同化学环境的氢原子；C项，分子中含四种处于不同化学环境的氢原子；D项，分子中含两种处于不同化学环境的氢原子。]

5．下列有机反应中，C—H σ键发生断裂的是(　　)

A．丙烷与氯气在光照条件下反应

B．丁烯与溴的四氯化碳溶液反应

C．乙炔与氯化氢在催化剂和加热条件下反应

D．甲苯与氢气在催化剂和加热条件下反应

A　[B项，中π键断裂；C项，—C≡C—中π键断裂；D项，中大π键断裂。]

6．在甲苯中加入少量紫红色的酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色。其原因是(　　)

A．甲苯属于不饱和烃，可被酸性高锰酸钾溶液氧化

B．苯环受甲基影响，可被酸性高锰酸钾溶液氧化

C．甲基受苯环影响，可被酸性高锰酸钾溶液氧化

D．甲苯催化高锰酸钾在酸性溶液中分解

[答案]　C

7．下列选项所涉及的反应属于加成反应的是    (　　)

A．苯和液溴在FeBr3催化作用下反应生成溴苯

B．丙烯和氯气在一定条件下反应生成ClCH2CH===CH2

C．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色

D．乙烯与HCl气体反应生成一氯乙烷

[答案]　D

8．某有机物的结构简式如图所示，下列关于该有机物的叙述错误的是(　　)

A．与H2O反应只生成一种产物

B．能使溴水褪色  

C．一定条件下，能发生加聚反应

D．一定条件下，能发生取代反应

A　[有机物中不对称，与H2O发生加成反应可生成两种不同产物，A项错误。]

9．1­溴丙烯能发生如图所示的4个不同的反应，其中所得反应产物只含有一种官能团的反应有    (　　)

A．①②    B．②③

C．③④       D．①④

D　[①为加聚反应，产物中只含有一种官能团—Br；②为氧化反应，产物中的官能团除—Br外，还有—COOH；③为加成反应，产物中含有官能团—OH和—Br；④为加成反应，产物中只含有一种官能团—Br。综上所述，D项符合题意。]

10．有机物(烃)“PX”的结构模型如图，下列说法错误的是   (　　)

A．“PX”属于苯的同系物，图示为其球棍模型

B．“PX”的一氯代物共有2种(不考虑立体异构)

C．“PX”分子中，最多有14个原子共面

D．可用重结晶法分离“PX”与苯的混合物

D　[根据图示球棍模型可知“PX”为对二甲苯，属于苯的同系物，A项正确；氯原子可取代“PX”中苯环和甲基上的H，“PX”的一氯代物共有2种，B项正确；每个甲基上最多有1个H在该平面上，即“PX”分子中最多有14个原子共面，C项正确；“PX”与苯的沸点不同，可采用蒸馏法分离，D项错误。]

11．已知C—C键可以绕键轴旋转。某烃的结构简式如图，下列说法中正确的是    (　　)

A．该烃在核磁共振氢谱上有6组信号峰

B．1 mol该烃完全燃烧消耗16.5 mol O2

C．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上

D．该烃是苯的同系物

C　[该烃结构对称，在核磁共振氢谱上有3组信号峰，A项错误；该烃分子式为C14H14,1 mol该烃完全燃烧消耗17.5 mol O2，B项错误；苯环上有6个碳原子，苯环对位碳延长线上的碳原子也在该平面内，即该分子中至少有10个碳原子在同一平面上，C项正确；该烃不符合苯的同系物的通式，D项错误。]

12．(双选)两组物质：①CH4、聚乙烯、邻二甲苯；②2­丁烯、乙炔、苯乙烯。下列有关上述有机物的说法正确的是(　　)

A．①组各物质都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，②组各物质都能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．②组中3种物质各1 mol分别和足量的氢气反应，消耗氢气的物质的量之比为1∶2∶4

C．②组各物质的所有原子可以在同一平面内

D．①组各物质均不能使溴的四氯化碳溶液褪色，②组各物质均能使溴的四氯化碳溶液褪色

BD　[①组物质中邻二甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，②组各物质都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；②组中3种物质各1 mol分别和足量的氢气反应，消耗氢气的物质的量之比为1∶2∶4，B项正确；②组物质中2­丁烯含有甲基，所有原子不可能在同一平面内，C项错误；①组各物质都不能使溴的四氯化碳溶液褪色，②组各物质均含有不饱和键，都能使溴的四氯化碳溶液褪色，D项正确。]

13．一个丁基(—C4H9)取代联三苯()分子中的一个氢原子，所得的同分异构体数目为(　　)

A．18   B．28

C．24   D．20

D　[结构中共有5种氢原子；—C4H9的结构有—CH2CH2CH2CH3，—CH(CH3)CH2CH3，—CH2CH(CH3)CH3，—C(CH3)3，因此一个丁基(—C4H9)取代联三苯分子中的一个氢原子，所得同分异构体数目为5×4＝20种。]

14．分子式为C8H10的芳香烃，苯环上的一溴代物只有一种，该芳香烃的名称是(　　)

A．乙苯   B．邻二甲苯

C．对二甲苯     D．间二甲苯

C　[乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯苯环上的一溴代物分别有3种、2种、1种和3种。]

15．下列说法正确的是(　　)

A　[A项，中都有4种不同化学环境的氢原子，则二者都有4种一溴代物；B项，类比CH2===CH2的结构，可知CH3CH===CHCH3分子中的四个碳原子不在同一直线上；C项，按系统命名法，化合物的名称是2,3,4,4­四甲基己烷；D项，柠檬烯和丁基苯的分子式分别为C10H16和C10H14，二者分子式不同，不互为同分异构体。]

16．已知由环戊二烯可以合成二聚环戊二烯()，下列有机物能够合成的组合是(　　)

①1,3­丁二烯　②2­甲基­1,3­丁二烯　③1,3­戊二烯　④2,3­二甲基­1,3丁二烯　⑤2,3­二甲基­1,3­戊二烯　⑥乙炔　⑦丙炔　⑧2­丁炔  

A．①、⑦及④、⑧   B．⑤、⑥及③、⑧

C．①、③及②、⑧    D．②、⑧及④、⑦

D　[合成产物分子式为C9H14。①和⑦形成的化合物有7个碳原子，④和⑧形成的化合物有10个碳原子，A项错误；⑤和⑥、③和⑧形成的化合物均是不符合题意，B项错误；①和③形成的化合物可能是，不符合题意，②和⑧形成的化合物是，C项错误；②和⑧、④和⑦形成的化合物均是，D项正确。]

17．化合物的分子式均为C7H8。下列说法正确的是(　　)

A．W、M、N均能与溴水发生加成反应

B．W、M、N的一氯代物数目相等

C．W、M、N分子中的碳原子均共面

D．W、M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色

D　[W为苯的同系物，不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，A项错误；W和N的一氯代物均有4种，M的一氯代物有3种，B项错误；M中有2个碳原子连有3个C和1个氢原子，这种碳原子最多与所连的3个C原子中的2个C原子共面，即M中所有碳原子不可能共平面，C项错误；W的苯环上连有甲基，M、N中含有碳碳双键，即W、M、N均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，溶液褪色，D项正确。]

18．(双选)下列各组有机物，不管两种物质以何种比例混合，只要总物质的量一定，则在完全燃烧时，消耗的氧气为恒量的是(　　)

A．C3H8和C4H6   B．C5H10和C5H12O

C．C5H10和C6H6   D．C2H6O和C2H6O2

BC　[设有机物通式为CxHyOz，可通过x＋－计算耗氧量的多少，或将烃的含氧衍生物改写为CxHy·(H2O)n、CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m等形式后再判断耗氧量，分析可得B、C项正确。]

二、非选择题(本题包括5小题，共46分)

19．(8分)根据烯烃的性质回答下列问题：

(1)一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2===CH2或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴。

①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确？为什么？_______________________________________________________________

______________________________________________________________

____________________________________________________________。

②上述实验可能涉及的反应类型有____________________。

(2)含有的化合物与CH2===CH2一样，在一定条件下可聚合成高分子化合物。

①广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料是由聚合而成的，反应的化学方程式是____________________________。

②电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯()，它是由________________(填结构简式)聚合而成的。 

[解析]　因为CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl，此反应也能使气体黄绿色逐渐褪去，且CH2ClCH2Cl为油状液体，所以不能说明无色气体中一定含CH4。

[答案]  (1)①不正确，因为CH2===CH2可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体　②取代反应、加成反应

20．(8分)充分燃烧2.8 g某有机物A，生成8.8 g CO2和3.6 g H2O，这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。

(1)A的分子式为________。

(2)A的链状同分异构体的结构简式为

_______________________________________________________

_______________________________________________________

_______________________________________(考虑顺反异构)。

(3)若A在核磁共振氢谱中只有一个信号峰，则用键线式表示A的结构简式为_______________________________。

[解析](1)根据A的蒸气密度是N2的2倍，可知Mr(A)＝56，则n(A)＝2.8 g÷56 g·mol－1＝0.05 mol；n(CO2)＝8.8 g÷44 g·mol－1＝0.2mol，n(H2O)＝3.6 g÷18 g·mol－1＝0.2 mol，则A中含N(C)＝＝4，含N(H)＝＝8，根据其相对分子质量为56可知A的分子式为C4H8。

(2)A的链状结构为烯烃，考虑顺反异构共有4种同分异构体。

(3)根据A的核磁共振氢谱中只有一个信号峰，可知A为环丁烷。

[答案]  (1)C4H8　(2)CH2===CHCH2CH3、

21．(12分)溴苯是一种用来合成医药、农药的重要原料。某化学课外活动小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，在A下端活塞关闭的前提下，再将混合液慢慢滴入其中。

(1)写出A中反应的化学方程式：___________________________

_____________________________________________________。

(2)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是_______________________________________________。

将B中液体分液后得到的粗溴苯中还含有的主要杂质是________，要进一步提纯，需采用________操作。C中盛放CCl4的作用是 ____________________。

(3)证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入________溶液，现象是________________________，则能证明；或者向试管D中加入___________试液，现象是___________。

(4)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。正确的操作顺序是(操作可重复)(　　)

A．①②③④②   B．④②③①②

C．②④①②③     D．②④②③①

[解析]　(2)因为溴易溶于有机溶剂溴苯中，所以应用NaOH溶液除去溴苯中的溴；将溴除去后溴苯中还含有的主要杂质是苯，可利用溴苯与苯的沸点不同蒸馏除去苯；因为苯与液溴反应放热，而苯和液溴都是易挥发的液体，所以应用CCl4除去溴蒸气和苯，防止其干扰对溴化氢气体的检验。(3)若要证明苯与液溴的反应为取代反应，而不是加成反应，可证明该反应有溴化氢生成。检验溴化氢气体可通过检验H＋或Br－来实现。(4)粗溴苯里含有苯和溴，要得到纯净的溴苯，先要用大量水洗去没有反应的溴和催化剂FeBr3，再用NaOH溶液除去残余的溴，然后用水除去残余的NaOH，最后用干燥剂除去粗溴苯中的水，再蒸馏分离苯和溴苯。   

[答案]  (1)

(2)除去溶于溴苯中的溴　苯　蒸馏　除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯

(3)AgNO3　产生淡黄色沉淀　紫色石蕊　紫色石蕊试液变红色

(4)D

22．(8分)已知烯烃、炔烃在臭氧作用下可发生以下反应：

请回答下列问题：

(1)某烃分子式为C10H10，在同样的条件下发生反应：

C10H10CH3COOH＋3HOOC—CHO＋CH3CHO

①一个C10H10分子中含有________个碳碳双键，________个碳碳三键。

②C10H10的结构简式为_____________________________。

(2)从香精油中分离出一种化合物，分子式为C10H16,1 mol该化合物催化加氢时可消耗2 mol H2；1 mol该化合物经后可得到1 mol(CH3)2C===O和1 mol ，试写出该化合物的结构简式：_____________________(含有六元环)。

[解析](1)由题目所提供的化学方程式可知，在C10H10分子中应有1个CH3—C≡、3个≡C—CH===和1个CH3—CH===结构，其中CH3—CH===、CH3—C≡只能连接在两端，故C10H10的结构简式为CH3C≡C—CH===CH—C≡C—CH===CH—CH3，分子中含有2个碳碳双键、2个碳碳三键。

(2)C10H16有3个不饱和度，又因为分子中有1个六元环，且1 mol该化合物催化加氢只能消耗2 mol H2，所以该分子结构中应含有2个碳碳双键或1个碳碳三键，根据该不饱和烃与臭氧反应的产物中无羧基可知，C10H16分子中含有2个碳碳双键，其结构简式应为

[答案]  (1)①2　2

②CH3C≡C—CH===CH—C≡C—CH===CH—CH3

23．(10分)苯的同系物中，有的侧链能被酸性KMnO4溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：

(R、R′表示烷基或氢原子)

(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式均是C10H14。甲不能被酸性KMnO4溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是________；乙能被酸性KMnO4溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有________种。

(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只有一种，试写出丙可能的结构简式：____________________(写出其中的三种)。

[解析](1)根据题目信息，苯的同系物甲不能被酸性KMnO4溶液氧化为芳香酸，则与苯环相连的碳原子上没有氢原子，故它的结构简式是；乙能被酸性KMnO4溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构，两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能，故分子式为C10H14、有两个侧链且可被酸性KMnO4溶液氧化为C8H6O4的苯的同系物有9种可能结构。

(2)分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能有2个相同侧链(—CH2CH3)且处于对位，或有4个相同的侧链(—CH3)。

[答案]  (1) 　9