高中人教版 (2019)第二章 烃第二节 烯烃 炔烃精品课后复习题

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第二章 烃
章末检测
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．在下述条件下，能发生化学反应的是
A．甲烷与氧气混合并置于光照下
B．在密闭容器中使甲烷受热至1000℃以上
C．将甲烷通入KMnO4酸性溶液中
D．将甲烷通入热的强碱溶液中
【答案】B
【详解】
A．甲烷在点燃的条件下能与氧气反应，甲烷与氧气混合并置于光照下不反应，故A不符合题意；
B．在密闭容器中使甲烷受热至1000℃以上能分解生成碳单质和氢气，故B符合题意；
C．甲烷的化学性质稳定，不能与KMnO4酸性溶液发生氧化反应，故C不符合题意；
D．甲烷的化学性质稳定，将甲烷通入热的强碱溶液中不反应，故D不符合题意；
答案选B。
2．下列说法正确的是
A．任意一个烷烃分子(碳原子数)中，所有碳原子不可能位于同一平面上
B．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低
C．随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体数目也增加
D．乙烷与氯气在光照条件下反应生成的有机物只有一种
【答案】C
【详解】
A．三点确定一个平面，所以乙烷、丙烷的所有碳原子均可能位于同一平面上，A项错误；
B．随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力逐渐增大，沸点逐渐升高，B项错误；
C．随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体数目也增加，如甲烷、乙烷和丙烷只有一种结构，而丁烷有两种结构，戊烷有三种结构，故C正确；
D．乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物除了一氯乙烷外，还有 CH2ClCH2Cl、CHCl2CH3、CH3CCl3 等，D项错误；
故选C。
3．下列有关丙烷的叙述不正确的是
A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷的球棍模型为
D．1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2
【答案】C
【详解】
A．C3H8是链烃，其中的碳原子为饱和碳原子，饱和碳原子和与之相连的四个原子形成四面体结构，故3个碳原子不在一条直线上，A项正确；
B．C3H8在光照时能与Cl2发生取代反应，B项正确；
C．丙烷的球棍模型为，C项错误；
D．lmol丙烷完全燃烧消耗5molO2，D项正确；
故选C。
4．分子中含有2~5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：
烷烃名称
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
沸点/℃
−88.6
−42.1
−0.5
36.0
燃烧热/(kJ·mol−1)
1 560.7
2 219.2
2 877.6
3 535.6
燃烧热：1 mol物质完全燃烧，生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。
根据表中数据，下列判断错误的是
A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B．随分子中碳原子数增加，烷烃的燃烧热逐渐增大
C．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高
D．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
【答案】D
【详解】
由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷，所以正庚烷在常温、常压下不是气体；随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都增加，但是并不是成比例增加。答案选D。
5．有5种物质：①甲烷 ②环己烯  ③聚乙烯  ④1，3-丁二烯 ，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的是（　　）
A．①③④ B．②④ C．②③④ D．①②③④
【答案】B
【详解】
①甲烷属于饱和烃，既不能和酸性高锰酸钾溶液反应，也不和溴水反应；
②环己烯分子中有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色，也可以和溴水中的溴发生加成使溴水褪色；
③乙烯聚合后，碳碳双键变为碳碳单键，所以聚乙烯既不能和酸性高锰酸钾溶液反应，也不和溴水反应；
④1，3-丁二烯 分子中有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色，也可以和溴水中的溴发生加成使溴水褪色；
故选B。
6．下列关于有机化合物的认识中正确的是(　　)
A．甲烷和苯均能使酸性KMnO4溶液褪色
B．苯使溴水褪色是因为发生了氧化反应
C．苯和液溴在FeBr3催化作用下进行反应，反应类型为取代反应
D．甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，反应类型相同
【答案】C
【详解】
A.甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误；
B.苯将溴从溴水中萃取出来是物理变化，故B错误；
C.在FeBr3催化作用下，苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，故C正确；
D.乙烯与氯气发生加成反应，在光照条件下甲烷与氯气发生取代反应，反应类型不相同，故D错误；
故选C。
7．下列烃在光照下与氯气反应，最多可生成三种一氯代物的是
A．2-甲基丁烷 B．2,2-二甲基丁烷 C．环戊烷() D．2-甲基戊烷
【答案】B
【详解】
A．2-甲基丁烷分子中含有4种氢原子，则在光照下与氯气反应，最多可生成四种一氯代物，A不合题意；
B．2,2-二甲基丁烷分子内含有3种氢原子，则一氯代物只有三种，B符合题意；
C．环戊烷()分子内只有1种氢原子，则一氯代物只有一种，C不合题意；
D．2-甲基戊烷分子内含有5种氢原子，则一氯代物只有五种，D不合题意；
故选B。
8．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是( )
A．乙醇与金属Na反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色
B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状液体生成；乙烯与水生成乙醇的反应
D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯自身生成聚乙烯的反应
【答案】C
【详解】
A.乙醇与金属Na反应生成乙醇钠和氢气，为置换反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色，为氧化反应，故A错误；
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2﹣二溴乙烷；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷，都为加成反应，故B错误；
C.在浓硫酸和加热条件下，苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯，所以属于取代反应；在一定条件下，乙烯中的双键断裂，一个碳原子上结合一个氢原子，另一个碳原子上结合羟基，生成乙醇，该反应属于加成反应，故C正确；
D.苯与溴不反应，发生萃取，为物理变化，故D错误；
故选：C。
9．苯及其同系物与氢气发生的加成反应称为氢化。甲苯完全氢化后，再发生氯代反应，其一氯代物的同分异构体数目有( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
【答案】C
【详解】
苯及其同系物与氢气发生的加成反应称为氢化。甲苯完全氢化后，得到，发生氯代反应，由于有5种位置的氢，因此其一氯代物的同分异构体数目有5种，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
10．下列反应中，其有机产物含有2个官能团的是
A．1mol乙炔与2mol溴发生加成反应 B．乙烯与溴发生加成反应
C．1mol苯与3mol氢气发生加成反应 D．甲苯硝化生成三硝基甲苯
【答案】B
【详解】
A．1mol乙炔与2mol溴发生加成反应，碳碳三键全部加成，有机产物中含有4个溴原子，即4个官能团，A不符合；
B．乙烯与溴发生加成反应生成1，2－二溴乙烷，有机产物含有2个溴原子，即2个官能团，B符合；
C．1mol苯与3mol氢气发生加成反应生成环己烷，有机产物中不存在官能团，C不符合；
D．甲苯硝化生成三硝基甲苯，有机产物中含有3个硝基，即3个官能团，D不符合；
答案选B。
11．下列反应的生成物只有一种的是( )
A．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应
B．异戊二烯与Br2发生加成反应
C．2，3-二甲基-2-丁烯与HBr发生加成反应
D．2-溴丁烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应
【答案】C
【详解】
A．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成多种氯代乙烷和氯化氢，故A不选；
B．异戊二烯与Br2发生加成反应时，加成方式有1，2加成和1，4加成两种，产物不同，故B不选；
C．2，3-二甲基-2-丁烯与HBr发生加成反应生成，产物只有1种，故C选；
D．2-溴丁烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成或，故D不选；
综上所述，答案为C。
12．已知某有机物的分子式为C9H12，该有机物为苯的同系物，且苯环上只有一个取代基，下列说法正确的是
A．该有机物能发生加成反应，但不能发生取代反应
B．该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
C．该有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上
D．该有机物的一溴代物一定有5种(不考虑立体异构)
【答案】C
【详解】
A．根据有机物分子式，结合其是苯的同系物，可知该有机物的结构简式为或，苯环可以和H2发生加成反应，在光照条件下可发生侧链上的取代反应，A错误；
B．该有机物的苯环侧链上与苯环连接的C原子上含有H原子，因此可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；该有机物可萃取溴水中的溴而使溴水褪色，B错误；
C．该有机物分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子上所有原子不可能共面，C正确；
D．有6种一溴代物;有5种一溴代物，D错误；
故合理选项是C。
13．从柑桔中可提炼出苧烯( )。下列关于苧烯的说法中，正确的是
A．分子式为C10H16，是1，3-丁二烯的同系物
B．其分子内所有的碳原子均在同一平面上
C．不溶于水，能发生加聚反应生成高分子化合物
D．与过量的Br2的CCl4 溶液反应的产物可能为
【答案】C
【详解】
A．1，3-丁二烯是链状二烯烃，而该有机物中含有环，二者的结构不同，不是同系物，故A错误；
B．分子中含有3个- CH2-，分子呈锯齿状,所有的碳原子不可能在同一个平面上，故B错误；
C．烃类物质都不溶于水，分子中含有C= C，可发生加聚反应，故C正确；
D． 与的碳原子数不同，应为，故D错误；
故选C。
14．萘烷()是一种桥环化合物，有毒，可用作油脂的溶剂。下列关于萘烷的说法错误的是
A．分子式为C10H18
B．可以由与5molH2发生加成反应得到
C．所有碳原子不可能位于同一平面
D．一氯代物有2种(不考虑立体异构)
【答案】D
【详解】
A．根据萘烷()的结构可知，其分子式为C10H18，故A正确；
B．与5molH2发生加成反应可以得到萘烷()，故B正确；
C．甲烷是正四面体结构，该物质结构中含有-CH2-和，所有碳原子不可能位于同一平面，故C正确；
D．中有3种氢原子，一氯代物有3种()，故D错误；
故选D。
15．四元轴烯t、苯乙烯b及立方烷c的分子式均为C8H8。下列说法正确的是( )

A．t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能
B．t、b、c中只有t的所有原子可以处于同一平面
C．t、b、c的二氯代物均只有三种
D．b的同分异构体只有t和c两种
【答案】A
【详解】
A．t和b的分子结构中均含有碳碳双键，两种分子均能使酸性KMnO4溶液褪色，c分子结构中不含不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A正确；
B．b分子结构中含有苯环，所有原子共平面，含有乙烯基，所有原子共平面，由于单键可以旋转，乙烯基与苯环直接相连，所以该分子中所有原子可以处于同一平面，故B错误；
C．二氯代物，t、c均有三种，b分子中，二氯代物有14种，故C错误；
D．b的同分异构体还可以有链状结构，如CH2=CHCH=CHCH=CHC≡CH等，故D错误；
故选A。
16．已知1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2；在一定条件下，1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B。下列说法正确的是( )
A．烃A为2—甲基丙烯
B．实验室制取烃A的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
C．化合物B可发生聚合反应
D．1 mol化合物B上的氢原子可被6 mol Cl2完全取代
【答案】D
【详解】
A．1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2，说明物质分子中含有3个C原子，在一定条件下，1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B，则物质分子中含有碳碳三键，则A分子式是C3H4，其结构简式是CH≡C-CH3。A的名称是丙炔，A错误；
B．物质A是丙炔，不是乙炔，因此不是采用电石与水反应制取，B错误；
C．1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成的化合物B分子中无碳碳双键或碳碳三键，因此不能发生加聚反应，C错误；
D．1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B分子式是C3H6Cl2，由于物质分子中含有6个H原子，则完全被取代需消耗6个Cl原子，1 mol化合物B上的氢原子完全被Cl取代可被6 mol Cl2，D正确；
故合理选项是D。
二、非选择题：包括第17题~第21题5个大题，共52分。
17．（9分）按要求回答下列问题：
(1)烷烃A在同温、同压下蒸汽的密度是H2的36倍，其分子式为______________。
(2)立方烷的一氯代物有_______种，它的六氯代物有_______种。
(3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是_______。
①CH3(CH2)2CH3　②CH3(CH2)3CH3　③(CH3)3CH　④(CH3)2CHCH2CH3
A．②④①③ B．④②①③ C．④③②① D．②④③①
(4)下列选项中互为同系物的是_______；互为同分异构体的是_______；属于同种物质的是_______。
①H2O和D2O②1H、2H、3H③和④和⑤和⑥戊烯和环戊烷⑦和
【答案】C5H12 1 3 A ⑤ ⑥ ①⑦
【详解】
（1）设烷烃A的分子式为CnH2n+2，由同温、同压下蒸汽的密度是H2的36倍可知，A的相对分子质量为72，14n+2=72，解得n=5，则A的分子式为C5H12，故答案为：C5H12；
（2）立方烷的结构高度对称，一氯代物有1种，由等距离等效可知，立方烷一氯代物中与氯原子等距离的边上点3个、面对角线3个、体对角线1个，则二氯代物有3种，由立方烷二氯代物的氯原子个数与六氯代物的氢原子个数相等可知，六氯代物的同分异构体数目与二氯代物的数目相等，则立方烷的六氯代物有3种，故答案为：1；3；
（3）结构相似的烷烃的碳原子个数越大，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，分子式相同的同分异构体中，支链数目越多，分子间作用力越小，熔沸点越低，则沸点的高低顺序为②④①③，故答案为：A；
（4）同系物为结构相似，相差若干个CH2的原子团互为同系物，则⑤互为同系物；同分异构体为分子式相同，结构不同的有机物的互称，则⑥互为同分异构体；分子式相同，结构相同的物质是同种物质，则①⑦为同种物质，故答案为：⑤；⑥；①⑦。
18．（11分）甲、乙、丙三种有机物的结构简式如图，按要求填空。

(1)甲、乙、丙属于____________。
A．同系物 B同位素 C．同分异构体 D同素异形体
(2)甲中共平面的原子最多有_______个。
(3)与乙分子式相同的有机物，且属于炔烃有_______种。
(4)乙发生加聚反应的化学方程式为_______。
(5)丙的二氯代物有_______种。
【答案】C 11 3 n 4
【详解】
(1)由结构简式可知，甲、乙、丙的分子式都为C5H8，分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体，故答案为：C；
(2)碳碳双键中的碳原子和与不饱和碳原子相连的原子在同一平面上，由甲的结构简式可知，有10个原子一定共平面，由三点成面可知，甲基中有1个氢原子可能共平面，则共平面的原子最多有11个，故答案为：11；
(3)分子式为C5H8的炔烃有1—戊炔、2—戊炔和3—甲基—1—丁炔，共3种，故答案为：3；
(4) 乙分子中含有碳碳双键，一定条件下能发生加聚反应生成高聚物，反应的化学方程式为n，故答案为：n；
(5)由丙的结构简式可知，丙的一氯代物有如图所示2种结构，其中形成的二氯代物有如图所示3种结构，形成的二氯代物有如图所示1种结构，共4种，故答案为：4。
19．（10分）某烃的相对分子质量为56。
(1)该烃的分子式为____________。
(2)若该烃能使高锰酸钾酸性溶液褪色，其结构简式有___________、____________、____________。
(3)若(2)中所述的3中结构的有机物的混合物与足量H2反应，则所得产物共有___________种。
(4)若(2)中所述3种结构的有机物的混合物与足量HBr反应，则所得产物共有___________种。
【答案】C4H8 CH3-CH=CH-CH3 CH3-CH2-CH=CH2 2 4
【详解】
(1)用商余法计算确定。56÷14=4，正好除尽，所以该烃为烯烃或环烷烃，分子式为：C4H8；
(2)该烃能使酸性高锰酸钾褪色，则应为烯烃，可能结构为：CH2=CH-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH3、；
(3)加成反应特点为双键中一个键断开，其它原子或原子团加在不饱和碳上，原来的碳架不变，则1-丁烯和2-丁烯加氢后都得到正丁烷，2-甲基-1-丙烯加氢后得到异丁烷，故所得产物共有2种；
(4)1-丁烯和HBr加成可得到1-溴丁烷和2-溴丁烷；2-丁烯和溴化氢加成得到2-溴丁烷，2-甲基-1-丙烯和HBr加成得到2-甲基-1-溴丙烷和2-甲基-2-溴丙烷，共4不同种。
【点睛】
本题考查有机物分子式的确定、烯烃的性质及同分异构体的确定。掌握加成反应的特点是解题的关键。
20. （10分）某有机化合物的结构简式为

据此填写下列空格。
(1)该物质苯环上一氯代物有　　　　种。 
(2)1 mol该物质和溴水混合,消耗Br2的物质的量为　　　　mol。 
(3)1 mol该物质和H2加成需H2　　　　mol。 
(4)下列关于该物质的说法不正确的是　　　　。 
A.可发生加成、取代、氧化等反应
B.和甲苯属于同系物
C.使溴水褪色的原理与乙烯相同
D.能使酸性KMnO4溶液褪色是发生了加成反应
【答案】(1)4　(2)2　(3)5　(4)BD
【解析】
(1)该物质苯环上有4种氢原子,则有4种不同的一氯代物。
(2)1mol该物质的分子中含有2mol碳碳双键,能与2molBr2发生加成反应。
(3)1mol该物质的分子中含有2mol碳碳双键和1mol苯环,共可消耗5molH2。
(4)该物质中含有碳碳双键,能发生加成反应,也能被酸性KMnO4溶液氧化,同时该物质中含有烷基能发生取代反应,苯环上也能发生取代反应,故A项正确;苯的同系物是指分子中含有一个苯环,且苯环与烷基相连的有机化合物,而该物质不是苯或甲苯的同系物,B项错误;该物质分子中含有碳碳双键,能使溴水褪色,且褪色原理与乙烯相同,C项正确;该物质能使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应,D项错误。
21．（12分）德国化学家凯库勒认为：苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如下实验方案。
①按如图所示装置连接好各仪器；②检验装置的气密性；③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹、、；④待烧瓶a中收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯D的水中，挤压预先装有水的胶头滴管，观察实验现象。回答下列问题。

(1)能证明凯库勒观点错误的实验现象是___________________________________，A中所发生的有机反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)装置B的作用是___________________________________。
(3)反应完毕后，将装置A内的液体进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：①蒸馏，②水洗，③用干燥剂干燥，④用10%溶液洗，⑤水洗。正确的操作顺序是_______(填序号)。
A．②③①④⑤ B．②④⑤③① C．④②③⑤① D．②④①③⑤
(4)研究表明，取代基的引入会改变苯的性质，下列对H3C-CH=CH2的叙述错误的是_______(填序号)。
A．分子中碳原子均采取杂化
B．该物质能使酸性溶液褪色
C．该有机物最多可与发生加成反应
D．该物质与苯乙烯互为同系物
【答案】烧瓶中产生喷泉现象 +Br2+HBr↑ 除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯 B A
【分析】
苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，由于该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯；烧瓶中收集溴化氢，并做喷泉实验，若烧瓶中产生喷泉现象，则A中发生的是取代反应而不是加成反应。据此分析可得：
【详解】
(1)烧瓶中产生喷泉现象是因为A中生成的易溶于水，所以A中发生的反应为取代反应，不是加成反应，凯库勒观点错误，溴与苯反应的方程式为：+Br2+HBr↑，故答案为：烧瓶中产生喷泉现象；+Br2+HBr↑；
(2)该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，故答案为：除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯；
(3)产品粗溴苯的精制，应先用水洗，除去可溶于水的物质，再用10%溶液洗涤，将未在水中溶解的转化为易溶于水的物质，然后水洗、干燥，最后蒸馏，故正确的顺序为②④⑤③①，综上所述B符合题意，故选B；
(4)A．题述分子中碳原子有两种杂化方式：和杂化，故A错误；
B．该物质中含有碳碳双键，且苯环上连有甲基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B正确；
C．苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应，则该有机物最多可与发生加成反应，故C正确；
D．该物质中含有碳碳双键和苯环，与苯乙备结构相似，分子组成上相差一个原子团，故二者互为同系物，故D正确；
答案选A。