2020浙江高考化学二轮讲义：专题七第3讲　常见的烃

第3讲　常见的烃

[考试说明]

　脂肪烃的组成与性质[学生用书P63]

一、典型代表物的分子组成与结构特点

二、脂肪烃的化学性质

1．氧化反应

(1)均能燃烧，其充分燃烧时反应的通式为CxHy＋O2xCO2＋H2O。

(2)被强氧化剂氧化，三类脂肪烃中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是烯烃和炔烃。

2．烷烃的取代反应

(1)取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。

(2)烷烃的卤代反应

3．烯烃、炔烃的加成反应

(1)加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。

(2)烯烃、炔烃的加成反应

4．烯烃、炔烃的加聚反应

(1)乙烯的加聚反应

nCH2===CH2 CH2—CH2。

三、天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用

1．(2018·浙江4月选考，T15)下列说法正确的是(　　)

A．光照下，1 mol CH4最多能与4 mol Cl2发生取代反应，产物中物质的量最多的是CCl4

B．苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在一定条件下能发生取代反应

C．甲烷和乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离

D．乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与H2发生加成反应

答案：B

2．(2019·浙江4月选考，T16)下列表述正确的是(　　)

A．苯和氯气生成C6H6Cl6的反应是取代反应

B．乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2

C．等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3Cl

D．硫酸作催化剂，CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有18O

答案：D

3．(2018·浙江4月选考，T26)摩尔质量为32 g·mol－1的烃的衍生物A能与金属钠反应，F是由两种均具有芳香气味的有机物组成的混合物。相关物质转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质)：

请回答：

(1)D中官能团的名称是________。

(2)B的结构简式是________。

(3)D→E的化学方程式是___________________________________________。

(4)下列说法正确的是________。

A．石油裂解气和B都能使酸性KMnO4溶液褪色

B．可以用碳酸钠溶液洗去C、E和F混合物中的C、E

C．相同物质的量的D、E或F充分燃烧时消耗等量的氧气

D．有机物C和E都能与金属钠反应

答案：(1)碳碳双键

(2)HCHO

　芳香烃的组成与性质[学生用书P64]

一、苯

1．结构

2．物理性质

3.化学性质

(1)取代反应

二、苯的同系物

1．概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物。通式为CnH2n－6(n>6)。

2．化学性质(以甲苯为例)

(1)氧化反应

①能够燃烧；

②能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(2)取代反应(以甲苯生成TNT的反应为例)：

甲苯比苯更容易发生苯环上的取代反应，是由于甲基对苯环的影响所致。

(3)加成反应(以甲苯与氢气的反应为例)：

(1)在判断苯的同系物时，一定要紧扣同系物的概念，苯的同系物应该符合只有一个苯环，其余全部是烷烃基的有机物，在分子组成上比苯多一个或若干个CH2原子团。

(2)注意苯的取代反应条件：苯与液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生反应，该反应不需要加热，且液溴不能换为溴水。

题组一　芳香烃的结构与性质

1．下列说法正确的是(　　)

A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构

B．苯和乙烯都能使溴水褪色，其褪色原理相同

C．相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧，消耗氧气的物质的量相同

D．在一定条件下，苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应

解析：选C。A.CH4的二氯取代物有1种，错误；B.苯使溴水褪色是萃取，乙烯与溴水发生加成反应，使溴水褪色，错误；C.乙炔和苯的最简式都是CH，故消耗的O2的量相同，正确；D.苯与Cl2生成氯苯的反应是取代反应，错误。

2．有关苯的结构和性质，下列说法正确的是(　　)

B．苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟

C．煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯，苯是无色无味的液态烃

D．向2 mL苯中加入1 mL酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，可观察到液体分层，上层呈紫红色

答案：B

3．有关苯的结构与性质，下列说法正确的是(　　)

A．分子中含有碳碳双键

B．易被酸性KMnO4溶液氧化

C．与溴水发生加成反应而使溴水褪色

D．在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯

解析：选D。苯的分子式是C6H6，实验证明，苯不能与溴水因发生加成反应而使溴水褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，这说明苯分子中不存在碳碳双键，即不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构，苯分子中碳原子间的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键。在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯(苯环上的H原子被—NO2取代)。

题组二　芳香烃及其卤代物的同分异构体

4．下列物质中，属于芳香烃且一氯取代物有5种的是(　　)

解析：选C。A项有4种一氯取代物；B项有3种一氯取代物；C项有5种一氯取代物；D项不属于芳香烃。

5．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为，物质A苯环上的二溴代物有9种同分异构体，由此推断物质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

答案：A

题组三　有机物分子中原子共线、共面的判断

6．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面内的有(　　)

①乙烷　②甲苯　③氟苯　④四氯乙烯

A．①②  B．①③

C．②③  D．③④

解析：选D。—CH3为四面体结构，乙烷和甲苯分子中都含有—CH3，分子中所有原子不可能处于同一平面内；苯和乙烯均为平面形结构，氟苯可看作苯分子中的一个H原子被F原子取代形成的，四氯乙烯可看作乙烯分子中的四个H原子被四个Cl原子取代形成的，则氟苯和四氯乙烯分子中所有原子均处于同一平面内。

7．下列说法正确的是(　　)

A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上

B．丙烯中所有原子均在同一平面上

解析：选D。A项，直链烃是锯齿形的，错误；B项，丙烯中的甲基上至少有两个氢原子不和其他原子共平面，错误；C项，环状结构不是平面结构，所有碳原子不可能在同一平面上，错误；D项，该分子中在同一条直线上的原子有8个()，再加上其中一个苯环上的另外8个原子，所以至少有16个原子共平面，正确。

课后达标检测[学生用书P125(单独成册)]

一、选择题

1．关于CH4和的叙述正确的是(　　)

A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示

B．与所有烷烃互为同素异形体

C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同

D．通常情况下它们都是气态烷烃

解析：选A。B项，题述物质与其他烷烃互为同系物；C项，化学性质相似，但物理性质不同；D项，碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体。

2．下列过程与加成反应有关的是(　　)

A．四氯化碳与溴水混合振荡，水层颜色变浅

B．乙烯与溴水混合振荡，水层颜色变浅

C．乙烯与高锰酸钾溶液混合振荡，溶液颜色变浅

D．甲烷与氯气混合光照，气体颜色变浅

解析：选B。A中变化是萃取，C中变化是氧化反应，D中变化是取代反应。

3．甲烷气体中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，最好依次通过盛有下列哪一组试剂的洗气瓶(　　)

A．澄清的石灰水，浓硫酸

B．酸性KMnO4溶液，浓硫酸

C．浓溴水，碱石灰

D．水，浓硫酸

解析：选C。乙烯分子中含有碳碳双键，常温下能与溴水发生加成反应生成1，2­二溴乙烷而除去；乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化成二氧化碳，又增加新杂质。

4．下列有关苯、乙烯的比较中，正确的是(　　)

A．分子中所有原子都在同一平面上

B．等质量燃烧时，苯耗氧气多

C．都能与溴水反应

D．都能被酸性KMnO4溶液氧化

解析：选A。对于和C2H4，从结构上看，所有原子共平面。从性质上看，相对较稳定，不能与溴水和酸性KMnO4反应而C2H4可以反应。从组成上看，当C6H6、C2H4等质量时，烃的含氢量越高，耗氧量越大。

5．四联苯的一氯代物有(　　)

A．3种　　　　　　　　 B．4种 

C．5种   D．6种

解析：选C。推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称轴，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。

6．(2019·嘉兴适应性考试)下列有关1­甲基­1­环己烯的说法正确的是(　　)

A．该物质含有六元环的同分异构体有3种

B．分子中所有碳原子在同一平面上

C．该物质为芳香烃

D．能使溴的四氯化碳溶液褪色，且反应生成的产物有2种

解析：选A。该物质含有六元环的同分异构体，将甲基置于序号处或把双键放在环外，可形成3种同分异构体，A项正确；由于这六元环不是苯环，根据甲烷分子的正四面体结构和乙烯分子的六原子共面结构可知，分子中所有碳原子一定不在同一平面上，B项错误；该物质中不含有苯环，所以不是芳香烃，C项错误；该物质含有碳碳双键，能发生加成反应，能使溴的四氯化碳溶液褪色，但产物只有一种，D项错误。

7．下列有关有机物的叙述正确的是(　　)

A．煤井中的瓦斯气和家庭使用的液化石油气的主要成分都是甲烷

B．苯的结构简式为，分子式可简化为CH

C．利用酸性KMnO4溶液可鉴别乙烯和乙烷

D．苯与乙烯均能与溴水发生加成反应，而甲烷只能与溴水发生取代反应

答案：C

8．(2017·浙江4月选考，T15)下列说法不正确的是(　　)

A．1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应

B．石油裂解气能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色

C．水煤气可用来合成液态烃及甲醇等含氧有机物

D．苯可通过取代反应制得硝基苯、氯苯

答案：A

9．下列说法中，不正确的是(　　)

A．石油经分馏后可以得到乙烯、丙烯等

B．石油的催化裂化既能提高汽油产量，又能提高汽油的质量

C．石油的裂解和裂化都是化学变化，但二者的目的不一样

D．烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解

解析：选A。石油经分馏后得到的是汽油、煤油、柴油等轻质油，A不正确；石油催化裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C正确；烷烃裂解方式主要有两种，即断链和脱氢，表示为Cm＋nH2(m＋n)＋2―→CnH2n＋CmH2m＋2，CnH2n＋2―→CnH2n＋H2，D正确。　

二、非选择题

10．甲苯是对煤的综合利用得到的产物之一，其结构简式为。试回答下列问题：

(1)苯与甲苯的相互关系为________。

A．同分异构体  B．同位素

C．同素异形体  D．同系物

(2)甲苯燃烧时的现象为_________________________________________，

1 mol甲苯完全燃烧消耗氧气的物质的量为________。

(3)甲苯苯环上的一氯代物有________种。

(4)已知具有结构的物质可被酸性高锰酸钾溶液氧化。区分苯和甲苯的方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1) 结构相似，都含苯环，且组成上相差一个“CH2”原子团，故互为同系物。

(2)甲苯的分子式为C7H8，碳的含量高，故燃烧时火焰明亮，冒浓烟。1 mol C7H8完全燃烧消耗O2为7＋8/4＝9 (mol)。

(3)甲苯苯环上的一氯代物有3种，即 (邻位)、

(4)由题意知甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能，故可用酸性KMnO4溶液区分二者。

答案：(1)D　(2)火焰明亮，冒浓烟　9 mol　(3)3　

(4)取少量无色液体，加入酸性高锰酸钾溶液，振荡，若紫红色消失，则该液体为甲苯；若紫红色不消失，则该液体为苯

11．汽油不仅是最重要的燃料，而且是重要的化工原料，它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等，还可以在催化剂催化作用下改变分子结构，由链烃变成芳香烃，如己烷变成苯，这个变化叫异构化。请根据以汽油为原料的下列衍变关系，写出相应的化学方程式，并注明反应类型。

(1)____________________________，_________________________________。

(2)____________________________，______________________________。

(3)____________________________，___________________________。

取代反应