全国通用高考化学一轮复习专练45重要的烃与同分异构体含答案

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专练45　重要的烃与同分异构体一、单项选择题1．[2021·宜城一中月考]下面列举了一些化合物的组成或性质，以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是(　　)A．仅由碳、氢两种元素组成B．仅由碳、氢、氧三种元素组成C．熔点低，且不溶于水D．在氧气中能燃烧，且只生成二氧化碳2．下列化学用语表示正确的是(　　)①甲基的电子式：　②乙烯的结构简式：CH2CH2③乙烷的球棍模型：　④苯分子的比例模型：A．①②③B．③④C．②③④D．④3．[素材创新]环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4­二氧杂螺[2.2]丙烷的结构简式为。下列说法正确的是(　　)A．1mol该有机物完全燃烧需要4molO2B．该有机物与HCOOCH===CH2互为同分异构体C．该有机物的二氯代物有3种D．该有机物所有原子均处于同一平面4．[2021·浙江1月]下列说法不正确的是(　　)A．联苯()属于芳香烃，其一溴代物有2种B．甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应C．沥青来自石油经减压分馏后的剩余物质D．煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等5．关于化合物2­苯基丙烯()，下列说法正确的是(　　)A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色B．可以发生加成聚合反应C．分子中所有原子共平面D．易溶于水及甲苯6．[2021·曲靖一中高三质量监测]下列说法正确的是(　　)A．Na2O的电子式：Naeq \o\al(＋,2)[：O：]2－B．和互为同分异构体C．碳链为与的烃互为同系物D．金刚石、石墨和“足球烯”C60互为同素异形体7．[2021·山西大学附中高三测试]下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是(　　)A．甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色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，有油状物生成；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8．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　)A．甲苯 B．乙烷C．丙炔 D．1,3­丁二烯9．[2021·保定重点中学联考]下列物质在给定条件下同分异构体数目正确的是(　　)A．C4H10属于烷烃的同分异构体有3种B．结构为的一溴代物有5种C．分子组成是C4H8O属于醛类的同分异构体有3种D．分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种10．[2021·吉林长春一测]四元轴烯t、苯乙烯b及立方烷c的结构简式如下，下列说法正确的是(　　)A．b的同分异构体只有t和c两种B．t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能C．t、b、c的二氯代物均只有三种D．b中所有原子一定不在同一个平面上11．分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)(　　)A．8种 B．10种C．12种 D．14种12．[2021·重庆巴蜀中学月考]120℃时，两种烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示。则下列对该混合烃组成的判断正确的是(　　)A．一定含有甲烷 B．—定含有乙烯C．一定含有苯 D．—定不含乙烯二、不定项选择题13．[2021·高阳中学高三月考]仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位烃的分子式是(　　)A.C6H12 B．C6H14C．C7H12 D．C7H1414．下列说法错误的是(　　)石油eq \o(――→,\s\up7(①))分馏产品eq \o(――→,\s\up7(②))乙烯eq \o(――→,\s\up7(③))CH2BrCH2BrA．石油主要是由烃组成的混合物B．①主要发生物理变化C．②包括裂化、裂解等过程D．③是加成反应，产物名称是二溴乙烷15．下列关于苯的叙述正确的是(　　)A．反应①为取代反应，有机产物与水混合沉在下层B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃D．反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键16．[2021·太原模拟]有机物M的结构简式是，能用该结构简式表示的M的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)A．12种 B．16种C．20种 D．24种17．[2021·哈师大附中高三上学期测试]有关化合物的叙述正确的是(　　)A．b的一氯代物有七种B．b、d、p的化学式均为C8H10，均属于碳水化合物C．b、d、p分子所有碳原子均不可能在同一平面上D．一分子d与两分子Br2发生加成反应的产物最多有4种18．下列有关同分异构体数目的叙述中正确的是(　　)A．丙烷的2氯代物有4种同分异构体B．C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种D．CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃19．某烷烃相对分子质量为86，如果分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个，则该结构的烃的一氯取代物最多可能有________种(不考虑立体异构)(　　)A．9 B．6C．5 D．4三、非选择题20．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。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：根据要求填空：(1)装置A中反应的化学方程式为______________________________，当产生336mL气体(标准状况)时，有________mol还原剂被氧化。(2)B装置有三种功能：①控制气流速度；②________________________；③________________________。(3)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是________。(4)D装置中的石棉上均匀附着湿润的KI粉末，其作用是________。(5)E装置的作用是________(填编号)。A．收集气体B．吸收氯气C．防止倒吸D．吸收氯化氢(6)在C装置中，经过一段时间的强光照射，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________________________________________________________________________。(7)装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为____________，该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是________(填编号)。A．CH4 B．CH3ClC．CH2Cl2D．CHCl3E．CCl4专练45　重要的烃与同分异构体1．A　仅由碳、氢两种元素组成是烃，属于有机物，A正确；碳酸仅由碳、氢、氧三种元素组成，性质与有机物相似，属于无机物，B错误；熔点低而且难溶于水的物质，如一氧化碳，属于无机物，C错误；碳单质燃烧只生成二氧化碳，属于无机物，D错误。2．B3．B　根据1,4­二氧杂螺[2.2]丙烷的结构简式可知其分子式为C3H4O2,1mol该物质完全燃烧需要3molO2，A项错误；HCOOCH===CH2与1,4­二氧杂螺[2.2]丙烷的分子式均为C3H4O2，但结构不同，二者互为同分异构体，B项正确；该有机物只有一种类型的氢原子，其二氯代物有2种，C项错误；根据甲烷为正四面体结构，可知该有机物所有原子不在同一个平面内，D项错误。4．A　联苯中有三种氢原子，如图，所以其一溴代物有3种，A说法错误；根据反应机理可知，甲烷与氯气在光照下的反应属于自由基反应，B说法正确；石油分馏是物理变化，是根据石油中各种成分的熔、沸点不同进行分离，减压分馏可使重油中可挥发部分在炭化之前挥发出来，最后剩余物质就是沥青，C说法正确；煤的气化是以煤炭为原料，在特定的设备(如气化炉)内，在高温高压下使煤炭中的有机物质和气化剂发生一系列的化学反应，使固体的煤炭转化成可燃性气体的生产过程，生成的可燃性气体以一氧化碳、氢气及甲烷为主要成分，D说法正确。5．B　本题涉及的考点是烃的结构和性质，考查了学生对烃的物理性质、化学性质，分子空间构型的辩认、整合能力，体现了运用熟悉的模型对未知物质的性质进行推理的证据推理与模型认知的学科核心素养。A项，分子中含有碳碳双键，能使稀高锰酸钾溶液褪色，故错误；B项，分子中含有碳碳双键，可以发生加成聚合反应，故正确；C项，分子中含有甲基，该部分的空间构型为四面体，则分子中所有原子不可能共平面，故错误；D项，烃类物质难溶于水，故错误。6．D　Na2O的电子式为Na＋[:eq \o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):]2－Na＋，A错误；结构相同，是同一种物质，B错误；结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，C中不是同一类物质，错误；由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，D正确。7．C　A中前者是取代反应，但后者是氧化反应；B中都是加成反应；D中前者是萃取，是物理变化，后者是加聚反应，答案选C。8．D　本题涉及有机物分子中原子共面知识，通过对分子模型的认知，考查了分析和解决问题的能力，对物质的组成、结构的分析，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。在有机物分子中，因CH4为正四面体结构，在分子结构中若有—CH3、存在，则所有的原子不可能共面，A、B、C项错误；平面M1和平面M2共用一个碳碳单键，所有的原子可能共面，D项正确。9．B　C4H10为丁烷，有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，A错误；有机物中含有几种化学环境不同的H原子，就有几种一卤代物，中含有5种H，故其一溴代物有5种，B正确；醛基为—CHO，剩余为丙基，丙基有2种，故分子组成是C4H8O属于醛类的同分异构体有2种，C错误；羧酸具有—COOH，剩余为丁基，丁基有4种，故分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种，D错误。10．B　b的分子式为C8H8，其同分异构体也可能为链状烃，故b的同分异构体有多种，A项错误；t和b的分子结构中均含有碳碳双键，c的分子结构中不含碳碳双键，故t和b能使酸性高锰酸钾溶液褪色而c不能，B项正确；t、c中所有氢原子均等效，b中有5种氢原子，采用“定一移一”法判断它们二氯代物的个数：，t有3种，，b有14种，，c有3种，C项错误，b含有的苯环和碳碳双键均为平面结构，当两个平面重合时b中所有原子在同一个平面上，D项错误。11．C　本题涉及的知识点是同分异构体数目的判断；通过碳架结构和官能团位置变化，考查学生整合化学信息的能力；从分子水平上认识物质的结构，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。C4H8BrCl为饱和卤代烃，其碳架结构有两种，通过固定氯原子，移动溴原子，写出如下12种结构：12．A　由图像中的线性关系，选取混合烃的总物质的量为1mol作研究，生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6mol和2mol，故其平均分子组成为C1.6H4，因为碳原子数小于1.6的烃只有甲烷一种，因此一定含有甲烷；CH4分子中含4个氢原子，故另一种分子中一定含4个氢原子，且其碳原子数大于1.6，故可能是乙烯、一定不含有苯、乙烷，A正确。13．B　由表中分子式可以知道，每3个一组，每组内碳原子数目相同，由前到后的顺序按炔烃、烯烃、烷烃循环，相邻组的碳原子数目相差1，故第15位烃应处于第五组最后一个，碳原子数目为2＋4＝6，为烷烃，故分子式为C6H14，B正确。14．D　石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，即石油主要是由烃组成的混合物，A正确；分馏是利用沸点不同进行分离的，分馏属于物理变化，B正确；裂化、裂解等过程是把大分子的烃转化为小分子烃，过程中有乙烯生成，所以②包括裂化、裂解等过程，C正确；乙烯与溴单质反应生成CH2BrCH2Br，所以③是加成反应，CH2BrCH2Br的名称为1,2­二溴乙烷，D错误。15．AB　苯与液溴发生取代反应，生成溴苯，溴苯的密度比水大，所以与水混合沉在下层，故A正确；苯能与O2在空气中燃烧，发生氧化反应，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，故B正确；苯能与硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯中除含有C、H，还含有N和O，不属于烃，故C错误；苯分子没有碳碳双键，而是一种介于单键和双键之间独特的键，故D错误。16．C　丁基共有4种结构，—C3H6Br有5种，所以该有机物共有4×5＝20种。17．AD　b中六元环不是苯环，有7种不同化学环境下的氢原子，其一氯代物有7种，A正确；b、d、p的化学式均为C8H10，均属于烃，B错误；b分子所有碳原子可能在同一平面上，C错误；一分子d与两分子Br2发生加成反应的产物，如图，可加成1,2,3,4或1,2,5,6或3,4,5,6或1,4,5,6共4种，D正确。18．AC　丙烷的2氯代物有4种同分异构体，故A正确；分子式为C8H10的芳香烃，若有1个侧链，为—CH2—CH3，有一种；若有2个侧链，为—CH3，有邻、间、对三种，故符合条件的结构共有4种，故B错误；甲苯苯环上有3种H原子，含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种，所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有产物3×2＝6种，故C正确；CH3CH2CH2CH3分子中含有2种位置不同的H，则其一氯代物有2种，故D错误。19．A　某烷烃的相对分子质量为86，根据烷烃的同式：CnH2n＋2，可知12n＋2n＋2＝86，故n＝6，为己烷，其中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个，共6个碳原子，可确定为己烷；则该己烷分子中只能含有1个支链甲基，不会含有乙基，其主链含有5个C，满足条件的己烷的结构简式为：①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3，②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，其中①分子中含有5种位置不同的H，即含有一氯代物的数目为5；②分子中含有4种位置不同的H，则其一氯代物有4种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有：5＋4＝9种。20．(1)MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　0.03　(2)②使气体混合均匀　③干燥气体(3)x≥4　(4) 吸收过量的氯气　(5)CD(6)CH4＋2Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))C＋4HCl　(7) 分液　AB解析：(1)标况下336ml氯气是0.015mol，转移电子0.03mol；(2)生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用；(3)氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4；(4)KI中－1价的碘能被氯气氧化，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气；(5)装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸，因此，本题正确答案是CD；(6)CH4与Cl2在强光照射下生成的黑色小颗粒为炭黑，所以在强光照射下可发生CH4＋2Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))C＋4HCl；(7)甲烷可以和氯气发生取代反应，产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷为气态，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开；一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理。123456789…C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10