新教材2023年秋高中化学第2章烃过关检测卷B新人教版选择性必修3

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第二章过关检测卷(B)(时间:90分钟　满分:100分)一、选择题(本部分共包括12个小题,每题4分,共48分)1.下列各组中的物质均能发生加成反应的是(　　)。A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷答案:B解析:苯和氯乙烯中均含有不饱和键,能与氢气发生加成反应,乙醇、溴乙烷和丙烷分子中均是饱和键,不能发生加成反应。2.下列说法不正确的是(　　)。A.CH4与C4H10互为同系物B.所有烷烃中均有碳碳单键C.甲烷、苯都不能与酸性高锰酸钾溶液反应D.甲烷和乙烯都可以与氯气反应答案:B解析:CH4与C4H10均是烷烃,两者结构相似,互为同系物,A项正确;所有烷烃中不一定都有碳碳单键,如甲烷中不含有碳碳单键,B项错误;甲烷、苯都不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,均不能与酸性高锰酸钾溶液反应,C项正确;甲烷与氯气可发生取代反应,乙烯可以与氯气发生加成反应,D项正确。3.从煤的干馏产品之一煤焦油中可分离出蒽(),再经升华提纯得到的高纯度蒽可用作闪烁计数器的闪烁剂。下列关于蒽的说法错误的是(　　)。A.分子式为C14H10B.一定条件下能发生取代、加成、氧化等反应C.具有12种二氯代物D.与菲()互为同分异构体答案:C解析:根据蒽的结构简式可知其分子式为C14H10,A项正确;分子中含有苯环,具有苯的性质,可发生取代、加成、氧化等反应,B项正确;蒽分子是高度对称结构(关于虚线对称),有3种不同化学环境的氢原子,第一个氯原子分别连接在α、β、γ位,第二个氯原子可连接的位置分别有9、5、1种,不会出现重复,故共有9+5+1=15种二氯代物,C项错误;蒽与菲分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,D项正确。4.下列反应属于取代反应的是(　　)。A.CH2CH2+H2OCH3CH2OHB.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OC.nCH2CH2CH2—CH2D.+3HNO3+3H2O答案:D解析:A项,为加成反应;B项,为氧化反应;C项,为加聚反应;D项,为取代反应。5.花柏烯是精细化学品、医药和材料的中间体,其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(　　)。A.与1,3-丁二烯互为同系物B.1 mol花柏烯完全燃烧消耗20 mol O2C.不存在含有苯环结构的同分异构体D.1 mol该化合物最多能与2 mol HBr发生加成反应答案:D解析:花柏烯为环状结构,CH2CH—CHCH2为链状结构,两者分子结构不相似,不互为同系物,A项错误;花柏烯的分子式为C15H24,1mol花柏烯完全燃烧消耗氧气的物质的量为1mol×(15+)=21mol,B项错误;花柏烯分子的不饱和度为4,苯环的不饱和度为4,则花柏烯存在含有苯环结构的同分异构体,C项错误;该分子中只有碳碳双键能与HBr发生加成反应,1mol该化合物含有2mol碳碳双键,则最多能与2molHBr发生加成反应,D项正确。6.烷烃的命名是其他种类有机化合物命名的基础,的名称是(　　)。A.1-甲基-4-乙基戊烷 B.2-乙基己烷C.1,4-二甲基己烷 D.3-甲基庚烷答案:D解析:该有机化合物为烷烃,选取最长碳链为主链,主链含有7个碳原子,为庚烷;编号从右端开始,甲基在3号C上,该有机化合物命名为3-甲基庚烷。7.已知异丙烯苯在一定条件下可以制取异丙苯:下列说法错误的是(　　)。A.该反应属于加成反应B.异丙苯的一氯代物共有6种C.可用溴水鉴别异丙烯苯和异丙苯D.异丙苯是苯的同系物答案:B解析:A项,异丙烯苯中支链上的碳碳双键与H2发生加成反应得到异丙苯,A项正确;B项,异丙苯中只有5种不同化学环境的氢原子,一氯代物有5种,B项错误;异丙烯苯中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,而异丙苯不可以与溴水反应,可以鉴别,C项正确;D项,异丙苯中只有1个苯环,取代基为异丙基,与苯互为同系物,D项正确。8.常温下,甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18。下列关于这四种气态烃的推断正确的是(　　)。A.四种气态烃都有同分异构体B.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙C.丙分子中所有原子在同一平面内D.乙和丁属于同系物答案:C解析:分子中所含电子数分别为10、14、16、18的四种气态烃分别为甲烷、乙炔、乙烯和乙烷。甲烷、乙炔、乙烯和乙烷都没有同分异构体,A项错误;乙炔和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,B项错误;乙烯分子是平面结构,所有原子都在同一平面内,C项正确;乙炔和乙烷不属于同系物,D项错误。9.有x L乙烯和乙炔的混合气体,完全燃烧需要消耗相同条件下的氧气y L,则混合物中乙烯和乙炔的体积比为(　　)。A. B.C. D.答案:C解析:设乙烯和乙炔的体积分别为V1、V2。V1+V2=xL3V1+2.5V2=yL解得:V1=(2y-5x)LV2=(6x-2y)L所以乙烯和乙炔的体积比为。10.符合分子式“C6H6”的多种可能结构如图所示,下列说法正确的是(　　)。A.(a)~(e)对应的结构中能使溴的四氯化碳溶液褪色的有4个B.(a)~(e)对应的结构中一氯取代物只有1种的有3个C.(a)~(e)对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个D.(a)~(e)对应的结构均能与氢气在一定条件下发生加成反应答案:C解析:(b)、(c)、(e)对应的结构中都含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,(a)、(d)不可以,故A项错误;(a)、(d)对应的结构中的一氯取代物有1种,(b)对应的结构中的一氯取代物有3种,(c)、(e)对应的结构中的一氯取代物有2种,故B项错误;只有(a)对应的结构中所有原子处于同一平面,其他都含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,故C项正确;(a)中含有苯环,(b)、(c)、(e)含有碳碳双键,均能与氢气在一定条件下发生加成反应,而(d)不能与氢气发生加成反应,故D项错误。11.下列有机化合物实验室制备装置正确的是(　　)。答案:C解析:制乙烯需要控制温度为170℃左右,图中缺少温度计,故A项错误;生成的氢氧化钙易堵塞瓶颈处,不能选启普发生器制备乙炔,故B项错误;导管插入碳酸钠溶液中会发生倒吸,故D项错误。12.已知①②两种物质的结构如图所示,下列说法正确的是(　　)。A.①和②两种物质的分子式均为C9H11B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上D.①分子中最多有4个碳原子共直线答案:B解析:由题给结构可知①②的分子式均为C9H12,故A项错误;②分子中只有两种氢原子,其一氯代物只有两种,故B项正确;②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子,分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故C项错误;①分子中最多有3个碳原子在一条直线上,故D项错误。二、非选择题(本部分共包括3小题,共52分)13.(16分)丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为 C4H8,A氢化后得到2-甲基丙烷。回答下列问题。(1)A可以聚合,写出A发生加聚反应的化学方程式:　　　　　　　　　　。(2)A与某烷烃发生反应生成分子式为C8H18的物质B,B的一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式:　　　　　　　　　　　　。 (3)将A通入溴的四氯化碳溶液中发生的反应类型为　　　　　　　,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)A的单烯烃同分异构体中,有一种具有顺反异构,分别写出该顺反异构的结构简式:　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)nCH2C(CH3)2(2)(CH3)3CCH2CH(CH3)2(3)加成反应　CH2C(CH3)2+ Br2CH2BrC(CH3)2Br(4)　解析:(1)A氢化后得到2-甲基丙烷,可知A是CH2C(CH3)2,发生加聚反应的化学方程式为nCH2C(CH3)2。(2)A的结构简式为CH2C(CH3)2,与某烷烃发生反应生成分子式为C8H18的物质B,则另一种烷烃的分子式为C4H10,C4H10的同分异构体有两种,正丁烷和异丁烷,又根据B的一卤代物只有4种,且碳链不对称,所以是异丁烷,则B的结构为(CH3)3CCH2CH(CH3)2。(3)将A通入溴的四氯化碳溶液中发生的是加成反应,反应的化学方程式为CH2C(CH3)2+Br2CH2BrC(CH3)2Br。(4)烯烃中碳碳双键的碳原子上所接的原子或原子团不相同时就存在顺反异构,A是CH2C(CH3)2,其同分异构体的顺反异构是、。14.(16分)已知:①R—NO2R—NH2;②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。如图表示以苯为原料制备一系列有机化合物的转化过程:(1)A是一种密度比水　　　　(填“大”或“小”)的无色液体,苯转化为A的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在“苯CD”的转化过程中,属于取代反应的是　　　　(填序号),属于加成反应的是　　　　(填序号)。 (3)有机化合物B苯环上的二氯代物有　　　　种结构;的所有原子　　　　　(填“在”或“不在”)同一平面上。 答案:(1)大　+HNO3+H2O　(2)①②　③　(3)6　不在解析:(1)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在加热条件下反应生成硝基苯,硝基苯的密度大于水,反应的化学方程式为+HNO3+H2O。(2)由苯生成溴苯的反应为取代反应,由溴苯生成的反应也为取代反应,由生成的反应是加成反应。(3)由并结合题给信息可推知B为,苯环上的二氯代物有、、、、、,共6种。由CH4的正四面体结构和NH3的三角锥形结构可知,的所有原子不可能都在同一平面上。15.(20分)实验室制取硝基苯的常规方法为在大试管中将浓硝酸和浓硫酸按体积比2∶3混合,摇匀、冷却后滴入苯,水浴加热至50~60 ℃,即可制得硝基苯。将该实验进行改进,以N2O5为绿色硝化剂制取硝基苯的反应原理、实验装置及实验步骤如下。化学方程式及实验装置图:C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3实验步骤:Ⅰ.将100 mL浓度为0.108 g·mL-1 N2O5的CH2Cl2溶液加入装有高选择性分子筛催化剂(NaY)的反应器中。Ⅱ.在搅拌状态下,将一定量的苯用恒压滴液漏斗滴加至反应器中,使C6H6与N2O5物质的量之比达到1∶1.1,并控制反应温度在15 ℃以下。Ⅲ.滴加完毕后继续搅拌一段时间,将反应器中的液体倒入饱和NaHCO3溶液中,分液得到粗产品。Ⅳ.将粗产品进一步纯化得到硝基苯9.84 g。请回答下列问题。(1)常规法制取硝基苯的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 (2)对比常规法,以N2O5制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)准确配制100 mL浓度为0.108 g·mL-1的N2O5的CH2Cl2溶液,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、　　　　　、　　　　　。 (4)控制反应温度在15 ℃以下的操作是　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)“步骤Ⅲ”中饱和碳酸氢钠溶液的作用是　　　　　　　　　　。 (6)“步骤Ⅳ”中“进一步纯化”的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 (7)若忽略提纯过程中硝基苯的损耗,N2O5的转化率为　　　　　。 答案:(1)+HO—NO2+H2O(2)常规法制取硝基苯使用较多的硫酸作催化剂,原子利用率低,产生废酸较多,处理废酸消耗化学试剂较多(3)胶头滴管　100 mL容量瓶　(4)从夹套三口烧瓶的进水管a口通入冰水　(5)除去硝基苯中混有的HNO3(6)蒸馏　(7)80%解析:(1)常规法是用苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂的情况下加热到50~60℃制取硝基苯,反应的化学方程式为+HO—NO2+H2O。(2)常规法使用了大量的浓硫酸,随着反应进行,浓硝酸变稀,反应难以继续,反应结束后剩余的废酸很多,原料大量浪费且后期处理废酸的成本较高,所以对比常规法,以N2O5制取硝基苯的方法更符合“绿色化学”理念。(3)准确配制100mL浓度为0.108g·mL-1的N2O5的CH2Cl2溶液,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有100mL容量瓶以及胶头滴管。(4)该反应所需温度低于室温,需要持续地给装置降温才能控制反应温度在15℃以下,该实验使用的是夹套三口烧瓶,所以可以通入冰水进行控温,为保证良好的冷凝效果,应从下端的a口通入冰水。(5)通过反应原理C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3可知,制备过程中会生成硝酸,可以用饱和碳酸氢钠溶液除去。(6)粗产品是常温下为液态的硝基苯,里面含有少量的水以及其他杂质,可以通过蒸馏进一步纯化。(7)反应原理为C6H6+N2O5C6H5—NO2+HNO3,实验加入的N2O5的质量为100mL×0.108g·mL-1=10.8g,物质的量为=0.1mol,实验最终获得硝基苯9.84g,根据反应的化学方程式可知消耗的N2O5的物质的量等于生成的硝基苯的物质的量,为=0.08mol,所以N2O5的转化率为×100%=80%。