1、第25讲甲烷、乙烯、苯、化石燃料的综合利用A组基础必做题(40分)一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)1(2021河北衡水模拟)下列关于有机化合物的说法正确的是(A)A乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应B甲烷和乙烯都可以与溴水反应C酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷D乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成解析乙烯含碳碳双键，可被氧化，可使酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，A正确；CH4性质稳定，与溴水不反应，故B错误；苯结构稳定，甲烷为饱和烃，性质稳定，与酸性KMnO4溶液不反应，C错误；苯与H2发生加成反应生成环己烷，乙烯与H2发生加成反应生成乙烷，故D错误。
2、2CH3CH3和CH3两个结构简式中均有短线“”，这两条短线所表示的意义是(C)A都表示一对共用电子B都表示一个共价单键C前者表示一对共用电子，后者表示一个未成对电子D前者表示分子内只有一个共价单键，后者表示该基团内无共价单键解析CH3CH3分子中的短线表示碳碳单键，即表示一对共用电子，而CH3中的短线仅表示1个电子，A、B项错误，C项正确；CH3CH3和CH3中都含有CH单键，D项错误。3(2021山东滨州检测)下列说法正确的是(C)A将乙烯通入KMnO4(H)溶液和溴水，实验现象和反应类型均相同B从苯的分子组成看苯远没有达到饱和，所以它应该能使溴水褪色C苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳
3、碳双键之间的独特的键，但苯可以发生取代反应和加成反应D常温下，所有的碳原子数多于或等于5的烷烃都不是气体解析将乙烯通入KMnO4(H)溶液和溴水，溶液均出现褪色，但分别属于氧化反应和加成反应，A项错误；苯及其同系物都不能使溴水褪色，B项错误；新戊烷()含有5个碳原子，该有机化合物常温下为气体，D项错误。4(2021江苏如东高中高三检测)最近美国宇航局马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍的“超级温室气体”全氟丙烷(C3F8)，并提出用其“温室化火星”使火星成为第二个地球的计划。下列有关全氟丙烷的说法正确的是(B)A分子中三个碳原子可能处于同一直线上B分子中三个碳原子以单键结合成链状CC3
4、F8与C3H8互为同分异构体D全氟丙烷的电子式为 解析全氟丙烷可以看作CF4中的两个F原子被两个CF3取代，CF4是正四面体结构，所以全氟丙烷分子中三个碳原子不可能处于同一直线上，A错误；全氟丙烷具有丙烷的结构特点，含有CC键，B正确；C3F8与C3H8的分子式不同，不是同分异构体，C错误；题中电子式漏写氟原子周围的孤电子对，D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共24分)5(2021重庆模拟)(1)将几滴溴水与4 mL苯混合于试管中并充分振荡后静置，一段时间后发现有机层仍为红棕色，由此现象知苯的分子结构中不存在_碳碳双键_(填化学键的名称)；再向试管中滴加几滴FeBr3溶液后并再次充分振荡，
5、静置后发现试管中的有机层几乎是无色的，该反应的化学方程式为。(2)烃X的最简式为CH,1 mol X完全燃烧需要消耗10 mol O2，X可与溴单质发生取代反应和加成反应(催化剂存在的条件下)。X的分子式为_C8H8_，官能团的结构简式为。X与溴的CCl4溶液混合后发生反应的化学方程式为。一定条件下，X与氢气反应可以得到碳的质量分数为85.7%的化合物Y，则Y的结构简式为，Y的一氯代物最多有_6_种。解析(1)加入FeBr3溶液后振荡，可使苯与溴混合在一起发生取代反应生成不溶于水且密度比水大的溴苯，分层后溴苯沉在试管底部。(2)设X的分子式为(CH)n，由燃烧时的耗氧量可求出n8，故X的分子式
6、为C8H8。由X的化学性质知其结构中含有苯环及碳碳双键，其结构简式为。X与氢气反应时，若只发生碳碳双键的加成反应，则Y中氢元素的质量分数为9.43%，若苯环也加氢，则Y中氢元素的质量分数为14.3%，后者符合题意，故Y是。氯原子取代环上的氢原子可得到4种物质，取代侧链上的氢原子可得到2种物质，共有6种同分异构体。6(2021山东滨州检测)现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物：(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是CH4。(2)同状况、同体积的以上三种物质燃烧时，耗去O2的量最多的是C2H6。(3)等质量以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是C2H4，生成水最多的是CH4
7、。(4)在120 、1.01105Pa下时，上述三种有机物中的两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积都没有发生变化，这两种气体是CH4、C2H4。解析(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的依次为、，故CH4耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的依次为12、23、23.5，故C2H6耗O2最多。(3)n(CO2)n(C)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为1，2、2、2最大，故C2H4生成的CO2最多；n(H2O)n(H)，因为
8、等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H2O)分别为2、2、3，2最大，故CH4生成的H2O最多。(4)温度100 条件下，当烃CxHy中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，y4的为CH4、C2H4，故答案为CH4、C2H4。B组能力提升题(60分)一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)1(2021湖南长沙模拟)已知芳香烃、的结构模型如图所示，相关叙述正确的是(D)A的结构简式为，其一氯代物有2种B和中都含碳碳单键和双键C与互为同系物D与互为同类别物质的同分异构体共有2种解析由物质的比例模型可以看出其结构简式为，A错误；苯环中不含碳碳单键和双键，B错误；物质和所含有的苯
9、环数不同，所以不是同系物，C错误；物质中两侧的苯环可以以邻、间、对的方式连接，所以的同类别同分异构体还有2种，D正确。2(2021经典习题选萃)一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时，氯化钙质量增加25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为(C)A24.4 gB19.7 gC13.2 gD12.5 g解析25.2 g是甲烷燃烧生成的H2O(g)的质量，n(H2O)1.4 mol，则甲烷的物质的量可由氢原子守恒求得：n(CH4)1.4 mol0.7 mol。则混合气体中CO和CO2的物质的量之和为0.7 mol，而其质量
10、之和为49.6 g25.2 g24.4 g。据此可得下列方程：解得n(CO)0.4 mol，n(CO2)0.3 mol。则m(CO2)0.3 mol44 g/mol13.2 g。3(2021福建泉州泉港一中期末，9)化学家Tim Richard将分子结构像小狗的某有机物(如图所示)取名为“doggycene”“狗烯”，其分子式为C26H26。下列有关“狗烯”的叙述正确的是(C)A“狗烯”的一氯代物有14种(不含立体异构)B“狗烯”分子中所有碳原子一定共平面C“狗烯”分子中碳元素的质量分数为92.3%，“狗烯”易燃烧，燃烧时可能会有黑烟冒出D“狗烯”能发生加成反应、氧化反应，不能发生取代反应解析
11、A项，根据“狗烯”的结构简式可知其分子中有15种氢原子，所以一氯代物有15种，故A错误；B项，1个“狗烯”分子中有3个乙基，所以“狗烯”分子中所有碳原子不一定共平面，故B错误；C项，“狗烯”分子中碳元素的质量分数为100%92.3%，“狗烯”易燃烧，因为含碳量高，当该物质发生不完全燃烧时，会冒出黑烟，故C正确；D项，“狗烯”能发生加成反应、取代反应、氧化反应，故D错误。4(2021经典习题选萃)下列各组中的物质均能发生加成反应的是(B)A乙烯和乙醇B苯和氯乙烯C乙酸和溴乙烷D丙烯和丙烷解析加成反应是不饱和化合物的一种特征反应，发生在双键或三键等官能团上。A项中的乙醇、C项中的乙酸和溴乙烷、D项
12、中的丙烷均不能发生加成反应；B项中的苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，氯乙烯可与氢气发生加成反应生成氯乙烷，符合题意。点拨烯烃、苯在一定条件下能发生加成反应，烷烃分子中没有不饱和键，不能发生加成反应。二、非选择题(本题包括2小题，共36分)5(2021山东烟台高三检测)乙烯是来自石油的重要化工原料，其产量是衡量一个国家石油化工水平的标志，根据以下实验，请回答下列问题：(1)实验之前需要对该装置进行气密性的检查，具体操作为在E中加适量水，将导管放入水中，微热A中的大试管，E中出现了气泡，冷却后E中导管内形成一段液柱，则装置的气密性良好。(2)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是(填序号)。只有甲
13、烷只有乙烯烷烃与烯烃的混合物(3)实验过程中装置B中的现象为溴水褪色，若装置D中产生了白色沉淀，则说明装置C中发生反应的离子方程式为5CH2=CH212MnO36H=10CO212Mn228H2O。(4)该实验中碎瓷片的作用是(填序号)。防止暴沸有催化功能积蓄热量作反应物(5)将分解产生的气体混合物全部通入到足量溴水中，溴水增重m g，则该气体混合物中烯烃的原子个数为(用NA表示)。(6)利用A装置的仪器还可以制备的气体有NH3(任填一种)，产生该气体的化学方程式为Ca(OH)22NH4ClCaCl22H2O2NH3。解析由实验装置可知，A中烷烃在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃，B中乙
14、烯与溴水发生加成反应，C中乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，D中吸收C中生成的二氧化碳，E中利用排水法收集乙烯。(1)检查该装置气密性时先形成密闭系统，再利用气体的热胀冷缩原理检验，具体操作为：在E中加入适量水，将导管放入水中，再微热A中的大试管，E中出现了气泡，冷却后E中导管内形成一段液柱，则装置的气密性良好。(2)石蜡油主要是含17个碳原子以上的液态烷烃混合物，在加热条件下，石蜡油分解生成烯烃，根据原子守恒知，除了生成烯烃外还生成烷烃，选。(3)石蜡油分解生成烯烃，烯烃能与溴发生加成反应，则实验过程中装置B中的现象为溴水褪色；若装置D中产生了白色沉淀，则说明混合气体经过装置C时，乙烯被酸
15、性KMnO4溶液氧化生成了CO2气体，同时生成MnSO4，则发生反应的离子方程式为5CH2=CH212MnO36H=10CO212Mn228H2O。(4)石蜡油分解较缓慢，加入碎瓷片能加快反应速率，碎瓷片还能吸收热量而积蓄热量从而促进石蜡油分解，选。(5)分解产生的气体混合物全部通入到足量溴水中，溴水增重m g，说明分解生成的烯烃的质量为m g，烯烃的分子通式为CnH2n，其摩尔质量为14n g/mol，则该气体混合物中烯烃的原子个数为3nNAmol1。(6)A装置是固体混合加热制气法，常见气体O2、NH3均可以用此装置制备，其中加热氯化铵和消石灰的混合固体可制得NH3，发生反应的化学方程式为
16、Ca(OH)22NH4ClCaCl22H2O2NH3。6(2021陕西宝鸡检测)芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示：回答下列问题：(1)A的化学名称是邻二甲苯(或1,2二甲基苯)。(2)AB的反应类型是取代反应。在该反应的副产物中，与B互为同分异构体的副产物的结构简式为。(3)C中官能团名称溴原子；A与酸性KMnO4溶液反应可得到D，写出D中官能团名称羧基。(4)AE的化学方程式为。解析(1)A为，其名称是邻二甲苯(或1,2二甲基苯)。(2)根据分子式变化知，A生成B的反应为取代反应，在该反应的副产物中，与B互为同分异构体的副产物的结构简式为。(3)C可能为，官能团名称为溴原子；A为，A中甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧基，所以D的结构简式为，D中官能团名称为羧基。(4)AE的化学方程式为：。
