1、阶段专题提升练(四)知识点一化石燃料的综合利用1我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如图:下列说法不正确的是()A反应的产物中含有水B反应中只有碳碳键形成C汽油主要是C5C12的烃类混合物Da的结构简式为和C(CH3)4互为同分异构体2煤被誉为“工业的粮食”,下列关于煤的说法正确的是()A煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃B煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤C煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D向煤中加入适量CaSO4,可大大减少燃烧产物中SO2的量3煤是一种重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气
2、,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成,是重要的工业原料。(1)在工业生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明。(2)提出猜想:水煤气的成分可能是和氢气,和氢气(填化学式);提出以上猜想的依据是_。设计实验:请从下列装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。(3)你选择的装置是(填字母)。(4)实验结论:如果,那么猜想(填序号)合理。知识点二常见烃的成键特点与组成结构4下列关于甲烷分子结构的说法正确的是()ACH4有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色B甲烷的电子式为,分子中各原子都达到“8电子”稳定结构CCH3Cl只有一种结构,说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构D做CH4与Cl2的取代
3、反应实验时,应将反应装置放在光亮的地方5下列说法错误的是()A乙烯分子的双键中有一个键较易断裂,化学性质比乙烷活泼B乙烯分子中所有原子都在同一个平面上,且碳氢键之间的键角约为120C乙烷、乙烯、乙炔都为碳氢化合物,三者互为同系物D乙烯和环丙烷()的分子组成都为CnH2n,但它们不互为同系物6已知某有机物含有4个C,每个碳原子都以键长相等的三条单键连接3个C,且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60,则下列说法不正确的是()A该有机物不存在B该有机物的分子式为C4H4C该有机物的空间结构为正四面体D该有机物的一氯代物仅有1种7下列关于苯的说法正确的是()A苯与H2在一定条件下的加成产物环己烷中所
4、有碳原子在同一平面上B表示苯的分子结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质与烯烃相同C苯的分子式是C6H6,苯分子中的碳原子远没有饱和,能与溴水发生加成反应而使之褪色D苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,苯可以发生取代反应和加成反应知识点三同系物与同分异构体的判断8有A、B两种烃,碳元素的质量分数相同,下列关于A和B的叙述正确的是()AA和B一定互为同分异构体BA和B不可能互为同系物C燃烧等质量的A和B,消耗氧气的量一定相等DA和B各1mol完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等9C5H12有3种不同的结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(
5、CH3)4,下列相关叙述正确的是()A甲、乙、丙互为同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应BC5H12表示一种纯净物C甲、乙、丙中,丙的沸点最低D乙有3种不同沸点的一氯取代物10苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是()A是苯的同系物B分子中最多8个碳原子共平面C一氯代物有6种(不考虑立体异构)D分子中含有4个碳碳双键11烷烃包括很多种,含有14个碳原子的烷烃为气体,如甲烷、乙烷,可以作燃料、催化剂等;含有516个碳原子的烷烃为液体,如汽油、柴油、煤油等,可用作液体燃料;含有17个碳原子以上的正烷烃为固体,如凡士林、沥青等,可以作润滑剂、建筑材料等
6、。(1)某烷烃只能生成一种一氯代物,此烷烃的分子式可以是(填字母,下同)。ACH4BC3H8CC4H10DC6H14(2)进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是。A(CH3)2CHCH2CH2CH3B(CH3)3CCH2CH3C(CH3)2CHCH(CH3)2D(CH3)2CHCH3(3)主链上有5个碳原子,含甲基、乙基两个支链的烷烃有。A5种B4种C3种D2种知识点四常见烃的性质及应用12已知1mol链烃CxHy可以发生如下一系列转化:CxHyQCxCl12(无机试剂是足量的)。下列说法错误的是()Ax5、n(Cl2)11molB用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和QC上述转化过
7、程中依次发生了加成反应和取代反应DCxCl12可能的结构有三种13下列有关常见烃性质的描述正确的是()A光照下,1molCH4最多能与4molCl2发生取代反应,产物中物质的量最多的是CCl4B苯与液溴在一定条件下能发生取代反应C甲烷与乙烯的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14.人们对苯的认识是一个不断深化的过程。(1)已知分子式为C6H6的烃结构有多种,其中的两种为。这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面):能(填字母)而不能。a被酸性高锰酸钾溶液氧化b与溴水发生加成反应c与溴发生取代反应d与氢气发生加成反应定量方面(即消耗反
8、应物的量的方面):1molC6H6与H2加成时消耗氢气mol,而消耗氢气mol。今发现C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示),该结构的二氯代物有种。(2)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是_。阶段专题提升练(四)1解析:从质量守恒的角度判断,二氧化碳和氢气反应的化学方程式为CO2H2=COH2O,则产物中含有水,故A说法正确;反应生成烃类物质,含有CC键、CH键,故B说法错误;汽油所含烃类物质常温下为液态,易挥发,主要是C5C12的烃类混合物,故C说法正确;图中a烃含5个C,结构简式为和C(CH3)4分子式相同,二者互为同分异构体,D说法正确。答案:B2解析:A项,煤干馏可以得到苯、甲苯、
9、二甲苯等芳香烃,但煤本身并不含有这些芳香烃,错误;B项,煤的液化是煤在高温高压的条件下转化为液体燃料的过程,分为直接液化和间接液化,错误;C项,煤气化生成CO、H2,CO和H2的燃烧更高效、清洁,正确;D项,向煤中加入适量CaCO3、CaO或Ca(OH)2,可大大减少燃烧产物中SO2的量,错误。答案:C3解析:(1)生产水煤气时,燃料层的温度下降,说明碳和水蒸气的反应为吸热反应。(2)根据质量守恒可推出水煤气可能有两种组成,CO和H2,CO2和H2。(3)CO2可以通过澄清石灰水检验。(4)如果澄清石灰水不变浑浊,则猜想正确;如果澄清石灰水变浑浊,则猜想正确。答案:(1)碳和水蒸气的反应为吸热
10、反应(2)COCO2化学反应前后元素C、H、O种类不变(3)B(4)澄清石灰水变浑浊(或澄清石灰水不变浑浊)4答案:D5答案:C6解析:该有机物的结构为,A错误、C正确;据题给信息,推知该有机物的分子式为C4H4,分子完全对称,只有一种位置的H原子,因此一氯代物仅有1种,B、D正确。答案:A7解析:环己烷中碳原子的成键情况类似于烷烃中碳原子的成键情况,故环己烷中所有碳原子不可能在同一平面上,A错误;凯库勒式()不能代表苯分子的真实结构,苯分子中不存在碳碳双键,因此不能与溴水发生加成反应而使之褪色,B、C错误;苯环中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,苯可以发生取代反应和加成反应,D正确
11、。答案:D8解析:因烃中只有碳、氢两种元素,碳元素的质量分数相同,所以氢元素的质量分数也相同,最简式相同,因此燃烧相同质量的两种物质,消耗氧气的量一定相等,C正确;最简式相同的烃,可能互为同分异构体,如丙烯与环丙烷,也可能不是,如乙炔和苯,A错误;最简式相同的烃,可能互为同系物,如乙烯与丙烯,B错误;若互为同分异构体,则A和B各1mol完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定相等;若互为同系物,则A和B各1mol完全燃烧后生成的二氧化碳的质量一定不相等,D错误。答案:C9解析:甲、乙、丙的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A错误;C5H12有3种同分异构体,所以不能表示纯净物,B错误;烷烃的同分
12、异构体中,支链越多,沸点越低,丙分子中支链最多,所以沸点最低,C正确;乙分子中有4种位置的氢原子,即,故一氯代物有4种,D错误。答案:C10解析:苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物,故A错误;由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,最多共有8个碳原子共平面,故B正确;由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5种类型的氢原子,则其一氯代物有5种,故C错误;苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误。答案:B11解析:(1)CH4只有1种结构,只有1种氢原子,所以其一氯代物有1种,故
13、A正确;C3H8只有1种结构(CH3CH2CH3),有2种氢原子,所以其一氯代物有2种,故B错误;C4H10有正丁烷和异丁烷2种结构,正丁烷(CH3CH2CH2CH3)有2种氢原子,异丁烷CH3CH (CH3)CH3有2种氢原子,所以其一氯代物共有4种,故C错误;C6H14有5种同分异构体,CH3(CH2)4CH3有3种氢原子,CH3CH(CH3)CH2CH2CH3有5种氢原子,CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子,CH3C(CH3)2CH2CH3有3种氢原子,CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3有2种氢原子,所以其一氯代物共有17种,故D错误。(2)该题实际上就是选择“取代
14、反应后只能生成三种一氯代物”的烷烃,这样就可以选择结构中有3种氢原子的烃,A中有5种,B中有3种,C、D中各有2种。(3)主链上有5个碳原子,则乙基只能连在中间碳原子上,甲基可以连在中间碳原子上,也可以连在2号碳原子上,所以有如下2种:。答案:(1)A(2)B(3)D12解析:CxHy可与HCl发生加成反应,则含有不饱和键,消耗HCl的物质的量为1mol,则1个CxHy分子中含有1个碳碳双键,生成的Q为氯代烷烃,分子式为CxHy1Cl,Q与氯气在光照条件下发生取代反应生成CxCl12,CxCl12中不含不饱和键,则x5、y10,消耗氯气的物质的量为11mol,A正确;C5H10中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C5H11Cl不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以区分,B正确;C5H10与HCl发生加成反应,C5H11Cl与氯气发生取代反应,C正确;新戊烷不存在对应烯烃,则符合题中转化关系的C5Cl12可能的结构只有两种,D错误。答案:D13解析:甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃,同时生成氯化氢,产物中物质的量最多的是氯化氢,A错误;苯与液溴在一定条件下可发生取代反应,生成溴苯,B正确;乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,被除去,不能实现分离,C错误;苯不含碳碳双键,但可与氢气发生加成反应,D错误。答案:B14答案:(1)ab233(2)介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊共价键