1、第二节 石油和煤 重要的烃1下列物质属于苯的同系物的是(D)解析：抓住苯的同系物的定义要点：只有一个苯环；苯环上的氢原子被烷基取代。答案：D2下列物质不能使酸性KMnO4溶液退色的是(C)A二氧化硫 B乙烯 C丙烷 D乙苯解析：二氧化硫具有还原性，能与具有强氧化性的酸性KMnO4溶液反应；苯的同系物和乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。丙烷不与酸性KMnO4溶液作用。答案：C3一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10 g，混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍。该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶的质量增加了8.4 g。该混合气体可能是(C)A乙烷和乙烯 B乙烷和丙烯 C甲烷和乙烯
2、 D甲烷和丙烯解析：平均摩尔质量为12.5225 gmol1，混合气体中一定有甲烷m烯8.4 gm甲烷1.6 g为0.1 moln烯0.10.3 molM烯28 gmol1为乙烯。答案：C4. 不可能是烯烃加成产物的是(AD)A甲烷 B乙烷 C异戊烷 D新戊烷解析：将烷烃分子中相邻碳原子上各去掉一个氢原子，即为对应的烯烃，而新戊烷的结构简式为，相邻碳原子不同时带有氢原子，无法由对应的烯烃加成得到，故正确答案为AD。答案：AD5下列叙述正确的是(D)A苯的分子是环状结构，其性质跟环烷烃相似B表示苯分子的结构，其中含有碳碳双键，因此苯的性质跟烯烃相同C苯的分子式为C6H6，分子中的碳原子远远没有饱
3、和，因此能和溴水反应D苯不能使酸性KMnO4溶液退色，而苯的同系物却可以使酸性KMnO4溶液退色解析：苯分子中含有一种特殊的化学键，键长介于CC和之间，不存在单纯的单、双键，所以不具备烯烃的性质，不和溴水反应，也不能使酸性KMnO4溶液退色，但苯的同系物中，苯对侧链的影响，使侧链的饱和烃基活泼，可使酸性KMnO4溶液退色。答案：D6甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，最好依次通过盛有以下哪种试剂的洗气瓶(C)A澄清石灰水，浓H2SO4 B酸性KMnO4溶液，浓H2SO4C溴水，烧碱溶液，浓硫酸 D浓H2SO4，酸性KMnO4溶液解析：要除去CH4中混有的C2H4，必须满足试剂能吸收C2H
4、4而不能吸收CH4。C选项中溴水用于除去乙烯，烧碱溶液用于除去挥发出的溴，浓硫酸用于除去水蒸气。答案：C 7从柑橘中可提炼得1,8萜二烯()。下列有关它的说法不正确的是(C)A分子式为C10H16 B常温下呈液态，难溶于水C其一氯代物有8种 D能与溴水发生加成反应解析：由价键原则可写出的分子式为C10H16；烃类物质都难溶于水，分子中碳原子数4时，其状态一般为液态；分子中有10个碳原子，其中只有一个碳原子上没有氢原子，且另9个碳原子的位置各不相同，所以其一卤代物应有9种；分子中含有双键，可与溴水发生加成反应。答案：C8将a mol C2H4跟b mol H2在密闭容器中、催化剂存在条件下反应若
5、干时间后，生成了c mol C2H6，除去催化剂后，将此混合气体完全燃烧，生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量应是()A(3ab)mol B(3a0.5b3.6c)molC(3a0.5b3.6c)mol D(3a0.5b)mol解析：据元素守恒，反应后混合气体的耗氧量即是a mol C2H4和b mol H2的耗氧量。答案：D9将苯分子中一个碳原子换成氮原子，得另一种稳定的有机化合物，其相对分子质量是_。解析：从苯上换下一个碳原子，相对分子质量减小12，换上一个氮原子，相对分子质量增加14。但很易忽视的一点是碳在分子中形成四个键，而氮在分子中形成三个键，所以换上氮原子后少结合了一个氢原子，故
6、的相对分子质量应为781214179。答案：7910. 萝卜中具有较多的胡萝卜素，它是人体的主要营养元素之一，胡萝卜素的结构为：(1)写出胡萝卜素的分子式：_。(2)1 mol胡萝卜素最多能与_11_mol Br2反应。(3)胡萝卜素与胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚线框内部分不同，碳的骨架相同，写出胡萝卜素方框内可能的结构简式：_。解析：(1)按照每有一个双键和一个环就比烷烃少两个氢原子的规则，此烃共有39个C,11个CC,2个环，所以氢原子数为39221122254，所以其分子式为C39H54。(2)每有一个双键可与一个Br2加成，所以1 mol该烃能与11 mol Br2加成。(3)根据
7、观察，右框内双键有三种不同位置，故有三种同分异构体。答案：(1)C39H54(2)11(3) 11某烷烃和烯烃的混合气体2.24 L(标准状况)，点火使其完全燃烧，将燃烧产物通过浓硫酸后，浓硫酸质量增加4.05 g；再通过碱石灰，碱石灰质量增加6.60 g，另取等量混合气，通入过量溴水中，溴水质量增加1.05 g。(1)通过计算分析知混合气体由_和_组成。(2)两种烃的物质的量之比是_。解析：混合气体为0.1 mol；燃烧后通过浓H2SO4，增重的质量即水的质量为4.05 g，即0.225 mol，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO2的质量为6.60 g，即0.15 mol；取0.1 mol混
8、合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05 g。所以设烷烃、烯烃分别为CxH2x2、CyH2y，且两种烃的物质的量分别为a，b，则有：1.05 g14 y g/molb；ab0.1 mol；0.225 molab(H守恒)；axby0.15 mol(C守恒)，解得x1，y3，ab31。答案：(1)甲烷丙烯(2)31 1能通过化学反应使溴水退色，又能使酸性高锰酸钾溶液退色的是(D)A苯 B氯化铁 C乙烷 D乙烯解析：乙烯既能通过与溴发生加成反应而使溴水退色，又能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而使酸性高锰酸钾溶液退色。苯、氯化铁、乙烷既不能与溴水反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液退色。答案：D2 有机化
9、合物环丙叉环丙烷，由于其特殊的分子结构一直受到理论化学家的注意，下图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是(D)A环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种 B环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物C环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体 D环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内解析：环丙叉环丙烷分子的二氯代物有4种：(4个“CH2”完全等同)；其分子式是C6H8，与环丙烷不是同系物而与环己二烯()是同分异构体。由于环丙烷的环并不是平面结构，所以分子中所有的原子不可能都在同一平面内。答案：D3在1.01105 Pa 150条件下，在一恒容的密闭容器中，某有机物完全燃烧，反应前后压强不发生变化，
10、该有机物可能是(AC)ACH4 BC2H6 CC2H4 DC2H2解析：设烃的分子式为CxHy，该烃燃烧的通式为：CxHyO2xCO2H2O由于反应前后压强不变，可得：1x，解得y4。从而推知，只要满足CxH4的烃即可。答案：AC4. 将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中，在250下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250，容器内的气压为零且无Na2O2存在。由此得出的结论正确的是(C)A原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为126，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaHCO3B原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为214，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和Na
11、OHC原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为126，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOHD原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为214，反应后容器内生成的固体是NaHCO3和NaOH解析：题中涉及的化学反应为：CH42O2CO22H2O,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,2H2O2Na2O2=4NaOHO2反应停止后的容器内温度仍为250，气压为零，说明容器内无气体存在，也不可能有NaHCO3。O2、CH4、Na2O2三者之间的综合反应关系为：O22CH46Na2O22Na2CO38NaOH。答案：C5完全燃烧一定量的某有机物，生成88 g CO2和36 g H2O，下列
12、说法中正确的是(C)A该有机物的最简式为CH2 B该有机物分子中一定含有碳碳双键C该有机物可能是乙烯 D该有机物一定含有氧元素解析：有机物中n(C)n(H)2412，可能含有氧元素。答案：C6已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似，如下图：则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为(C)A2 B3C4 D6解析：苯的二氯取代物有邻、间、对三种同分异构体，硼氮苯也应该有这三种同分异构体，但考虑苯环上的六个碳原子是完全相同的，而硼氮苯中，B、N是两种不同的原子，所以间位上应有两种不同的排列，所以一共有四种同分异构体。答案：C71 mol某烃在氧气中充分燃烧，
13、需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是(B)解析：本题考查考生对有机化学基础、分子式、结构式、等价氢、燃烧方程式等知识的掌握。(C3)3CC2C3(C3C2)2C2C3C2C (C3)2这样排除C、D选项。只有A、B选项符合要求。题设第二个条件是：1 mol该烃燃烧需氧气179.2 L(标准状况)。8 mol A、B的分子式分别是C6H14和C5H12，配平其燃烧方程式得C6H149.5 O26CO27H2OC5H128O25CO26H2O显然，只有B选项符合要求。答案：B8关于苯乙烯的下列叙述中，正确的是(C)A苯乙烯
14、不可能发生加成反应B苯乙烯不可能使酸性KMnO4溶液退色C苯乙烯中8个碳原子有可能都在同一平面上D苯乙烯中8个碳原子不可能都在同一平面上解析：苯乙烯分子结构中含有苯环和碳碳双键。苯分子具有平面的正六边形结构，6个碳原子都在同一平面上。乙烯分子中所有原子均在同一平面上，分子中碳碳双键跟与之直接相连的4个原子在同一平面上。由此可推测苯乙烯的结构为：,8个碳原子有可能都在同一平面上。苯环及苯环上连接的碳碳双键都能发生加成反应，苯环上连接的碳碳不饱和键能使Br2水和酸性KMnO4溶液退色，需要说明的是，苯不具有独立的碳碳双键所应有的加成反应性质，但在特殊情况下，它仍能够发生加成反应，所以人们在写苯分子
15、结构简式的时候，一直在延用着单、双键交替排布的写法。答案：C9. 化学家们合成了如下图所示的一系列的星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是(D)A它们的一氯代物均只有三种 B它们之间互为同系物C三星烷与乙苯互为同分异构体 D六星烷的化学式为C18H24解析：“星烷分子”高度对称，它们的一氯代物均只有2种；由三星烷、四星烷、五星烷分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，星烷分子组成相差“C3H4”，可推出六星烷为C18H24，它们可称为同系列，但不是同系物。答案：D10既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的操作方法是(B)A与足量溴反应 B与足量溴水
16、反应C在一定条件下通入氢气 D分别进行燃烧解析：乙烷和乙烯均是无色气体，但前者易发生取代反应，后者易发生加成反应，若与足量溴反应，乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷，乙烯发生加成反应生成1,2二溴乙烷，不仅不易鉴别，还会损失大量的乙烷，且混入大量的溴蒸气杂质，显然不合理；若在一定条件下通入氢气，虽可将乙烯转变为乙烷，但通入氢气的量不易控制，很难得到纯净的乙烷，且用氢气无法鉴别它们；若分别进行燃烧，显然无法再得到乙烷，因此只能选B，因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水退色，且生成的CH2BrCH2Br为液态，便于分离。答案：B11在同温、同压下，将等质量的下列各组烃在氧气中完全
17、燃烧，消耗O2的物质的量相等的一组是(AD)XKAC2H2、C6H6 BC2H2、C2H4 CC2H2、C2H6 DC2H4、C4H8解析：由烃燃烧的关系式可知：每1 mol C消耗1 mol O2，每4 mol H消耗1 mol O2。所以，对于任意烃CxHy来说，当其充分燃烧时所消耗的O2物质的量为 mol。设烃的质量为m g，其中H的质量分数为w，则C的质量分数为(1w)。所以，n(H) molmw mol，n(C) molm g烃在O2中完全燃烧，消耗O2的物质的量为m由此可知，当烃的质量(m)一定时，其完全燃烧的耗O2量，取决于烃中含H的质量分数，w值越大，则耗O2量也越大；若w值相
18、等，则耗O2量也相等。本题A中的C2H2、C6H6和D中C2H4、C4H8的w(H)值相等，所以耗O2的量也相等。答案：AD12某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷，此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为(A)ACH2CH2 BCH3CHCH2 C. CH3CH3 DCH2CHCHCH2解析：根据题目中该烃加成反应所需氯气的量判断该烃分子中只含有一个双键，又根据取代反应所需4体积氯气，判断该烃分子中只含有4个氢原子，A选项符合题意。答案：A13下列各反应中属于加成反应的是(AC)ACH2=CH2H2OCH3CH2OHBH2Cl22HClCH
19、2CH3CH2OHDCH3CH32Cl2CH2ClCH2Cl2HCl解析：根据加成反应的定义，有机物分子中的不饱和键断裂，断键原子与其他原子或原子团相结合，生成新的化合物。分析各项可知，A项中，碳碳双键断裂，两个碳原子分别结合了氢原子和羟基；C项中，碳氧双键断裂，分别结合了氢原子，B项为化合反应；D项为取代反应。答案：AC14. (2008海南)下列有机反应中，不属于取代反应的是(B)AB2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2OCClCH2CH=CH2 NaOHHOCH2CH=CH2NaClD解析：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应称为取代反应。因此A、C、D都为
20、取代反应，B为氧化反应。答案：B15人们对苯的认识有一个不断深入的过程。(1)由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种含叁键的不饱和烃。写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式_，苯不能使溴水退色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式_。(2)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热。但1,3环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1,3环己二烯_(填“稳定”或“不稳定”)。(3)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列_AD_事实(填入选项字母)。A苯不能使溴水退色 B苯
21、能与H2发生加成反应C溴苯没有同分异构体 D邻二溴苯只有一种(4)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是_解析：C6H6比饱和链烃(C6H14)少8个H，如果有叁键、环，结构中还可含有二个双键：1,3环己二烯变成苯放热，说明苯更稳定。答案：(2)稳定(3)AD(4)介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键16. 下图是某化学兴趣小组设计的制取溴苯的实验装置，装置A是酸式滴定管，分液漏斗中是苯和液溴的混合物，打开分液漏斗的活塞，使混合物滴在铁丝上(酸式滴定管活塞关闭)。试回答下面的问题：(1)为什么A用酸式滴定管而不用碱式滴定管_。(2)写出A中反应的化学方程式_。(3)观察到A中的现象是_。垂直于A的导
22、气管要做得长一些，是为了_。(4)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是_，写出有关的化学方程式_。(5)C中盛放CCl4的作用是_。(6)能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入_，现象是_。解析：橡皮管属有机物且含碳碳双键，苯和液溴都会腐蚀橡皮管，故选用酸式滴定管。苯和液溴在铁作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢。由于反应放热，且苯和溴两种反应物的沸点都较低，所以，反应液沸腾，有红棕色溴蒸气挥发出来。我们知道氯气与NaOH溶液的反应：Cl22NaOH=NaClNaCl
23、OH2O。将其中的“Cl”换成“Br”即得Br2与NaOH溶液反应的化学方程式，由此可知实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴。如果苯和液溴发生的是取代反应，则有HBr生成，如果发生的是加成反应，则无HBr生成。也就是说，如果要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，只需检验有无HBr生成。题目已经给出检验Br的方案，我们再回答出检验H的方法即可。但溴易挥发，溴化氢气体中的溴蒸气对溴化氢的检验有干扰作用，因此，在检验溴化氢前必须除去溴蒸气，这也正是C中盛放的CCl4的作用。答案：(1)苯和液溴都会腐蚀碱式滴定管的橡皮管，而酸式滴定管全部是玻璃做
24、的，不会受到腐蚀(2)(3)反应液微沸，有红棕色气体充满A容器导气兼起冷凝的作用，使挥发的苯和溴蒸气回流到A中(4)除去溶于溴苯中的溴Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O(5)除去溴化氢气体中的溴蒸气(6)石蕊试液溶液变红色17. 苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： (R、R表示烷基或氢原子)(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是_；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有_种。(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只
25、有一种。试写出丙所有可能的结构简式_。解析：题中信息没有明说什么样的结构不能被酸性KMnO4溶液氧化为芳香酸，但仔细分析可以发现，能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子；产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目。若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构(CH2CH2CH3和)，两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能，故分子式为C10H14、有两个侧链的苯的同系物有339种结构。分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有
26、一种，其苯环上可能只有2个相同侧链且位于对位，或4个相同的侧链。答案：(1) 9(2) 18用CO和H2在443 K473 K温度下，并用钴(Co)作催化剂时，可以反应生成n58的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。(1)写出用CnH2n2表示的人工合成汽油的配平的化学方程式_。(2)如果向密闭的合成塔里通入恰好能完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，而塔内气体压强降低到原来的2/5。试通过计算来说明这时有无汽油生成。理由：_。(3)要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围是_。解析：根据题意知用CO和氢气合成汽油的产物除烃外还有水，其余可依据烃燃烧的反应直接判断。
27、答案：(1)nCO(2n1)H2CnH2n2nH2O(2)由，得n3。即恰好反应生成丙烷，无汽油生成。(3)因人工合成的汽油的碳原子数n为58的烷烃，根据方程式知V(CO)V(H2)，所以：当n5，n8时，其范围：。19. 下图是用苯做原料制备一系列化合物的转化关系图：(1)苯转化为A的化学方程式是_，其反应类型为_。(2)反应X的化学方程式为_。(3)有机物D在苯环上的二氯代物有_种同分异构体。(4)图中“苯EF”省略了反应条件，请写出E物质的结构简式_。解析：由苯转化为A是苯的硝化反应。反应X是COOH变为COOCH3的酯化反应。有机物D的结构简式是，其二氯代物有4种：对于(4)，要依据“
28、苯AB”和“苯CD”这2条转化链来认真分析，由第一条转化链可知，若苯先硝化再引入CH3，则CH3在NO2的间位，由第二条转化链可知，若先卤代再磺化，则SO3H在Br的对位。F水解得到，说明F中Cl(或Br)位于NO2的对位，“苯EF”应是先卤代再硝化，即E是 (或)而不是 。答案：(1) HNO3(浓) H2O取代反应(2) CH3OHH2O(3)4(4) 20将图中所列仪器组装为一套蒸馏石油的实验装置，并进行蒸馏，得到汽油和煤油。(1)图中A、B、C三种仪器的名称分别是_、_、_。(2)将以上仪器按()()顺序，用字母a，b，c，表示连接顺序：e接()；()接()；()接()；()接()。(
29、3)A仪器中c口用于_，d口用于_。(4)蒸馏时，温度计水银球应在_位置。(5)在B中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是_。(6)给B加热，收集到沸点为60150间的馏分是_，收集到150300间的馏分是_。答案：(1)A是冷凝管，B是蒸馏烧瓶，C是锥形瓶(2)jhabfgk(3)进水出水(4)蒸馏烧瓶支管口(5)防止暴沸(6)溶剂油和汽油煤油21某烃A分子中碳的质量分数为90.57%，在某温度下V L该烃的蒸气质量是相同状况下V L H2质量的53倍，试解答下列问题：(1)烃A的分子式是_。(2)若烃A不能使溴水因反应而退色，但能使酸性KMnO4溶液退色，烃A可能有的同分异构体的结构简式有_、_、_、_。(3)若烃A分子中含苯环，且苯环上的一氯代物只有一种，试确定A的结构简式为_。答案：(1)C8H10
