2023屆新高考新教材化學人教版一輪訓練-第九章第2講　烴、煤、石油、天然氣的綜合利用

第九章第2講烴、煤、石油、天然氣的綜合利用一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．下列有機反應屬于取代反應的是()A．CH2=CH2＋HBreq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3CH2BrB．CH≡CH＋H2Oeq\o(→,\s\up7(HgSO4),\s\do5(△))CH3CHOD．CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl＋HCl解析：DA．C=C鍵生成C—C鍵，為加成反應，故A不選；B.C=C鍵生成C—C鍵，為加成反應，故B不選；C.苯與氫氣發(fā)生加成反應生成環(huán)己烷，故C不選；D.乙烷中的H被Cl替代，為取代反應，故D選。2．足球比賽中當運動員肌肉挫傷或扭傷時，隊醫(yī)會迅速給運動員的受傷部位噴射一種藥劑——氯乙烷(沸點為12.27℃)進行局部冷凍麻醉應急處理。下列制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的方法中最好的是()A．乙烷與氯氣反應 B．乙烯與氯氣反應C．乙烯與HCl反應 D．乙烷與HCl反應解析：CA．乙烷和氯氣發(fā)生取代反應，乙烷中的6個H原子均可被取代，產(chǎn)物除了一氯乙烷外，還有其他多種多氯乙烷等物質，得不到純凈的一氯乙烷，故A錯誤；B.乙烯與氯氣發(fā)生加成反應，生成的是1，2二氯乙烷，故B錯誤；C.乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應，只生成一氯乙烷，所以能得到純凈的一氯乙烷，故C正確；D.乙烷與氯化氫不能反應，故D錯誤。3．(2021·深圳模擬)化學小組設計在實驗室中制取乙烯并驗證乙烯的不飽和性。利用如圖所示裝置(部分夾持裝置略去)不能達到相應實驗目的的是()A．利用裝置Ⅰ制取乙烯B．利用裝置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2C．利用裝置Ⅲ收集乙烯D．利用裝置Ⅳ驗證乙烯的不飽和性解析：C利用無水乙醇和濃硫酸加熱發(fā)生消去反應生成乙烯，裝置圖是制備乙烯的發(fā)生裝置，可以實現(xiàn)，選項A不符合；二氧化碳和二氧化硫是酸性氧化物，除去乙烯中二氧化碳、二氧化硫，可以通過氫氧化鈉溶液除去，利用裝置除去乙烯中的CO2和SO2，可以實現(xiàn)，選項B不符合；排水法收集難溶氣體，導氣管應短進長出，裝置圖中氣體流向是長進短出，不能收集到氣體，不能實現(xiàn)收集乙烯，選項C符合；1，2二溴乙烷的沸點為131.4℃，熔點為9.79℃，冷水中乙烯和溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，溶液顏色變淺或消失，觀察到明顯現(xiàn)象，可以利用裝置驗證乙烯的不飽和性，選項D不符合。4．(2021·陜西寶雞市高三模擬)下列關于2環(huán)己基丙烯()和2苯基丙烯()的說法中正確的是()A．2苯基丙烯的分子式為C9H16B．2環(huán)己基丙烯分子中所有碳原子可能共平面C．二者均可發(fā)生縮聚反應和氧化反應D．2苯基丙烯的一氯代產(chǎn)物只有5種解析：DA．根據(jù)結構簡式可知，2苯基丙烯的分子式為C9H10，選項A錯誤；B.甲烷為正四面體結構，2環(huán)己基丙烯分子中環(huán)上的亞甲基結構上的碳原子不可能都在同一平面，選項B錯誤；C.兩者都有碳碳雙鍵，所以二者均可發(fā)生加聚反應和氧化反應，但不能發(fā)生縮聚反應，選項C錯誤；D.因2苯基丙烯分子中含有5種等效氫原子，則其一氯代產(chǎn)物有5種，選項D正確。5．(2021·平谷區(qū)模擬)已知苯可以進行如下轉化：下列敘述正確的是()A．①、②反應發(fā)生的條件均為光照B．化合物M與L互為同系物C．用蒸餾水可鑒別苯和化合物KD．化合物L只能發(fā)生加成反應，不能發(fā)生取代反應解析：CA．反應①為苯的取代，反應條件為溴、鐵或溴化鐵作催化劑，故A錯誤；B.化合物M的分子式為C6H12與L的分子式為C6H10，不滿足同系物的定義，兩者不是同系物，故B錯誤；C.化合物K為溴苯，溴苯的密度比水大，苯的密度比水小，用蒸餾水可鑒別苯和溴苯，故C正確；D.化合物L中有碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應，其它碳原子上的氫也可以被取代反應，故D錯誤。6．試劑生產(chǎn)中，常用雙環(huán)戊二烯通入水蒸氣解聚成環(huán)戊二烯，下列說法錯誤的是()A．雙環(huán)戊二烯的分子式為C10H12B．雙環(huán)戊二烯和環(huán)戊二烯均能使酸性KMnO4溶液褪色C．環(huán)戊二烯的一氯代物有3種D．環(huán)戊二烯所有原子均能共平面解析：DA．根據(jù)雙環(huán)戊二烯的鍵線式，雙環(huán)戊二烯的分子式為C10H12，A正確；B.雙環(huán)戊二烯和環(huán)戊二烯中均含有碳碳雙鍵，因此均能使KMnO4溶液褪色，B正確；C.環(huán)戊二烯的等效氫有3種，其一氯代物有三種，C正確；D.環(huán)戊二烯中含有“—CH2—”的結構，不可能所有原子都共平面，D錯誤。7．(2021·浙江高三模擬)下列說法正確的是()A．煤中含量最高的元素是氫，其次是碳和氧B．分子中處于同一平面內的碳原子最少有11個C．現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中芳香烴主要來源于煤焦油D．石油的裂解可以提高汽油等輕質油的質量和產(chǎn)量解析：BA．煤中含量最高的元素是碳，其次是氫和氧，故A錯誤；B.苯環(huán)是平面結構，所有原子共平面。甲基是四面體結構，所以分子中處于同一平面內的碳原子最少有11個，故B正確；C.芳香烴的主要來源是石油化工的催化重整和裂化，故C錯誤；D.石油裂化是提高輕質液體燃料，特別是汽油的產(chǎn)量和質量，裂解的目的是為了提高乙烯的產(chǎn)量，故D錯誤。8．某氣態(tài)烷烴與烯烴的混合氣體10g，其密度為相同狀況下氫氣密度的12.5倍，將混合氣體通過足量的溴水，溴水質量增加8.4g，則原混合氣體的組成為()A．甲烷與乙烯 B．乙烷與乙烯C．甲烷與丙烯 D．甲烷與丁烯解析：A某氣態(tài)烷烴與烯烴的混合氣體，密度為相同狀況下氫氣密度的12.5倍，混合烴平均相對分子質量是25，則該混合烴中一定含有甲烷；10g混合氣體的物質的量是eq\f(10g,25g/mol)＝0.4mol，10g混合氣體通過足量的溴水，溴水質量增加8.4g，說明甲烷在質量是1.6g、烯烴的質量是8.4g；甲烷物質的量是eq\f(1.6g,16g/mol)＝0.1mol，則8.4g烯烴的物質的量是0.4mol－0.1mol＝0.3mol，0.3mol＝eq\f(8.4g,M)，M＝28g/mol，所以該烯烴為乙烯；原混合氣體的組成為甲烷和乙烯，故A正確。二、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)9．下列關于有機化合物的說法正確的是()A．乙醇和丙三醇互為同系物B．二環(huán)己烷()的二氯代物有7種結構(不考慮立體異構)C．按系統(tǒng)命名法，化合物的名稱是2，3，4，4四甲基己烷D．環(huán)己烯()分子中的所有碳原子共面解析：BCA．乙醇和丙三醇羥基的個數(shù)不同，不是同系物，故A錯誤；B.二環(huán)己烷中有兩類氫原子，當一個氯原子定到1號位，二氯代物有3種，當一個氯原子定到2號位，二氯代物有4種，故B正確；C.按系統(tǒng)命名法，化合物的名稱是2，3，4，4四甲基己烷，故C正確；D.環(huán)己烯中碳原子有sp2和sp3兩種雜化方式，不能滿足所有碳原子共面，故D錯誤。10．1，3二異丙烯基苯是工業(yè)上常用的交聯(lián)劑，可用于制備高性能超分子聚合物，其結構如圖所示。下列有關1，3二異丙烯基苯的說法錯誤的是()A．在催化劑作用下可發(fā)生加聚反應B．與液溴混合后加入鐵粉可發(fā)生取代反應C．分子中所有碳原子可能處于同一平面D．其一氯代物有6種解析：DA項，1，3二異丙烯基苯含有碳碳雙鍵，在催化劑作用下可以發(fā)生加聚反應，正確；B項，1，3二異丙烯基苯含有苯環(huán)，在鐵粉的催化下，苯環(huán)上的氫原子可以被溴原子取代，正確；C項，由于乙烯中所有原子、苯環(huán)上所有原子均處于同一平面，可將1，3二異丙烯基苯中與苯環(huán)直接相連的碳碳單鍵旋轉到合適的角度，所有碳原子可能處于同一平面，正確；D項，如圖所示：，1，3二異丙烯基苯中有5種類型的氫原子，故其一氯代物有5種，錯誤。11．(2020·湘潭模擬)我國在CO2催化加氫制取汽油方面取得突破性進展，CO2轉化過程示意圖如圖：下列說法不正確的是()A．反應①的產(chǎn)物中含有水B．反應②中只有碳碳鍵形成C．汽油主要是C5～C11的烴類混合物D．圖中a的名稱是3甲基丁烷解析：BDA．從質量守恒的角度判斷，二氧化碳和氫氣反應，反應為CO2＋H2=CO＋H2O，則產(chǎn)物中含有水，故A正確；B.反應②生成烴類物質，含有C—C鍵、C—H鍵，故B錯誤；C.汽油所含烴類物質常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)，主要是C5～C11的烴類混合物，故C正確；D.圖中a烴含有5個C，且有一個甲基，應為2甲基丁烷，故D錯誤。三、非選擇題12．已知乙醇和濃硫酸混合加熱到170℃可制得乙烯，同時乙烯中會混有少量的CO2和SO2雜質。某化學小組利用如圖1裝置來制備1，2二溴乙烷，利用圖2裝置來進一步精制。1，2二溴乙烷是無色液體，密度為2.18g·cm－3，沸點為131.4℃，熔點為9.79℃，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮等有機溶劑。實驗前將無水乙醇和濃硫酸按體積比1∶3混合好制得乙烯制備液。圖1圖2Ⅰ.制備粗品實驗步驟：連接好裝置，檢查裝置的氣密性。分液漏斗中裝乙烯制備液，d中裝適量的液溴(表面覆蓋少量水)，其他藥品按圖1加入，打開分液漏斗旋塞滴入適量的液體后，關閉旋塞，點燃酒精燈加熱使溫度迅速升高到170℃直至反應完全，停止加熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器a的名稱為________，b裝置的作用為__________________________。(2)若要配制60mL的乙烯制備液，請簡述實驗操作_____________________。(3)d裝置中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________。(4)如果缺少c裝置會導致1，2二溴乙烷的產(chǎn)率降低，原因是___________________(用離子方程式表示)，錐形瓶e中NaOH溶液的作用是__________________________。(5)判斷d中液溴反應完全的標準是______________________________。Ⅱ.制備精品(6)d中制得的1，2二溴乙烷中含有水，可先用________方法進行分離，再將1，2二溴乙烷用如圖2裝置進行蒸餾，蒸餾時加入無水Na2SO4的目的是___________，收集產(chǎn)品時，溫度應控制在________左右。解析：在加熱170℃、濃硫酸作催化劑條件下，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯。b為安全瓶，可以防止倒吸，也可以檢b后裝置是否發(fā)生堵塞。乙醇可能被濃硫酸氧化生成二氧化碳，同時生成二氧化硫，則NaOH吸收酸性氧化物，從而得到較純凈的乙烯。乙烯和溴發(fā)生加成反應生成1，2二溴乙烷，用冰水冷可以減少溴、有機化合物的揮發(fā)，e中NaOH吸收溴蒸氣，最后通過蒸餾方法分離出1，2二溴乙烷。答案：(1)蒸餾燒瓶作安全瓶(2)先量取15mL的無水乙醇倒入燒杯中，再量取45mL的濃硫酸沿燒杯內壁緩緩加入燒杯中，邊倒邊攪拌(3)CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br(4)SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－吸收揮發(fā)出的溴蒸氣，防止污染空氣(5)試管d中液體的顏色變成無色(6)分液吸收少量的水131.4℃13．19世紀英國科學家法拉第對壓縮煤氣桶里殘留的油狀液體進行研究，測得這種液體由C、H兩種元素組成，碳的質量分數(shù)為92.3%，該液體的密度為同溫同壓下的3倍，這種液體實際就是后來證實的化合物苯。(1)苯分子不具有碳碳單鍵和碳碳雙鍵的簡單交替結構，下列可以作為證據(jù)的事實有________。(填字母)A．苯的間位二元取代物只有一種B．苯的鄰位二元取代物只有一種C．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色D．苯能在一定條件下與氫氣反應生成環(huán)己烷(2)苯在一定條件下能發(fā)生如圖所示轉化。①a～e五種化合物之間的關系是________。②一氯代物只有一種的是________(填字母，下同)。除c外，分子中所有原子處于同一平面的是________。③a、b、c、d中不能使酸性KMnO4溶液褪色的是____________________________。(3)某合作學習小組的同學設計下列裝置制備溴苯。①裝置A的燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________________。②裝置B的作用是________________________________。③裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________________________________。解析：(1)A．無論苯的結構中是否有碳碳雙鍵和碳碳單鍵，間位二元取代物無同分異構體，所以A不能作為證據(jù)，故A錯誤；B.如果苯的結構中存在單雙鍵交替結構，則苯的鄰位二元取代物有兩種，而事實是苯的鄰位二元取代物只有一種，所以可以證明苯的結構中不存在單雙鍵交替結構，故B能作為證據(jù)，故B正確；C.苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，說明不含雙鍵，說明苯的結構中不存在單雙鍵交替結構，故C能作為證據(jù)，故C正確；D.含有雙鍵的物質能夠與氫氣發(fā)生加成反應，苯能在加熱和催化劑存在的條件下與氫氣加成生成環(huán)己烷，可以用單雙鍵結構來解釋，故D不能作為證據(jù)，故D錯誤。(2)②a～e分子中只含一種氫原子，一氯代物只有一種的是ae，除c外，分子中所有原子處于同一平面的是a苯分子；③a、b、c、d中不能使酸性KMnO4溶液褪色的是a苯，bcd均含碳碳雙鍵，可以被高