第1章《有机化合物的结构与性质 烃》单元检测
一、单选题
1．下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态的价层电子轨道表示式：
B．2-丁烯的键线式：
C．的结构示意图：
D．过氧化氢的电子式：
2．下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是
A．脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B．脂肪烃随碳原子数增多，氢元素的质量分数减小
C．脂肪烃密度都小于水的密度，都能发生氧化反应
D．脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
3．已知烯烃在一定条件下氧化时，键断裂，R1CH=CHR2可氧化成R1CHO和R2CHO。下列烯烃中，经氧化可得乙醛和丁醛的是
A．1—己烯 B．2—己烯
C．2—甲基—2—戊烯 D．3—己烯
4．下列叙述正确的是
A．乙烷、丙烷和丁烷都没有同分异构体
B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C．乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．甲烷与足量氯气在光照条件下反应可生成难溶于水的油状液体
5．大马酮是玫瑰花香味的来源之一；其结构简式如下图所示。下列有关大马酮的说法错误的是
A．分子式为C13H18O B．分子中存在2种官能团
C．所有碳原子一定共平面 D．可发生加成、取代和氧化反应
6．苯环结构中，不存在单双键交替结构，可以作为证据的事实是
①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色
②苯中碳碳键的键长均相等
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷
④经实验测得邻二甲苯仅一种结构
⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不是因加成而使溴水褪色
A．②③④⑤ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④
7．设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．工业上电镀铜，阴极质量增加32g，电路中转移电子数目为NA
B．2L0.5mol/L醋酸溶液中含有的H+数为NA
C．12g石墨晶体中所含C—C键数目为1.5NA
D．常温常压下，42g乙烯和丙烯的混合物中含3NA个碳原子
8．实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯，提纯粗溴苯需要过滤、水洗、碱洗、干燥、蒸馏等操作(上述操作可能多次，且不代表实验顺序)，完成提纯实验不需要的实验装置有
A． B． C． D．
9．由下列实验及现象推出的相应结论正确的是
实验 现象 结论
A、检验乙醇中是否含有水，将金属钠投入盛有乙醇的试管中 产生气泡 乙醇可以和钠反应生成氢气
B、向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性：H2CO3＞C6H5OH
C、分离苯和苯酚混合溶液，加入溴水后过滤。 无沉淀出现 苯溶剂中苯酚不和溴反应
D、甲烷与氯气在光照条件下反应后的混合气体通过湿润的蓝色石蕊试纸 变红 甲烷氯代物呈酸性
A．A B．B C．C D．D
10．某单烯烃加氢后产物的键线式为，考虑立体异构，则该烯烃有
A．4种 B．6种 C．7种 D．8种
二、填空题
11．除去乙烷中的少量乙烯能用什么试剂呢？_____
12．根据要求填空：
(1)烹调油烟中含有十一烷，该烷烃的分子式是______。
(2)含有30个氢原子的烷烃的分子式为______。
(3)假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为______。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃的分子式为______。
(5)分子中含有电子数为42的烷烃的分子式为______。
(6)某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有2种，这种烷烃的结构简式______。
(7)在碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的有______种，写出它们的结构简式：______。
13．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
(1)甲烷的空间填充模型是___________(填字母，下同)，甲烷的电子式是___________。
(2)写出甲烷与氧气发生反应的化学方程式：___________；该反应的反应类型是___________。
(3)相对分子质量为100的烷烃的分子式是___________。
14．按系统命名法命名:
___________________________；
（CH3）2CHCH=CHCH3___________________________；
15．写出下列各有机物的结构简式：
2，3－二甲基－4－乙基己烷 ：_______________________________；
支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃：___________________。
三、实验题
16．乙烯和乙炔都是重要的有机化工原料，其化学性质活泼。完成下列填空：
（1）乙炔能使溴水褪色，说明乙炔能发生__________ 反应（填反应类型）；
乙炔能使酸性高锰酸钾褪色，说明乙炔容易被_____________。
（2）若要鉴别乙烷和乙烯，可将它们分别通入________，观察到________现象的为乙烯。
（3）实验室制取乙烯的装置如下图：
在加热制备乙烯的过程中通常在烧瓶中加入几片碎瓷片的目的是___________，实验室制取乙烯的化学方程式是________________________，浓硫酸的作用是____________。
A．催化剂 B．脱水剂 C．氧化剂
17．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实，某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如图所示
请回答下列问题。
(1)甲烷与Cl2的反应的化学方程式(第一步)是_______。
(2)B装置的作用：①_______；②_______；③控制气体的流速。
(3)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI，其作用是_______，反应的离子方程式是_______。
(4)E装置的作用是_______(填标号)。
A．收集气体 B．吸收氯气 C．吸收氯化氢
四、计算题
18．将11.2L（标准状况）乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中，充分反应后，溴水的质量增加了5.6g。求原气体混合物中乙烯与乙烷的物质的量之比和质量比。
五、有机推断题
19．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。已知分子式为的结构有多种，其中的两种结构简式为(I)、(II)。这两种结构的区别表现在：
(1)II能_______(填序号)，而I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
(2)与完全加成，I需_______，而II需_______。
(3)发现还可能有另外一种立体结构(如图所示)。该结构的一氯代物有_______种，二氯代物有_______种(不考虑立体异构)。
20．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，A可发生如图所示的一系列化学反应。
据图回答下列问题：
(1)写出A、C、D的结构简式：
A________，C________，D________。
(2)写出①②两步反应的化学方程式，并注明反应类型：
①________________________________(反应类型____________)。
②________________________________(反应类型____________)。
参考答案：
1．C
【详解】A．基态的价层电子轨道均是半满状态，总能量较低较稳定，A错误；
B．2-丁烯是单烯烃只有一个双键，B错误；
C．达到稳定结构，结构示意图：，C正确；
D．过氧化氢中只有共价键，没有离子键，D错误；
故选C。
2．C
【详解】A．脂肪烃中的烷烃、环烷烃都不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误；
B．脂肪烃中烷烃随碳原子数增多，氢元素的质量分数减小，烯烃中氢的质量分数不变，故B错误；
C．脂肪烃密度都小于水的密度，都能燃烧发生氧化反应，故C正确；
D．甲烷、乙烷的一氯代物只有一种，故D错误；
故答案为C。
3．B
【详解】烯烃在一定条件下氧化时，碳碳双键断裂，两个不饱和的碳原子被氧化变为-CHO。若某烯烃经氧化可得乙醛和丁醛，原来的物质是2—己烯，结构简式是CH3-CH=CH-CH2CH2CH3，故选项是B。
4．D
【详解】A．丁烷存在正丁烷、异丁烷两种同分异构体，选项A错误；
B．煤的气化和液化是指煤在无氧加热的条件下分解生成气体或液体燃料，是化学变化，选项B错误；
C．乙烯中含有C=C键，能使溴的四氯化碳溶液褪色；聚乙烯中不含有C=C键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，选项C错误；
D．甲烷中H被Cl取代生成氯代烃，则甲烷与足量氯气在光照下反应可生成难溶于水的油状液体，选项D正确；
答案选D。
5．C
【详解】A．根据该物质的结构简式可知其分子式为C13H18O，A正确；
B．分子中含有碳碳双键、羰基两种官能团，B正确；
C．该物质中存在4个C原子连接再同一饱和碳原子上的结构，根据甲烷的结构可知，该物质中不可能所有碳原子共面，C错误；
D．该物质含有碳碳双键，可以发生加成反应、氧化反应，甲基可以在一定条件下与卤素单质发生取代反应，D正确；
综上所述答案为C。
【点睛】
6．C
【详解】①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故①正确；
②苯中碳碳键完全相同，为平面正六边形分子，说明苯分子中的碳碳键完全相同，不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，键能均相等，故②正确；
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷，发生加成反应是双键或三键具有的性质，不能证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故③错误；
④若苯的结构中存在单双键交替结构，苯的邻位二元取代物有两种，但实际上无同分异构体，所以能说明苯不是单双键交替结构，故④正确；
⑤苯在FeBr3存在下同液溴可发生取代反应，生成溴苯，苯不因化学变化而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故⑤正确；
所以①②④⑤可以作为苯分子中不存在单、双键交替排列结构的证据，故选：C。
7．B
【详解】A．工业镀铜的阴极反应为，阴极质量增加32g，增加的Cu的物质的量为，转移电子，故A正确；
B．醋酸属于弱酸，不能完全电离，故B错误；
C．石墨中每个C原子与其它三个C原子相连，碳碳键各占，12g石墨的物质的量为，1mol石墨中含碳碳键为mol，故C正确；
D．乙烯()和丙烯()的实验式为，42g的物质的量为，所含碳原子3mol，故D正确；
故选B。
8．B
【详解】A．A为蒸馏操作，需要用到，故A不符合题意；
B．B为蒸发结晶操作，不需要，故B符合题意；
C．C为分液操作，水洗、碱洗需要用到，故C不符合题意；
D．D为过滤操作，需要用到，故D不符合题意；
故答案选B。
9．B
【详解】A．钠与水、乙醇均反应，由现象不能证明乙醇与Na反应，故A错误；
B．向C6H5ONa溶液中通入CO2，生成苯酚，发生强酸制取弱酸的反应，则酸性：H2CO3＞C6H5OH，故B正确；
C．苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚易溶于苯，无沉淀出现，由现象不能说明苯溶剂中苯酚不和溴反应，故C错误；
D．甲烷与氯气发生取代反应时产生HCl，是HCl使湿润的蓝色石蕊试纸变红，而甲烷氯代物呈中性，故D错误；
答案选B。
10．B
【详解】根据烯烃与H2加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置。该烷烃的碳链结构可判断能形成双键位置有：1和2之间（同4和5之间），2和3之间（同3和4之间），3和6之间，6和7之间，7和8之间（7和9之间相同），其中2和3之间（同3和4之间）形成的烯烃存在顺反异构体，则故该烃共有6种。
故选B。
11．溴水
【解析】略
12．(1)C11H24
(2)C14H30
(3)C10H22
(4)C7H16
(5)C5H12
(6)(CH3)3CCH2C(CH3)3
(7) 4 CH4、CH3CH3、C(CH3)4、(CH3)3C-C(CH3)3
【详解】（1）根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，十一烷的分子式是C11H24；
（2）根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，含有30个H原子的链状烷烃为C14H30。
（3）根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，该烷烃的相对分子质量为14n+2=142，解得n=10，该烷烃的分子式为C10H22。
（4）链状烷烃的通式CnH2n＋2，含有的共价键为3n+1，含有22个共价键，即3n+1=22，n=7，则分子式为C7H16；
（5）链状烷烃分子的通式为CnH2n＋2，则其分子中电子数为6n+(2n+2)=42，n=5，分子式为C5H12。
（6）链状烷烃分子中有9个碳原子，则分子式为C9H20，其一氯代物只有2种，说明其分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子，结构应非常对称，除去肯定存在的甲基(－CH3)，还应存在亚甲基(－CH2－)，因此结构简式为(CH3)3CCH2C(CH3)3。
（7）由CH4和CH3CH3结构推导，用－CH3替换H可得在碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的有4种，分别是CH4、CH3CH3、C(CH3)4、(CH3)3C-C(CH3)3。
13． D B 氧化反应
【详解】(1)甲烷分子的空间构型为正四面体形,则甲烷的分子结构示意图为,电子式为，故答案为：D；B；
(2)甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为，该反应属于氧化反应，故答案为：；氧化反应；
(3)设C原子数为n，由烷烃的通式为可得：，解得，则相对分子质量为100的烷烃的分子式是，故答案为：。
14． 3，3，5，5—四甲基庚烷 4—甲基—2—戊烯 15． CH3CH（CH3）CH（CH3）CH（C2H5）CH2CH3 CH3CH2CH（C2H5）CH2CH3
【解析】14．①该物质最长碳链7个碳原子，为庚烷，第3和5个碳原子上各有两个甲基取代基，命名为3，3，5，5-四甲基庚烷；
②该物质含双键，最长碳链5个碳原子，为戊烯，双键编号小的一端开始编号，命名为4-甲基-2-戊烯。
15．① 2，3-二甲基-4-乙基己烷的结构简式为CH3CH（CH3）CH（CH3）CH（C2H5）CH2CH3；
②在烷烃分子中乙基至少连在3号碳上，因此主链至少5个碳原子，结构简式为CH3CH2CH（C2H5）CH2CH3。
16． 加成 氧化 酸性高锰酸钾/溴水 溶液褪色 防止暴沸 A、B
【详解】试题分析：乙炔含有碳碳叄键、乙烯含有碳碳双键，碳碳双键、碳碳叄键均为不饱和键，均易反应加成反应。氧化反应。
解析：（1）（1）乙炔含有碳碳叁键能与溴水发生加成反应使溴水褪色，乙炔含有碳碳叁键能被酸性高锰酸钾溶液氧化使高锰酸钾溶液褪色；（2）乙烯含有碳碳双键，能使高锰酸钾溶液褪色，乙烷不含碳碳双键不使高锰酸钾溶液褪色，鉴别乙烷和乙烯，可将它们分别通入酸性高锰酸钾溶液中，观察到溶液褪色现象的为乙烯。（3）在加热制备乙烯的过程中通常在烧瓶中加入几片碎瓷片可以防止液体暴沸；加热乙醇和浓硫酸的混合液制取乙烯的方程式为；浓硫酸的作用是催化剂、脱水剂。
点睛：乙醇在浓硫酸的催化作用加热到170℃，发生消去反应生成乙烯和水，实验室用此方法制备乙烯气体。
17． CH4+Cl2CH3Cl+HCl 干燥气体 使气体混合均匀 除去未反应的Cl2 Cl2+2I－＝2Cl－+I2 C
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，最后生成的HCl溶于水生成盐酸，据此解答。
【详解】(1)甲烷与Cl2发生取代反应，反应的化学方程式(第一步)是CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
(2)A中制取的氯气中含有水蒸气，可以用浓硫酸来除去，B中浓硫酸的作用是干燥气体、使气体混合均匀、通过观察气泡来控制气流速度；
(3)反应中氯气不能完全反应，在装置D中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是除去未反应的Cl2，反应的离子方程式为Cl2+2I－＝2Cl－+I2。
(4)装置E用来吸收产生的HCl获得盐酸，为了防止倒吸现象的发生，安装了一个倒扣的干燥管，故答案为：C。
18．（1）物质的量之比2：3
（2）质量之比28：45
【详解】11.2L混合气体的物质的量为n===0.5mol，
乙烯含有双键，能与溴水发生加成反应，乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中，充分反应后，溴水的质量增加了5.6g，即为乙烯的质量，
所以乙烯的物质的量为n===0.2mol，
则乙烷的物质的量为：0.5mol-0.2mol=0.3mol，质量为：0.3mol×30g/mol=9g，
所以，乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2mol：0.3mol=2：3，
质量之比为5.6g：9g=28：45，
答：原气体混合物中乙烯与乙烷的物质的量之比为：2：3；质量比分别为28：45。
19． ab 3 2 1 3
【分析】II中既含有碳碳单键，又含有碳碳双键，则能被酸性高锰酸钾溶液氧化、能与溴水发生加成反应、能与溴发生取代反应，能与氢气发生加成反应，与H2加成消耗2mol H2 ，I中苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与溴水发生加成反应，与H2加成消耗3mol H2。结构为 的有机物中所有氢原子等效，即其一氯代物只有一种；其二氯代物中两个氯原子的位置有三种情况：一是取代侧棱(连接两个三角形面的线段)上两端的H原子，二是取代面对角线两端的氢原子，三是取代上(或下)底面三角形边上两端的氢原子。
【详解】(1) II中既含有碳碳单键，又含有碳碳双键，所以四个选项中的反应均能发生， I中苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与溴水发生加成反应，故答案为：ab。
(2) 由题可知，I与H2加成消耗3mol H2，II需要消耗2mol H2，故答案为：3、2。
(3)该结构中所有氢原子等效，即其一氯代物只有一种；其二氯代物中两个氯原子的位置有三种情况：一是取代侧棱(连接两个三角形面的线段)上两端的H原子，二是取代面对角线两端的氢原子，三是取代上(或下)底面三角形边上两端的氢原子，故答案为：1、3 。
20． CH2=CH2 CH3CH2C l CH3CH2OH CH2=CH2＋H2CH3CH3 加成反应 CH2=CH2＋HClCH3CH2Cl 加成反应
【分析】根据题意可知：A是乙烯：CH2=CH2；A与H2在Ni作催化剂时发生加成反应得到B：乙烷CH3CH3；A与H2O在稀硫酸作用下发生加成反应得到D乙醇：CH3CH2OH；与HCl在一定条件下发生加成反应得到C氯乙烷：CH3CH2Cl；B乙烷与Cl2在光照下发生取代反应得到氯乙烷：CH3CH2Cl；
【详解】根据以上分析：
(1)物质A、C、D的结构简式分别是：CH2=CH2；CH3CH2Cl；CH3CH2OH；
(2)①步反应的化学方程式是CH2=CH2＋H2CH3CH3 反应类型是加成反应，②步反应的化学方程式是CH2=CH2＋HClCH3CH2Cl。
