（課標(biāo)版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破練案（27）甲烷、乙烯、苯、化石燃料的綜合利用（含解析）（含解析）新人教版-新人教版高三化學(xué)試題

第27講甲烷、乙烯、苯、化石燃料的綜合利用A組基礎(chǔ)必做題1．(2020·河北衡水模擬)下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是(A)A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因?yàn)榘l(fā)生了氧化反應(yīng)B．甲烷和乙烯都可以與溴水反應(yīng)C．酸性高錳酸鉀溶液可以氧化苯和甲烷D．乙烯可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，苯不能與氫氣加成[解析]乙烯含碳碳雙鍵，可被氧化，可使酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A正確；CH4性質(zhì)穩(wěn)定，與溴水不反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；苯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，甲烷為飽和烴，性質(zhì)穩(wěn)定，與酸性KMnO4溶液不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；苯與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷，乙烯與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成乙烷，故D錯(cuò)誤。2．(2020·武漢模擬)如圖所示是四種常見有機(jī)物的比例模型示意圖。下列說法正確的是(C)A．甲能使酸性KMnO4溶液褪色B．乙可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使溴水褪色C．丙中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵D．丁在稀硫酸作用下可與乙酸發(fā)生取代反應(yīng)[解析]由比例模型可知四種常見有機(jī)物分別為甲烷、乙烯、苯、乙醇，然后根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析，可知A、B、D均錯(cuò)誤，C正確。3．(2020·山東濰坊檢測)下列屬于加成反應(yīng)是(C)A．2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑B．C．D．2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O[解析]A項(xiàng)屬于置換反應(yīng)；B項(xiàng)屬于取代反應(yīng)；D項(xiàng)屬于氧化反應(yīng)。4．(2020·湘贛十四校3月聯(lián)考改編)某烴的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是(C)A．該有機(jī)物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．該有機(jī)物與互為同分異構(gòu)體C．該有機(jī)物的分子式為C18H32D．該分子中所有原子在同一平面內(nèi)[解析]該有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的碳原子均為飽和碳原子，不能使酸性KMnO4溶液褪色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；的分子式是C18H32，而的分子式為C14H24，二者分子式不同，不互為同分異構(gòu)體，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；該分子中的碳原子均為飽和碳原子，所有原子不可能共平面，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2020·山東濱州檢測)下列說法正確的是(C)A．將乙烯通入KMnO4(H＋)溶液和溴水，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)類型均相同B．從苯的分子組成看苯遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和，所以它應(yīng)該能使溴水褪色C．苯環(huán)上的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵，但苯可以發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)D．常溫下，所有的碳原子數(shù)多于或等于5的烷烴都不是氣體[解析]將乙烯通入KMnO4(H＋)溶液和溴水，溶液均出現(xiàn)褪色，但分別屬于氧化反應(yīng)和加成反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；苯及其同系物都不能使溴水褪色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；新戊烷()含有5個(gè)碳原子，該有機(jī)化合物常溫下為氣體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．(2018·課標(biāo)Ⅱ，9,6分)實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是(D)[解析]本題考查CH4與Cl2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。CH4與Cl2反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，其中CH3Cl、HCl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為油狀液體；Cl2為黃綠色氣體，CH3Cl、HCl均為無色氣體，HCl易溶于飽和食鹽水，反應(yīng)后氣體總體積減小，試管內(nèi)液面上升，故D正確。[點(diǎn)撥]不能在強(qiáng)光或陽光直射的環(huán)境中進(jìn)行CH4與Cl2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。7．(2019·課標(biāo)Ⅲ理綜，8)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(D)A．甲苯 B．乙烷C．丙炔 D．1,3－丁二烯[解析]本題考查有機(jī)物空間結(jié)構(gòu)中的原子共面問題。甲苯、乙烷、丙炔的結(jié)構(gòu)中均含有—CH3，所有原子不可能都共平面，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)簡式為H2C=CHCH=CH2，由于碳碳雙鍵兩側(cè)的碳原子和氫原子均共面，且碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，故1,3-丁二烯中所有原子可能同時(shí)共平面，正確。8．(2020·重慶模擬)(1)將幾滴溴水與4mL苯混合于試管中并充分振蕩后靜置，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)有機(jī)層仍為紅棕色，由此現(xiàn)象知苯的分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵(填化學(xué)鍵的名稱)；再向試管中滴加幾滴FeBr3溶液后并再次充分振蕩，靜置后發(fā)現(xiàn)試管中的有機(jī)層幾乎是無色的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)烴X的最簡式為CH,1molX完全燃燒需要消耗10molO2，X可與溴單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)(催化劑存在的條件下)。①X的分子式為C8H8，官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式為。②X與溴的CCl4溶液混合后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。③一定條件下，X與氫氣反應(yīng)可以得到碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%的化合物Y，則Y的結(jié)構(gòu)簡式為，Y的一氯代物最多有6種。[解析](1)加入FeBr3溶液后振蕩，可使苯與溴混合在一起發(fā)生取代反應(yīng)生成不溶于水且密度比水大的溴苯，分層后溴苯沉在試管底部。(2)設(shè)X的分子式為(CH)n，由燃燒時(shí)的耗氧量可求出n＝8，故X的分子式為C8H8。由X的化學(xué)性質(zhì)知其結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)及碳碳雙鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為。X與氫氣反應(yīng)時(shí)，若只發(fā)生碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，則Y中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.43%，若苯環(huán)也加氫，則Y中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.3%，后者符合題意，故Y是。氯原子取代環(huán)上的氫原子可得到4種物質(zhì)，取代側(cè)鏈上的氫原子可得到2種物質(zhì)，共有6種同分異構(gòu)體。B組能力提升題9．(2018·課標(biāo)Ⅲ理綜，9)苯乙烯是重要的化工原料。下列有關(guān)苯乙烯的說法錯(cuò)誤的是(C)A．與液溴混合后加入鐵粉可發(fā)生取代反應(yīng)B．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．與氯化氫反應(yīng)可以生成氯代苯乙烯D．在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯[解析]苯乙烯中含有苯環(huán)，在Fe粉作催化劑的條件下，苯乙烯可與液溴發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)，A正確；苯乙烯中含有碳碳雙鍵，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；苯乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)得到氯代苯乙烷，C錯(cuò)誤；苯乙烯中含有碳碳雙鍵，因此在催化劑的作用下可發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚苯乙烯，D正確。10．(2020·經(jīng)典習(xí)題選粹)下列各組中的物質(zhì)均能發(fā)生加成反應(yīng)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]加成反應(yīng)是不飽和化合物的一種特征反應(yīng)，發(fā)生在雙鍵或三鍵等官能團(tuán)上。A項(xiàng)中的乙醇、C項(xiàng)中的乙酸和溴乙烷、D項(xiàng)中的丙烷均不能發(fā)生加成反應(yīng)；B項(xiàng)中的苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷，氯乙烯可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烷，符合題意。[點(diǎn)撥]烯烴、苯在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)，烷烴分子中沒有不飽和鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)。11．(2020·經(jīng)典習(xí)題選粹)下列關(guān)于燃料的說法錯(cuò)誤的是(B)A．燃料燃燒產(chǎn)物CO2是溫室氣體之一B．化石燃料完全燃燒不會(huì)造成大氣污染C．以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染D．燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一[解析]CO2具有保溫作用，是溫室氣體之一，A正確；化石燃料燃燒可產(chǎn)生NO2、SO2等氣體，這些氣體是大氣污染物，B錯(cuò)誤；液化石油氣的平均含碳量較低，能夠充分燃燒，燃燒產(chǎn)物對大氣的污染較小，C正確；CO是有毒氣體，是大氣污染物之一，D正確。12．(2020·安徽淮南二中月考)下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是(C)A．石油裂解得到的汽油是純凈物B．煤的氣化就是將煤在高溫條件由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的物理變化過程C．天然氣是一種清潔的化石燃料D．煤就是碳，屬于單質(zhì)[解析]汽油是多種小分子烴的混合物，A錯(cuò)誤；煤的氣化是指煤與水蒸氣在高溫下生成水煤氣的過程，屬于化學(xué)變化，B錯(cuò)誤；天然氣完全燃燒生成CO2和H2O，屬于清潔的化石燃料，C正確；煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，其組成以碳元素為主，并非碳單質(zhì)，D錯(cuò)誤。13．(2020·福建泉州泉港一中期末，9)化學(xué)家TimRichard將分子結(jié)構(gòu)像小狗的某有機(jī)物(如圖所示)取名為“doggycene”——“狗烯”，其分子式為C26H26。下列有關(guān)“狗烯”的敘述正確的是(C)A．“狗烯”的一氯代物有14種(不含立體異構(gòu))B．“狗烯”分子中所有碳原子一定共平面C．“狗烯”分子中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%，“狗烯”易燃燒，燃燒時(shí)可能會(huì)有黑煙冒出D．“狗烯”能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)，不能發(fā)生取代反應(yīng)[解析]A項(xiàng)，根據(jù)“狗烯”的結(jié)構(gòu)簡式可知其分子中有15種氫原子，所以一氯代物有15種，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，1個(gè)“狗烯”分子中有3個(gè)乙基，所以“狗烯”分子中所有碳原子不一定共平面，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，“狗烯”分子中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(12×26,12×26＋26)×100%≈92.3%，“狗烯”易燃燒，因?yàn)楹剂扛?，?dāng)該物質(zhì)發(fā)生不完全燃燒時(shí)，會(huì)冒出黑煙，故C正確；D項(xiàng)，“狗烯”能發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。14．(2020·經(jīng)典習(xí)題選粹)一定量的甲烷燃燒后得到的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣體質(zhì)量為49.6g，當(dāng)其緩慢經(jīng)過無水氯化鈣(足量)時(shí)，氯化鈣質(zhì)量增加25.2g，則原混合氣體中CO2的質(zhì)量為(C)A．24.4g B．19.7gC．13.2g D．12.5g[解析]25.2g是甲烷燃燒生成的H2O(g)的質(zhì)量，n(H2O)＝eq\f(25.2g,18g/mol)＝1.4mol，則甲烷的物質(zhì)的量可由氫原子守恒求得：n(CH4)＝eq\f(1,2)×1.4mol＝0.7mol。則混合氣體中CO和CO2的物質(zhì)的量之和為0.7mol，而其質(zhì)量之和為49.6g－25.2g＝24.4g。據(jù)此可得下列方程：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(nCO＋nCO2＝0.7mol,28g/mol×nCO＋44g/mol×nCO2＝24.4g))解得n(CO)＝0.4mol，n(CO2)＝0.3mol。則m(CO2)＝0.3mol×44g/mol＝13.2g。15．(2020·長沙模擬)已知芳香烴Ⅰ、Ⅱ的結(jié)構(gòu)模型如圖所示，相關(guān)敘述正確的是(D)A．Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡式為，其一氯代物有2種B．Ⅰ和Ⅱ中都含碳碳單鍵和雙鍵C．Ⅰ與Ⅱ互為同系物D．與Ⅱ互為同類別物質(zhì)的同分異構(gòu)體共有2種[解析]由物質(zhì)Ⅰ的比例模型可以看出其結(jié)構(gòu)簡式為，A錯(cuò)誤；苯環(huán)中不含碳碳單鍵和雙鍵，B錯(cuò)誤；物質(zhì)Ⅰ和Ⅱ所含有的苯環(huán)數(shù)不同，所以不是同系物，C錯(cuò)誤；Ⅱ物質(zhì)中兩側(cè)的苯環(huán)可以以鄰、間、對的方式連接，所以Ⅱ的同類別同分異構(gòu)體還有2種，D正確。16．(2020·山東濱州檢測)現(xiàn)有CH4、C2H4、C2H6三種有機(jī)物：(1)等質(zhì)量的以上三種物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是CH4。(2)同狀況、同體積的以上三種物質(zhì)燃燒時(shí)，耗去O2的量最多的是C2H6。(3)等質(zhì)量以上三種物質(zhì)燃燒時(shí)，生成二氧化碳最多的是C2H4，生成水最多的是CH4。(4)在120℃、1.01×105Pa下時(shí)，上述三種有機(jī)物中的兩種氣態(tài)烴和足量的氧氣混合點(diǎn)燃，相同條件下測得反應(yīng)前后氣體體積都沒有發(fā)生變化，這兩種氣體是CH4、C2H4。[解析](1)等質(zhì)量的烴CxHy完全燃燒時(shí)，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的eq\f(y,x)依次為eq\f(4,1)、eq\f(4,2)、eq\f(6,2)，故CH4耗O2最多。(2)等物質(zhì)的量的烴CxHy完全燃燒時(shí)，(x＋eq\f(y,4))的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的(x＋eq\f(y,4))依次為1＋eq\f(4,4)＝2、2＋eq\f(4,4)＝3、2＋eq\f(6,4)＝3.5，故C2H6耗O2最多。(3)n(CO2)＝n(C)，因?yàn)榈荣|(zhì)量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分別為eq\f(1,16