高考專題-重要的烴同分異構(gòu)體考點(diǎn)三化石燃料的綜合利用講義高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

高考專題：重要的烴同分異構(gòu)體[考綱要求]1.了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征。2.了解有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象，能正確書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體。3.了解甲烷、乙烯、苯等有機(jī)化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用。5.掌握常見(jiàn)有機(jī)反應(yīng)類型?？键c(diǎn)三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化石燃料的綜合利用[要點(diǎn)細(xì)化]1．煤的綜合利用(1)煤的組成。(2)煤的加工。①②煤的氣化：制取水煤氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2。③煤的液化：a．直接液化：煤＋氫氣eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))液體燃料b．間接液化：煤＋水eq\o(→,\s\up7(高溫))水煤氣eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))甲醇等2．天然氣的綜合利用(1)天然氣是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料，它的主要成分是甲烷。(2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2的化學(xué)方程式為CH4＋H2O(g)eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫))CO＋3H2。3．石油的綜合利用(1)石油的成分：石油主要是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。(2)石油的加工：方法過(guò)程目的分餾把原油中各組分分離成沸點(diǎn)不同的分餾產(chǎn)物獲得各種燃料用油裂化把相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴得到更多的汽油等輕質(zhì)油裂解深度裂化，產(chǎn)物呈氣態(tài)得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料三大合成材料(1)三大合成材料是指塑料、合成橡膠和合成纖維。(2)聚合反應(yīng)。合成聚乙烯的化學(xué)方程式：nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(引發(fā)劑))，聚乙烯的單體為CH2=CH2，鏈節(jié)為—CH2—CH2—，聚合度為_(kāi)_n__。(3)應(yīng)用：包裝材料、食品周轉(zhuǎn)箱、農(nóng)用薄膜、衣料等。5．化學(xué)中的“三餾”、“兩裂”比較(1)化學(xué)中的“三餾”：干餾蒸餾分餾原理隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離與蒸餾原理相同產(chǎn)物產(chǎn)物為混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為沸點(diǎn)相近的各組分組成的混合物變化類型化學(xué)變化物理變化物理變化(2)化學(xué)中的“兩裂”：名稱定義目的裂化在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解在高溫下，使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴[溫馨提示]相同條件下，烴完全燃燒的相關(guān)計(jì)算：烴中含有4個(gè)氫，反應(yīng)前后V（g）相同（溫度高于100℃）；等n，耗氧量x+y/4決定；等m，耗氧量y/x決定。[易錯(cuò)警示](1)煤的干餾、氣化、液化，石油的裂解、裂化均是化學(xué)變化，而石油的分餾是物理變化。(2)煤的主要成分是有機(jī)物，不是碳單質(zhì)。(3)由于裂化汽油中含有烯烴，能與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能萃取溴水中的溴。[正誤判斷](1)煤氣的主要成分是丁烷()(2)石油是混合物，其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物()(3)大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素()(4)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物()(5)裂化的目的是得到輕質(zhì)油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料()(6)甲烷、乙烯和苯在工業(yè)上都可通過(guò)石油分餾得到()(7)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包裝()(8)常壓分餾得到的汽油是混合物，沒(méi)有固定的沸點(diǎn)()(9)汽油與水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴()(10)煤的氣化和液化都是化學(xué)變化()(11)石油分餾可獲得乙酸、苯及其衍生物()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)×(10)√(11)×[能力提升]有關(guān)煤的綜合利用如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①是將煤在空氣中加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程B．條件a為Cl2/光照C．反應(yīng)②為置換反應(yīng)D．B為甲醇或乙酸時(shí)，反應(yīng)③原子利用率均可達(dá)到100%答案A2．下列說(shuō)法正確的是()A．氯乙烯、聚乙烯都是不飽和烴B．聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C．氯乙烯制取聚氯乙烯的反應(yīng)方程式為D．乙烯和聚乙烯都能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)答案C[典題演練]1．下列說(shuō)法不正確的是()A．汽油主要是C5～C11的烴類混合物(2017·北京，9C)B．乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色(2017·海南，8C)C．甲烷與足量氯氣在光照條件下反應(yīng)可生成難溶于水的油狀液體(2017·海南，8D)D．將乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最終變?yōu)闊o(wú)色透明，則生成的1,2-二溴乙烷無(wú)色、可溶于四氯化碳答案B2．下列說(shuō)法正確的是()A．甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)后的混合氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅，則生成的氯甲烷具有酸性(2017·全國(guó)卷Ⅱ，10D)B．天然氣和液化石油氣是我國(guó)目前推廣使用的清潔燃料(2017·全國(guó)卷Ⅲ，7D)C．環(huán)己烷與苯可用酸性KMnO4溶液鑒別(2017·全國(guó)卷Ⅲ，8C)D．水可以用來(lái)分離溴苯和苯的混合物(2017·全國(guó)卷Ⅲ，8D)答案B3．(2019·全國(guó)卷Ⅲ，8)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是()A．甲苯 B．乙烷C．丙炔 D．1,3-丁二烯[解析]甲苯中有甲基，根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)可知，甲苯分子中所有原子不可能在同一平面內(nèi)，A錯(cuò)誤；乙烷相當(dāng)于2個(gè)甲基連接而成，根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)可知，乙烷分子中所有原子不可能在同一平面內(nèi)，B錯(cuò)誤；丙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H3C—C≡CH，其中含有甲基，該分子中所有原子不可能在同一平面內(nèi)，C錯(cuò)誤；1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2C=CH—CHCH2，根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)可知，該分子中所有原子可能在同一平面內(nèi)，D正確。答案D4．(2019·全國(guó)卷Ⅰ，8)關(guān)于化合物2-苯基丙烯()，下列說(shuō)法正確的是()A．不能使稀高錳酸鉀溶液褪色B．可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)C．分子中所有原子共平面D．易溶于水及甲苯[解析]2-苯基丙烯分子中苯環(huán)的側(cè)鏈上含有碳碳雙鍵，它能與稀高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而使其褪色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；類比乙烯，2-苯基丙烯能發(fā)生加成聚合反應(yīng)，B項(xiàng)正確；2-苯基丙烯分子中含有甲基，故該分子中不可能所有原子共平面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；2-苯基丙烯屬于烴，不易溶于水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5．(2018·全國(guó)卷Ⅰ，11)環(huán)之間共用一個(gè)碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物，螺[2.2]戊烷()是最簡(jiǎn)單的一種。下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．與環(huán)戊烯互為同分異構(gòu)體B．二氯代物超過(guò)兩種C．所有碳原子均處同一平面D．生成1molC5H12至少需要2molH2[解析]中每個(gè)碳原子都形成4個(gè)共價(jià)單鍵，這4個(gè)鍵呈四面體狀分布，所有碳原子不可能處于同一平面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；環(huán)戊烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，與分子式相同且結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，A項(xiàng)正確；如、、都是螺[2.2]戊烷的二氯代物，B項(xiàng)正確；螺[2.2]戊烷的分子式是C5H8，在理論上，1molC5H8與2molH2反應(yīng)，生成1molC5H12，D項(xiàng)正確。答案C6．(2017·全國(guó)卷Ⅰ，9)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均為C6H6，下列說(shuō)法正確的是()A．b的同分異構(gòu)體只有d和p兩種B．b、d、p的二氯代物均只有三種C．b、d、p均可與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)D．b、d、p中只有b的所有原子處于同一平面[解析]苯的同分異構(gòu)體還有CH3—C≡C—C≡C—CH3等，A錯(cuò)誤；b的二氯代物有3種，d的二氯代物有6種(、)，p的二氯代物有3種()，B錯(cuò)誤；b、p不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，C錯(cuò)誤；d、p中都存在類似甲烷的四面體結(jié)構(gòu)，所有原子不可能處于同一平面，D正確。答案D7．(2018·全國(guó)卷Ⅱ，9)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()[解析]甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CCl4＋HCl。黃綠色的氯氣參加了反應(yīng)，逐漸減少，生成無(wú)色的氣體，因此試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；反應(yīng)生成的HCl極易溶于水，使試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，因此試管內(nèi)液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為無(wú)色油狀液體，附著在試管壁上，因此試管壁上出現(xiàn)油狀液滴；生成的HCl氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴，形成白霧，因此試管中有少量白霧。綜合上述現(xiàn)象，答案選D項(xiàng)。答案D8．四聯(lián)苯的一氯代物有()A．3種B．4種C．5種D．6種[解析]推斷有機(jī)物一氯代物的種數(shù)需要找中心對(duì)稱軸，四聯(lián)苯是具有兩條對(duì)稱軸的物質(zhì)，即，在其中的一部分上有幾種不同的氫原子(包括對(duì)稱軸上的氫原子)，就有幾種一氯代物，四聯(lián)苯有5種不同的氫原子，故有5種一氯代物。答案C9．雙環(huán)己烷C12H22()的二氯代物中，氯原子不在同一個(gè)環(huán)上的同分異構(gòu)體的個(gè)數(shù)是()A．13B．12C．11D．10[解析]根據(jù)對(duì)稱性，雙環(huán)己烷的一氯代物結(jié)構(gòu)有4種，兩個(gè)環(huán)上不同碳上的氫原子被氯原子取代，有4＋3＋2＋1＝10種同分異構(gòu)體。答案D10．某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬利用甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸，設(shè)計(jì)如圖裝置，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃A處酒精燈再通甲烷B．裝置B有均勻混合氣體、控制氣流速率、干燥混合氣體等作用C．裝置C經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的強(qiáng)光照射后，生成的有機(jī)物有4種D．從D中分離出鹽酸的方法為過(guò)濾[解析]A項(xiàng)，制備氯氣時(shí)先在燒瓶中加二氧化錳，再通過(guò)分液漏斗加濃鹽酸，然后加熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃A處酒精燈再通甲烷，正確；B項(xiàng)，生成的氯氣中含有水，B裝置除具有控制氣流速度、均勻混合氣體之外，因濃硫酸具有吸水性，還具有干燥的作用，正確；C項(xiàng)，裝置C經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的強(qiáng)光照射后，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4種有機(jī)物，正確；D項(xiàng)，D裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層，可用分液的方法分離，錯(cuò)誤。答案D11．環(huán)辛四烯()常用于制造合成纖維、染料、藥物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列有關(guān)它的說(shuō)法正確的是()A．與苯乙烯、互為同分異構(gòu)體B．一氯代物有2種C．1mol該物質(zhì)燃燒，最多可以消耗9molO2D．常溫下為液態(tài)，易溶于水[解析]環(huán)辛四烯和苯乙烯、立方烷的分子式都是C8H8，且三者結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，A項(xiàng)正確；環(huán)辛四烯的一氯代物只有一種，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1mol環(huán)辛四烯完全燃燒消耗10mol氧氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；烴類物質(zhì)都難溶于水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A12．工業(yè)上可由乙苯制苯乙烯：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．乙苯不能與溴水反應(yīng)，而苯乙烯能B．苯乙烯在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)C．苯乙烯和乙苯在一定條件下都能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)D．可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙苯和苯乙烯答案D13．某工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)過(guò)以下轉(zhuǎn)化步驟：下列說(shuō)法中不正確的是()該過(guò)程可以制取乙醇B．步驟③是加成反應(yīng)C．步驟①是加成反應(yīng)D．步驟④是取代反應(yīng)答案B14．已知(a)、(b)、(c)的分子式均為C5H6，下列有關(guān)敘述正確的是()A．符合分子式C5H6的同分異構(gòu)體只有a、b、c三種B．a(chǎn)、b、c的一氯代物都只有三種C．a(chǎn)、b、c都能使溴的CCl4溶液褪色，且褪色原理相同D．a(chǎn)、b、c分子中的5個(gè)碳原子一定都處于同一個(gè)平面[解析]符合分子式C5H6的同分異構(gòu)體除a、b、c外還有其他的，如丙烯基乙炔等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b、c的一氯代物分別有3、3、4種，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b、c分子中都有碳碳雙鍵，故都能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以都能使溴的CCl4溶液褪色，C項(xiàng)正確；由乙烯的6原子共面可知a和b分子中的5個(gè)碳原子一定都處于同一個(gè)平面，由甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)可知c分子中的5個(gè)碳原子一定不處于同一個(gè)平面，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C15．某苯的同系物的分子式為C9H12，苯環(huán)上只含有一個(gè)取代基，則其與氫氣完全加成后的產(chǎn)物的一氯代物有(不考慮立體異構(gòu))()A．11種 B．12種C．13種 D．14種[解析]若該有機(jī)物為，其與氫氣完全加成后的產(chǎn)物為，一氯取代發(fā)生在環(huán)上，取代物有4種，發(fā)生在丙基上有3種，所以共有7種；若該有機(jī)物為，其與氫氣完全加成后的產(chǎn)物為，一氯取代發(fā)生在環(huán)上，取代物有4種，發(fā)生在異丙基上有2種，所以共有6種。所以該有機(jī)物的一氯代物最多有13種同分異構(gòu)體。答案C16．以物質(zhì)a為原料，制備物質(zhì)d(金剛烷)的合成路線如下圖所示。關(guān)于以上有機(jī)物的說(shuō)法中不正確的是()A．物質(zhì)b的分子式為C10H12B．物質(zhì)a最多有10個(gè)原子共平面C．物質(zhì)c與物質(zhì)d互為同分異構(gòu)體D．物質(zhì)d的一氯代物有2種[解析]由結(jié)構(gòu)可知b的分子式為C10H12，A項(xiàng)正確；a分子中有5個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子可以在同一個(gè)平面內(nèi)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)c與物質(zhì)d的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，C項(xiàng)正確；物質(zhì)d中有兩種化學(xué)環(huán)境的氫原子，其一氯代物只有兩種，D項(xiàng)正確。答案B17．依曲替酯是一種皮膚病用藥，它可以由原料X經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)合成。下列說(shuō)法不正確的是()A．原料X與中間體Y互為同分異構(gòu)體B．原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色C．中間體Y能發(fā)生還原、加成、取代、氧化、水解反應(yīng)D．1mol依曲替酯只能與1molNaOH發(fā)生反應(yīng)[解析]原料X與中間體Y的分子式都是C13H12O4，結(jié)構(gòu)不同，所以互為同分異構(gòu)體，故A正確；原料X含有碳碳雙鍵、苯環(huán)直接連甲基，所以可以使酸性KMnO4溶液褪色，故B正確；1mol依曲替酯含有1mol酚羥基形成的酯基，能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案D18．曲酸和脫氧曲酸是非常有潛力的食品添加劑，具有抗菌、抗癌作用，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)敘