【最新版】高中化学专题3有机化合物的获得与应用微型专题重点突破五学案苏教版必修2

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1、最新版化学教学资料专题3 有机化合物的获得与应用微型专题重点突破(五)一、甲烷、乙烯、苯的结构和性质例1(2018温州十五校联合体联考)如图是三种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是()A甲在光照条件下与Cl2反应可得到四种不同的产物B乙、丙所有的原子均处于同一平面，均可与溴水反应使其褪色C等质量的三种有机物充分燃烧消耗氧气的量依次减小D在浓硫酸存在下，丙与浓硝酸共热的反应属于加成反应答案C解析由图可知，甲为CH4，乙为CH2=CH2，丙为苯；甲烷与氯气发生取代反应生成四种卤代烃和HCl，共5种产物，故A错误；乙、丙所有的原子均处于同一平面，苯与溴水不反应，乙烯与溴水反应，故B错误；等

2、质量的CH4、CH2=CH2、苯完全燃烧，消耗的氧气随含氢量的减小而减少，故C正确；在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，故D错误。液溴溴水溴的四氯化碳溶液酸性KMnO4溶液甲烷与溴蒸气在光照条件下发生取代反应不反应，液态烷烃可萃取溴水中的溴而使溴水褪色不反应，互溶，不褪色不反应乙烯发生加成反应，使液溴褪色发生加成反应，使溴水褪色发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色发生氧化反应，使酸性KMnO4溶液褪色苯一般不反应，催化条件下可发生取代反应不反应，苯可萃取溴水中的溴而使溴水褪色不反应，互溶，不褪色不反应变式1(2018商丘九校联考)下列关于甲烷、乙烯和苯的说法错误的是()A天然气、

3、可燃冰作为燃料的主要成分均是甲烷B甲烷、乙烯与苯都属于烃类有机化合物C甲烷和甲苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D乙烯能与溴水中的溴发生加成反应答案C解析天然气、沼气、可燃冰中含有大量的甲烷，故A正确；甲烷、乙烯与苯都只含C、H两种元素，属于烃，故B正确；甲苯中与苯环相连的C上有H能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，而甲烷是饱和烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故C错误；乙烯分子中含碳碳双键，和溴单质发生加成反应生成1,2二溴乙烷，故D正确。二、烃的一氯代物同分异构体数目的判断例2四联苯的一氯代物有()A3种 B4种 C5种 D6种答案C解析推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称轴，四联苯是具有两条

4、对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。若烃有n种不同的等效氢，其一元取代物就有n种。(1)同一碳原子上的氢为等效氢；(2)同一碳原子上所连甲基(CH3)上的氢为等效氢；(3)处于对称位置的碳原子上的氢为等效氢。变式2下列烷烃在光照下与氯气反应，生成的一氯代烃种类最多是()答案B解析根据等效氢法分析可知，A有1种，B有3种，C有2种，D有2种。三、烃的二氯代物同分异构体数目的判断例3分子式为C4H8Cl2的有机物有(不含立体异构)()A7种 B8种 C9种 D10种答案C解析丁烷(C4H10)具

5、有2种碳骨架结构，先固定一个氯原子的取代位置，则另一个氯原子的位置如下所示：，共9种结构，C正确。(1)先写出烃的同分异构体。(2)然后再利用“定一移一”法，即先固定一个氯原子的位置，再移动另一个氯原子，以确定同分异构体的数目，同时要仔细考虑是否出现重复的情况。变式3(2017四川四市联考)分子式为C3H6Cl2的有机物共有(不考虑立体异构)()A2种 B3种 C4种 D5种答案C解析分子式为C3H6Cl2的有机物有CHCl2CH2CH3、CH3CCl2CH3、CH2ClCHClCH3、CH2ClCH2CH2Cl，共4种，选C。四、有机物分子中原子能否共平面的判断例4已知HCN是直线形结构，下

6、列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是()ACH2=CHCN BCH2=CHCH=CH2C D答案D解析A选项中的7个原子处于一个平面；B项分子中，M1和M2两个平面相交于一条直线CC单键，由于单键可转动，因而可将M2平面转至与M1平面重合，所以该分子中所有原子可能处于同一平面；C项通过碳碳单键相连的两个平面，有可能重合在一起；D项分子中“CH3”中的H原子和与它相连的C原子形成四面体结构，不在同一平面上。变式4(2017滨州高一检测)某有机物的结构简式为，其分子结构中处在同一平面内的原子最多有()A15个 B16个 C17个 D18个答案C解析与苯环直接相连的原子和苯环上的原子共面，

7、共有12个，CH3上有一个H与苯环共面，根据乙烯的结构知CH=CH2中所有原子共面，都可与苯环共面，所以处于同一平面的原子最多有17个。五、气态烃完全燃烧体积变化的规律例5120 时，1体积某烃和4体积O2混合，完全燃烧后，恢复到原来的温度和压强，测得反应前后气体的体积不变。该烃分子中所含的碳原子数不可能是()A1 B2 C3 D4答案D解析烃燃烧通式为CxHy(x)O2xCO2H2O(g)，由燃烧前后体积不变，得1(x)x(120 )，解得y4。依题意，4体积O2为适量或过量，故x4，因为y4，故x3。气态烃完全燃烧体积变化的规律CxHy(x)O2xCO2H2OVV后V前1 x x (1)若

8、反应后水为气态，V1。当y4，V0，气体总体积变大；当y4，V0，气体总体积不变，CH4、C2H4、C3H4符合；当y4，V0，气体总体积变小，只有C2H2符合。(2)若反应后水为液态，V(1)，反应后气体体积始终减小，且减小量只与氢原子数有关。变式5a mL三种气态烃组成的混合物与足量氧气混合，点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温、常压)，体积共缩小2a mL。则三种烃可能是()ACH4、C2H4、C3H4 BC2H6、C3H6、C4H6CCH4、C2H6、C3H8 DC2H4、C2H2、CH4答案A解析设三种气态烃的平均分子组成为CnHmCnHm(n)O2nCO2H2O(l)体积减少1nn1

9、a2a，m4。六、烃完全燃烧其耗氧量与产物量的判断例6有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃。(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧，消耗氧气最多的是_，生成CO2体积(相同状况)最大的是_。(2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧，消耗O2最多的是_，生成H2O最少的是_。答案(1)CH4C2H2(2)C3H8C2H2解析(1)等质量的各烃，含氢量最大的耗氧最多，即甲烷；含碳量最大的生成的二氧化碳最多，即C2H2。(2)根据阿伏加德罗定律，相同体积(相同状况)的题述各烃物质的量相等，各取1 mol以便于计算，则CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃

10、分别耗氧：1、2、2、3、2。故耗氧量最多的是C3H8。根据氢原子守恒，生成水最少的是C2H2。等量不同烃完全燃烧时的耗氧量与产物量的关系等质量等物质的量耗氧量越大，耗氧量越多x越大，耗氧量越多产物量越大，生成的CO2越少而水越多x值越大，生成的CO2越多；y越大，生成的水越多变式6等物质的量的下列有机物，分别在氧气中完全燃烧，耗氧量最多的是()ACH4 BC2H6 CC4H8 DC4H6O2答案C解析CH4的“耗氧数”为112；C2H6的“耗氧数”为21.53.5；C4H8的“耗氧数”为426；C4H6O2的“耗氧数”为41.514.5。看清是“等物质的量”还是“等质量”，“C4H6O2”可

11、以变形为“C4H2(H2O)2”或“C3H6CO2”，则其耗氧量与C3H6或C4H2相等。1(2018北京西城区校级期末)下列反应属于取代反应的是()A乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中B乙烯通入溴水中C在镍作催化剂的条件下，苯与氢气反应D苯与液溴混合后撒入铁粉答案D解析乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中发生氧化反应；乙烯通入溴水中发生加成反应；在镍作催化剂的条件下，苯与氢气发生加成反应；苯与液溴混合后撒入铁粉，发生取代反应生成溴苯和HBr。2(2018浙江安吉学考模拟)下列各组物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()A二氧化硫 B乙炔C苯 D乙烯答案C解析二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误

12、；乙炔分子中含有碳碳叁键，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；苯性质稳定，不能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，故C正确；乙烯含碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液反应，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误。3(2018西安市长安区期末)下列变化过程与化学反应无关的是()A苯与溴水混合振荡后，溴水层接近无色B酸性高锰酸钾溶液中通入乙烯，溶液紫红色褪去C光照条件下甲烷与氯气混合气体的颜色变浅D苯乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色答案A解析苯与溴水不反应，发生萃取，则振荡后水层接近无色，为物理变化，故A选；乙烯含碳碳双键，能被酸性高锰酸钾氧化，则酸性KMnO4溶液褪色，为氧化反应，故B不

13、选；甲烷与氯气在光照下发生取代反应，则一段时间后黄绿色消失，为取代反应，故C不选；苯乙烯含碳碳双键，与溴发生加成反应，则溴的四氯化碳溶液褪色，为加成反应，故D不选。4(2018宁波诺丁汉附中高一期末)下列说法正确的是()A光照下，1 mol CH4最多能与4 mol Cl2发生取代反应，产物中物质的量最多的是CCl4B苯与液溴在一定条件下能发生取代反应C甲烷与乙烯混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离D乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键，都能与H2发生加成反应答案B解析甲烷和氯气发生取代反应生成多种氯代烃，同时生成氯化氢，产物中物质的量最多的是氯化氢，A错误；苯与液溴在一定条件下可发生取代反应，生成溴

14、苯，B正确；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，被除去，但不能实现分离，C错误；苯不含碳碳双键，但可与氢气发生加成反应，D错误。5(2018嘉兴高一期末)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A28 g乙烯和丙烯的混合气体的分子数为NAB标准状况下，22.4 L CCl4的分子数为NAC30 g C2H6中，共价键的数目为7NAD1 mol苯分子中含有的碳碳单键的数目为6NA答案C解析假设28 g全部是乙烯，则乙烯的物质的量为28/28 mol1 mol，假设全部是丙烯，丙烯的物质的量为28/42 mol2/3 mol，因此28 g此混合物的物质的量小于1 mol，故A错误；标准状

15、况下，CCl4不是气体，故B错误；30 g乙烷是1 mol，乙烷的结构简式为CH3CH3，因此1 mol乙烷中有7 mol共价键，故C正确；苯中碳碳键是介于碳碳双键和单键之间特殊的键，故D错误。6(2018厦门高一期末)分子马达是依靠分子中化学键的旋转，在可控制的条件下，使分子进行有方向的转动并输出动力。某分子马达的结构简式如图所示，下列说法错误的是()A分子式为C26H18 B所有原子共平面C可发生加成反应 D一氯代物有5种答案B解析根据每个碳原子可形成4个共价键分析，该物质的分子式为C26H18，故正确；分子中有碳原子形成4个单键，所以不可能是平面结构，故错误；含有4个苯环，能发生加成反应

16、，故正确；结构有对称性，但是苯环上有4种一氯代物，形成五元环的碳原子上还有一种，所以一氯代物总共有5种，故正确。对点训练题组一甲烷、乙烯、苯的结构与性质1(2017河北正定中学高一下期中)有关乙烯和苯的性质实验：乙烯通入酸性KMnO4溶液，苯滴入酸性KMnO4溶液。对上述实验现象的描述，正确的是()A褪色，不褪色 B不褪色，褪色C、均褪色 D、均不褪色答案A解析乙烯分子中含有碳碳双键，能够使酸性KMnO4溶液褪色；苯分子中不存在碳碳双键，不能使酸性KMnO4溶液褪色。2(2017益阳高一检测)下列变化中，由加成反应引起的是()A乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色B苯在一定温度、压强和

17、催化剂的作用下和氢气反应，生成环己烷C一定条件下，苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中，有油状物生成D苯加入溴水中，振荡后溴水层褪色答案B解析高锰酸钾有强氧化性，能将乙烯氧化而褪色，发生的是氧化还原反应，而不是加成反应，A项错误；苯中碳和碳之间的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的共价键，虽然不是典型的双键，但是仍具有高度的不饱和性，可以与氢气加成生成环己烷，B项正确；在浓硫酸的催化下，苯与浓硝酸在一定温度下，可发生取代反应生成有机物硝基苯，为油状物，C项错误；溴在水中的溶解度小而在苯中的溶解度很大，苯加入溴水中，苯将溴水中的溴萃取出来而使溴水层褪色，这是一个物理变化，D项错误。3下列有机

18、反应方程式书写正确且属于取代反应的是()ACH2=CH2Br2CH2BrCH2BrBCH3CH3Cl2CH3CHCl2H2C3H2D答案D解析CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br是加成反应，A项不符合题意；CH3CH3Cl2 CH3CH2ClHCl属于取代反应，但是反应方程式书写错误，B项不符合题意；3H2属于加成反应，C项不符合题意；反应符合事实，反应方程式书写正确，反应属于取代反应，D项符合题意。4(2017河南师大附中高一月考)利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷，其反应如下：CH3Cl (甲苯)HClCH2=CH2 (乙苯)3H2 (环己烷)下列说法正确的是()A反应、均属于

19、加成反应B溴水中加入苯，二者可发生取代反应C乙苯中所有碳原子一定在同一平面上D能用溴水判断反应所得的乙苯中是否混有乙烯答案D解析反应为取代反应，反应、为加成反应，A项错误；在催化剂(FeBr3)作用下液溴与苯发生取代反应，而溴水不能与苯发生取代反应，B项错误；乙苯中的甲基碳原子与其他碳原子不一定在同一平面上，C项错误；若乙苯中混有乙烯，加入溴水时溴水褪色，D项正确。5已知甲苯()能使酸性KMnO4溶液褪色。某有机物的结构简式为，下列说法正确的是()A该有机物使溴水褪色和在催化剂作用下与液溴反应原理一样B能用酸性KMnO4溶液判断分子中存在碳碳双键C该有机物在一定条件下与浓硝酸发生反应生成的一硝

20、基取代物可能有3种D1 mol该有机物在一定条件下最多与4 mol H2发生加成反应答案D题组二同分异构体的书写与数目判断6下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是()答案C解析要判断一氯代物的种数，需要对烃中等效氢原子种数进行判断：A项，其一氯代物有2种；B项，其一氯代物有2种；C项，其一氯代物有1种；D项，其一氯代物有4种。7(2017河南省实验中学月考)已知甲苯的一氯代物有4种，则甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有()A3种 B4种 C5种 D6种答案C解析甲苯完全氢化后得到甲基环己烷，它的一氯代物除了和甲苯相似的四种外，还多了一种，即在甲基与环己烷相连的碳原子上也有一个H

21、原子可以被取代，故C项正确。题组三有机物分子中原子共面的判断8(2017太原高一期末)下列分子中的所有原子都处于同一平面的是()A甲烷 B乙烯C丙烯(CH2=CHCH3) D正丁烷答案B解析甲烷是正四面体型分子，所有原子不可能都在同一平面上，A项错误；乙烯是平面形分子，所有原子处于同一平面，B项正确；丙烯(CH3CH=CH2)中含有甲基，甲基碳上所连的原子不可能在同一平面内，C项错误；正丁烷中含有甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此所有原子不可能处于同一平面，D项错误。9下列有机分子中，所有的原子不可能在同一个平面上的是()ACH2=CHCl BC DCH3CH=CH2答案D解析判断有机物分子中

22、原子共面问题，必须熟悉三种代表物的空间结构。即：CH4，正四面体，最多三个原子共面；CH2=CH2，平面结构；，平面结构。A、C中把氯原子看作氢原子，所以全部共面；B中苯环平面和乙烯基平面可以共面；D中含有甲基(CH3)，所以不可能所有的原子共面。10(2017牡丹江一中高一月考)在分子中，同一平面内的碳原子最少应有()A7个 B8个 C9个 D14个答案C解析苯环是平面正六边形结构，而碳碳单键能够旋转，该分子中有2个苯环，通过碳碳单键的旋转，最多有14个碳原子共平面，连接2个苯环的碳以及其对位上的碳原子一定与另一个苯环共平面，所以最少有9个碳原子共平面，C项正确。题组四烃完全燃烧的规律及应用

23、11下列烃C4H10，C4H8，C7H8，C6H12分别完全燃烧，耗氧量分析不正确的是()A等物质的量时耗氧量最少的是B等物质的量时和的耗氧量相等C等质量时耗氧量最大的是D等质量时和的耗氧量相等答案A解析等物质的量时，x越大，耗氧量越大；等质量时，若写成CHx，x越大，耗氧量越大。12(2017台州校级月考)下列各组物质中，不管它们以何种比例混合，只要总物质的量一定，充分燃烧后消耗氧气的量也一定的是()AC2H2和C6H6BC2H6O和C3H6O2CCH2O和C2H4O2DC3H8和C4H8O2答案D解析根据有机物燃烧的通式，知1 mol CxHyOz的耗氧量为(x) mol，不管它们以何种比

24、例混合，只要总物质的量一定，充分燃烧后消耗氧气的量一定，则x的值相等时，符合题意，正确选项为D。13(2017浙江湖州中学高一期中)某气态烷烃的体积是20 mL，完全燃烧时，正好消耗同温、同压下的氧气100 mL，该烷烃的化学式是()AC2H6 BC3H8CC4H10 DC5H12答案B解析根据题意，气态烃和消耗氧气的物质的量之比为15，根据烃的燃烧通式：CxHy(x)O2xCO2H2O，知x5。C2H6中，x3.5，A项错误；C3H8中，x5，B项正确；C4H10中，x6.5，C项错误；C5H12中，x8，D项错误。综合强化14(2018遵义6月月考)分析下列烃分子，完成填空。CH3CH2C

25、H2CH2CH3(1)属于烷烃的有_；互为同系物的有_、_(填序号)。(2)任写一种的同分异构体的结构简式：_。(3)生成氯乙烷的反应方程式：_。(4)在一定条件下与液溴反应方程式：_。(5)与水反应方程式：_。(6)的二氯代物有_种。答案(1)(2)CH3CH(CH3)CH2CH3或(CH3)4C(3)CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl(4) (5)CH2=CH2H2OCH3CH2OH(6)2 解析(1)六种物质的分子式分别为C5H12，C2H4，C6H6，C2H6，C7H8，CH4；烷烃的通式为CnH2n2(n1)，所以属于烷烃的有：；同系物指的是组成相同，结构相似，分子间相差n个C

26、H2原子团的有机物，因此互为同系物的有和。(2)为C5H12，其结构除了CH3CH2CH2CH2CH3外，还有：CH3CH(CH3)CH2CH3和(CH3)4C。(3)乙烷和氯气光照下发生取代反应生成氯乙烷，反应方程式：CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。(4)苯和液溴在铁作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应方程式：。(5)乙烯和水发生加成反应生成乙醇，反应方程式：CH2=CH2H2OCH3CH2OH。(6)两个氯原子连在同一个碳上，结构有1种，分别连在两个碳上，结构有1种，共计有2种；乙烷的二氯代物有2种。15某有机物的结构简式如下：请回答下列问题：(1)该物质苯环上的一氯

27、代物有_种。(2)1 mol该物质和溴水混合，消耗Br2的物质的量为_ mol。(3)1 mol该物质和H2加成最多需H2_ mol。(4)下列说法不正确的是_(填字母)。A此物质可发生加成、取代、氧化等反应B该物质易溶于水C该物质能使溴水褪色D该物质能使酸性KMnO4溶液褪色E该物质分子式是C15H18答案(1)4(2)2(3)5(4)B解析(1)根据有机物的结构简式可知苯环上的4个氢原子均不同，则该物质苯环上的一氯代物有4种。(2)碳碳双键能与溴水反应，则1 mol该物质和溴水混合，消耗Br2的物质的量为2 mol。(3)苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应，则1 mol该物质和H2加成最

28、多需5 mol H2。(4)分子中含有碳碳双键和苯环，此物质可发生加成、取代、氧化等反应，A正确；烃类物质难溶于水，B错误；碳碳双键能与溴水发生加成反应，故该物质能使溴水褪色，C正确；分子中含有碳碳双键，该物质能使酸性KMnO4溶液褪色，D正确；根据有机物的结构简式可知其分子式是C15H18，E正确。160.2 mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成物B、C各1.2 mol。(1)烃A的分子式为_。(2)若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与Cl2发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为_。若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下可与H2加成，其加成产物分子中含有4个甲基，则所有符合条

29、件的烃A的结构简式为_。答案(1)C6H12(2)(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH(CH3)CH3、CH2=CHC(CH3)3解析(1)因为烃充分燃烧只生成CO2和H2O，由题意可知1 mol A燃烧生成的CO2和H2O各6 mol，所以A为C6H12。(2)根据A的分子式可知A的不饱和度为1，所以A的结构有两种情况：有一个双键或有一个环。因为A不能使溴水褪色，所以A中没有双键，又因为其一氯代物只有一种，所以A为环己烷()。A与H2加成的产物分子中含有四个甲基，说明A中有两个甲基在侧链，主链上有4个碳原子，结构简式可能为(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)CH(CH3)CH3或CH2=CHC(CH3)3。