2023届新高考新教材化学人教版一轮训练-第九章第2讲　烃、煤、石油、天然气的综合利用

第九章第2讲烃、煤、石油、天然气的综合利用一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．下列有机反应属于取代反应的是()A．CH2=CH2＋HBreq\o(→,\s\up7(催化剂))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键生成C—C键，为加成反应，故A不选；B.C=C键生成C—C键，为加成反应，故B不选；C.苯与氢气发生加成反应生成环己烷，故C不选；D.乙烷中的H被Cl替代，为取代反应，故D选。2．足球比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医会迅速给运动员的受伤部位喷射一种药剂——氯乙烷(沸点为12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。下列制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的方法中最好的是()A．乙烷与氯气反应 B．乙烯与氯气反应C．乙烯与HCl反应 D．乙烷与HCl反应解析：CA．乙烷和氯气发生取代反应，乙烷中的6个H原子均可被取代，产物除了一氯乙烷外，还有其他多种多氯乙烷等物质，得不到纯净的一氯乙烷，故A错误；B.乙烯与氯气发生加成反应，生成的是1，2二氯乙烷，故B错误；C.乙烯与氯化氢发生加成反应，只生成一氯乙烷，所以能得到纯净的一氯乙烷，故C正确；D.乙烷与氯化氢不能反应，故D错误。3．(2021·深圳模拟)化学小组设计在实验室中制取乙烯并验证乙烯的不饱和性。利用如图所示装置(部分夹持装置略去)不能达到相应实验目的的是()A．利用装置Ⅰ制取乙烯B．利用装置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2C．利用装置Ⅲ收集乙烯D．利用装置Ⅳ验证乙烯的不饱和性解析：C利用无水乙醇和浓硫酸加热发生消去反应生成乙烯，装置图是制备乙烯的发生装置，可以实现，选项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，可以通过氢氧化钠溶液除去，利用装置除去乙烯中的CO2和SO2，可以实现，选项B不符合；排水法收集难溶气体，导气管应短进长出，装置图中气体流向是长进短出，不能收集到气体，不能实现收集乙烯，选项C符合；1，2二溴乙烷的沸点为131.4℃，熔点为9.79℃，冷水中乙烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应，溶液颜色变浅或消失，观察到明显现象，可以利用装置验证乙烯的不饱和性，选项D不符合。4．(2021·陕西宝鸡市高三模拟)下列关于2环己基丙烯()和2苯基丙烯()的说法中正确的是()A．2苯基丙烯的分子式为C9H16B．2环己基丙烯分子中所有碳原子可能共平面C．二者均可发生缩聚反应和氧化反应D．2苯基丙烯的一氯代产物只有5种解析：DA．根据结构简式可知，2苯基丙烯的分子式为C9H10，选项A错误；B.甲烷为正四面体结构，2环己基丙烯分子中环上的亚甲基结构上的碳原子不可能都在同一平面，选项B错误；C.两者都有碳碳双键，所以二者均可发生加聚反应和氧化反应，但不能发生缩聚反应，选项C错误；D.因2苯基丙烯分子中含有5种等效氢原子，则其一氯代产物有5种，选项D正确。5．(2021·平谷区模拟)已知苯可以进行如下转化：下列叙述正确的是()A．①、②反应发生的条件均为光照B．化合物M与L互为同系物C．用蒸馏水可鉴别苯和化合物KD．化合物L只能发生加成反应，不能发生取代反应解析：CA．反应①为苯的取代，反应条件为溴、铁或溴化铁作催化剂，故A错误；B.化合物M的分子式为C6H12与L的分子式为C6H10，不满足同系物的定义，两者不是同系物，故B错误；C.化合物K为溴苯，溴苯的密度比水大，苯的密度比水小，用蒸馏水可鉴别苯和溴苯，故C正确；D.化合物L中有碳碳双键能发生加成反应，其它碳原子上的氢也可以被取代反应，故D错误。6．试剂生产中，常用双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯，下列说法错误的是()A．双环戊二烯的分子式为C10H12B．双环戊二烯和环戊二烯均能使酸性KMnO4溶液褪色C．环戊二烯的一氯代物有3种D．环戊二烯所有原子均能共平面解析：DA．根据双环戊二烯的键线式，双环戊二烯的分子式为C10H12，A正确；B.双环戊二烯和环戊二烯中均含有碳碳双键，因此均能使KMnO4溶液褪色，B正确；C.环戊二烯的等效氢有3种，其一氯代物有三种，C正确；D.环戊二烯中含有“—CH2—”的结构，不可能所有原子都共平面，D错误。7．(2021·浙江高三模拟)下列说法正确的是()A．煤中含量最高的元素是氢，其次是碳和氧B．分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个C．现代工业生产中芳香烃主要来源于煤焦油D．石油的裂解可以提高汽油等轻质油的质量和产量解析：BA．煤中含量最高的元素是碳，其次是氢和氧，故A错误；B.苯环是平面结构，所有原子共平面。甲基是四面体结构，所以分子中处于同一平面内的碳原子最少有11个，故B正确；C.芳香烃的主要来源是石油化工的催化重整和裂化，故C错误；D.石油裂化是提高轻质液体燃料，特别是汽油的产量和质量，裂解的目的是为了提高乙烯的产量，故D错误。8．某气态烷烃与烯烃的混合气体10g，其密度为相同状况下氢气密度的12.5倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水质量增加8.4g，则原混合气体的组成为()A．甲烷与乙烯 B．乙烷与乙烯C．甲烷与丙烯 D．甲烷与丁烯解析：A某气态烷烃与烯烃的混合气体，密度为相同状况下氢气密度的12.5倍，混合烃平均相对分子质量是25，则该混合烃中一定含有甲烷；10g混合气体的物质的量是eq\f(10g,25g/mol)＝0.4mol，10g混合气体通过足量的溴水，溴水质量增加8.4g，说明甲烷在质量是1.6g、烯烃的质量是8.4g；甲烷物质的量是eq\f(1.6g,16g/mol)＝0.1mol，则8.4g烯烃的物质的量是0.4mol－0.1mol＝0.3mol，0.3mol＝eq\f(8.4g,M)，M＝28g/mol，所以该烯烃为乙烯；原混合气体的组成为甲烷和乙烯，故A正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9．下列关于有机化合物的说法正确的是()A．乙醇和丙三醇互为同系物B．二环己烷()的二氯代物有7种结构(不考虑立体异构)C．按系统命名法，化合物的名称是2，3，4，4四甲基己烷D．环己烯()分子中的所有碳原子共面解析：BCA．乙醇和丙三醇羟基的个数不同，不是同系物，故A错误；B.二环己烷中有两类氢原子，当一个氯原子定到1号位，二氯代物有3种，当一个氯原子定到2号位，二氯代物有4种，故B正确；C.按系统命名法，化合物的名称是2，3，4，4四甲基己烷，故C正确；D.环己烯中碳原子有sp2和sp3两种杂化方式，不能满足所有碳原子共面，故D错误。10．1，3二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂，可用于制备高性能超分子聚合物，其结构如图所示。下列有关1，3二异丙烯基苯的说法错误的是()A．在催化剂作用下可发生加聚反应B．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应C．分子中所有碳原子可能处于同一平面D．其一氯代物有6种解析：DA项，1，3二异丙烯基苯含有碳碳双键，在催化剂作用下可以发生加聚反应，正确；B项，1，3二异丙烯基苯含有苯环，在铁粉的催化下，苯环上的氢原子可以被溴原子取代，正确；C项，由于乙烯中所有原子、苯环上所有原子均处于同一平面，可将1，3二异丙烯基苯中与苯环直接相连的碳碳单键旋转到合适的角度，所有碳原子可能处于同一平面，正确；D项，如图所示：，1，3二异丙烯基苯中有5种类型的氢原子，故其一氯代物有5种，错误。11．(2020·湘潭模拟)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图：下列说法不正确的是()A．反应①的产物中含有水B．反应②中只有碳碳键形成C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物D．图中a的名称是3甲基丁烷解析：BDA．从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为CO2＋H2=CO＋H2O，则产物中含有水，故A正确；B.反应②生成烃类物质，含有C—C键、C—H键，故B错误；C.汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是C5～C11的烃类混合物，故C正确；D.图中a烃含有5个C，且有一个甲基，应为2甲基丁烷，故D错误。三、非选择题12．已知乙醇和浓硫酸混合加热到170℃可制得乙烯，同时乙烯中会混有少量的CO2和SO2杂质。某化学小组利用如图1装置来制备1，2二溴乙烷，利用图2装置来进一步精制。1，2二溴乙烷是无色液体，密度为2.18g·cm－3，沸点为131.4℃，熔点为9.79℃，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。实验前将无水乙醇和浓硫酸按体积比1∶3混合好制得乙烯制备液。图1图2Ⅰ.制备粗品实验步骤：连接好装置，检查装置的气密性。分液漏斗中装乙烯制备液，d中装适量的液溴(表面覆盖少量水)，其他药品按图1加入，打开分液漏斗旋塞滴入适量的液体后，关闭旋塞，点燃酒精灯加热使温度迅速升高到170℃直至反应完全，停止加热。回答下列问题：(1)仪器a的名称为________，b装置的作用为__________________________。(2)若要配制60mL的乙烯制备液，请简述实验操作_____________________。(3)d装置中发生反应的化学方程式为________________________________。(4)如果缺少c装置会导致1，2二溴乙烷的产率降低，原因是___________________(用离子方程式表示)，锥形瓶e中NaOH溶液的作用是__________________________。(5)判断d中液溴反应完全的标准是______________________________。Ⅱ.制备精品(6)d中制得的1，2二溴乙烷中含有水，可先用________方法进行分离，再将1，2二溴乙烷用如图2装置进行蒸馏，蒸馏时加入无水Na2SO4的目的是___________，收集产品时，温度应控制在________左右。解析：在加热170℃、浓硫酸作催化剂条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯。b为安全瓶，可以防止倒吸，也可以检b后装置是否发生堵塞。乙醇可能被浓硫酸氧化生成二氧化碳，同时生成二氧化硫，则NaOH吸收酸性氧化物，从而得到较纯净的乙烯。乙烯和溴发生加成反应生成1，2二溴乙烷，用冰水冷可以减少溴、有机化合物的挥发，e中NaOH吸收溴蒸气，最后通过蒸馏方法分离出1，2二溴乙烷。答案：(1)蒸馏烧瓶作安全瓶(2)先量取15mL的无水乙醇倒入烧杯中，再量取45mL的浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入烧杯中，边倒边搅拌(3)CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br(4)SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－吸收挥发出的溴蒸气，防止污染空气(5)试管d中液体的颜色变成无色(6)分液吸收少量的水131.4℃13．19世纪英国科学家法拉第对压缩煤气桶里残留的油状液体进行研究，测得这种液体由C、H两种元素组成，碳的质量分数为92.3%，该液体的密度为同温同压下的3倍，这种液体实际就是后来证实的化合物苯。(1)苯分子不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，下列可以作为证据的事实有________。(填字母)A．苯的间位二元取代物只有一种B．苯的邻位二元取代物只有一种C．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色D．苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷(2)苯在一定条件下能发生如图所示转化。①a～e五种化合物之间的关系是________。②一氯代物只有一种的是________(填字母，下同)。除c外，分子中所有原子处于同一平面的是________。③a、b、c、d中不能使酸性KMnO4溶液褪色的是____________________________。(3)某合作学习小组的同学设计下列装置制备溴苯。①装置A的烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________________________________。②装置B的作用是________________________________。③装置C中可观察到的现象是_________________________________。解析：(1)A．无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键，间位二元取代物无同分异构体，所以A不能作为证据，故A错误；B.如果苯的结构中存在单双键交替结构，则苯的邻位二元取代物有两种，而事实是苯的邻位二元取代物只有一种，所以可以证明苯的结构中不存在单双键交替结构，故B能作为证据，故B正确；C.苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，说明不含双键，说明苯的结构中不存在单双键交替结构，故C能作为证据，故C正确；D.含有双键的物质能够与氢气发生加成反应，苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气加成生成环己烷，可以用单双键结构来解释，故D不能作为证据，故D错误。(2)②a～e分子中只含一种氢原子，一氯代物只有一种的是ae，除c外，分子中所有原子处于同一平面的是a苯分子；③a、b、c、d中不能使酸性KMnO4溶液褪色的是a苯，bcd均含碳碳双键，可以被高