高考化学总复习 第一节 甲烷 乙烯 苯（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第一节甲烷乙烯苯（人教版）1．(2011年课标)下列反应中，属于取代反应的是(　　)①CH3CH＝CH2＋Br2CH3CHBrCH2Br②CH3CH2OHCH2＝CH2＋H2O③CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O④C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2OA．①②B．③④C．①③D．②④解析：①为加成反应，②为消去反应。答案：B2．将1molCH4和一定物质的量的Cl2均匀混合，以漫散光照射使CH4与Cl2发生取代反应。反应后CH4与Cl2均无剩余，且测得四种含碳取代物的物质的量相同。则消耗的Cl2的物质的量为(　　)A．1.5molB．2molC．2.5molD．4mol解析：法一：根据生成的四种含碳取代物的物质的量相同和化学反应中质量守恒定律判断，CH4与Cl2反应的化学方程式为：4CH4＋10Cl2CH3Cl＋CH2Cl2＋CHCl3＋CCl4＋10HCl，由化学方程式可知应为2.5mol。法二：答案：C3．(2012年山东省山师大附中高三第二次模拟)分子式为C5H10烯烃的同分异构体(不含立体异构)数目为(　　)A．2B．3C．4D．5-8-\n答案：D4．下列有关苯与乙烯的比较中，正确的是(　　)A．分子中所有原子都在同一平面上B．等质量燃烧时，苯耗氧多C．都能与溴水反应D．都能被酸性高锰酸钾溶液氧化解析：苯与乙烯都是平面型分子，所有原子都在同一平面上，A正确；C2H4，C6H6等质量的两物质燃烧时，消耗氧气乙烯多，B错；苯虽能使溴水褪色，但是因为萃取了其中的溴，并没发生化学反应，C错；苯不能被酸性高锰酸钾氧化，D错。答案：A5．(2012年课标全国卷)分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为(　　)12345678910C2H4C2H6C2H6OC2H4O2C3H6C3H8C3H8OC3H6O2C4H8C4H10A.C7H16　　　　　　B．C7H14O2C．C8H18D．C8H18O解析：由表可知，四项物质为一组，碳原子数为组数加一，每组物质分别为CnH2n，CnH2n＋2，CnH2n＋2O，CnH2nO2，故第26项应为第七组第二种物质，即C8H18。答案：C6．为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如下图所示装置。则装置A中盛有的物质是(　　)-8-\nA．水B．NaOH溶液C．CCl4D．NaI溶液解析：若二者发生取代反应，则必有HBr产生，因此A中的试剂只能吸收溴蒸气而不能吸收HBr，故选用CCl4溶剂。答案：C7．(2012年广州质量检测)相对分子质量为72的烃的一氯取代物共有(　　)A．10种B．8种C．6种D．4种解析：相对分子质量为72的烃为C5H12，共有三种结构CH3CH2CH2CH2CH3、、，其一氯取代物分别有3种、4种、1种，因此共有8种，B项正确。答案：B8．将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是(　　)解析：苯与汽油均为有机物，可互溶，但都不溶于水，密度比水小。答案：D9．角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物，最初是从鲨鱼的肝油中发现的，分子中含有多个双键，分子式为C30H50，具有生物氧化还原作用，从而增强机体的耐力与改善心脏功能，可用于癌症的防治，是一种无毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物质。下列叙述中正确的是(　　)①能使KMnO4酸性溶液褪色　②能与氢气发生加成反应③角鲨烯只含碳、氢两种元素　④角鲨烯易被氧化A．①②③B．①③④C．②③④D．①②③④解析：角鲨烯中有双键，能使KMnO4酸性溶液褪色，能与H2加成。-8-\n答案：D10．保护环境已成为人类的共识，人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是(　　)①发电厂的煤经脱硫处理②采用新科学技术促进煤、石油、天然气的开采，以满足工业发展需求③将煤转化为水煤气作燃料④回收并合理处理聚乙烯塑料废物⑤汽车尾气中含有氮氧化物，是因为汽油燃烧不充分所致，很少，不必考虑⑥电镀废液经中和后直接排放⑦增加燃煤发电厂烟囱的高度，可以减少对大气的污染A．①②④⑤B．②③⑥⑦C．②⑤⑥⑦D．①③⑥⑦解析：②开采煤、石油、天然气等不可再生资源不能达到保护环境的目的，应开发氢能、太阳能等清洁能源；⑤汽车尾气中的氮氧化物是由于发动机在工作中高压放电，N2和O2反应所得，有毒，不能不重视；⑥电镀废液往往含重金属离子或CN－等，必须进行处理后方可排放，仅经中和是不可排放的；⑦增加烟囱高度，不可能减少对大气的污染。答案：C11．我们已经学习了同位素、同系物、同素异形体、同分异构体，你能区别这些概念吗？下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在下表中①和；②和；③CH4和CH3CH2CH3；④金刚石与石墨；⑤氕、氘和氚；⑥16O、17O和18O；⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)；⑧氧气(O2)与臭氧(O3)；⑨和C(CH3)4。类别同位素同系物同素异形体同分异构体组号答案：⑤⑥；①③；④⑧；②⑦12．为了提高轻质液体燃料油的产量，工业上将石油分馏的产物重油等在高温条件下使其-8-\n分解得到裂化汽油。裂化汽油中除含有C5～C11的烷烃外，还含有C5～C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物，要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为：(1)先逐滴加入________，振荡，如果看到________现象，则证明裂化汽油中有________存在。(2)逐滴加入________至________为止，静置，用分液漏斗分离出________(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入________，振荡，如果看到________现象，则证明裂化汽油中有________存在。解析：因为烯烃可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，不能使溴水褪色，利用这一性质差异，首先要用溴水检验烯烃的存在，并加入足量的溴水，使烯烃全部转化为卤代烷，再分离出汽油样品(上层)，才能用酸性KMnO4溶液检验苯的同系物的存在。答案：(1)溴水　溴水褪色　烯烃(2)溴水　不再褪色　上　酸性KMnO4溶液　紫色褪去　苯的同系物13．哥本哈根世界气候大会全称《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议，于2009年12月7～18日在丹麦首都哥本哈根召开。商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。科学研究发现，甲烷是重要温室气体之一。某课外活动小组，设计实验探究甲烷的性质：探究(一)甲烷能否被氧化铜氧化。他们设计如下实验：(1)请你提出猜想：猜想1：氧化铜在加热条件下能氧化甲烷；猜想2：______________________________________________________________；…(2)按如图所示装置实验：①下列操作顺序正确的是________。A．先通入甲烷，过一会儿，加热氧化铜B．先加热氧化铜，过一会儿，通入甲烷C．先通入甲烷或先加热氧化铜不②若猜想1正确，则实验现象是________。-8-\n③从环保角度考虑，本实验存在不足之处，请你提出改进建议：________。④若甲烷能被氧化铜氧化，其氧化产物可能是________。⑤写出A装置中发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________。(任写一个)探究(二)为了探究甲烷与二氧化碳究竟哪一种气体产生的温室效应更强，他们设计如下实验：甲、乙装置相同，广口瓶是透明玻璃瓶。光照前分别充满气体，U形管里装相同的红墨水，左右两边液面相平。用相同强度的光照射甲、乙玻璃瓶，且照射时间相同。(1)本实验设计原理是______________________________________________________。(2)照射相同时间，甲、乙装置可能产生的共同现象是___________________________________________________________________________________________________。(3)几天后，若a与b液面高度差大于c与d液面高度差，则________。若a与b液面高度差小于c与d液面高度差，则________。解析：(一)(1)甲烷中碳为－4价，处于碳的最低化合价，碳最高化合价为＋4价，理论上，甲烷具有还原性，能被氧化铜氧化。猜想：一是甲烷能被氧化铜氧化；二是甲烷不能被氧化铜氧化；(2)①联想氢气、一氧化碳还原氧化铜实验，本题探究甲烷是否能被氧化铜氧化，要排除空气干扰；另一方面，若空气与甲烷混合，加热可能会发生爆炸。所以，先排尽装置内空气，后加热氧化铜。②假设猜想1正确，即甲烷能被氧化铜氧化，＋2价铜元素得电子，化合价降低得到铜粉(红色)，同时有水生成，可能有二氧化碳，无水硫酸铜吸水变蓝色，黑色粉末变成红色粉末，因为通入气体是纯净的甲烷，所以，这些现象能证明甲烷被氧化。③在敞开的硬质试管里，气体甲烷与氧化铜不能完全反应，尾气中一定含有甲烷，甲烷是可燃气体，不能排入空气中(防遇明火发生爆炸)，所以要增加处理尾气装置。④碳元素的化合价可能由－4价升至0、＋2、＋4价，氧化产物可能为C、CO、CO2。⑤甲烷与氧化铜反应的化学方程式可能有：3CuO＋CH43Cu＋CO＋2H2O,2CuO＋CH42Cu＋C＋2H2O,4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O，当然，氧化铜也可能被还原成＋1价铜(氧化亚铜，红色)，如8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O等。(二)(1)实验设计原理是利用瓶内气体温度变化，影响瓶内气体压强，U形管是连通管，与空气相通，若瓶内压强增大，会将左管里红墨水压入右管，使U形管右边液柱高于-8-\n左边液柱，由于装置、光照、照射时间等都相同，所以，可以根据U形管左右两边液面差(Δh)大小判断瓶内温度高低。(2)因为二氧化碳和甲烷都是温室气体，所以，照射一段时间后，甲、乙两瓶内温度都会上升，U形管左右两边形成液面差(右管液面高于左管液面)。(3)若甲烷温室效应强于二氧化碳的，则甲装置内的气温较高，U形管里液面差应较大。相反，则二氧化碳产生温室效应较甲烷的强。答案：(一)(1)氧化铜不能氧化甲烷(2)①A　②硬质试管里黑色粉末变成红色粉末，B装置中白色粉末变成蓝色　③在导管a处放一只燃着的酒精灯或用气球收集尾气　④C、CO、CO2　⑤3CuO＋CH43Cu＋CO＋2H2O,2CuO＋CH42Cu＋C＋2H2O,4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O等任写一个(二)(1)光照产生温室效应，瓶内气体温度升高，瓶内气体压强增大，将U形管里液柱向右推，根据U形管里左、右液柱高度差，判断温室效应强弱(2)U形管里液柱右高左低(3)甲烷产生温室效应比二氧化碳的强　甲烷产生的温室效应比二氧化碳的弱14．(探究创新题)实验室制取乙烯的反应原理为CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O，反应时，常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的SO2，有人设计下列实验确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题：(1)图中①②③④装置盛放的试剂分别是(填标号)：①________，②________，③________，④________。A．品红溶液B．NaOH溶液C．浓硫酸D．酸性高锰酸钾溶液(2)能说明SO2存在的现象是_________________________________________________。(3)使用装置②的目的是____________________________________________________。(4)使用装置③的目的是____________________________________________________。(5)确证乙烯存在的现象是___________________________________________________________________________________________________________________________。解析：SO2和乙烯的共同性质都能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色，而验证乙烯只能用此性质，所以必须首先验证并除去SO2，再验证乙烯。-8-\nSO2可与NaOH溶液反应，而乙烯则不能与NaOH溶液反应，所以除去SO2可用NaOH溶液，验证SO2用品红溶液。装置①是为验证混合气体中有SO2(品红溶液褪色)，装置②是充分除去SO2(NaOH溶液)，装置③是为了验证混合气体中的SO2已除尽(品红溶液不褪色)，装置④是为了验证混合气体中含有乙烯(酸性高锰酸钾溶液褪色)。答案：(1)①A　②B　③A　④D(2)装置①中品红溶液褪色(3)除去SO2气体以免干扰乙烯的性质实验(4)检验SO2是否除尽(5)装置③中的品红溶液不褪色，装置④中的酸性高锰酸钾溶液褪色-8-