10.1 甲烷 乙烯 苯(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1中央电视台报道，美国探测发现，在土卫六上的碳氢化合物的储量是地球上的几百倍对此，有关说法不正确的是()A碳氢化合物就是我们通常所说的烃B这一发现可以为我们提供足够的化石燃料，从而减少开发新能源的投资C从石油中可以获得重要的有机化工原料乙烯D相同质量的碳氢化合物中，氢的质量分数越高，完全燃烧消耗的O2越多答案：B2(2010贵阳质检)甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，可依次通过下列哪组试剂的洗气瓶()A澄清石灰水、浓H2SO4B溴水、浓H2SO4C酸性高锰酸钾溶液、浓H2SO4D浓H2SO4、酸性高锰酸钾溶液解析：除去甲烷中的乙烯可以选用溴水，但不能选用酸性高锰酸钾溶液，因为乙烯会被氧化为CO2而引入新的杂质；通过溴水将乙烯除去后引入新的杂质水蒸气，所以需要除去其中的水蒸气，故可选用浓硫酸作干燥剂答案：B3(2010全国卷)在一定的温度、压强下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为()A14B13C12 D11解析：根据CH42O2CO22H2O，利用差量法，1 mL CH4完全燃烧生成干燥的CO2时，混合气体体积缩小2 mL，现混合气体缩小了40 mL，则CH4为20 mL，Ar为80 mL.答案：A4(2010安庆质检)下列有关立方烷(分子式：C8H8，结构简式)，下列说法不正确的是()A它的一氯代物只有一种同分异构体，其二氯代物有两种同分异构体B分子中存在极性键、非极性键C它不是芳香烃，但与苯乙烯互为同分异构体D其含碳质量分数与苯的相同解析：立方烷的二氯代物有3种：两个氯原子分别位于棱两端、面对角线两端、体对角线两端，A错误分子中存在极性键CH、非极性键CC，B正确因为芳香烃必须含苯环，与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体，C正确二者的最简式都是CH，D正确答案：A5亚乙基降冰片烯(简称ENB)是合成橡胶的一种单体，其结构如图所示下列说法中不正确的是()AENB分子结构中有8种不同化学环境的氢原子BENB的分子式为C9H12C0.2 mol ENB在空气中完全燃烧，消耗标准状况下的O2 49.28 LD1 mol ENB与足量的溴水反应，最多消耗2 mol Br2解析：A项，ENB中有8个碳原子上连有氢原子且不存在对称性，故氢原子种类也为8种，ENB的分子式为C9H12，A、B项正确；0.2 mol ENB在空气中完全燃烧，消耗标准状况下V(O2)0.2 mol(9)22.4 L/mol53.76 L，C项错误，ENB分子中含有2个碳碳双键，故1 mol ENB最多可以与2 mol Br2发生加成反应答案：C6(2010全国卷)三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的杰出贡献而荣获2005年度诺贝尔化学奖，烯烃复分解反应可示意如下：下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是()解析：本题考查烯烃的性质，意在考查考生阅读信息、分析信息和处理问题的能力根据信息，断键规律是两个碳碳双键均断裂，形成两个新的碳碳双键按此规律，可以判断A选项合理答案：A7下列叙述正确的是()A苯分子是环状结构，其性质跟烷烃相似B 表示苯的分子结构，其中含有碳碳单键、双键，因此苯的性质跟烯烃相同C苯的分子式为C6H6，分子中碳原子远远没有饱和，因此能和溴水反应D苯不能使酸性KMnO4溶液褪色解析：苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的键，A、B项错误；从分子组成上看苯中的碳原子不饱和，但它比烯烃要稳定，不能与溴水反应，C项错误答案：D8下列现象中，不是因为发生化学反应而产生的是()A乙烯使酸性KMnO4溶液褪色B将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色C乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色D甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失解析：A项中乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是由于发生了氧化反应B项苯使溴水变成无色，是发生了萃取，是物理变化C项乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应D项甲烷和氯气混合，在光照条件下发生了取代反应答案：B9在实验室中，下列除杂的方法正确的是()A溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴B乙烷中混有乙烯，通H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷C硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置，分液D乙烯中混有CO2和SO2，将其通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶解析：溴和KI发生反应生成I2，虽然除去了溴，但是引进了杂质I2，且溴苯和汽油互溶，无法萃取，A错误；通入H2的量不好控制，少量时，不能将乙烯全部除去，过量时，就会使乙烷中混有H2，而且反应条件要求高，B错误；因为浓硫酸、浓硝酸与NaOH溶液反应可生成易溶于水而不溶于硝基苯的盐，C正确；NaHCO3溶液只能除去SO2，不能除去CO2，D错误答案：C10(2011潍坊一模)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的作用，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关于角鲨烯的叙述中正确的是()能使酸性KMnO4溶液褪色能与氢气发生加成反应角鲨烯只含碳、氢两种元素易被氧化A BC D解析：角鲨烯分子中含有多个双键，因此易被氧化，能够使酸性KMnO4溶液褪色，与氢气发生加成反应等；通过分子式可以看出它只含碳、氢两种元素答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(10分)有下列各组物质：AO2和O3(臭氧)B.C和CE甲烷和庚烷GCH3COOH与HCOOCH3H金刚石与石墨(1)_组两种核素互为同位素；(2)_组两物质互为同素异形体；(3)_组两物质属于同系物；(4)_组两物质互为同分异构体；(5)_组两物质是同一物质解析：同素异形体是针对单质而言，故有A、H；同位素是针对核素而言，故有B；同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物，故有C、G；同系物指结构相似，分子组成相差一个或若干CH2原子团的有机物，E符合；因CH4是正四面体结构，故D属同一物质，而F两物质均为新戊烷答案：(1)B(2)A、H(3)E(4)C、G(5)D、F12(12分)(2011宿迁模拟)已知 ，可简写为.降冰片烯的分子结构可表示为：.(1)降冰片烯属于_a环烃 b不饱和烃c烷烃 d芳香烃(2)降冰片烯的分子式为_(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为_(4)降冰片烯不具有的性质是_a能溶于水 b能发生氧化反应c能发生加成反应 d常温常压下为气体解析：(1)降冰片烯分子中只含C、H两种元素，属于烃，又有环状结构，自然属于环烃，不属于链烃；分子中含有一个碳碳双键，属于不饱和烃，不属于烷烃；分子中没有苯环，不属于芳香烃(2)容易看出，降冰片烯分子中含有7个碳原子，根据C为4价的原则，不足4根短线的用氢原子补足，其分子式为C7H10.(3)从碳原子来分析，1个六元环已经占去了6个C，因此，除了1个六元环外，还应该有1个甲基，由于甲基上有3个氢原子，因而该六元环上还有7个氢原子，必然含有两个双键才符合题意(4)大部分有机物难溶于水，降冰片烯也不例外，降冰片烯分子中含有碳碳双键，可以被高锰酸钾酸性溶液氧化，也能与溴水等发生加成反应，根据常识，常温常压下为气态的烃一般含碳原子数小于5，因此，降冰片烯在常温常压下不可能为气体答案：(1)ab(2)C7H10(3) (其他合理答案也可)(4)ad13(12分)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：根据要求填空：(1)B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_.(2)设V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应_(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_(4)E装置的作用是_(填编号)A收集气体B吸收氯气C防止倒吸 D吸收氯化氢(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_(填编号)ACH4 BCH3Cl CCH2Cl2 DCHCl3ECCl4解析：(1)浓H2SO4吸水，可干燥混合气体；(2)CH4和Cl2在漫射光条件下发生如下反应：CH4Cl2CH3ClHCl；CH42Cl2CH2Cl22HCl；CH43Cl2CHCl33HCl；CH44Cl2CCl44HCl.所以V(Cl2)/V(CH4)4时生成氯化氢最多，故x4.(3)过量的氯气进入D装置，发生反应：Cl22KI=2KClI2，所以D装置可以吸收过量的Cl2.(4)E为防倒吸装置，烧杯中含有水，可吸收HCl.(5)盐酸与有机物不互溶，故可用分液法；尾气为气体，故尾气成分是多余的CH4和产物CH3Cl.答案：(1)干燥混合气体(2)大于或等于4(3)吸收过量的氯气(4)C、D(5)分液A、B14(16分)用A、B、C三种装置都可制取溴苯，请仔细分析三套装置，然后回答下列问题：(1)写出三个装置中都发生反应的化学方程式_、_；写出B试管中还发生反应的化学方程式_(2)装置A、C中长导管的作用是_(3)B、C装置已连接好，并进行了气密性检验，也装入了合适的药品，接下来要使反应开始，对B应进行的操作是_