1、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；等质量的CH4、CH2=CH2、苯完全燃烧，消耗的
2、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、可燃冰作为燃料的主要成分均是甲烷B甲烷、乙烯与苯
3、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，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢
4、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)具有2种碳骨架结构，先固定一个氯原子的取代位置，则
5、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，下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是(
6、)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，共有12个，CH3上有一个H与苯环共面，根据乙烯
7、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)若反应后水为气态，V1。当y4，V0，气体总体积变
8、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1nn1a2a，m4。六、烃完全燃烧其耗氧量与产物量的判
9、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、C2H2五种气态烃分别耗氧：1、2、2、3、2。故耗氧量最多的是C
10、3H8。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”可以变形为“C4H2(H2O)2”或“C3H6CO
11、2”，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；乙炔分子中含有碳碳叁键，能够被酸性高锰酸钾溶液
12、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不选；甲烷与氯气在光照下发生取代反应，则一段时间后
13、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，生成溴苯，B正确；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，
14、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；标准状况下，CCl4不是气体，故B错误；30 g乙烷是
15、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，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。
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