第2章《烃和卤代烃》测试卷
一、单选题
1．我国科研人员发现中药成分黄芩素(结构如图所示)能明显抑制新冠病毒的活性。已知：连有4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A．黄芩素最多可与加成
B．分子式为
C．该分子中所有碳原子可能处于同一平面
D．与足量加成后，分子中连有氧原子的碳原子中有6个手性碳原子
2．实验是化学研究的重要方法。下列实验设计能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 检验溶液中是否存在杂质 用洁净的铂丝蘸取该溶液，在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰是否出现紫色
B 测定氯水的 将待测液滴在湿润的试纸上，与标准比色卡对照
C 除去乙炔气体中的硫化氢 将混合气体通入盛有硫酸铜溶液的洗气瓶中。
D 配制溶液 称取固体溶解在容量瓶中，再定容、摇匀
A．A B．B C．C D．D
3．下列说法不正确的是
A．烷烃分子中碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合
B．分子组成符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃
C．正丁烷分子中的4个碳原子在一条直线上
D．有机化合物中的三键含有一个σ键和两个π键
4．下列说法正确的是
A．1mol甲烷在光照条件下最多可以和2molCl2发生取代反应
B．烷烃燃烧时生成二氧化碳和水，证明烷烃仅含C．H两种元素组成
C．等质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷生成CO2的量比甲烷少
D．CCl4与CH4一样是正四面体结构
5．下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是
A．正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上
B．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上
C．苯乙烯分子最多有14个原子处于同一平面上
D． 有6个碳原子在同一直线上
6．两种气态烃组成的混合气体，完全燃烧后得到和，得到的平均物质的量为的平均物质的量为，则下列对混合烃的判断正确的是
①一定有 ②一定有 ③一定有 ④一定没有 ⑤可能有 ⑥可能有
A．②⑤⑥ B．②④⑥ C．②④ D．②③
7．下列有机化学方程式书写不正确的是：
A．由苯制备间二硝基苯：+2HNO3(浓) +2H2O
B．甲苯与溴在光照条件下反应：+Br2+HBr
C．乙醇制备乙烯：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
D．由1，3-丁二烯制备合成橡胶：nCH2=CH-CH=CH2
8．化合物Z具有抗凝血作用，可由下列反应制得。下列有关说法正确的是
A．X分子中含有手性碳原子
B．Y分子存在顺反异构体
C．Z分子中所有碳原子均处于同一平面上
D．该反应是取代反应
9．下列实验对应的方程式及反应类型不完全正确的是
A．乙炔水化法制备乙醛含加成反应：
B．苯的磺化为取代反应：C6H6+H2SO4(浓)C6H5-SO3H+H2O
C．甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应：+Cl2+HCl
D．向氨水中滴入少量硫酸铜溶液的总反应：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
10．烃A最多可以与两倍于其物质的量的H2加成，当烃A与足量HCl加成后产物为B，B与四倍于其物质的量的Cl2反应才能得到完全卤代的产物，烃A是
A．1,3－丁二烯 B．乙炔 C．丁炔 D．乙烯
11．丁烷(化学式C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．在常温下，C4H10是气体 B．C4H10与CH4互为同系物
C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体 D．C4H10的一氯代物有两种
12．有四种物质①环己烷；②聚苯乙烯；③甲苯；④聚乙炔；能使酸性高锰酸钾溶液褪色，会使溴水因反应而褪色的是
A．4 B．2 C．1 D．3
13．某烃的球棍模型结构如图所示。下列说法错误的是
A．该烃的分子式为C10H8 B．该烃与壬烷(相对分子质量为128)互为同分异构体
C．该烃的一氯代物只有2种 D．该烃分子中所有原子在同一平面内
14．下列说法不正确的是
A．用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素
B．联苯()的二氯代物有15种
C．乙烯、乙炔、乙醛都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
D．正丁烷和异丁烷的一氯取代物都只有两种，它们的沸点不相同
15．2022年冬奥会吉祥物寓意创造非凡、探索未来，其使用的材料之一为ABS树脂，结构简式如图所示。下列有关ABS树脂的说法正确的是
A．属于烃 B．含有苯环官能团
C．分子式是C15H17N D．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、填空题
16．以下各烃中，属于链烃的是_________，属于脂环烃的是_________，属于芳香烃的是_________。(填写序号)
①②③CH3C≡CCH3④CH3CH=CHCH2CH2CH3⑤⑥
17．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程，直到1865年才由德国化学家凯库勒最早提出苯的六元环状结构。回答下列问题：
(1)由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出分子式为的一种含2个三键且无支链的不饱和链烃的结构简式：_______。
(2)已知分子式为的结构有多种，其中的两种结构简式为
①这两种结构的区别表现在：
定性方面(即化学性质方面)：Ⅱ能_______(填标号，多选不给分)，而I不能。
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应 d.与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面)：与加成时：I需，而II需_______。
②今发现还可能有另一种立体结构(如图所示)，该结构的二氯代物有_______种。
(3)萘也是一种芳香烃，它的分子式是，判断其结构简式可能是下列中的_______(填标号)。
a. b. c. d.
三、计算题
18．某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，通过计算回答：
(1)推出混合气体中气态烷烃的化学式：
依据题意知混合气体的平均相对分子质量为_____________，则烷烃一定为___________。
(2)混合气体中两种气体的物质的量之比：____________________。
(3)写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式：__________________。
19．结构中没有环状的烷烃又名开链烷烃，其分子通式为CnH2n+2（n为正整数）。分子中每减少2个碳氢键，同时必然会增加1个碳碳键，则它可能是重键（即形成双键或三键），也可能是连接成环头烃，都称为增加了1个不饱和度（用希腊字母Ω表示，又名“缺氢指数”）。请根据上面的信息完成下表：__________。
物质 不饱和度（Ω） 物质 不饱和度（Ω）
CH3CH3 0 CH3CH2CH2CH3 0
CH2＝CH2 1 CH3(CH=CH)3CH3 3
CH3C≡CCH2CH=CH2
四、实验题
20．某化学兴趣小组选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究。试回答下列问题：
(1)A中制取乙炔的化学方程式为_______。
(2)制乙炔时，为了控制反应速率，分液漏斗中装的溶液是_______。
(3)用电石制得的乙炔中常含有、等杂质，除去杂质应选用_______装置(填装置序号)。
(4)乙炔与按加成反应后的产物为_______(写结构简式)。名称_______。
21．某科学小组制备硝基苯的实验装置如图，有关信息如下表：
物质 熔点/°C 沸点/°C 密度 溶解性
苯 5.5 80 0.88 不溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
浓硝酸 — 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 — 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下：
取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心地加入B中。把0.2mol(15.6 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，使溶液混合均匀。在50~60 °C下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205~210 °C馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
(1)图中B仪器的名称为___________ ，图 中装置C的作用是___________。
(2)制备硝基苯的化学方程式为___________。
(3)为了使反应在50~60°C下进行，常用的加热方式是___________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是___________(用化学方程式说明)，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质，涉及的离子方程式为___________。
(4)将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在___________ (填“ 上”或“下”)层。
(5)本实验所得到的硝基苯的产率是___________(结果保留 3位有效数字)。
试卷第4页，共7页
参考答案：
1．A
【详解】A．黄芩素分子中含有2个苯环、1个碳碳双键、1个羰基，故黄芩素最多可与发生加成反应，A错误；
B．根据题图可知，黄芩素的分子式为，B正确；
C．分子中含有苯环、碳碳双键，可以通过旋转单键使平面1、2、3重合，故该分子中所有碳原子可能处于同一平面，C正确；
D．由结构简式可知，黄芩素与足量发生加成反应所得产物的结构简式为，该分子中连有氧原子的碳原子中有6个手性碳原子()，数字代表手性碳原子的位置)，D正确；
故选A。
2．C
【详解】A．观察钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃，故A错误；
B．氯水具有漂白性，无法用试纸进行测定，且试纸使用时不需要润湿，故B错误；
C．硫酸铜溶液可吸收硫化氢而不吸收乙炔，从而能达到除杂的目的，故C正确；
D．容量瓶不能直接溶解物质，故D错误；
故答案为C。
3．C
【详解】A．烷烃分子中碳原子间均以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部与氢原子结合，故A正确；
B．烷烃分子中碳原子间均以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部与氢原子结合，烷烃的通式为CnH2n+2，则分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃，故B正确；
C．正丁烷分子中碳原子为饱和碳原子，空间构型为四面体形，所以分子中4个碳原子不在一条直线上，故C错误；
D．有机化合物中的三键含有一个头碰头的σ键和两个肩并肩的π键，故D正确；
故选C。
4．D
【详解】A．甲烷与氯气发生取代反应时，1个Cl2只能取代1个H原子，所以1mol甲烷在光照条件下最多可以和4mol Cl2发生取代反应，故A错误；
B．烷烃燃烧时生成二氧化碳和水，能证明烷烃含C、H两种元素组成，但也有可能含有O元素，故B错误；
C．等质量的烷烃完全燃烧，含碳元素的质量分数越大，生成CO2的量越大，甲烷和乙烷中乙烷的碳的质量分数大，生成CO2的量多，故C错误；
D.．CH4分子中含有4个C一H键，4个键的夹角相同，都为109°28′，所以CH4为正四面体结构。CCl4相当于CH4分子中的4个H原子被4个Cl原子替代，空间构型不变，所以也是正四面体结构，故D正确；
故答案选D。
5．D
【详解】A．已知烷烃的碳链结构为锯齿形，碳碳单键可以单独任意旋转，故正丁烷分子中4个碳原子可能处于同一平面上，A错误；
B．已知苯分子中12个原子一定共平面，一个甲基通过旋转可以增加一个H与原苯环所在平面共平面，即甲苯分子最多有13个原子处于同一平面上，B错误；
C．苯乙烯分子中存在苯环和乙烯所在的2个平面结构，两平面之间通过碳碳单键连接，故两平面上的所有原子均可能共平面，故苯乙烯最多有16个原子处于同一平面上，C错误；
D．如图所示，有6个碳原子在同一直线上，D正确；
故答案为：D。
6．C
【详解】混合烃完全燃烧得到的平均物质的量为的平均物质的量为，则两种烃的平均组成为C1.6H4，根据平均法可知，该混合烃中一定含有CH4，则另一种烃中的H原子数也为4，则另一种烃可能为C2H4或C3H4，一定不含、、，因此正确的有②④；
答案选C。
7．B
【详解】A．苯和浓硝酸在浓硫酸加热的条件下发生硝化反应制得间二硝基苯，反应的化学方程式为+2HNO3(浓) +2H2O，故A正确；
B．甲苯与溴单质在光照条件下发生反应，取代饱和碳原子上的氢原子，反应的化学方程式为+Br2+HBr，故B错误；
C．乙醇在一定条件下发生消去反应生成乙烯，反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，故C正确；
D．1，3-丁二烯发生加聚反应制得合成橡胶，反应的化学方程式为nCH2=CH-CH=CH2，故D正确；
答案选B。
8．B
【详解】A．手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子，X中不存在连接四个单键的碳原子，所以X分子中不可能含有手性碳原子，故A项错误；
B．存在顺反异构要求含有碳碳双键，且双键中同一个碳原子连有两个不同的原子或原子团，Y符合要求，故B项正确；
C．Z分子中含有成四个单键的饱和碳原子，其空间结构与甲烷类似，所以Z分子中所有碳原子不可能处于同一平面上，故C项错误；
D．对比结构，发现Y分子中碳碳双键发生断开，发生了加成反应，故D项错误；
答案选B。
9．C
【详解】A．乙炔水化法制备乙醛：，该反应为加成反应，A正确；
B．苯与浓硫酸加热发生磺化反应，C6H6+H2SO4(浓)C6H5-SO3H+H2O，该反应为取代反应，B正确；
C．甲苯与氯气在光照条件下发生烷烃基的取代反应，Cl原子应取代甲基上的H原子，C错误；
D．向氨水中滴入少量硫酸铜溶液，生成四氨合铜离子，总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，D正确；
答案选C。
10．B
【详解】烃A最多可以与两倍于其物质的量的H2加成，说明A分子中含2个碳碳双键或1个碳碳三键，烃A与足量HCl加成后产物为B，B与四倍于其物质的量的Cl 2反应才能得到完全卤代的产物，说明B的完全卤代产物中有5个氯原子，所以B对应的烷烃为乙烷，因此A为乙炔，不是乙烯，答案选B。
11．D
【详解】A．在常温下四个碳原子以内的烷烃均为气体，则C4H10是气体，A正确；
B．C4H10与CH4分子结构相似在组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，B正确；
C．丁烷有正丁烷即CH3CH2CH2CH3与异丁烷CH(CH3)3两种同分异构体，C正确；
D．丁烷有正丁烷即CH3CH2CH2CH3与异丁烷CH(CH3)3两种同分异构体，故C4H10的一氯代物有4种即CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH(CH3)2CH2Cl、CCl(CH3)3，D错误；
故答案为：D。
12．C
【详解】④聚乙炔中含碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴水发生加成反应使之褪色，而①②③均不含碳碳双键、均不能与溴水发生反应；
故选：C。
13．B
【分析】已知是烃，故含C，H元素。由球棍模型可看出该分子有10个碳原子和8个氢原子，结构简式为。
【详解】A．分子式是C10H8，故A正确。
B．相对分子质量为128的烷烃是C9H20，分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，显然分子式不同，故不是同分异构体，故B错误。
C．如图该结构是高度对称的结构，上下、左右对称，一氯代物有2种，故C正确。
D．如图结构，两个苯环共用两个碳原子，碳碳键无法旋转，苯中所有原子共平面，所以分子中所有原子一定共平面，故D正确；
故选B。
14．B
【详解】A．将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为绿色，A正确；
B．联苯 的结构对称，含3种不同化学环境的氢原子，二氯代物有（数字代表另一个氯原子的位置）：、、，共12种，B错误；
C．乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键、乙醛中含有醛基，都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，C正确；
D．正丁烷和异丁烷中都有2种化学环境的氢原子，一氯取代物都只有两种，四种一氯代物结构不同、沸点不同，D正确；
故选B。
15．D
【详解】A．ABS树脂含有C、H、N元素，属于烃的衍生物，A错误；
B．苯环不是官能团，B错误；
C．分子式是，C错误；
D．含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。
故选D。
16． ①③④ ②⑤ ⑥
【详解】链烃指的是分子中碳原子排列成链状的碳氢化合物；脂环烃指的是具有脂肪族性质的环状烃分子中含有闭合的碳环，但不含苯环；芳香烃指的是分子中含有苯环结构的碳氢化合物。结合6个有机物分子的结构简式，据此作答，故答案为:①③④；②⑤；⑥。
17．(1)HC≡CC≡CCH2CH3或HC≡CCH2C≡CCH3或HC≡CCH2CH2C≡CH或CH3 CH3C≡CC≡CCH3
(2) ab 2 3
(3)c
【解析】（1）
分子式为，含2个三键且无支链的不饱和链烃的结构简式可能为HC≡CC≡CCH2CH3、HC≡CCH2C≡CCH3、HC≡CCH2CH2C≡CH、CH3 CH3C≡CC≡CCH3，故答案为：HC≡CC≡CCH2CH3或HC≡CCH2C≡CCH3或HC≡CCH2CH2C≡CH或CH3 CH3C≡CC≡CCH3；
（2）
①由结构简式可知，Ⅱ分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，能与溴水发生加成反应，而I不能说明两者化学性质不同；1molI一定条件下能与3mol氢气发生加成反应，1molⅡ一定条件下能与2mol氢气发生加成反应说明两者化学性质不同，故答案为：ab；2；
②由结构简式可知， 分子只有一种环境的氢原子，其一氯代物只有1种，二氯代物有3种，故答案为：3；
（3）
由结构简式可知，四种物质的结构简式为C12H10、C12H10、C8H10、C10H14，故选c。
18．(1) 26 CH4
(2)烷烃:烯烃=3:1
(3)CH2=CH－CH2CH3、CH3－CH=CH－CH3,、CH2=C(CH3)2
【详解】（1）同温同压下，气体相对密度之比等于其相对分子质量之比，故混合气体的相对分子质量为13×2=26，最简单的烯烃为乙烯，相对分质量为28，大于26，则烷烃的相对分子质量一定小于26，小于26的只有甲烷，所以烷烃为甲烷，分子式为CH4；
（2）气体的物质的量为2.5mol，气体的总质量为26g/mol×2.5mol=65g，溴水质量增重35.0g此为烯烃质量，则甲烷的质量为65g-35g=30g；n（CH4）=1.875mol，烯烃的物质的量为2.5mol-1.875mol=0.625mol，则烷烃与烯烃的物质的量之比为1.875mol:0.625mol=3:1。
（3）烯烃的相对分子质量为56；设分子式为CnH2n ，则12n+2n=56，解得n=4，烯烃为C4H8，其结构简式可能为CH2═CH-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH3、CH2═C（CH3）2。
19．
4 CH3C≡CCH2CH=CH2 3
2 1
【分析】根据每减少2个碳氢键，增加了1个不饱和度以及有机物的结构简式来分析。
【详解】的分子式为C6H6，则其Ω==4；
CH3(CH=CH)3CH3的分子式为C8H12，则其Ω==3；
的分子式为C6H10，则其Ω==2；
的分子式为C8H16，则其Ω==1。答案为：
4 CH3C≡CCH2CH=CH2 3
2 1
。
【点睛】分析不饱和度时，通常与同数碳原子的烷烃进行比较。
20．(1)
(2)饱和食盐水
(3)C
(4) CHBr2CHBr2 1，1，2，2-四溴乙烷
【分析】装置A中生成乙炔气体，生成的气体中含有，H2S、PH3等杂质，由于硫化氢和硫酸铜反应生成CuS沉淀，PH3易溶于水，可使用硫酸铜溶液除去杂质，最后通过碱石灰干燥乙炔，据此分析解题。
（1）
电石(碳化钙)和水反应生产乙炔和氢氧化钙，化学方程式为，故答案为：；
（2）
电石与水反应剧烈，为控制反应速率，使产生的气流稳定，通常用饱和食盐水代替蒸馏水，故分液漏斗中装的是饱和食盐水；故答案为：饱和食盐水；
（3）
硫化氢和硫酸铜反应生成CuS沉淀，PH3易溶于水，H2S、PH3等杂质均能被CuSO4溶液吸收，因此用CuSO4溶液除杂，故答案为：C；
（4）
HC≡CH与Br2按1：2反应生成CHBr2CHBr2，CHBr2CHBr2的名称为1，1，2，2-四溴乙烷，故答案为：CHBr2CHBr2；1，1，2，2-四溴乙烷。
21．(1) 分液漏斗 冷凝回流
(2) +HO—NO2+H2O
(3) 水浴加热 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)下
(5)73.2%
【详解】（1）由仪器的结构特征分析，图中B仪器的名称为分液漏斗；仪器C为球形冷凝管，其作用为冷凝回流；
（2）在、浓硫酸作用下，苯和浓硝酸发生取代反应可以制备硝基苯，化学方程式为+HO—NO2+H2O；
（3）为了使反应在下进行，常用的加热方式是水浴加热。所得粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的NO2等杂质而呈黄色，化学方程式为，实验室常用氢氧化钠溶液除去该有色物质，因为二氧化氮能和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水，离子方程式为；
（4）由表知：通常硝基苯是密度比水大不溶于水的液体，则将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层；
（5）苯完全反应生成硝基苯的理论产量为 ，所以硝基苯的产率为本实验所得到的硝基苯产率是
