高中化学【统考版】一轮复习学案9.1重要的烃化石燃料

第1讲重要的烃化石燃料[考纲要求]1．了解有机化合物中碳的成键特征。2.了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机化合物的同分异构体。3.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。4.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要应用。5.了解常见高分子材料的合成及重要应用。考点一甲烷、乙烯、苯知识梳理1.有机化合物和烃(1)有机化合物：含有________的化合物。(2)烃①定义：仅含有________两种元素的化合物。②代表物：甲烷、乙烯、苯分别是________、________和________的代表物。2．甲烷、乙烯和苯的结构与物理性质比较甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式________________________结构特点只含________的饱和烃含________的不饱和链烃环上碳碳键相同，是介于__________________之间的特殊的键立体构型__________________________物理性质无色气体，难溶于水无色液体，难溶于水，密度比水小3.甲烷、乙烯、苯的化学性质(1)甲烷(2)乙烯(3)苯[思考]制备一氯乙烷有以下两种方案：①乙烷和Cl2在光照条件下发生取代反应；②乙烯和HCl发生加成反应。采用方案________更好，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[判断](正确的打“√”，错误的打“×”)(1)甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一反应类型()(2)乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键()(3)二氯甲烷有两种结构说明甲烷是正四面体分子()(4)1mol甲烷和1mol氯气发生取代反应生成的有机产物只有CH3Cl()(5)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明苯不能发生氧化反应()(6)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯()(7)包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃()(8)一定条件下，苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯和苯磺酸的反应都属于取代反应()(9)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别()[提醒]乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2。因此可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯，但不可用于除去甲烷中的乙烯。2对点速练练点一有机物的表示方法1．下列化学用语正确的是()A．结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷B．丙烷分子的比例模型：C．甲烷分子的球棍模型：D．乙烷的电子式：2．下列化学用语表达不正确的是()①丙烷的球棍模型②丙烯的结构简式为CH3CHCH2③的化学式为C8H12④与C8H8一定表示同一种物质A．①②B．①③C．③④D．②④方法总结有机物的“7种”表示方法种类实例含义分子式C2H4用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目电子式用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子结构式①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型结构简式CH2=CH2结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)球棍模型小球表示原子，短棍表示价键(单键、双键或三键)比例模型用不同体积的小球表示不同大小的原子键线式碳碳键用线段来表示，拐点或端点表示碳原子，碳原子上的氢原子不必标出，其他原子或其他原子上的氢原子都要标出练点二甲烷、乙烯、苯的结构与性质3．下列关于有机化合物的认识中正确的是()A．甲烷和苯均能使酸性KMnO4溶液褪色B．苯使溴水褪色是因为发生了氧化反应C．苯和液溴在FeBr3催化作用下进行反应，反应类型为取代反应D.甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应，反应类型相同4．下列对有机物结构或性质的描述中错误的是()A．将溴水加入苯中，溴水的颜色变浅，这是由于发生了加成反应B．苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键C.乙烷和丙烯的物质的量共1mol，完全燃烧生成3molH2OD.一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应练后归纳烃的常见反应类型(1)取代反应：①烷烃、苯及其同系物发生的卤代反应；②苯及其同系物发生的硝化反应。(2)加成反应：不饱和烃与X2(X代表F、Cl、Br、I)、H2、HX、H2O等发生的加成反应。(3)加聚反应：烯烃发生的加聚反应。(4)氧化反应：①燃烧反应；②被酸性KMnO4溶液氧化。练点三烃的性质实验判断5．能通过化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()A．苯B．氯化铁C．乙烷D．乙烯6．使用一种试剂就能鉴别出来的是()A．苯、甲苯、己烯B．甲苯、己烯、四氯化碳C．己烯、汽油、苯D．苯、甲苯、二甲苯7．取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是()A．反应过程中试管内黄绿色逐渐消失，试管壁上有油珠产生B．甲烷和Cl2反应后的产物有4种C．盛放饱和食盐水的水槽底部不会有晶体析出D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管8．某兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸，设计如图装置，下列说法错误的是()A.实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷B．装置B有均匀混合气体、控制气流速率、干燥混合气体等作用C.装置C经过一段时间的强光照射后，生成的有机物有4种D．从D中分离出盐酸的方法为过滤考点二同系物同分异构体1知识梳理1.有机物中碳原子的成键特征(1)碳原子的最外层有____个电子，可与其他原子形成4个____键，而且碳碳原子之间也能相互形成____键。(2)碳原子不仅可以形成____键，还可以形成____键和____键。(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳环，碳链或碳环上还可以连有____。2．同系物(1)定义：____相似，在分子组成上相差______________原子团的物质互称为同系物。(2)同系物的化学性质____，物理性质呈现一定的递变规律。3．烷烃同系物(1)烷烃的结构与性质通式CnH2n＋2(n≥1)结构链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列；碳原子间以单链相连，其余价键均与氢原子相连特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1molCnH2n＋2含共价键的数目是(3n＋1)NA物理性质密度：随着分子中的碳原子数的增加而增大，但都小于水的密度熔沸点：随分子中的碳原子数的增加而升高状态：气态→液态→固态，碳原子数小于5的烷烃常温下呈气态化学性质取代反应；氧化反应(燃烧)；分解反应(高温裂解)(2)烷烃的习惯命名法①当碳原子数n≤10时，用__________________表示；当n>10时，用汉字数字表示。②当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4称为新戊烷。4．同分异构体(1)定义：具有相同的________，但具有不同________的化合物。(2)常见烷烃的同分异构体甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象；丁烷的同分异构体有________种；戊烷的同分异构体有________种。[判断](正确的打“√”，错误的打“×”)(1)正丁烷和异丁烷具有相同的物理性质()(2)正戊烷和异戊烷具有相同的化学性质()(3)同系物的分子式相同，分子中碳原子的连接方式不同()(4)己烷共有4种同分异构体，它们的熔沸点各不相同()(5)C4H9Cl有3种同分异构体()(6)异丙苯和苯为同系物()(7)乙苯的同分异构体共三种()(8)的一溴代物和CH3CHCH2CH3CH3的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)()[提醒]烷烃同分异构体的书写技巧(以C6H14为例)第一步：将分子中全部碳原子连成直链作为母链C—C—C—C—C—C第二步：从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种：不能连在①位和⑤位上，否则会使碳链变长，②位和④位等效，只能用一个，否则重复。第三步：从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，两甲基的位置依次相邻、相同，此时碳骨架结构有两种：②位或③位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。2对点速练练点一同系物的结构与性质1．有4种碳骨架如下的烃。下列说法正确的是()①a和d是同分异构体②b和c是同系物③a和d都能发生加聚反应④只有b和c能发生取代反应A．①②B．①④C．②③D．①②③2．由乙烯推测丙烯(CH2=CH—CH3)的结构或性质正确的是()A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．不能在空气中燃烧C．能使溴水褪色D．与HCl在一定条件下能加成只得到一种产物3．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是()A．异丙苯的分子式为C9H12B．异丙苯的沸点比苯高C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D．异丙苯和苯互为同系物方法总结同系物的判断方法“一差二同”：通式相同，官能团的种类数目相同；分子组成上至少相差一个CH2原子团。如：①CH2=CH2与通式相同，官能团不同，二者不是同系物。②CH3CH2CH2CH3与二者不相差一个或多个CH2，不是同系物。③的环数不同，且不相差n个CH2原子团，不是同系物。练点二同分异构体判断4．分子式为C7H8，分子中含有苯环的烃的一氯代物有()A．3种B．4种C．5种D．7种5．下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是()A．戊烷有2种同分异构体B．C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种D．CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃6．已知：①②③的分子式均为C8H8，下列说法正确的是()A．①的三氯代物与五氯代物的同分异构体数目相同B．①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．②分子中所有原子一定在同一平面内D．仅从碳的四价考虑，①的同分异构体只有②和③微专题·大素养17同分异构体的四种分析方法一、基团连接法记住一些常见有机物或基团的异构体数目，如甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体，丁烷有2种同分异构体，戊烷有3种同分异构体。可利用常见有机物或基团的异构体数目来推断其他有机物的同分异构体数目，如丙基有2种结构，则丙醇有2种结构，一氯丙烷有2种结构；丁基有4种结构，则丁醇有4种结构，戊酸有4种结构。[例1]某有机物分子式为C5H10O3，与饱和NaHCO3溶液反应放出气体体积与同等状况下与Na反应放出气体体积相等，该有机物的同分异构体有(不含立体异构)()A．9种B．10种C．11种D．12种[练1]分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)()A．3种B．4种C．5种D．6种二、换位思考法将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考。如乙烷分子中共有6个H原子，若有一个氢原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构。[例2]物质A的分子式为C12H12，结构简式如图，已知苯环上的二溴代物有9种同分异构体，由此推测A的苯环上的四溴代物的同分异构体数目有()A．9种B．10种C．11种D．12种三、拆分法酯可拆分为合成它的羧酸和醇(酚)。若已知羧酸有m种同分异构体，醇有n种同分异构体，则该酯的同分异构体有m×n种。而羧酸和醇的同分异构体可用等效氢法确定。以C5H10O2为例，推导其属于酯的同分异构体数目：甲酸丁酯(HCOOC4H9)同分异构体有1×4＝4种；乙酸丙酯(CH3COOC3H7)同分异构体有1×2＝2种；丙酸乙酯(C2H5COOC2H5)同分异构体有1×1＝1种；丁酸甲酯(C3H7COOCH3)同分异构体有2×1＝2种。因此，分子式为C5H10O2的有机物，其属于酯的同分异构体共有9种。[例3]芳香化合物C9H10O2能与NaHCO3溶液反应生成CO2，其可能的结构共有(不含立体异构)()A．11种B．12种C．13种D．14种[练2]分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到酸和醇的相对分子质量相同，符合此条件的酯的同分异构体数目为()A．4种B．8种C．10种D．16种四、等效氢法即有机物分子中有几种氢原子，其一元取代物就有几种。等效氢的判断方法有：①同一碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。[例4]四联苯的一氯代物有()A．3种B．4种C．5种D．6种[练3]芳香类化合物C8H8O2，能与NaHCO3反应生成CO2，该芳香类化合物连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有(不含立体异构)()A．15种B．16种C．17种D．18种考点三化石燃料的综合利用1知识梳理1.煤：(1)组成(2)综合利用①煤的干馏把煤________________使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的__________变化过程。②煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为________________________________________________________________________。③煤的液化Ⅰ.____液化：煤＋氢气eq\o(→,\s\up13(催化剂),\s\do12(高温))液体燃料Ⅱ.____液化：煤＋水eq\o(→,\s\up13(高温))水煤气eq\o(→,\s\up13(催化剂),\s\do12(高温))甲醇等2．天然气：(1)组成天然气的主要成分是____，它是一种____的化石燃料，更是一种重要的化工原料。(2)天然气与水蒸气反应制取H2：原理：________________________________________________。3．石油：(1)组成：石油主要是由多种__________组成的混合物。所含元素以碳、氢为主，还有少量N、S、P、O等。(2)石油加工。4．高分子材料的合成及应用(1)三大合成材料：________、________、________。(2)聚合反应合成聚乙烯的化学方程式：________________，单体为________，链节为________，聚合度为________。(3)完成下列反应的化学方程式①nCH2=CHCleq\o(→,\s\up13(催化剂))____________；②eq\o(→,\s\up13(催化剂))____________。[判断](正确的打“√”，错误的打“×”)(1)煤气的主要成分是丁烷()(2)石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物()(3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素()(4)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物()(5)裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料()(6)甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到()(7)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装()(8)常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点()(9)汽油与水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴()(10)煤的气化和液化都是化学变化()(11)石油裂解的主要目的是得到短链不饱和烃()(12)石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物()[提醒](1)煤的干馏、气化、液化，石油的裂化、裂解都属于化学变化；石油的分馏属于物理变化。(2)直馏汽油中不含不饱和烃，可用作卤素单质的萃取剂，而裂化汽油中含不饱和烃，易与卤素单质发生加成反应，故不能用作卤素单质的萃取剂。2对点速练练点一煤、石油、天然气的加工利用1．化学与科学、技术、社会、环境等密切相关。下列说法不正确的是()A．乙烯可作为水果的催熟剂B．煤中含有苯、甲苯和粗氨水，可通过干馏得到上述产品C．石油的裂解可得到甲烷、乙烯、丙烯等重要化工原料D.海底可燃冰开发不当释放出的甲烷会造成温室效应的加剧2．下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是()A．煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程B．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程C．天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇D．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物3．下列说法不正确的是()eq\x(石油)eq\o(→,\s\up13(①))eq\x(分馏产品)eq\o(→,\s\up13(②))eq\x(乙烯)eq\o(→,\s\up13(③))eq\x(1，2－二溴乙烷)A．石油是由烃组成的混合物B．①主要发生物理变化C．②是石油的裂化、裂解D．③属于取代反应练点二合成材料的认识4．下列有关高分子化合物的说法正确的是()A．聚乙烯塑料的结构中含有双键，能使溴水褪色B．由CH2=CH—COOCH3合成的聚合物为CH2—CH—COOCH3C．聚乙炔树脂CH=CH为碳原子之间以单双键交替结合的链状结构D．氯乙烯制取聚氯乙烯树脂的反应为5．保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜则不能直接接触食品，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是()A．PE、PVC都属于链状高分子化合物，受热易熔化B．PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色C．焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体如HClD．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染练后归纳化学中的“三馏”“两裂”比较(1)化学中的“三馏”名称干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下使物质分解根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离与蒸馏原理相同产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点相近的各组分组成的混合物变化类型化学变化物理变化物理变化(2)化学中的“两裂”名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃本讲真题研练1．[2020·全国卷Ⅱ，10]吡啶()是类似于苯的芳香化合物。2­乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是()A.MPy只有两种芳香同分异构体B.EPy中所有原子共平面C.VPy是乙烯的同系物D.反应②的反应类型是消去反应2．[2020·浙江1月，7]下列说法不正确的是()A.168O和188O互为同位素B.金刚石和石墨互为同素异形体C.互为同系物D.CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体3．[2019·全国卷Ⅰ，8]关于化合物2­苯基丙烯()，下列说法正确的是()A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯4．[2019·全国卷Ⅲ，8]下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是()A.甲苯B．乙烷C.丙炔D．1，3－丁二烯5．[2019·浙江4月，16]下列表述正确的是()A.苯和氯气生成C6H6Cl6的反应是取代反应B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2C.等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3ClD.硫酸作催化剂，CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有18O6．[2019·浙江4月，10]下列说法正确的是()A.18O2和16O3互为同位素B.正己烷和2，2­二甲基丙烷互为同系物C.C60和C70是具有相同质子数的不同核素D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体7．[2018·全国卷Ⅱ，9]实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()8．[2018·全国卷Ⅲ，9]苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是()A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯9．[2018·全国卷Ⅰ，11]环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是()A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种C.所有碳原子均处同一平面D生成1molC5H12至少需要2molH210．[2017·北京卷，9]我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：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2－甲基丁烷第1讲重要的烃化石燃料考点一1知识梳理1．（1）碳元素（2）碳、氢烷烃烯烃芳香烃2．CH4CH2=CH2碳氢单键碳碳双键碳碳单键与碳碳双键正四面体形平面形平面形3．（1）溴水酸性KMnO4溶液CH4＋2O2eq\o(→,\s\up13(点燃))CO2＋2H2OCH4＋Cl2eq\o(→,\s\up13(光))CH3Cl＋HClCH2Cl2CHCl3CCl4（2）酸性KMnO4溶液CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br（1，2－二溴乙烷）CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up13(催化剂),\s\do12(△))CH3CH2ClCH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up13(催化剂),\s\do12(△))CH3CH2OHnCH2=CH2eq\o(→,\s\up13(催化剂),\s\do12(△))CH2—CH2（3）思考答案：②乙烯与HCl的加成反应产物只有一种，而乙烷与Cl2的取代反应产物是多种氯代烷的混合物判断答案：（1）×（2）×（3）×（4）×（5）×（6）×（7）×（8）√（9）√2对点速练1．解析：（CH3）2CHCH3只表示异丁烷，A错误；B项给出的是丙烷的球棍模型，错误；C项给出的是甲烷的比例模型；D项为乙烷的电子式，正确。答案：D2．解析：②未体现官能团；④C8H8的结构有多种，如是其中的一种。答案：D3．解析：甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；苯将溴从溴水中萃取出来是物理变化，B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，乙烯与氯气发生的是加成反应，D项错误。答案：C4．解析：将溴水加入苯中，由于溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度大，故发生萃取，水层颜色变浅，是物理变化，A项错误；苯分子中不存在碳碳单键、碳碳双键，而是存在一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，B项正确；乙烷和丙烯的每个分子中都含有6个氢原子，1mol混合物中含6mol氢原子，完全燃烧生成3molH2O，C项正确；苯环上的氢原子在催化剂作用下能被氯原子取代，苯环侧链上的氢原子在光照时可被氯原子取代，D项正确。答案：A5．解析：乙烯能与溴水发生加成反应，与酸性KMnO4发生氧化反应。苯、乙烷和氯化铁都不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应。答案：D6．解析：烃难溶于水，密度比水小；CCl4难溶于水，密度比水大。B项可用溴水鉴别，甲苯萃取溴后，上层为橙红色，己烯使溴水褪色，四氯化碳萃取溴后，下层为橙红色，正确。答案：B7．答案：A8．解析：A项，制备氯气时先在烧瓶中加二氧化锰，再通过分液漏斗加浓盐酸，然后加热，实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷，正确；B项，生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥的作用，正确；C项，装置C经过一段时间的强光照射后，甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机物，正确；D项，D装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液的方法分离，错误。答案：D考点二1知识梳理1．（1）4单单（2）单双三（3）支链2．（1）结构一个或若干个CH2（2）相似3．（2）甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸4．（1）分子式结构（2）23判断答案：（1）×（2）×（3）×（4）×（5）×（6）√（7）×（8）√2对点速练1．解析：由图可知a为2­甲基丙烯（CH3）2C=CH2，分子式为C4H8；b为新戊烷C（CH3）4，分子式为C5H12；c为2­甲基丙烷（CH3）3CH，分子式为C4H10；d为环丁烷，分子式为C4H8。故可知①②正确；d不能加聚，故③错；a、d也能发生取代，故④错。选A。答案：A2．解析：丙烯与乙烯具有相同的官能团“”，具有与乙烯类似的化学性质，故C正确；丙烯与HCl加成时产物有两种，D不正确。答案：C3．解析：A项，异丙苯的分子式为C9H12，正确；B项，异丙苯的相对分子质量比苯大，故其沸点比苯高，正确；C项，由于异丙基与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子，而饱和碳原子为四面体构型，故饱和碳原子和与其相连的三个碳原子一定不在同一平面上，错误；D项，异丙苯与苯结构相似，在组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，正确。答案：C4．解析：依据信息可知该烃为，该有机物中等效氢为4种，分别为，其一氯代物有4种。答案：B5．解析：A项，戊烷有3种同分异构体；B项，有、4种同分异构体；C项，丙基的同分异构体有2种，所以取代苯环上的氢原子分别得到邻、间、对各3种同分异构体，共6种，正确；D项，光照条件下的取代反应，得到2种一氯代物。答案：C6．解析：A.①②③的分子式均为C8H8，它们的三氯代物的分子式为C8H5Cl3，五氯代物的分子式为C8H3Cl5，用换元法，五氯代物中H相当于三氯代物中Cl，五氯代物中Cl相当于三氯代物中H，它们的三氯代物与五氯代物的同分异构体数目相同，故A项正确；B.①中只有饱和键，①不能使酸性KMnO4溶液褪色，②③中都含有碳碳双键，②③均能使酸性KMnO4溶液褪色，故B项错误；C.②中苯基和乙烯基通过碳碳单键相连，苯基中与苯环碳原子直接相连的原子共平面（联想苯的结构），乙烯基中与碳碳双键直接相连的原子共平面（联想乙烯的结构），由于单键可以旋转，苯基的平面与乙烯基的平面不一定共平面，C项错误；D.仅从碳的四价考虑，①的同分异构体不是只有②和③，还有CH≡CCH=CHCH=CHCH=CH2等，D项错误。答案：A微专题·大素养⑰[例1]解析：分子式为C5H10O3与饱和NaHCO3溶液反应能放出气体，说明含有羧基，且1molC5H10O3与足量钠反应放出1mol气体，说明分子中含有羟基，可看作—OH取代C4H9—的H原子，C4H9—有4种，分别为CH3CH2CH2CH2—（4种）、CH3CH（CH3）CH2—（3种）、CH3CH2CH（CH3）—（4种）、C（CH3）3—（1种），共12种。故选D。答案：D[练1]解析：由该有机物的分子式及其能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体这一性质可知，该有机物属于饱和一元羧酸，其分子组成可表示为C4H9—COOH，丁基（C4H9—）有4种结构，所以该有机物有4种同分异构体，B项正确。答案：B[例2]解析：苯环上的四溴代物可以看作苯环六溴代物其中2个溴原子被2个H原子取代，故四溴代物与二溴代物同分异构体数目相同，由于二溴代物有9种同分异构体，故四溴代物的同分异构体数目也为9种。答案：A[例3]解析：该有机物能与NaHCO3发生反应产生CO2，说明含有羧基—COOH，取代基为正丙酸基时，1种；取代基为异丙酸基，1种；取代基为羧基、—CH2—CH3，有邻、间、对3种；取代基为乙酸基、—CH3，有邻、间、对3种；取代基为—COOH、—CH3、—CH3，甲基为邻位，2种；间位，3种；对位1种；符合条件的总共有14种。故答案选D。答案：D[练2]解析：C9H18O2的相对分子质量为158，水解生成的醇和羧酸的平均相对分子质量为158+182＝88，因生成的醇和羧酸相对分子质量相等，故它们的相对分子质量均为88，因此分别为戊醇和丁酸；因正戊烷的一个氢原子被羟基取代有3种同分异构体，异戊烷的一个氢原子被羟基取代有4种同分异构体，而新戊烷的一个氢原子被羟基取代只有1种醇，共8种，而丁酸只有2种同分异构体，故符合条件的酯为8×2＝16答案：D[例4]解析：考查有机物的结构、等效氢的判断，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，根据上下对称、左右对称可知，四联苯的等效氢原子有5种，因为有几种不同化学环境的氢原子，就可以经氯代后生成几种同分异构体，因此其一氯代物的种类为5种。答案：C[练3]解析：芳香类化合物C8H8O2，不饱和度为（2×8＋2－8）/2＝5，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，含羧基和苯环，可能含有1个侧链，侧链为—CH2COOH，也可能含有两个侧链，侧链为—COOH，—CH3，有邻、间、对三种，，该芳香类化合物连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物分别有：4、5、5、3，共17种，故选C。答案：C考点三1知识梳理1．（1）有机物无机物C少量H、O、N、S（2）隔绝空气加强热物理、化学C＋H2O（g）eq\o(=,\s\up13(高温))CO＋H2直接间接2．（1）甲烷清洁（2）CH4＋H2O（g）eq\o(→,\s\up13(高温),\s\do12(催化剂))CO＋3H23．（1）碳氢化合物4．（1）塑料合成橡胶合成纤维（2）nCH2=CH2eq\o(→,\s\up13(催化剂))CH2—CH2CH2=CH2—CH2—CH2—n（3）判断答案：（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×（7）×（8）√（9）×（10）√（11）√（12）×2对点速练1．解析：乙烯是一种植物生长调节剂，可以催熟水果，A项正确；煤干馏可以得到苯、甲苯和粗氨水，但本身不含这些物质，B项错误；石油裂解是在高温下把长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃，可以获得甲烷、乙烯、丙烯等化工原料，C项正确；可燃冰为甲烷的水合物，开发不当会加剧温室效应，D项正确。答案：B2．解析：煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热使之分解的过程，A项错误；煤的气化是碳与水蒸气发生化学反应，生成水煤气的过程，B项错误；石油分馏可得到石油气、汽油、煤油、柴油和重油等，D项错误。答案：C3．解析：石油是由多种烃组成的混合物，A正确；①为石油的分馏，发生物理变化，B正确；石油分馏产品获得气态烃乙烯需经过石油的裂化和裂解，C正确；由乙烯得1，2－二溴乙烷发生反应为CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br，属于加成反应，D错。答案：D4．解析：聚乙烯的结构为CH2—CH2，不含碳碳双键，不能使溴水褪色，A项错误；由CH2=CH—COOCH3合成的聚合物为，B项错误；聚乙炔的链节的结构为—CH=CH—，碳原子之间以单双键交替结合，C项正确；氯乙烯制取聚氯乙烯树脂的反应为，D项错误。答案：C5．解析：聚氯乙烯是氯乙烯单体通过加聚反应而制备的，氯乙烯中含有氯原子，不是烃，而是烃的衍生物，B项错误。答案：B本讲真题研练1．解析：A项，MPy的分子式为C6H7N，如果其同分异构体结构中有苯环，则取代基只能是氨基，只有一种同分异构体，即，错误；B项，EPy中含有—CH2—，具有类似于甲烷中碳原子和氢原子的空间位置关系，所有原子不可能共面，错误；C项，乙烯是一种单烯烃，乙烯的同系物中只能含有一个碳碳双键，分子组成相差一个或若干个CH2原子团，由VPy的化学组成可知其不是乙烯的同系物，错误；D项，比较EPy和VPy的结构可知，反应②是醇的消去反应，正确。答案：D2．解析：本题考查“四同”概念。邻甲基苯酚属于酚类，邻甲基苯甲醇属于醇类，两者结构不相同，不是同一类物质，不互为同系物，C错误；168O和188O互为同位素，A正确；金刚石和石