认识有机化合物教案

第1节认识有机化合物石油和煤重要的烃

1．了解有机化合物中碳的成键特征。

2．了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。

3．了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。

4．掌握常见有机反应类型。

5．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。

甲烷、乙烯、苯的结构和性质

[知识梳理]

1．有机化合物

(1)有机化合物：是指含碳元素的化合物，但含碳化合物CO、CO2、碳酸及碳酸盐属于无机物。

(2)烃：仅含有碳、氢两种元素的有机物。

(3)烷烃：碳原子与碳原子之间以单键构成链状，碳的其余价键全部被氢原子饱和，这种烃称为饱和链烃，也称为烷烃。

2．甲烷、乙烯、苯的比较

烃甲烷乙烯苯

结构式

(或结构

简式)

结构特点碳原子间以单键结合

成链状，剩余的价键

被氢原子“饱和”

分子结构中含有碳碳双键

苯环含有介于碳碳单键

和碳碳双键之间的独特

的键

空间

构型

正四面体形平面形平面正六边形

物理性质无色气体，难溶于水

无色具有特殊气味的透

明液体，密度比水小，

难溶于水

化学性质①稳定性：与强酸、

强碱和强氧化剂等一

般不发生化学反应。

②燃烧反应的化学方

程式：CH4＋

2O2――→

点燃

CO2＋

2H2O。

③取代反应：在光照

条件下与Cl2反应生

成一氯甲烷的化学方

程式：CH4＋Cl2――→

光照

CH3Cl＋HCl，同时还

发生取代反应生成二

氯甲烷、三氯甲烷和

四氯化碳

①燃烧反应的化学方程式：

C2H4＋3O2――→

点燃

2CO2＋2H2O；

现象：火焰明亮且伴有黑烟。

②氧化反应：通入酸性KMnO4

溶液中，现象为溶液紫红色退

去。

③加成反应：通入溴的四氯化

碳溶液中，反应的化学方程式：

CH2==CH2＋

Br2――→CH2BrCH2Br；

现象：溶液颜色退去。

与H2反应的化学方程式：

CH2==CH2＋H2――→

催化剂

△

CH3CH3。

与HCl反应的化学方程式：

CH2==CH2＋HCl―→CH3CH2OH。

与H2O反应的化学方程式：

CH2==CH2＋H2O――→

一定条件

CH3CH2Cl

④加聚反应的化学方程式：

n CH2==CH2――→

引发剂

①稳定性：不能与酸性

KMnO4溶液反应，也不

与溴水(或溴的四氯化

碳溶液)反应。

②取代反应

a．卤代反应

苯与液溴发生溴代反应

的化学方程式为

。

b．硝化反应

化学方程式为

。

③加成反应

苯和H2发生加成反应的

化学方程式为

。

④燃烧反应

化学方程式：2C6H6＋

15O2――→

点燃

12CO2＋

6H2O；

现象：火焰明亮，带浓

烟

用途作燃料，制有机溶剂瓜果催熟剂，重要的化工原料重要的有机化工原料，作有机溶剂

(1)烷烃的结构与性质

通式C n H2n＋2(n≥1)

结构链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列；碳原子间以单键相连，其余价键均被氢原子饱和

特点一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构；1 mol C n H2n＋2含共价键的数目是(3n＋1)N A

物理性质

密度：随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)

①当碳原子数n ≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；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CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3称为正戊烷，(CH 3)2CHCH 2CH 3称为异戊烷，C(CH 3)4称为新戊烷。

[自我检测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)乙烯的结构简式为CH 2CH 2。( )

(2)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别。( )

(3)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同。( ) (4)苯不能使溴的四氯化碳溶液退色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键。( )

(5)标准状况下，1 mol 苯的体积为22.4 L 。( ) (6)丙烯和聚丙烯中组成元素的质量分数相同。( ) (7)用酸性KMnO 4溶液除去乙烷中的乙烯气体。( ) (8)乙烯使溴水和酸性KMnO 4溶液退色原理相同。( ) 答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× 2．下列物质与溴水混合： A ．CCl 4 B ．乙烯 C ．苯

D ．酒精

(1)出现液体分层的是________。

(2)发生化学反应而产生颜色变化的是________。 (3)属于加成反应的是________。

(4)若出现分层，下层为无色的是________。 答案：(1)ABC (2)B (3)B (4)BC

题组一 有机反应类型的判断 1．下列反应属于取代反应的是( ) ①CH 3CH===CH 2＋Br 2――→CCl 4

CH 3CHBrCH 2Br

②n CH 2===CH 2――→一定条件

③CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH

浓H 2SO 4

△

CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O

④C 6H 6＋HNO 3――→浓H 2SO 4

△C 6H 5NO 2＋H 2O ⑤

⑥2CH 3CH 2OH ＋O 2――→Cu

△2CH 3CHO ＋2H 2O ⑦纤维素最终水解生成葡萄糖 ⑧油脂的皂化反应 A ．③④⑦⑧ B ．①②③④ C ．⑤⑥⑦⑧

D ．③④⑥⑦

解析：选A 。①属于加成反应；②属于加聚反应；③酯化反应属于取代反应；④苯的硝化反应属于取代反应；⑤属于加成反应；⑥属于氧化反应；⑦属于取代反应；⑧属于取代反应。

2．(2016·高考全国卷Ⅱ，8，6分)下列各组中的物质均能发生加成反应的是( ) A ．乙烯和乙醇 B ．苯和氯乙烯 C ．乙酸和溴乙烷

D ．丙烯和丙烷

解析：选B 。乙烯中含碳碳双键，能发生加成反应，而乙醇不能发生加成反应，A 项错误；苯和氯乙烯中均含不饱和键，均能发生加成反应，B 项正确；乙酸和溴乙烷均不能发生加成反应，C 项错误；丙烯中含碳碳双键能发生加成反应，而丙烷不能发生加成反应，D 项错误。

3．下列关于有机物的认识正确的是( )

A ．C 2H 6与氯气发生取代反应、C 2H 4与HCl 发生加成反应均可得到纯净的C 2H 5Cl

B ．将甲烷和乙烯的混合气体通过盛有浓溴水的洗气瓶，即可提纯甲烷

C ．乙烯结构中含有碳碳双键，苯中不含有碳碳双键，但两者均可以发生加成反应

D ．苯使酸性KMnO 4溶液、溴水都能退色，发生的都是氧化反应

解析：选C 。乙烷(C 2H 6)与Cl 2发生取代反应得到各种氯代产物的混合物，A 错误；浓溴水具有挥发性，故混合气体通过盛有浓溴水的洗气瓶时，甲烷中又混有溴蒸气，B 错误；苯不能使酸性KMnO 4溶液退色，且苯能使溴水退色是由于苯萃取了溴水中的Br 2而不是发生了氧化反应，D 错误。

有机反应类型的判断方法

1．依据概念及所含官能团判断 (1)取代反应

取代反应的特点是“有上有下”，反应中一般有副产物生成；卤代、水解、硝化、酯化均属于取代反应。

(2)加成反应

加成反应的特点是“只上不下”，反应物中一般含碳碳双键、碳碳叁键、苯环等。

(3)氧化反应

主要包括有机物的燃烧，碳碳不饱和键被酸性KMnO4溶液氧化，葡萄糖(含醛基)与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应，醇的催化氧化等。

2．依据反应条件判断

(1)当反应条件是稀酸并加热时，通常为酯或糖类的水解反应。

(2)当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热，并有O2参加反应时，通常为醇的催化氧化。

(3)当反应条件为催化剂并有H2参加反应时，通常为碳碳双键、碳碳叁键、苯环的加成反应。

(4)当反应条件为光照且与卤素单质(Cl2或溴蒸气)反应时，通常为烷烃或烷烃基上的氢原子发生的取代反应。

(5)当反应条件为铁或FeX3作催化剂且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子被取代，发生取代反应。

题组二常见烃的结构和性质

4．下列有机物中，能跟溴水发生加成反应又能被酸性高锰酸钾溶液氧化的是() A．乙烯B．苯

C．甲苯D．乙烷

解析：选A。A项，乙烯分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之退色，能与溴水发生加成反应使之退色；B项，苯性质较稳定，和溴水、酸性高锰酸钾溶液均不反应；C项，甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之退色，但不能与溴水发生加成反应；D项，乙烷性质较稳定，和溴水、酸性高锰酸钾溶液均不反应。

5．下列叙述中，错误的是()

A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55～60 ℃反应生成硝基苯

B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷

C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2-二溴乙烷

D．甲苯与氯气在光照条件下反应主要生成2，4-二氯甲苯

解析：选D。根据苯、苯乙烯、乙烯和甲苯的性质分析各选项。A项，苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应，生成硝基苯；B项，苯乙烯的结构简式为，故可以在合适条件下与氢气发生加成反应生成；C项，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成Br—CH2—CH2—Br；D项，甲苯与氯气在光照条件下主要发生甲基

上的取代反应。

6．(2019·西安八校联考)在下列分子中，能够在同一个平面内的原子数最多的是() A．甲烷B．甲苯

C．乙烯D．CH2===CH—C≡CH

解析：选B。甲烷是正四面体结构，最多有3个原子在同一个平面内；甲苯中最多有

13个原子在同一个平面内；乙烯为平面结构，故有6个原子在同一个平面内；由于

是平面结构，—C≡C—是直线结构，故CH2==CH—C≡CH有8个原子在同一个平面内。

7．(2016·高考海南卷改编)工业上可由乙苯生产苯乙烯：

，下列说法正确的是(已知：CH3CH2OH―→CH2==CH2↑＋H2O为消去反应)()

A．该反应的类型为消去反应

B．乙苯的同分异构体共有三种

C．不可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯

D．乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7

解析：选A。该反应为转化为，取代基上的两个碳原

子上各脱去1个氢原子，属于消去反应，A项正确；乙苯的分子式为C8H10，含有苯环的乙苯的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯三种，乙苯还有其他类型的同分异构体，B项错误；乙苯不与Br2反应，而苯乙烯含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，使Br2/CCl4退色，故可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯，C项错误；乙苯为乙基取代苯环上的氢原子，最多有8个碳原子共面，苯乙烯中最多也有8个碳原子共面，D项错误。

碳的成键特征与同分异构体

[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4个电子，可与其他原子形成4个共价键，而且碳碳原子之间也能相互形成共价键；

(2)碳原子不仅可以形成单键，还可以形成双键或叁键；

(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支链。

2．同系物

(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

(2)烷烃同系物：分子式都符合C n H2n＋

2

，如CH4、CH3CH3、互为同系物。

(3)同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。

3．同分异构体

(1)具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。

(2)常见烷烃的同分异构体

甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体；丁烷的同分异构体有2种；戊烷的同分异构体有3种。

4．有机物结构的表示方法(以乙烯为例)

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、双键或叁键) 比例模型用不同体积的小球表示不同大小的原子

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)链状烃分子中的碳原子都在同一条直线上。()

(2)丙烯的结构简式为C3H6。()

(3)相对分子质量相同的有机物不一定是同分异构体。()

(4)最简式相同的有机物一定互为同分异构体。()

(5)同分异构体互为同系物。()

答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×

2．如图所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：

(1)A、B、C三者的关系是________。

(2)A的分子式为________，C的名称为________。

(3)写出C的同分异构体的结构简式：_______________________。

答案：(1)同系物(2)C2H6正丁烷

(3)

3．(2016·高考上海卷)轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯()

A．均为芳香烃

B．互为同素异形体

C．互为同系物

D．互为同分异构体

解析：选D。根据碳原子成键的四价原则可以判断出三元轴烯的分子式是C6H6，与苯的分子式相同，又由于它的结构与苯不同，所以二者互为同分异构体，故D项正确。

题组一有机物组成和结构的表示方法

1．下列化学用语正确的是()

A．甲烷的结构式：CH4

B．乙烷的结构简式：CH3CH3

C．四氯化碳的电子式：

D．丙烷的结构简式：C3H8

解析：选B。甲烷的结构式为；乙烷的结构简式为CH3CH3；CCl4的电子式为；丙烷的结构简式为CH3CH2CH3。

2．下列化学用语书写正确的是()

A．CH4分子的比例模型：

B．氯原子的结构示意图：

C．乙烷的结构式：

D．CS2的结构式：S==C==S

解析：选D。甲烷分子的比例模型为，故A错误；氯原子的结构示意图为，故B错误；乙烷的结构式为，故C错误。

题组二同分异构体数目的判断

3．四联苯的一氯代物有()

A．3种B．4种

C．5种D．6种

解析：选C。推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，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。

4．(2016·高考全国卷Ⅱ，10，6分)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)() A．7种B．8种

C．9种D．10种

解析：选C。C4H8Cl2可看作C4H10中的2个H被2个Cl取代得到的产物，C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2 2种同分异构体；2个Cl取代CH3CH2CH2CH3中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有2种和4种不同结构；2个Cl取代CH3CH(CH3)2中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有1种和2种不同结构。即符合条件的有机物共有9种。

同分异构体数目的判断方法

1．记忆法

(1)烷烃同分异构体数目：甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体，丁烷有2种，戊烷有3种，己烷有5种。

(2)甲烷、乙烷、新戊烷、苯的一卤代物只有1种。

(3)丙基(—C3H7)有2种，则丙烷的一氯代物、丙醇、丁酸均有2种。

(4)丁基(—C4H9)有4种，则丁烷的一氯代物、丁醇、戊酸均有4种。

2．等效氢法

(1)连接在同一碳原子上的氢原子为等效氢，如甲烷中只有一类氢原子。

(2)连接在同一碳原子上的甲基(—CH3)上的氢原子为等效氢，如新戊烷[C(CH3)4]中只有一类氢原子。

(3)处于对称位置的碳原子上的氢原子为等效氢，如苯分子为平面正六边形，为对称结构，分子中只有一类氢原子。

(4)有几类不同的等效氢，其一元取代产物就有几种。

3．先定后动法

(1)分析二元取代产物的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定一个Cl的位置，移动另一个Cl(定一动一法)，可得其同分异构体：

，共4种。

(2)分析二甲苯苯环上的一氯代物，可首先确定二甲苯有3种，然后在3种二甲苯上移动Cl，可得6种同分异构体：

、、(标号为Cl可连接的位置)。

煤、石油、天然气的综合利用

[知识梳理]

1．煤的综合利用

煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，除碳、氢元素外，还含有少量氧、氮、硫等元素。

(1)煤的干馏

①原理：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。

②煤的干馏产物

a．炉煤气：焦炉气、粗氨水、粗苯，b.煤焦油，c.焦炭。

(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C ＋H 2O(g)=====高温

CO ＋H 2。

(3)煤的液化

①直接液化：煤＋氢气――→催化剂高温

液体燃料。 ②间接液化：煤＋水――→高温

水煤气――→催化剂

高温甲醇等。 2．石油的综合利用 (1)石油的成分

石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主，还有少量氮、硫、磷、氧等。

(2)石油的加工 方法 过程

目的 分馏 把原油中各组分分离成沸点不同的分馏产物 获得各种燃料用油

裂化

把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量

小的烃

得到更多的汽油等轻质油

裂解

深度裂化，产物呈气态

得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

3.天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。 (2)天然气与水蒸气反应制取H 2 原理：CH 4＋H 2O(g)――→高温

催化剂

CO ＋3H 2。

题组 煤、石油、天然气的综合利用

1．(2016·高考海南卷)下列物质中，其主要成分不属于烃的是( ) A ．汽油 B ．甘油 C ．煤油 D ．柴油

答案：B

2．下列说法不正确的是( )

石油――

→①分馏产品――→②乙烯――→③

1，2－二溴乙烷

A ．石油主要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 答案：D

3．下列说法不正确的是 ( ) A ．通过煤的干馏可以获得焦炭 B ．通过煤的液化可以得到甲醇

C ．从溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法

D ．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来

解析：选D 。煤中不含有苯和甲苯，而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和甲苯。

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

名称 裂化

裂解

定义 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 在高温下，使具有长链的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃

目的

提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量

获得短链烃

4.9学生练习详解版

1．下列有机物的结构表示不正确的是( )

A．CH4的球棍模型示意图为

B．1-丁烯的键线式为

C．乙醇的结构式为

D．葡萄糖的最简式为CH2O

解析：选A。为甲烷的比例模型示意图，A错。

2．如图是常见四种有机物的填充模型示意图。下列说法正确的是()

A．甲能使酸性KMnO4溶液退色

B．乙可与溴水发生取代反应使其退色

C．丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键

D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应

解析：选C。甲表示甲烷，属于饱和烃，不能使酸性KMnO4溶液退色，A项错误；乙表示乙烯，能和溴水发生加成反应而使溴水退色，B项错误；丙表示苯，苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键，C项正确；丁表示乙醇，在浓硫酸的作用下可与乙酸发生取代反应生成乙酸乙酯，D项错误。

3．(2019·海口调研)下列四个反应中，属于消去反应的是()

解析：选D。A项为加成反应(或还原反应)，错误；B项为取代反应，错误；C项为加成反应，错误；D项为消去反应，正确。

4．(2019·福建五校联考)某有机物的结构简式为，与其互为同分异构体的是

()

解析：选D。该有机物的分子式为C8H8O2。的分子式为C7H6O2，A项错误；的分子式为C8H16O2，B项错误；的分子式为C8H6O3，C项错误；的分子式为C8H8O2，D项正确。

5．(2019·西安高三模拟)以下有关物质结构的描述正确的是()

A．甲苯分子中的所有原子可能共平面

B．分子中的所有原子可能共平面

C．乙烷分子中的所有原子可能共平面

D．二氯甲烷分子为正四面体结构

解析：选B。由于甲苯、乙烷分子中含—CH3，碳原子形成的四个键为空间四面体结构，所有原子不可能全部共面；苯和乙烯均为平面结构，故苯乙烯分子中的所有原子可能共平面；二氯甲烷分子中C—H键与C—Cl键不相同，故不可能为正四面体结构。

6．下列关于苯的叙述正确的是()

A．反应①为取代反应，有机产物与水混合后浮在上层

B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟

C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃

D．反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为一个苯分子含有三个碳碳双键

解析：选B。反应①为苯的溴代，生成的溴苯密度比水大，沉降在水底，A错误；反应③为苯的硝化，发生取代反应，生成的硝基苯为烃的衍生物，C错误；苯分子中无碳碳双键，D错误。

7．(2019·桂林一模)某烃的相对分子质量为86且不含支链，则该烃的含1个甲基的二氯

代物有( )

A ．4种

B ．5种

C ．8种

D ．9种

解析：选B 。由题意知86

14＝6…2，则该烃为饱和烃，分子式为C 6H 14，该烃不含支链，

为正己烷。正己烷分子的二氯代物含有一个甲基，说明有一个氯原子在链端，则符合条件的二氯代物共有5种。

8．在CH 3CHBrCH 2Br 中，若两个H 原子被氯原子取代后，可能的同分异构体有( ) A ．3种 B ．4种 C ．5种

D ．7种

解析：选C 。符合要求的同分异构体有

、

，共5种。

9．(2019·银川质检)下列对有机反应类型的描述不正确的是( ) A ．乙醇使酸性KMnO 4溶液退色，是因为发生了氧化反应

B ．将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色，是因为发生了取代反应

C ．乙烯使溴的四氯化碳溶液退色，是因为发生了加成反应

D ．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失，是因为发生了取代反应

解析：选B 。乙醇能被酸性KMnO 4溶液氧化而使溶液退色，A 项正确；将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色，是因为发生了萃取，B 项错误；乙烯含有碳碳双键，能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液退色，C 项正确；甲烷和氯气在光照条件下能发生取代反应，黄绿色消失，D 项正确。

10．(2018·高考全国卷Ⅱ)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( )

解析：选D。甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内气体颜色变浅，出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。

11．(2016·高考全国卷Ⅰ)下列关于有机化合物的说法正确的是()

A．2-甲基丁烷也称为异丁烷

B．由乙烯生成乙醇属于加成反应

C．C4H9Cl有3种同分异构体

D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物

解析：选B。2-甲基丁烷含有5个碳原子，也可称为异戊烷，A项错误；乙烯与水发生加成反应生成乙醇，B项正确；—C4H9有4种结构，故C4H9Cl(一氯丁烷)有4种同分异构体，C项错误；油脂不属于高分子化合物，D项错误。

12．下列化合物中同分异构体数目最少的是()

A．戊烷B．戊醇

C．戊烯D．乙酸乙酯

解析：选A。A．戊烷有3种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3和(CH3)4C。B．戊醇可看作C5H11—OH，而戊基(—C5H11)有8种结构，则戊醇也有8种结构，属于醚的还有6种。C．戊烯的分子式为C5H10，属于烯烃类的同分异构体有5种：CH2==CHCH2CH2CH3、CH3CH==CHCH2CH3、CH2==C(CH3)CH2CH3、CH2==CHCH(CH3)2、

，属于环烷烃的同分异构体有5种：、、、、。D．乙

酸乙酯的分子式为C4H8O2，其同分异构体(含和—O—)就有14种：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH、

HOCH2CH2CH2CHO、

。

13．青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)()

A．5种B．6种

C．7种D．8种

解析：选C。该有机物中有如图所示7种类型的氢原子，故一氯代物有

7种，C项正确。

14．(2019·东北三省四市模拟)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．CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃

D．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

解析：选D。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体，A项错误；C8H10有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯4种属于芳香烃的同分异构体，B项错误；CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，能生成2种一氯代烃，C项错误；符合条件的烷基有—CH2CH2CH3、

2种，每种烷基与甲基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，故所得产物有2×3

＝6种，D项正确。

15.有机化合物9，10-二甲基菲的结构如图所示。其苯环上七氯代物的同分异构体有()

A．8种B．5种

C．4种D．3种

解析：选C。苯环上共有8个H原子，根据“互补法”知，其苯环上七氯代物的数目与一氯代物的数目相同，为4种，C项正确。

16．(2016·高考全国卷Ⅲ)已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是()

A．异丙苯的分子式为C9H12

B．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．异丙苯和苯为同系物

解析：选C。异丙苯的结构简式为，其分子式为C9H12，A项正确。异丙苯的相对

分子质量大于苯，故其沸点比苯高，B项正确。异丙苯中苯环上直接连接异丙基，则分子中碳原子不可能都处于同一平面，C项错误。异丙苯与苯结构相似，分子组成上相差3个CH2原子团，和苯是同系物，D项正确。

17．(2016·高考北京卷)在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：

对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯

沸点/℃138 144 139 80

熔点/℃13 －25 －47 6

A．该反应属于取代反应

B．甲苯的沸点高于144 ℃

C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来

D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来

解析：选B。甲苯生成二甲苯和苯，可分别理解成甲苯中苯环上的氢被甲基取代、甲苯中的甲基被氢取代，A项正确；同系物中，碳原子数越多，沸点越高，所以甲苯的沸点应低于二甲苯，即低于138 ℃，B项错误；苯的沸点最低，可最先分离出来，C项正确；三种二甲苯间沸点相近，熔点差异大，将温度控制在稍低于13 ℃，对二甲苯结晶析出，D项正确。

18．下列有机物的同分异构体种类最多的是(不考虑立体异构)()

A．丙烷的一氯代物

B．甲苯的二氯代物

C．分子式为C4H11N且N原子只形成单键的有机物

D．分子式为C5H10O2且含有酯基的有机物

解析：选B。丙烷的一氯代物有2种，甲苯的二氯代物有10种，分子式为C4H11N且N 原子只形成单键的有机物有8种，分子式为C5H10O2且含有酯基的有机物有9种。综上所述，本题选B。

19．(2019·长沙四校一模)已知苯()分子有一类氢原子，其中二氯代物有3种，萘()分子有两类氢原子，其中二氯代物有10种，蒽()分子有三类氢原子，其中二氯代物有()

A．13种B．15种

C．18种D．20种

解析：选B。在确定二氯代物同分异构体的数目时，可先确定氢原子的种类，然后固定

一个氯原子，通过移动法找出可能的结构。苯的二氯代物有邻、间、对3种，由图、可知萘的二氯代物有10种，由图、、知蒽的二氯代物有15种。

20．(2017·高考全国卷Ⅰ)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是()

A．b的同分异构体只有d和p两种

B．b、d、p的二氯代物均只有三种

C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应

D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面

解析：选D。苯的同分异构体还有链状不饱和烃，如CH≡C—C≡C—CH2CH3、CH≡C—CH==CH—CH==CH2等，A项错误；d的二氯代物有6种，结构简式如下：

，B项错误；b为苯，不能与酸性高锰酸

钾溶液发生氧化反应，p是环烷烃，属于饱和有机物，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，C项错误；只有苯分子中所有原子共平面，d、p中均有碳原子与其他四个原子形成共价单键，不能共平面，D项正确。

21．(2019·福州四校高三联考)燃煤的过程中排放大量CO2、SO2、NO x以及固体颗粒物，对环境污染严重。请回答下列问题：

(1)将煤作为燃料常通过下列两种途径：

途径Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1<0 ①

途径Ⅱ：先制水煤气，后燃烧水煤气

C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH2>0 ②

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3<0 ③

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH4<0 ④

ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是_________________________________。

(2)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lg K)如表：

气化反应

lg K

700 K 900 K 1 200 K

C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g) i －2.64 －0.39 1.58 C(s)＋2H 2O(g)

CO 2(g)＋2H 2(g) ii

－1.67

－0.03

1.44

2900 K 时，反应CO(g)＋H 2O(g)

CO 2(g)＋H 2(g)的平衡常数的对数值(lg K )为__________。

(3)为了减少燃煤污染，可将煤燃烧产生的SO 2制成自发电池，其电池总反应为2SO 2＋O 2＋2H 2O===2H 2SO 4，该电池的负极反应式为_____________________________________。

用这种方法处理含SO 2废气的优点是________________________________________。 (4)新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中的SO 2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。亚硫酸铵又可用于燃煤烟道气脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式：___________________________________。

(5)用K 2CO 3溶液可吸收燃煤反应中生成的CO 2，常温下pH ＝10的K 2CO 3溶液中由水电离的OH －

的物质的量浓度为______________。常温下，0.1 mol ·L －

1KHCO 3溶液的pH>8，则溶液中c (H 2CO 3)________(填“>”“＝”或“<”)c (CO 2－

3)。

解析：(1)根据盖斯定律，由(②×2＋③＋④)/2可得①，则2ΔH 1＝2ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4。(2)依题表中数据可知，温度升高时，反应i 的lg K 增大，平衡正向移动，反应i 中H 2的产率增大。根据盖斯定律，由反应ii －反应i 得CO(g)＋H 2O(g)

CO 2(g)＋H 2(g)，900 K 时，

此反应的平衡常数K ＝10－

0.03

10－0.39＝100.36，则lg K ＝0.36。(3)2SO 2＋O 2＋2H 2O===2H 2SO 4，在此

反应中，SO 2被氧化生成H 2SO 4，通入SO 2的一极是负极，负极的电极反应式为SO 2＋2H 2O －2e －

===SO 2－

4＋4H ＋

。(4)NO 2与(NH 4)2SO 3反应时，NO 2是氧化剂，还原产物是N 2；(NH 4)2SO 3是还原剂，氧化产物是(NH 4)2SO 4。(5)常温下pH ＝10的K 2CO 3溶液中，c (H ＋

)＝1×10

－10

mol ·L

－1

，c (OH －

)＝1×10－

4mol ·L －

1，K 2CO 3溶液中的OH －

就是由水电离产生的。KHCO 3溶液显

碱性，说明HCO －

3的水解能力大于其电离能力，故c (H 2CO 3)>c (CO 2－

3)。

答案：(1)2ΔH 1＝2ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4 (2)增大 0.36

(3)SO 2＋2H 2O －2e －

===SO 2－

4＋4H ＋

减少环境污染，获得副产品H 2SO 4，获得电能 (4)4(NH 4)2SO 3＋2NO 2===4(NH 4)2SO 4＋N 2 (5)1×10－

4mol ·L －1 >