第30讲常见的烃——甲烷、乙烯、苯第一部分：高考真题感悟1．（2020·天津·高考真题）关于的说法正确的是A．分子中有3种杂化轨道类型的碳原子B．分子中共平面的原子数目最多为14C．分子中的苯环由单双键交替组成D．与Cl2发生取代反应生成两种产物【答案】A【解析】A．—CH3的碳原子有4个σ键，无孤对电子，是sp3杂化，苯环上的碳原子有3个σ键，无孤对电子，是sp2杂化，—C≡CH的碳原子有2个σ键，无孤对电子，是sp杂化，因此分子中有3种杂化轨道类型的碳原子，故A正确；B．根据苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，甲烷中三个原子共平面，因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面)，故B错误；C．分子中的苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键，故C错误；D．与Cl2发生取代反应，取代甲基上的氢有一种产物，取代苯环上的氢有四种产物，因此取代反应生成五种产物，故D错误。综上所述，答案为A。2．（2016·全国·高考真题）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【答案】C【解析】由有机物结构简式可知有机物的分子式为，故A正确；B.异丙苯和苯均为分子晶体，异丙苯的相对分子质量比苯大，故分子间作用力强于苯，沸点比苯高，故B正确；C.分子中带有特殊标记的这五个原子构成四面体形，故四个带特殊标记的碳原子不在同一平面上，故C错误；D.异丙苯和苯的结构相似，分子组成上相差3个原子团，互为同系物，故D正确。答案选C。3．（2022·辽宁·高考真题）下列关于苯乙炔()的说法正确的是A．不能使酸性溶液褪色 B．分子中最多有5个原子共直线C．能发生加成反应和取代反应 D．可溶于水【答案】C【解析】根据苯环的性质判断可以发生氧化、加成、取代反应；根据碳碳叁键的特点判断可发生加成反应，能被酸性高锰酸钾钾氧化，对于共线可根据有机碳原子的杂化及官能团的空间结构进行判断；A．苯乙炔分子中含有碳碳三键，能使酸性溶液褪色，A错误；B．如图所示，，苯乙炔分子中最多有6个原子共直线，B错误；C．苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键，能发生加成反应，苯环上的氢原子能被取代，可发生取代反应，C正确；D．苯乙炔属于烃，难溶于水，D错误；故选答案C；4．（2011·上海·高考真题）下列物质能确定其为丙烯的是A．B．C．D．【答案】D【解析】A．其为乙烯，A项错误；B．可能是丙烯，也可能是环丙烷，B项错误；C．其组成比丙烯少一个氢原子，C项错误；D．为丙烯，D项正确。故答案为D。5．（2020·全国·高考真题）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【答案】D【解析】A．MPy只有1种芳香同分异构体，为苯胺，A错误；B．EPy中有两个饱和C，以饱和C为中心的5个原子最多有3个原子共面，所以EPy中所有原子不可能都共面，B错误；C．VPy含有杂环，和乙烯结构不相似，故VPy不是乙烯的同系物，C错误；D．反应②为醇的消去反应，D正确。答案选D。第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟一、选择题（每小题有一至二个正确选项，共12*5分）1．（2022·上海浦东新·一模）关于乙烯的说法错误的是A．能使溴水褪色 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．是石油分馏产物 D．分子中所有原子处于同一平面【答案】C【解析】A．乙烯中含有碳碳双键能与溴单质发生加成反应，从而使溴水褪色，故A正确；B．乙烯中的碳碳双键易被高锰酸钾氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；C．乙烯是石油裂解产物，不是分馏产物，故C错误；D．乙烯分子中六个原子处于同一平面上，故D正确；故选：C。2．（2021·上海·复旦附中一模）如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1：4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。下列说法正确的是A．一段时间后，水中有油状液体出现，为CCl4B．经过几个小时的反应后，U形管右端的液面升高C．若最终无甲烷剩余，且生成了等物质的量的四种有机取代物，则氯气的转化率为62.5%D．若将U形管中水换成饱和食盐水，则可以看到有白色沉淀先产生后消失【答案】C【解析】A．油状液体还可能为CH2Cl2或者CHCl3，甲烷的氯代物除了CH3Cl都是油状物体，故A错误；B．CH4与Cl2发生反应，左边气体分子数减小，压强减小，导致U形管右端的液面下降，故B错误；C．假设甲烷的物质的量为x，则n(Cl2)=4x，n(CH3Cl)=，n(CH2Cl2)=，n(CHCl3)=，则参与反应的Cl2的物质的量为+×2+×3+×4=，转化率为，故C正确；D．甲烷与氯气反应生成氯化氢，溶于水后，相当于溶质增加，使氯化钠析出，所以晶体不会析出，故D错误；故选C。3．（2020·安徽安庆·三模）乙烯喷泉实验装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是A．进行喷泉实验前，收集乙烯的圆底烧瓶需干燥B．为观察到明显的实验现象，待反应一段时间后，打开止水夹C．实验过程中，可观察到圆底烧瓶中液面上升、溶液褪色且分层D．胶头滴管中的试剂若换为溴水，吸收的乙烯量较少，难以观察到喷泉现象【答案】A【解析】A．乙烯难溶于水，圆底烧瓶不干燥不影响实验，A错误；B．从胶头滴管滴入溴的四氯化碳溶液，反应一段时间后，乙烯被充分吸收，有利于烧瓶内外产生较大压强差，便于观察到喷泉现象，B正确；C．乙烯充分被溴的四氯化碳溶液吸收后，打开止水夹，烧杯中溴水会进入圆底烧瓶，烧瓶中液面上升、溶液褪色且生成的1，2-二溴乙烷难溶于水而分层，C正确；D．胶头滴管中的试剂若换为溴水，溴在水中的溶解度较小，溴的量太少，吸收的乙烯也较少，烧瓶内外难以产生较大的压强差，无法看到喷泉现象，D正确；故选A。4．（2022·上海静安·一模）取一支大试管，用排饱和食盐水的方法收集4体积氯气，再通入1体积甲烷。把装有混合气体的试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽里，按如图装置实验。用高压汞灯的紫外线照射一段时间后，水槽中有白色晶体析出，试管内气体颜色逐渐变浅，管内液面上升，上方有少量白雾，内壁出现油状液滴。关于该实验的说法错误的是A．析出的白色晶体是氯化钠B．试管内壁出现的油状液滴应当是四氯化碳C．该实验生成的含氯有机产物可能不止一种D．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾【答案】B【解析】由题意可知，甲烷与氯气紫外线照射时发生取代反应生成氯化氢和有机取代产物，该反应为光敏反应，生成的有机取代产物可能为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，反应生成的氯化氢会与试管中的水蒸气形成盐酸小液滴，产生少量白雾，氯化氢溶于饱和食盐水，使溶液中氯化钠的溶解度减小，析出氯化钠白色晶体。A．由分析可知，水槽中析出的白色晶体是氯化钠，故A正确；B．由分析可知，试管内壁出现的油状液滴可能是不溶于水的二氯甲烷或三氯甲烷或四氯甲烷或两者及三者的混合物，故B错误；C．由分析可知，生成的有机取代产物可能为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，故C正确；D．由分析可知，反应生成的氯化氢会与试管中的水蒸气形成盐酸小液滴，产生少量白雾，故D正确；故选B。5．（2021·四川雅安·三模）下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是A．环己烷 B．乙醇 C．丙烯 D．苯乙烯【答案】D【解析】A．环己烷分子中有-CH2-结构，所有原子一定不共平面，故A不符合题意；B．乙醇分子中有CH3-和-CH2-结构，所有原子一定不共平面，故B不符合题意；C．丙烯分子中甲基中的氢原子与其他原子不在同一平面内，故C不符合题意；D．乙烯分子中所有原子共平面，苯乙烯相当于乙烯分子中的一个氢原子被苯基取代，苯环可以围绕单键旋转，故苯乙烯分子中所有原子可能共平面，故D符合题意；答案选D。6．（2022·天津·模拟预测）下列关于苯的说法错误的是A．苯的分子式为C6H6，既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴水褪色。B．苯分子为平面正六边形结构，其对位上的2个氢原子在一条直线上C．苯的二氯代物有3种D．在Fe做催化剂的条件下，苯可以和液溴发生取代反应生成溴苯【答案】A【解析】A．苯分子结构中无碳碳双键，故不能使酸性KMnO4溶液褪色；苯和溴水不反应，但是苯和溴水可以发生萃取而褪色，故A错误；B．苯具有平面正六边形结构，12个原子在同一平面上，对位上的4个原子在一条直线上，故B正确；C．苯有邻、间、对三种二氯代物，故C正确；D．在Fe做催化剂的条件下，苯可以和液溴发生取代反应生成溴苯，故D正确；故选A。7．（2022·河北·石家庄二中模拟预测）联苯类物质是一类重要的有机化工原料，几种联苯的结构如图所示：(联二苯)、(联三苯)、(联四苯)……下列说法错误的是A．联苯的组成通式为C6nH4n+2(n≥2的整数) B．联二苯的二氯代物有15种C．联三苯的所有原子可能处于同一平面 D．含有n个苯环的联苯最多能与3nmolH2加成【答案】BD【解析】A．假设苯环数目为n，则碳原子数目为6n，端基苯环上有5个氢原子，共有2个端基苯环，链内苯环上均有4个氢原子，氢原子数目为4n+2，故联苯的组成通式为C6nH4n+2(n≥2的整数)，选项A正确；B．2个氯原子处于同一苯环上时，2个氯原子有邻、间、对3种位置关系，对应的另外苯环分别有2种、3种、1种位置关系，该情况有2+3+1=6种，当2个氯原子分别处于2个苯环上时，如图对碳原子编号，第一个Cl处于左侧苯环1号位置，第2个氯原处于右侧苯环1、2、3号位置，第一个Cl处于左侧苯环2号位置，第2个氯原处于右侧苯环2、3号位置(2、1与1、2相同)，第一个Cl处于左侧苯环3号位置，第2个氯原处于右侧苯环3号位置(3、1与1、3相同、3、2与2、3相同)，该情况有3+2+1=6种，故符合情况的共有6+6=12种，选项B错误；C．苯环为平面结构，单键能旋转，故联三苯的所有原子可能处于同一平面，选项C正确；D．未给出联苯的物质的量，选项D错误；答案选BD。8．（2022·云南·二模）硝基苯在有机合成工业中有广泛应用，实验室利用苯和浓硝酸合成硝基苯并分离提纯的过程如下：反应→静置→分液→纯碱洗→水洗→干燥→蒸馏。下列说法错误的是A．反应时采用水浴加热B．分液使用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯C．纯碱洗的主要目的是除去未反应的酸D．蒸馏时硝基苯先从混合物中气化分离【答案】D【解析】A．苯和浓硝酸在浓硫酸催化、加热到50℃到60℃之间生成硝基苯和水，则反应时采用水浴加热可以使受热均匀，易控制反应温度的优点，A正确；B．分液是将互不相溶液体分离的方法，本题中分离水层和有机层用分液方法，分液用到分液漏斗和烧杯，B正确；C．分液获得的有机层会沾有硫酸、硝酸，纯碱能和硫酸、硝酸反应，故纯碱洗的主要目的是除去未反应的酸，C正确；D．蒸馏主要是将除去硝基苯中的苯，苯的沸点比硝基苯低，蒸馏时苯先从混合物中气化分离，D错误；答案选D。9．（2022·全国·模拟预测）室温下，将1L某气态烃与4L氧气混合，引燃后将生成的气体通过浓硫酸，剩余气体恢复至室温时体积变为2L，则该气体是：①乙烷；②乙烯；③乙炔；④甲烷A．只有② B．只有①②③ C．只有④ D．以上均不可能【答案】D【解析】设烃的通式为CxHy，燃烧通式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O，1LCxHy完全燃烧体积减小(1+x+-x)L，即1+=1L+4L-2L=3L，解得y=8，即烃分子中氢原子数为8，乙烷为C2H6，乙烯为C2H4，乙炔为C2H2，甲烷为CH4，所以均不符合要求，故选D。10．（2021·河北·石家庄市第二十七中学一模）用如图所示装置进行还原的实验，已知实验前称取的的质量为12g，下列说法错误的是A．D处有气泡冒出时，