第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第1课时 乙烯
对点训练
知识点一 乙烯的结构
1.下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是空间平面结构 D.乙烯的结构简式为CH2CH2 2.关于乙烯的描述错误的是( ) A.乙烯是最简单的烯烃
B.分子中的所有原子都在同一平面上 C.碳碳双键的活泼性强于碳碳单键 D.乙烯不能发生取代反应 知识点二 乙烯的性质
3.下列说法中,错误的是( )
A.无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同 D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
4.以乙烯为主要原料合成某些有机物的路线如图L3-2-1所示:
图L3-2-1
下列有关说法正确的是( ) A.X的结构简式为CH3OCH3 B.反应①②均为加成反应 C.反应③为取代反应
D.乙烯、聚乙烯均能使溴水褪色
5.下列物质不可能是乙烯加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br 6.下列有关说法不正确的是( )
A.由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2n
B.乙烯的电子式为
C.从乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂
D.乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高 7.下列关于乙烯用途的叙述中,错误的是( ) A.利用乙烯可生成聚乙烯塑料 B.可作为植物生长的调节剂
C.是替代天然气作为燃料的理想物质 D.农业上用作水果催熟剂
8.将0.1 mol两种气体烃组成的混合气完全燃烧后得3.36 L(标准状况下)CO2和3.6 g水,对于组成判断正确的是( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烯 C.一定没有甲烷 D.一定有乙烷 能力提升
9.1 mol乙烯与氯气完全加成,再与氯气彻底取代,两个过程共用氯气( ) A.1 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol
10.将29.5 g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后,溴水增重7 g,则混合气体中乙烯的体积分数是( )
A.75% B.50% C.30% D.25%
11.由乙烯推测丙烯(CH3CH===CH2)的结构和性质正确的是( ) A.分子中3个碳原子在同一直线上 B.分子中所有原子在同一平面上 C.与氯化氢加成只生成一种产物 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
12.烷烃是单烯烃R和H2发生加成反应后的产物,
则R可能的结构有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种 13.如图L3-2-2是石蜡在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验,完
成下列问题。
图L3-2-2
(1)B中溶液褪色,是因为乙烯被____________。 (2)C中发生反应的化学方程式为____________。
(3)在D处点燃前必须进行的操作是________________,乙烯燃烧时的现象是___________。
14.某化学兴趣小组在实验室探究乙烯的性质,请回答下列问题:
(1)甲同学进行甲烷、乙烯燃烧的对比实验,发现二者燃烧时火焰均________,但________燃烧时伴有黑烟,其原因是_____________。
(2)乙同学将乙烯通入到紫色高锰酸钾酸性溶液中,可以观察到____________,乙烯发
生的反应类型为______________。
(3)丙同学将乙烯通入到溴的四氯化碳溶液中,可以观察到_________,化学方程式为________。
(4)能使溴的四氯化碳溶液褪色,但褪色原理与乙烯不同的物质还有哪些?__________________。
15.在120 ℃、1.01×105 Pa的条件下,将由烃A和最简单的烯烃B组成的2 L混合气体与足量的氧气混合并点燃使A、B完全燃烧。恢复到原来的温度和压强时测得生成了4 L二氧化碳和4.8 L水蒸气。
(1)求A和B的结构简式。
(2)计算B在A、B混合气体中所占的体积分数。 16.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图L3-2-3所示:
图L3-2-3
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母,下同)。 (2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa条件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
17.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图L3-2-4所示的一系列化学反应,其中
①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题:
图L3-2-4
(1)写出A、B、C、D、E的结构简式:A________________,B______________,C____________,D______________,E______________。
(2)写出②、⑤两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②__________________________________________,反应类型________。
⑤________________________________________________,反应类型________。
18.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇(C2H5OH)和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计图L3-2-5所示实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列
问题:
图L3-2-5
(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是(填字母):①________,②________,③________,④________。
A.品红溶液 B.氢氧化钠溶液 C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是_________________________。 (3)使用装置②的目的是_________________________________。
(4)使用装置③的目的是_______________,若达到该目的,现象是_____________。 (5)确认含有乙烯的现象是________________________________。
1.C [解析] 乙烯分子中碳原子间是双键,有两个共用电子对,A错;碳原子半径比氢原子大,B错;乙烯的结构简式为CH2===CH2,D错。
2.D [解析] 乙烯在一定条件下也可以发生取代反应。
3.C [解析] 相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量应该是甲烷多。 4.B
5.B [解析] 乙烯能与H2、HCl、H2O和HBr等加成分别生成CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH和CH3CH2Br,故不可能生成CH3CHCl2,因为2个Cl不可能加成在同一个C原子上。
6.B [解析] 选项A,乙烯分子中含有一个碳碳双键,碳原子结合的氢原子比相同碳原子数的烷烃少两个,因此单烯烃通式为CnH2n;选项B,乙烯分子式为C2H4,每个碳原子分别与两个氢原子形成两个C—H键共价键,每个碳原子还有两个未成对电子相互共用形成碳碳双键,使每个碳原子均达到8电子稳定结构;选项C,对比乙烯的加成反应生成物的结构可以明显看出,乙烯分子中的碳碳双键经加成反应后变为碳碳单键,即反应时碳碳双键中断裂一个键,此键相对于烷烃分子中的碳碳单键来说不稳定,易发生断裂;选项D,乙烯燃烧时伴有黑烟现象是碳不完全燃烧导致的,这是因为乙烯中含碳碳双键,使分子中含碳量增大。
7.C
8.A [解析] 0.1 mol混合烃燃烧生成0.15 mol的CO2和0.2 mol的H2O,则混合烃组成可表示为C1.5H4,由平均值规律可知:混合烃中必含一个碳原子的烃,即甲烷CH4,甲烷分
子含4个氢原子,则另一种烃也必含4个氢原子,故混合烃中一定有甲烷,不一定有乙烯,一定没有乙烷,故选A。
9.C [解析] 1 mol乙烯可与1 mol氯气完全加成,加成产物的分子中含有4 mol氢原子,每取代1个氢原子消耗1个氯气分子,故完全取代还需要4 mol氯气,总共消耗5 mol氯气。
-
10.D [解析] 溴水增加的质量即为乙烯的质量,乙烯的物质的量为7 g÷28 g·mol1=
-
0.25 mol;乙烷的质量为29.5 g-7 g=22.5 g,则乙烷的物质的量是22.5 g÷30 g·mol1=0.75 mol,故乙烯的体积分数为25%。
11.D [解析] 由乙烯分子的结构知,丙烯分子中3个碳原子在同一平面上,但不在同一直线上,A错误;根据乙烯和甲烷的分子结构,可推知丙烯分子中不可能所有原子在同一平面上,B错误;丙烯与氯化氢加成可生成CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3两种产物,C错误;丙烯分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确。
12.B [解析] 根据烯烃与氢气发生加成反应在相邻的碳原子上分别增加一个氢原子可知,现有烷烃相邻的两个碳原子上同时存在氢原子,则为可能的碳碳双键位置,故有五种可能。
13.(1)氧化 (2)CH2===CH2+Br2―→
(3)检验乙烯的纯度 火焰明亮且伴有黑烟
[解析] (1)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是因为乙烯发生了氧化反应,将KMnO4
还原使之褪色。(2)C中发生的反应为CH2===CH2+Br2―→
。(3)在点燃可燃性
气体时应先验纯;由于乙烯的含碳量较高,故燃烧时火焰明亮且伴有黑烟。
14.(1)明亮 乙烯 乙烯中碳的质量分数高,燃烧时碳没有得到充分燃烧 (2)溶液由紫色褪为无色 氧化反应
(3)溶液由红棕色褪为无色 CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br (4)活性炭、SO2
[解析] (1)乙烯中碳含量比甲烷中碳含量高,乙烯燃烧时碳没有充分燃烧,因此伴有黑烟。(2)乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,发生加成反应。(4)活性炭具有吸附性,能使溴的四氯化碳溶液褪色,SO2具有还原性,能使溴的四氯化碳溶液褪色。
15.(1)CH3CH3 CH2===CH2 (2)60%
[解析] (1)最简单的烯烃为乙烯,故B的结构简式为CH2===CH2。在同温、同压下,混合烃与生成的二氧化碳、气态水的体积比是2∶4∶4.8,则混合物的平均分子式是C2H4.8,则A分子中含H原子数>4.8,必定是CH3CH3。
(2)设CH2===CH2与CH3CH3的体积比是a∶b,则(4a+6b)∶(2a+2b)=4.8∶2,3解得a∶b=3∶2,所以B在A、B混合气体中所占的体积分数是×100%=60%。
3+2
16.(1)A (2)C (3)B A (4)A、B
[解析] 据球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。
(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即碳氢原子x122
个数比越小耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、,故CH4耗O2最多。
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