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第2课时 炔烃 脂肪烃的来源及其应用
课后提能·层级练
1．下列说法中正确的是( )
A．炔烃分子中所有的碳原子都在同一条直线上
B．分子组成符合CnH2n－2通式的链烃，一定是炔烃
C．炔烃既易发生加成反应，又易发生取代反应
D．炔烃既可使溴水褪色，又可使酸性KMnO4溶液褪色
解析：选D 炔烃分子里的碳原子不一定都在同一直线上，如CH≡C—CH2CH3中甲基的碳原子与其他3个碳原子不在同一直线上，故A错误；分子组成符合通式CnH2n－2的链烃，还可以是二烯烃，故B错误；炔烃容易发生加成反应，但难发生取代反应，故C错误；炔烃既可与溴水加成使溴水褪色，也可被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色，故D正确。
2．关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是( )
A．裂解与裂化的产物都含有不饱和烃
B．裂解与裂化都是为了得到气态烃
C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品
D．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程
解析：选B 裂化就是在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。裂化的目的是提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。裂解是采用更高的温度，使石油分馏产物中的长链烃断裂为短链的不饱和烃的过程。裂解的主要目的是获得短链不饱和烃，裂解气的主要成分是乙烯、丙烯、异丁烯等。
3．下列关于炔烃的叙述正确的是( )
A．1 mol丙炔最多能与2 mol Cl2发生加成反应
B．炔烃的物理性质与烷烃完全相同
C．炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应
D．炔烃不能使溴水褪色，但可以使酸性KMnO4溶液褪色
解析：选A 1 mol丙炔最多能与2 mol Cl2发生加成反应，故A项正确；炔烃的物理性质与烷烃和烯烃相似，但不完全相同，故B项错误；炔烃易发生加成反应，但不易发生取代反应，故C项错误；炔烃既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，故D项错误。
4．鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是( )
A．通入溴水中，观察溴水是否褪色
B．通入酸化的高锰酸钾溶液中，观察颜色是否变化
C．点燃，检验燃烧产物
D．点燃，观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
解析：选D 乙烯和乙炔均可以使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色，A、B项错；三者均属于烃类物质，因此燃烧的产物均为CO2和H2O，故无法从产物种类中检验，C项错；由于它们三者中碳的百分含量有着显著的差别，故燃烧时产生的现象是不同的，甲烷为淡蓝色火焰，无烟，乙烯为产生黑烟，乙炔为产生浓烟，D项正确。
5．由乙炔制CHClBr—CH2Br，下列方法中最可行的是( )
A．先与HBr加成后再与HCl加成
B．先与H2完全加成后再与Cl2、Br2发生取代反应
C．先与HCl加成后再与Br2加成
D．先与Cl2加成后再与HBr加成
解析：选C A、D不可能得到产物CHClBr—CH2Br；B可能得到产物CHClBr—CH2Br，但生成的是含产物在内的复杂的混合物，难以分离；故应选C。
6．等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为( )
A．1∶1∶1 B．30∶35∶42
C．5∶4∶3 D．7∶6∶5
解析：选D 由烃类燃烧的通式CxHy＋O2xCO2＋H2O知，等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧时耗氧量的大小取决于x＋的值的大小，从而得出等物质的量的三种有机物耗氧量之比为7∶6∶5。
7．(1)现有如下有机物：
①CH3—CH3 ②CH2===CH2 ③CH3CH2C≡CH
④CH3C≡CCH3 ⑤C2H6 ⑥CH3CH===CH2
一定互为同系物的是________，一定互为同分异构体的是________。(填序号)
(2)人造羊毛的主要成分是聚丙烯腈(丙烯腈：CH2===CH—CN)，试写出以乙炔、HCN为原料，两步反应合成聚丙烯腈的化学方程式，并注明反应类型。
①______________________________________________，
反应类型为________；
②______________________________________________，
反应类型为________。
解析：(1)同系物是具有相似的结构而分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的物质，②和⑥具有相同的官能团，且分子结构中相差一个CH2，故属于同系物；③和④中分子结构中都含有—C≡C—，分子式都是C4H6，但—C≡C—在碳链中的位置不同，故属于同分异构体。
(2)由CH≡CH和HCN制取CH2===CH—CN需要通过加成反应：CH≡CH＋HCN―→CH2===CH—CN；由CH2===CH—CN制取需要通过加聚反应：nCH2===CH—CN 。
答案：(1)②和⑥ ③和④
(2)①CH≡CH＋HCN―→CH2===CH—CN 加成反应
②nCH2===CH—CN 加聚反应
8．如图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空：
(1)图中A管的作用是_____________________________，
制取乙炔的化学方程式是______________________，
为避免反应太迅速，可采取的措施为________________。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是____________________________________，乙炔发生了________反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是______________________，乙炔发生了________反应。
(4)为了安全，点燃乙炔前应____________，乙炔燃烧时的实验现象是_____________。
解析：(1)由图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连，A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触，从而控制反应能否发生。若反应太快，可把水换成饱和食盐水。(2)乙炔易被KMnO4酸性溶液氧化而使KMnO4酸性溶液褪色。(3)乙炔可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色。(4)可燃性气体点燃前都应检验纯度。由于乙炔的含碳量较高，所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
答案：(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑ 把水换成饱和食盐水
(2)KMnO4酸性溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
9．下列各选项能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡C—CH2—CH3，而不是CH2===CH—CH===CH2的事实是( )
A．燃烧有浓烟
B．能使KMnO4酸性溶液褪色
C．能与溴按1∶2的比例发生加成反应
D．与足量溴反应，生成物中只有2个碳原子上有溴原子
解析：选D 无论HC≡C—CH2—CH3还是CH2===CH—CH===CH2，A、B、C项均能发生；而与足量溴加成后，前者产物为，后者产物为。
10．某气态烃0.5 mol能与1 mol HCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可被3 mol Cl2完全取代，则此气态烃可能是( )
A．HC≡CH B．CH2===CH2
C．CH3—C≡CH D．
解析：选C 烃与HCl能按物质的量之比为1∶2完全加成，表明该烃分子中含有一个碳碳三键或两个碳碳双键。而0.5 mol加成产物能与3 mol Cl2发生完全取代，表明 1 mol 加成产物中含有6 mol氢原子，其中2 mol氢原子来自于HCl，则 1 mol 该烃分子中应含有4 mol氢原子，只有CH3—C≡CH符合题意。
11．某炔烃含有一个三键，与H2发生加成后的产物为
。该炔烃可能具有的结构有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：选B 加成产物的结构中可以放入三键的位置为乙基的碳碳之间，但右侧的两个乙基是等效的，故可能具有2种结构。
12．下列五种有机物：①甲烷；②乙烯；③乙炔；④3甲基戊烷；⑤甲苯。某同学在分类时将①④⑤划为一类， ②③划为一类。将①④⑤划为一类的依据是( )
A．①④⑤均为烃类物质
B．①④⑤均不能发生加成反应
C．①④⑤在光照下均能与Cl2发生取代反应
D．①④⑤均能燃烧生成CO2和H2O
解析：选C 题中五种物质都是烃，故A错；甲苯能与H2发生加成反应，故B错；甲烷和3甲基戊烷都是烷烃，在光照条件下能与Cl2发生取代反应，而甲苯中由于苯环对侧链甲基的影响，使得在光照条件下甲基更易与Cl2发生取代反应，故C正确；题中五种物质均能燃烧生成CO2和H2O，故D错。
13．如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法不正确的是( )
A．制备乙炔的反应原理是CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
B．c的作用是除去影响后续实验的杂质
C．d中的有机产物与AgNO3溶液混合能产生沉淀
D．e中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
解析：选C A项，实验室用电石水解法制备乙炔，即CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑；B项，硫酸铜溶液可以除去乙炔中的硫化氢等杂质；C项，乙炔与足量溴水发生加成反应生成1,1,2,2四溴乙烷，不含Br－，故其不能与AgNO3溶液反应产生沉淀；D项，乙炔分子中含有碳碳三键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
14．相同条件下，乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧所需O2的体积是混合气体体积的2.8倍，则混合气体与H2发生加成反应时，所需H2的体积是混合气体体积的( )
A．1.2倍 B．1.4倍
C．1.6倍 D．1.8倍
解析：选B 首先根据混合气体燃烧的耗氧量与混合气体的体积关系求出乙炔、乙烯的体积，然后才能确定加成所需H2的量。设原混合气体的总体积为1，乙炔的体积为x，乙烯的体积为1－x，据燃烧的关系式C2H2～O2，C2H4～3O2，可得x＋3(1－x)＝2.8，x＝0.4；则加成所需H2的体积为2×0.4＋1×(1－0.4)＝1.4，即所需H2的体积是混合气体体积的1.4倍。
15．乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题：
(1)正四面体烷的分子式为________，其二氯取代产物有________种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是________。
A．能使酸性KMnO4溶液褪色
B．1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应
C．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
D．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式：_____________。
(4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例)：__________、____________。
解析：(1)从正四面体烷的结构式可以推知其分子式为C4H4，因它是正四面体结构，故其二氯代物只有一种。(2)因乙烯基乙炔分子中含有—C≡C—和两种官能团，故A、B、C都正确，而因乙烯基乙炔分子中的C、H比与乙炔相同，即二者的最简式相同，所以等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同，故D错误。(3)根据环辛四烯同分异构体的要求：分子中要有苯环(属芳香烃)，可以写出其同分异构体的结构简式为。(4)与苯互为同系物，则为饱和芳香烃，其一氯代物只有两种，则根据对称性可举例为、等。
答案：(1)C4H4 1 (2)D (3)
(4) (答案合理即可)
16．用电石制备的乙炔气体中常混有少量H2S气体。请用图中仪器和药品组成一套制备、净化乙炔的装置，并可通过测定乙炔的量，从而计算电石纯度。
(1)进行实验时，所制气体从左向右流动，仪器的正确连接顺序是____________________(填接口字母)；
(2)为了使实验中气流平稳，甲中分液漏斗里的液体X通常用________________；
(3)若在标准状况下溴水与乙炔完全反应生成C2H2Br4，已知称取电石m g，测得量筒内液体体积为V mL，则电石纯度可表示为________________；
(4)若没有除H2S的装置，测定结果将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)，理由是_______________________
_________________________________(用化学方程式表示)。
解析：由题意知，电石与足量水反应生成乙炔，其中混有的H2S可用NaOH溶液吸收，乙炔气体被溴水吸收后余下的部分通过排水法测量其体积进而计算电石纯度；计算过程：
CaC2 ～ C2H2
1 mol 1 mol
x mol＋ mol
解得x＝mol，
w(CaC2)＝×100%
＝%。
答案：(1)AHGEFDCB (2)饱和食盐水
(3)% (4)偏高 H2S＋Br2===S↓＋2HBr
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