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3-2-第1课时 乙烯
一、选择题
1.(2022·经典习题选萃)以下分子属于正四面体的是( )
答案:AD
点拨:A选项中CCl4的空间构型与CH4相同;B选项中C—Cl键与C—H键不同,不是正四面体,但属于四面体。C选项乙烯是平面结构;D选项与CH4结构相似,分子中的四个H原子被4个—CH3取代,所以与甲烷结构相似,也是正四面体。
2.实验室区别乙烷和乙烯不可采用的方法是( )
A.通入酸性KMnO4溶液,观察是否褪色
B.点燃观察火焰明亮程度
C.分别通入澄清石灰水中
D.通入溴水中,观察颜色变化
解析:根据乙烷和乙烯在结构和性质上的不同,由于乙烯中碳碳双键的存在使其活泼性增强能与酸性KMnO4溶液和溴水分别发生氧化和加成反响,使它们褪色,而乙烷不能,因此A、D两项可以区别,由于乙烯和乙烷相比乙烯含碳量高,因此在空气中点燃时,乙烯火焰明亮且伴有黑烟,可以区别。乙烯和乙烷与澄清的石灰水都不反响,故C不能用来区别。
答案:C
点拨:鉴别物质可根据其物理和化学性质的不同选择不同的试剂。如:利用有机物在水中的溶解和分层情况可选用水来鉴别;利用物质的活泼性和反响现象的不同可选用酸性KMnO4溶液、溴水、NaHCO3、FeCl3等试剂来鉴别。
④乙烯是无色无味难溶于水的气体。其中正确的选项是( )
A.只有②B.①和③
C.②和③D.②③④
答案:C
4.以下物质中,不能和乙烯发生加成反响的是( )
A.H2B.H2O
C.KMnO4D.Br2
答案:C
5.以下不可能是乙烯加成产物的是( )
A.CH3CH3B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
解析:乙烯加成的实质是:乙烯分子的双键中有一个键被翻开,使每个不饱和碳原子各有一个成单电子,其他原子或原子团分别“加〞在发生断键的两个碳原子上。所以,加成后的产物不可能是在某个不饱和碳原子上“加〞上两个一样的原子或原子团。而B选项中的一个碳原子上“加〞入两个氯原子,这不可能。
答案:B
点拨:此题考查了加成反响特点,熟练掌握其原理,可快速解答。做这种类型的题时,一定要抓住加成反响的特点:“断一加二,从哪里断,从哪里加〞,所以CH2===CH2加成应该是每个碳原子上加一个原子或原子团,所以加成后每个碳原子上至少有两个H原子,B选项不符合。
6.(2022·湖北黄石二中高一化学必修2期末复习试题)以下关于烷烃与烯烃的性质及类型的比照中正确的选项是( )
A.烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反响,烯烃不能发生取代反响
C.烷烃的通式一定是CnH2n+2,而烯烃的通式那么一定是CnH2n
D.烷烃与烯烃相比,发生加成反响的一定是烯烃
答案:D
7.以下分子中的各原子均在同一平面的是( )
A.C2H4B.CHCl3
C.CH3CHCH2D.CH3—CH3
解析:乙烯分子是一种平面结构,2个碳原子和4个氢原子在同一平面上。因为CH4是正四面体结构,所以只要含有—CH3结构的分子就不可能是所有原子在同一平面上。
答案:A
点拨:在确定原子的共平面、共直线一类的问题时,要充分利用课本原型:CH4、C2H4、C2H2、C6H6等,切实重视对课本原型的分析,并迁移应用到相似问题的研究中去。
8.以下过程中发生了加成反响的是( )
A.C2H4使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.C2H4使溴的CCl4溶液褪色
C.C2H4在一定条件下生成聚乙烯
D.CH4和Cl2的混合气体在光照条件下逐渐褪色
答案:BC
点拨:解答该题的关键是理清各反响过程的原理,然后结合加成反响的特点判断。A项,酸性高锰酸钾溶液与C2H4发生氧化反响;B项,C2H4与溴发生加成反响;C项,C2H4在一定条件下可发生加成聚合反响;D项,属于取代反响。
9.以下关于乙烯的说法正确的选项是( )
A.是无色气体,比空气轻,易溶于水
B.与溴水发生取代反响而使溴水褪色
C.在空气中点燃,火焰呈淡蓝色
D.用于制造塑料,合成纤维,有机溶剂等
答案:D
点拨:乙烯不溶水,它能使溴水褪色是因为与Br2发生了加成反响,乙烯燃烧时呈明亮火焰,并伴有黑烟,故A、B、C均不正确。
10.以下关于乙烯和乙烷的说法,不正确的选项是( )
A.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃
B.乙烯分子中所有原子都处于同一平面上,乙烷分子那么为立体结构,不是所有原子都在同一平面上
C.乙烯分子中C===双C键中有一个键容易断裂
D.乙烯分子中C===双C键都容易断裂
答案:D
点拨:中只有一个键易断裂。
11.以下说法正确的选项是( )
A.甲烷是最简单的烷烃,其含碳量最高
B.烷烃完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量相等
C.烯烃的分子组成中,碳和氢的质量比固定不变,烯烃通式为CnH2n(n≥2)
D.烯烃完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量相等
答案:CD
12.以下关于乙烯的结构与性质的表达,错误的选项是( )
A.乙烯分子中6个原子都在同一平面内
B.乙烯与KMnO4溶液发生加成反响能使其褪色
C.乙烯分子没有同分异构体
D.乙烯分子的一氯代物只有一种结构
答案:B
点拨:乙烯与KMnO4溶液反响,是乙烯被KMnO4氧化,而不是发生加成反响。
13.以下反响不属于加成反响的是( )
A.CH2===CH2+H—OH―→CH3—CH2—OH
C.CH3—CH===CH2+Br2―→CH3CHBr—CH2Br
D.NN+2H2H2N—NH2
答案:D
点拨:加成反响属于有机反响类型,D是无机反响。
14.如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍〞代表单键或双键,不同大小的“球〞代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的表达不正确的选项是( )
A.该有机物可能的分子式为C2HCl3
B.该有机物的分子中一定有C===C双键
C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反响得到
答案:D
点拨:由该分子的球棍模型可看出,碳碳之间成双键,结合CH2===CH2分子结构特点可推断A、B、C正确。
15.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志,这是由于乙烯在石油化工生产中具有广泛的用途。以下关于乙烯的用途表达不正确的选项是( )
A.以乙烯为原料可以合成聚乙烯等制备生活用品的材料
B.乙烯可以用来制备1,2二溴乙烷()
C.乙烯可以与水发生加成反响制备乙醇(CH3CH2OH)
D.乙烯可以与HBr发生加成反响制备二溴乙烷()
答案:D
点拨:D项反响为:
二、非选择题
16.为探究乙烯与溴的加成反响,甲同学设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反响;乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量复原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,然后乙烯再与溴水反响。
请你答复以下问题。
(1)甲同学的实验中有关的化学方程式为:
________________________________________________。
(2)甲同学设计的实验________(填“能〞或“不能〞)验证乙烯与溴发生加成反响,其理由是________。(填写序号)
①使溴水褪色的反响未必是加成反响
②使溴水褪色的反响就是加成反响
③使溴水褪色的物质未必是乙烯
④使溴水褪色的物质就是乙烯
(3)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是________,它与溴水反响的化学方程式是__________________。在验证过程中必须全部除去。除去该杂质的试剂可用________。
(4)为验证这一反响是加成反响而不是取代反响,丙同学提出可用pH试纸来测试反响后溶液的酸性,理由是___________________
______________________________________________________
_____________________________________________________。
答案:(1)CH2===CH2+Br2―→
(2)不能 ①③
(3)H2S H2S+Br2===2HBr+S↓
NaOH溶液或CuSO4溶液
(4)如果乙烯与Br2发生取代反响,必定生成HBr,溶液的酸性会明显增强,故可用pH试纸予以验证
17.标准状况下,1.68 L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。假设将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量为15.0 g;假设用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)假设原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)假设原气体是两种物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
答案:(1)2.7 g (2)C2H4 (3)C4H6、H2(或C3H8、CO或C3H6、CH2O)
点拨:(1)气体燃烧生成CO2的质量为:×44 g/ mol=6.6 g。
气体燃烧生成H2O的质量为:9.3 g-6.6 g=2.7 g。
(2)标准状况下,1.68 L气体的物质的量为:
=0.075 mol。
每摩尔气体中含碳的物质的量为:
÷0.075=2.0 mol。
含氢的物质的量为:
×2÷0.075=4.0 mol。
那么气体的分子式为C2H4。
(3)假设原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,那么烃与另一种可燃性气体组成的混合气体的平均分子组成为C2H4。现为等物质的量混合,所以在2 mol混合气体中,应含有4 mol C原子、8 mol H原子,那么这两种气体可以是C4H6和H2按11组成的混合气体,也可以是C3H8与CO或C3H6与CH2O按11组成的混合气体。
求烃的分子式的方法
(1)直接求算法。
直接求算出1 mol气体中各元素原子的物质的量,即可推出分子式。如果给出一定条件下的气体密度(或相对密度)及各元素的质量比,求其分子式的步骤为:密度(或相对密度)―→摩尔质量―→1 mol气体中各元素原子的物质的量―→分子式。
(2)最简式法。
根据分子式为最简式的整数倍,利用相对分子质量及求得的最简式可确定分子式。如烃的最简式求法为:n(C):n(H)=:=a:b。最简式为CaHb,那么分子式为(CaHb)n,n=。
(3)余数法。
用烃的相对分子质量除以14,看商数和余数。
=
其中商数为烃中的碳原子数。
(4)化学方程式法。
利用燃烧反响的化学方程式,要抓住以下几点:气体体积变化、气体压强变化、气体密度变化、混合物平均相对分子质量等,同时可结适宜当的方法,如平均值法、十字交叉法、讨论等技巧,迅速求出分子式。
①两混合烃,假设其平均相对分子质量小于或等于26,那么该烃中必含甲烷。
②两气态混合烃,充分燃烧后,假设生成CO2的体积小于2倍原混合烃的体积,那么原混合烃中必含CH4;假设生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量,那么必含C2H2。
③气态混合烃与足量的氧气充分燃烧后,假设总体积保持不变(温度在100℃以上),那么原混合烃中的氢原子平均数为4;假设体积增大,氢原子平均数大于4;假设体积减小,氢原子平均数小于4,即必含C2H2。
④当为混合烃时,一般是设平均分子式,结合反响式和体积求出平均组成,利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。有时也可利用平均相对分子质量来确定可能的组成,采用十字交叉法计算较为便捷。
⑤当条件缺乏时,可利用条件列方程,进而解不定方程,结合烃CxHy中的x,y为正整数,烃的三态与碳原子数的相关规律(特别是烃为气态时,x≤4)及烃的通式和性质,运用讨论法,可快捷地确定气态烃的分子式。
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