高三化学043.doc

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期数： 0512 HXG3 043
学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟
审稿老师：曲宝琦

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复 习 篇

四、饱和烃和不饱和烃
复习篇
【教材阅读提示】
烃是有机化学的基础和重要组成部分，是历年高考的内容之一。其主要热点有：①几种烃的代表物的分子结构及性质；②利用燃烧通式对有机物的分子组成和结构式进行推断；③烃及其卤代烃的同分异构体的书写；④有机物分子的空间结构分析；⑤石油化工与煤化工等。由于本章的知识点与能源、交通、医疗、工农业生产、科技、环境保护、生态平衡联系密切，与此相关的试题有逐年增加的趋向。
【学习方法导航】
1、以甲烷、乙烯、乙炔为代表物，了解有机结构的基本碳架结构。
2、掌握烷、烯、炔中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应，并能结合同系列原理加以应用。
3、掌握乙烯、乙炔的实验室制法。
【基础知识精讲】

1、甲烷及烷烃
甲烷（CH4）
物理性质
无色、无味的气体，密度（标况）为0.717g/L，极难溶于水。

结构

分子为正四面体结构。键能较大，分子比较稳定。

化
学
性
质
及
用
途
（1）取代反应

（2）氧化反应

（3）加热分解

烷烃
（1）各烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增而发生递变。状态由气（C1-4）到液、固态，其沸点和液态时的密度递增。
（2）化学性质稳定。但光照条件下能与氯气起取代反应；可被点燃；高温条件下可发生裂化反应。

2、乙烯及烯烃
乙烯CH2=CH2
物理
性质
无色稍有气味的气体，密度是1.25g/L，难溶液于水

结构

化学性质（比甲烷活泼）及用途
（1）加在反应
① CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br……制卤代烃

（2）氧化反应

②C2H4能使KMnO4溶液紫色褪去……区别甲烷和乙烯
（3）加聚反应

烯烃
（1）随着碳原子数的增加，状态由气（C2-4）、液到固态。其沸点和液态时的密度递增。
（2）能发生加成反应、氧化反应（燃烧及使KMnO4溶液褪色）、加聚反应。

3、乙炔与炔烃
乙炔（C2H2电石气）
物理性质
无色、无味的气体（由电石生成的乙炔中因含有PH3、H2S等有臭味），比空气稍轻，微溶于水，易溶于有机溶剂。
结构
H—C≡C—H 直线型分子，键角180℃，键能812kJ/mol，比C—C的三倍小，也小于C—C键与C=C键键能之和。
化
学
性
质
（1）加成反应

（2）氧化反应

②能使KMnO4溶液（酸性）紫色褪去……区别CH4与C2H2
炔烃
（1）随着碳原子数的增加，状态由气态（C2-4）、液态到固态，其沸点和液态时的密度递增。
（2）易发生加成反应、氧化反应（燃烧及使KMnO4溶液褪色）如：

4、乙烯和乙炔的实验室制法

乙烯
乙炔
原理

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
反应装置
液+液气[圆底烧瓶、酒精灯、温度计、铁架台等
（也可用分液漏斗）]
固+液气（烧瓶或锥形瓶或大试管
或广口瓶+分液漏斗）
收集
排水法
排水法
实验注意事项（易错点）
①酒精与浓硫酸的体积比为1：3；②酒精与浓硫酸混合方法：先在容器中加入酒精，在沿器壁慢慢加入浓硫酸，边加边冷却或搅拌；③温度计的水银球应插入反应混合液的液面下；④应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸；⑤应使温度迅速升至170℃。
①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其简易装置；②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水；③若用长颈漏斗代替分液漏斗，要注意液封。
净化
因酒精被碳化，碳与浓硫酸反应，乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH的溶液的洗气瓶将其除去。
因电石中含有磷和硫元素，与水反应会生成PH3和H2S等，可用硫酸铜溶液将其除去。
【例题解析】

例1 1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物物质的量相等，则消耗Cl2为（ ）
A．0.5mol B．2mol C．2.5mol D．4mol
[解析]因为CH4与Cl2发生取代反应生成的4种取代物中的碳原子均来自于CH4，由碳原子守恒可知，其生成1mol取代物，且每一种取代物物质的量均为0.25mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均来自Cl2，由CH4和Cl2反应的方程式知共耗Cl2：0.25mol+0.25mol×2+0.25×3+0.25mol×4=2.5mol。
答案：C
例2 某气态烃1mol最多能与2mol氯化氢发生加成反应，所得产物又能与8mol氯气发生取反应，最后得到一种只含碳氯元素的化合物，则原气态烃为（ ）
A．1-丁炔 B．异戊二烯 C．辛炔 D．1，3-丁二烯
[解析]该烃能和氯化氢发生加成反应，且烃与氯化氢的物质的量之比为1：2，说明该烃为炔烃或二烯烃，其化学式为 C2H2n-2。该烃与氯化氢加成产物为氯代烷烃，此氯代烷烃和氯气发生取代反应的关系量为1：8，表示该氯代烷烃分子中有8个氢原子，由于其中2个氢原子是氯化氢加成时引入的，则原烃分子的氢原子数为6，所2n-2=6 n=4，化学式为C4H6。
答案：A，D
例3 利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：

依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是 。
（2）nmolCH4经一次转化后产生CO0.9nmol、产生H2 mol(用含n的代数式表示)。
（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分）。
(a)相似相溶原理 (b)勒夏特列原理 (c)酸碱中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于 （写出CO2的一种重要用途）。
（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
解析：（1）流程图中已给出反应物是H2S和Fe(OH)3，生成物是Fe2S3和H2O，CH4，没有参与反应，写出方程式再配平即可。
（2）写出此反应的方程式：CH4+H2O→CO+3H2，就很容易地看出产生H2应为3×0.9nmol=2.7nmol。
（3）CO2为气体，加压有利于平衡右移，利用的是勒夏特列原理。
（4）些题考查了考生对CO2用途的记忆，写任一种用途即可。
（5）合成氨反应是一可逆反应，H2和N2的转化率低，必须循环利用。
答案：（1）3H2S+2Fe(OH)3==Fe2S3+6H2O （2）2.7n （3）（b）
（4）生成纯碱（或作制冷剂等）
（5）
例4美籍埃及人泽维尔用光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程，因而获得1999年诺贝尔化学奖。激光有很多用途，例如波长为10.3微米的红外激光能切断B(CH3)3分子中的一个B—C键，使之与HBr发生取代反应：

而利用9.6微米的红外激发却能切断两个B—C键，并与HBr发生二元取代反应。
（1）试写出二元取代的化学方程式： 。
（2）现用5.6g B(CH3)3和9.72gHBr正好完全反应，则生成物中除了甲烷外，其他两种产物的物质的量之比为多少？
解析：（1）
（2）B(CH3)3的物质的量为5.6g/56g·mol-1=0.1mol，HBr的物质的量9.72g/81g·mol-1=0.12mol则由B原子和Br原子守恒可得方程组
a+b=0.1mol
解得：a=0.08mol b=0.02mol 比值为4：1
a+2b=0.12mol
答案：（1）
（2）4：1