资源描述
乙烯:
练习:
BC,B,C,C,C,B
【例4】 两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L,下列各组混合烃中符合此条件的是( )
A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6
C.C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6
【解析】 105 ℃时水为气态。因反应前后气体体积不变,所以混合烃的平均氢原子数为4。CH4和C3H6混合后平均H原子数必定大于4,故B错误;C2H2和C3H6只有等体积混合时平均H原子数才是4,不满足“任意比”的条件,故D错误。
【答案】 AC
完全燃烧质量相同的:①甲烷 ②丙烷 ③乙烯 ④乙炔 ⑤苯 ⑥间二甲苯时,耗氧量由多到少的顺序是________。
【解析】 先将各烃化成CHy/x的形成:①CH4;②CH8/3;③CH2;④CH;⑤CH;⑥CH5/4,因为等质量的烃燃烧时耗氧量取决于y/x的大小,y/x越大,耗氧量越多,所以耗氧量由多到少的顺序为①>②>③>⑥>④=⑤。
【答案】 ①>②>③>⑥>④=⑤
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷。下列说法不正确的是( )
A.奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能
B.正丁烷的沸点比丙烷高
C.丁烷丙烷是不同温度下石油分馏的产物
D.丁烷和丙烷的燃烧产物对环境无影响
【答案】 D
2.(2011·辽宁大连高三双基,1)科学家在海洋中发现了一种冰状物质可燃冰,其有效成分为甲烷,下列说法不正确的是( )
A.甲烷是烃类物质中相对分子质量最小的物质
B.点燃甲烷前,不用检验其纯度
C.甲烷难溶于水
D.可燃冰是一种极具潜力的能源
【解析】 CH4是组成和结构最简单的有机物,其相对分子质量在有机物中最小,CH4易燃烧,不溶于水,是一种常用的燃料,在点燃CH4前必须先验纯,以免爆炸。
【答案】 B
3.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是( )
A.C3H8 B.C4H10
C.C5H12 D.C6H14
【解析】 C3H8的一氯取代物有2种;C4H10有两种同分异构体,均有2种一氯代物;C5H12的同分异构体有3种,其中CCH3CH3CH3CH3的一氯代物只有一种;C6H14的同分异构体有5种,一氯代物均超过1种。
【答案】 C
4.(2010·全国Ⅱ)在一定的温度、压强下,向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mL O2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )
A.1∶4 B.1∶3
C.1∶2 D.1∶1
【解析】 由于Ar不参与反应,CH4+2O2CO2+2H2O,O2一定过量,气体干燥,所以气体中一定无水蒸气,根据差量法:
CH4+2O2CO2+2H2O ΔV
1 2 1 2
V(CH4) (100+400-460)mL
V(CH4)=20mL,则V(Ar)=100mL-20mL=80mL,
V(CH4)∶V(Ar)=1∶4,则n(CH4)∶n(Ar)=1∶4,A项正确。
【答案】 A
5.下列实验能获得成功的是( )
①甲烷气体通入空气中点燃获得热量 ②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷 ③甲烷通入高锰酸钾性溶液,可以使紫色褪去 ④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A.只有①② B.只有①
C.只有④ D.①②③④
【答案】 B
6.下列烷烃沸点由高到低的顺序正确的是( )
①CH4 ②C3H8 ③C5H12 ④C8H18 ⑤C12H26
A.①②③④⑤ B.⑤④③②①
C.⑤③④②① D.③④⑤②①
【答案】 B
7.下列化学性质中,烷烃不具备的是( )
A.一定条件下发生分解反应
B.可以在空气中燃烧
C.与Cl2发生取代反应
D.能使高锰酸钾酸性溶液褪色
【答案】 D
8.下列结构简式表示的物质属于烷烃的是( )
A.CH3CH2CHCH2 B.CH3(CH2)2CH(CH3)2
C.CH3CH2OH D.CH3CCH
【答案】 B
9.下列叙述正确的是( )
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
【答案】 C
10.下列各组混合物的总质量一定时,无论二者的物质的量比如何改变,完全燃烧生成的CO2恒为一定值的是( )
A.乙烯、丙烯 B.甲烷、丙烷
C.乙烷、1-丁烯 D.甲烷、丁烷
【解析】 符合要求的两种烃应该满足一个条件:含碳量相等。由于烯烃的最简式为CH2,因此所有烯烃的含碳量都相等,故A符合题意。烷烃的通式为CnH2n+2,n不同时,任何一种烷烃的含碳量都不相同,故B、D错误。任何一种烷烃的最简式都不可能是CH2,即任何烷烃和烯烃的含碳量都不可能相等,故C错误。
【答案】 A
11.下列物质由于发生加成反应而使溴水褪色的是( )
A.SO2 B.乙烷
C.2-戊烯 D.己烷
【答案】 C
12.(2010·辽宁大连)科学家最近在-100℃的低温下合成一种烃X,此分子的模型如图(图中的连线表示化学键)所示,下列说法正确的是( )
A.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.X是一种在常温下能稳定存在的液态烃
C.X分子中在同一平面上的碳原子最多5个
D.充分燃烧等质量的X和甲烷,X消耗氧气多
【解析】 根据模型书写其结构简式,其分子式为C5H4;由于分子内含有,该烃可与Br2发生加成反应,且分子中最多4个原子共面,3个C原子共面,C错误;由于该烃在-100℃下存在,B错误;由于有机物含氢量越高,等质量烃燃烧时消耗O2越多,该烃含氢量小于CH4含氢量,D错误。
【答案】 A
13.由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是( )
A.分子中所有原子都在同一平面上
B.不能发生取代反应
C.与HCl加成只生成一种产物
D.能发生加聚反应
【答案】 D
14.关于实验室制备乙烯的实验,下列说法正确的是( )
A.反应物是乙醇和过量的3mol·L-1硫酸的混合液
B.温度计插入反应溶液液面以下,以便控制温度在140℃
C.反应容器(烧瓶)中,应加入少许碎瓷片
D.反应完毕先熄灭酒精灯再从水中取出导管
【解析】 A项硫酸应为浓硫酸且乙醇和浓硫酸的体积为1∶3,B项控制温度在170℃,D项容易发生倒吸。
【答案】 C
15.下列物质,不可能是乙烯的加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
【解析】 乙烯加成是断开一个不饱和键,分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团,如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中只有B项不符合这一要求。
【答案】 B
16.下列各组物质中互为同系物的是( )
【答案】 A
17.下列说法正确的是( )
A.C2H4与C4H8一定是同系物
B.丙烯和乙烷都能使高锰酸钾酸性溶液褪色
C.1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体
D.新戊烷和2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
【解析】 C4H8可以是烯烃也可以是环烷烃,A错;乙烯能使KMnO4酸性溶液褪色,而乙烷不能,B错;新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质,D错。
【答案】 C
二、非选择题
18.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢原子。
(1)A的结构简式为________________;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?________(填“是”或者“不是”)。
【解析】 (1)由题意可知,该烃属于烯烃,设其分子式为CnH2n,则有12n+2n=84,得n=6,即该烃的分子式为C6H12。由于该烃分子中只有一种类型的H原子,因此,该分子双键两端的碳原子上只能分别连接两个甲基,即结构简式为。(2)根据乙烯分子的结构可知,双键两端的碳原子上连接的4个原子与双键上的2个碳原子在同一平面上。故A中的碳原子都处于同一平面。
20.乙烯的产量标志着一个国家的石油发展水平,它是很重要的工业原料。
(1)写出实验室制取乙烯的化学方程式:____________________;
(2)室温下,将1mol乙烯完全燃烧,生成的气体产物通过足量的Na2O2时转移的电子数是________mol;
(3)已知,聚苯乙烯塑料的单体是苯乙烯,由苯乙烯合成聚苯乙烯塑料属于________反应;苯乙烯也能使溴水褪色,简答其原因是
__________________________________________________________________________;
(4)乙烯的某同系物A(化学式为C5H10)和氢气加成后的产物的一氯取代物有三种,试写出A可能的结构简式:
________________________________________________________________________。
【解析】 该题考查了烯烃的有关知识,加成反应是烯烃的特征反应。C5H10加成后为C5H12,C5H12的结构较多,我们要将它的结构一一找出,然后看哪种结构的一氯代物为三种,然后补双键还原出C5H10的结构。
【答案】
(2)2
(3)加聚或聚合 苯乙烯和溴水发生了加成反应
21.分子式为CH4、C2H4、C2H2、C6H6、C5H10的烃。
(1)质量相同时,耗氧量最多的是________,生成CO2最多的是________,生成H2O最多的是________。
(2)物质的量相同时,耗氧量最多的是________,生成CO2最多的是________,生成H2O最多的是________。
(3)完全燃烧时与同质量丙烯生成CO2的量相等的是________,比丙烯生成CO2多的是________,比丙烯生成CO2少的是________。
(4)在足量O2中燃烧,恢复到原状况(120°C)混合气体总体积大于原混合气体的是________,混合气体总体积等于原混合气体的是________,混合气体总体积小于原混合气体的是________。
【解析】 (1)质量相同,12g C是12g H耗氧量的,所以含氢量最大的此时耗氧量最多,而生成CO2、H2O的多少此时与碳、氢百分含量有关。(2)物质的量相同时,耗氧量与CxHy中的x+有关,生成CO2、H2O的多少分别与x和y有关。(3)所有烯烃含碳量相同,烷烃比烯烃含碳量小,炔烃比烯烃含碳量大。(4)由CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,水为气态时,y=4,则V前=V后;y>4,则V前<V后,y<4,则V前>V后。
【答案】 (1)CH4;C2H2、C6H6;CH4
(2)C6H6、C5H10;C6H6;C5H10
(3)C2H4、C5H10;C2H2、C6H6;CH4
(4)C6H6、C5H10;CH4、C2H4;C2H2
22.某烃0.1mol在标况下与20LO2(过量)充分反应,将生成的混合气体通过足量的Na2O2粉末,使之完全反应,此时Na2O2增重15g,经过处理后的气体为14.4L(在标况下)。该烃能使溴水褪色,试通过计算求该烃的化学式,并写出可能的结构简式.
【解析】 该题涉及的反应原理分为两步:烃的燃烧、Na2O2分别与水和二氧化碳反应。
解法一:设该烃的化学式为CxHy,则
CxHy+O2xCO2+H2O
1 x+ x
0.1mol 0.1(x+)mol 0.1xmol ymol
2Na2O2+2CO2===O2+2Na2CO2 △m
2mol 1mol 56g
0.1xmol xmol ×56g
2Na2O2+2H2O===O2↑+4NaOH △m
2mol 1mol 4g
ymol ymol ×4g
由已知条件可列如下二元一次方程组:
解之得x=5,y=10。
该烃的化学式为C5H10。
由于它能使溴水褪色,因而只能为烯烃,其可能的结构简式:
解法二:m(烃)+m(O2)=m(Na2O2增重)+m(剩余气体)
设该烃的摩尔质量为M,可列如下方程:
0.1mol×M+×32g=15g+×32g
M=70g·mol-1
=5……10
相对分子质量为70的烃,其化学式为C5H10(以下同解法一)
【点拨】 解法一计算复杂、费时且很容易出错,解法二用质量守恒,则快捷准确。
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