2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章簡單的有機(jī)化合物第2節(jié)第1課時從天然氣石油和煤中獲取燃料石油裂解與乙烯練習(xí)含解析魯科版必修第二冊

PAGEPAGE11第1課時從自然氣、石油和煤中獲得燃料石油裂解與乙烯夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.下列物質(zhì)不行能是乙烯加成產(chǎn)物的是()A.CH3CH3 B.CH3CHCl2C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br答案B解析乙烯與H2、H2O、HBr發(fā)生加成反應(yīng)分別得到A、C、D項(xiàng)中的物質(zhì)。乙烯發(fā)生加成反應(yīng)不行能得到B項(xiàng)中的物質(zhì)。2.由乙烯推想丙烯(CH3CHCH2)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)正確的是()A.分子中3個碳原子在同始終線上B.分子中全部原子在同一平面上C.與氯化氫加成只生成一種產(chǎn)物D.能發(fā)生加聚反應(yīng)答案D解析丙烯分子中3個碳原子在同一平面上,但不在同始終線上,A錯;丙烯分子中還有—CH3,全部的原子不行能共面,丙烯的結(jié)構(gòu)不對稱,與氯化氫加成時有2種產(chǎn)物,丙烯分子中有碳碳雙鍵,故可發(fā)生加聚反應(yīng),D對。3.能證明乙烯分子里含有一個碳碳雙鍵的事實(shí)是()A.乙烯分子里碳?xì)湓觽€數(shù)比為1∶2B.乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量相等C.乙烯簡單與溴水發(fā)生加成反應(yīng),且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴單質(zhì)D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析乙烯分子中碳?xì)湓觽€數(shù)比為1∶2,不能證明乙烯的結(jié)構(gòu),故A錯;乙烯完全燃燒生成的n(CO2)=n(H2O),只能證明n(C)∶n(H)=1∶2,故B錯;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,只能證明乙烯中含有不飽和鍵,不能證明含有碳碳雙鍵,故D錯。4.與乙烯所含碳、氫元素的百分含量相同,但與乙烯既不互為同系物,也不互為同分異構(gòu)體的是()A.環(huán)丙烷() B.乙烷C.甲烷 D.CH3CHCH2答案A解析環(huán)丙烷的最簡式為CH2,分子式為C3H6,分子中不含碳碳雙鍵,與乙烯既不是同系物又不是同分異構(gòu)體,A正確;乙烷的最簡式為CH3,與乙烯不具有相同的最簡式CH2,B錯誤;甲烷的最簡式為CH4,與乙烯不具有相同的最簡式CH2,C錯誤;CH3CHCH2的最簡式為CH2,與乙烯具有相同的最簡式,分子中含碳碳雙鍵,與乙烯是互為同系物,D錯誤。5.下列說法正確的是()A.石油是混合物,汽油是純凈物B.沸點(diǎn):汽油>煤油>柴油>潤滑油C.直餾汽油和裂化汽油成分完全相同D.石油的分餾是物理改變,而裂化和裂解屬于化學(xué)改變答案D解析石油含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等多種物質(zhì),屬于混合物;汽油中含有多種烷烴,屬于混合物,A錯誤;石油分餾時,首先分餾出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、潤滑油,故沸點(diǎn):汽油<煤油<柴油<潤滑油,B錯誤;直餾汽油中不含烯烴,而裂化汽油中含有烯烴,兩者組成上不完全相同,C錯誤;石油的分餾只是物質(zhì)狀態(tài)的改變,是物理過程,而裂化和裂解都有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)過程,D正確。6.下列敘述錯誤的是()A.1molCH2CH2先與HCl發(fā)生加成反應(yīng),再與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),最多消耗2.5molCl2B.試驗(yàn)室中可用如圖所示方法除去CH3CH3氣體中的CH2CH2氣體C.試驗(yàn)室中可用酸性KMnO4溶液鑒別CH3CH3氣體和CH2CH2氣體D.工業(yè)上可利用CH2CH2與HCl的加成反應(yīng)制得純凈的CH3CH2Cl答案A解析CH2CH2+HClCH3CH2Cl,CH3CH2Cl+5Cl2CCl3CCl3+5HCl,最多消耗5molCl2,A錯誤;CH3CH3氣體不溶于溴水且不反應(yīng),CH2CH2氣體在溴水中發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)CH2Br—CH2Br,B正確;CH3CH3氣體不溶于酸性KMnO4溶液且不反應(yīng),CH2CH2氣體在酸性KMnO4溶液中被氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,C正確;CH2CH2與HCl的加成反應(yīng)生成唯一產(chǎn)物CH3CH2Cl,D正確。7.下列化學(xué)試驗(yàn)設(shè)計不合理的是()選項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)試劑A鑒別CH2CH2氣體與SO2氣體品紅溶液B鑒別CO2氣體與SO2氣體澄清石灰水C除去CH4氣體中的CH2CHCl氣體溴水D除去CH2CH2氣體中的SO2氣體NaOH溶液答案B解析CH2CH2氣體不能使品紅溶液褪色,SO2氣體能使品紅溶液褪色,A項(xiàng)合理。CO2氣體和SO2氣體都能使澄清石灰水先變渾濁后變澄清,B項(xiàng)不合理。CH4氣體不溶于溴水且不反應(yīng),CH2CHCl氣體在溴水中發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)CH2Br—CHClBr,C項(xiàng)合理。CH2CH2氣體不溶于NaOH溶液,SO2氣體能溶于NaOH溶液生成Na2SO3和H2O,D項(xiàng)合理。8.等物質(zhì)的量的下列各烴,完全生成CO2和H2O,耗氧量最大的是()A.CH4 B.C2H4 C.C6H6 D.C4H10答案C解析依據(jù)烴的燃燒反應(yīng)CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可知,對于不同的烴CxHy,可計算x+的值的大小來推斷耗氧量的多少。9.依據(jù)乙烯的轉(zhuǎn)化圖,完成下列問題:(1)①③的反應(yīng)類型分別是;

(2)丙的結(jié)構(gòu)簡式是;

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為;

(4)反應(yīng)④為工業(yè)上乙烯制備乙醇的反應(yīng),其反應(yīng)方程式為。

答案(1)加成反應(yīng)加成反應(yīng)(2)CH2BrCH2Br(3)CH2CH2+3O22CO2+2H2O(4)CH2CH2+H2OCH3CH2OH解析(1)CH2CH2與單質(zhì)溴、氯化氫均能發(fā)生加成反應(yīng)。(2)溴與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷(CH2BrCH2Br)。(3)反應(yīng)②為乙烯的燃燒,化學(xué)方程式為CH2CH2+3O22CO2+2H2O。(4)乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇的化學(xué)方程式為CH2CH2+H2OCH3CH2OH。提升實(shí)力跨越等級1.下列說法錯誤的是()A.無論是乙烯與Br2的加成反應(yīng),還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都與乙烯分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C.相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量相同D.乙烯不如乙烷穩(wěn)定答案C解析乙烯發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過程中碳碳雙鍵都發(fā)生改變,A項(xiàng)正確;乙烯能與溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng),但是乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷,B項(xiàng)正確;乙烯和甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,故相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同,C項(xiàng)錯誤;乙烯分子中含有碳碳雙鍵,化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑,D項(xiàng)正確。2.(雙選)如圖是某種有機(jī)化合物分子的球棍模型,圖中的“棍”代表單鍵或雙鍵,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,對該有機(jī)化合物的敘述不正確的是()A.該有機(jī)化合物可能的化學(xué)式為C2HCl3B.該有機(jī)化合物可以由乙烯和氯化氫通過加成反應(yīng)得到C.該有機(jī)化合物分子中的全部原子不行能在同一平面上D.該有機(jī)化合物分子中肯定有碳碳雙鍵答案BC解析白球是碳原子,短周期元素中原子半徑比碳原子小且與碳原子形成單鍵的可以是氫原子,原子半徑比碳原子大且與碳原子形成單鍵的可以是第3周期的氯原子,該有機(jī)化合物可能的化學(xué)式為C2HCl3,A正確;乙烯和氯化氫加成得到氯乙烷,不能得到C2HCl3,B錯誤;該有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與乙烯類似,全部原子共平面,C錯誤;分子中存在碳碳雙鍵,D正確。3.將29.5g乙烯和乙烷的混合氣體通入足量的溴水后,溴水增重7g,則混合氣體中乙烯的體積分?jǐn)?shù)是()A.75% B.50% C.30% D.25%答案D解析乙烷與溴水不反應(yīng),乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)1,2二溴乙烷,故溴水增加的質(zhì)量即為混合氣體中乙烯的質(zhì)量。7g乙烯的物質(zhì)的量為=0.25mol,則乙烷的物質(zhì)的量為=0.75mol,乙烯的體積分?jǐn)?shù)為×100%=25%,故D項(xiàng)正確。4.某烷烴的各種同分異構(gòu)體中,主鏈上有4個碳原子的只有兩種結(jié)構(gòu),則含有相同碳原子數(shù)且主鏈上也有4個碳原子的烯烴(只含一個碳碳雙鍵)的同分異構(gòu)體有()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案C解析第一步:確定該烷烴分子碳原子個數(shù)①主鏈為4個碳原子的烷烴,其支鏈只能是甲基(不行能是乙基,否則主鏈超過4個碳原子)。②主鏈為4個碳原子的烷烴,支鏈數(shù)最多有4個。甲基的個數(shù)同分異構(gòu)體數(shù)目 1個 1 2個 2 3個 1 4個 1③結(jié)論:題給烷烴總共有6個碳原子其次步:分析含相同碳原子數(shù)且主鏈上也有4個碳原子的烯烴的同分異構(gòu)體數(shù)目①雙鍵在1號碳和2號碳之間(CC—C—C),有以下3種(、、);②雙鍵在2號碳和3號碳之間(C—CC—C),有1種()。因此符合題意的共有4種。5.10mL某氣態(tài)烴,在80mL過量的O2中充分燃燒,得液態(tài)水和體積為65mL的混合氣體(全部氣體體積在同溫同壓下測定),則該烴不行能是()A.乙烷(CH3CH3)B.丙烷(CH3CH2CH3)C.丙烯(CH3CHCH2)D.1,3-丁二烯(CH2CH—CHCH2)答案B解析設(shè)烴的分子式為CxHy,則CxHy+(x+)O2xCO2+H2OΔV 1 x+ x 1+ 10mL10mL+80mL-65mL=25mL則,解得y=6,即烴分子中的氫原子數(shù)為6。6.檸檬烯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,有關(guān)檸檬烯的分析正確的是()A.檸檬烯的一氯代物有7種B.檸檬烯不能使溴水褪色C.檸檬烯的分子中全部的碳原子可能在同一個平面上D.在肯定條件下,檸檬烯可以發(fā)生加成、取代、氧化等反應(yīng)答案D解析檸檬烯分子中有8種性質(zhì)不同的H可被取代,其一氯代物有8種,選項(xiàng)A錯誤;檸檬烯分子中含有碳碳雙鍵,因此能使溴水褪色,選項(xiàng)B錯誤;分子中含有多個飽和碳原子,這些碳原子不行能在同一個平面上,選項(xiàng)C錯誤;檸檬烯分子中含有2個碳碳雙鍵,可發(fā)生加成、氧化反應(yīng),含有甲基,可發(fā)生取代反應(yīng),選項(xiàng)D正確。7.某烴A是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平,A還是一種植物生長調(diào)整劑,A可發(fā)生如圖所示的一系列化學(xué)反應(yīng),其中①②③屬于同種反應(yīng)類型。依據(jù)如圖回答下列問題:(1)寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式:A,B,C,D。

(2)寫出②、④兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型:②,反應(yīng)類型。

④,反應(yīng)類型。

(3)若取肯定量的該烴A在肯定量的氧氣中燃燒后,生成CO2和H2O的物質(zhì)的量分別為0.1mol和0.3mol,同時還有CO生成,則在燃燒時消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積L。

(4)將A通入溴的四氯化碳溶液中,生成的產(chǎn)物的名稱為。

(5)可以用來除去乙烷中混有的A的試劑是(填序號)。

①水②氫氣③溴水④酸性高錳酸鉀溶液答案(1)CH2CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH(2)CH2CH2+HClCH3CH2Cl加成反應(yīng)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl取代反應(yīng)(3)7.84(4)1,2-二溴乙烷(5)③解析(1)依據(jù)烴A的用途知A為乙烯,則B為CH3CH3,C為CH3CH2Cl,D為CH3CH2OH。(2)其中反應(yīng)②和④均能制得CH3CH2Cl,化學(xué)反應(yīng)方程式分別為CH2CH2+HClCH3CH2Cl,CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。(3)由燃燒生成H2O的物質(zhì)的量為0.3mol可知,C2H4的物質(zhì)的量為0.15mol,因生成CO2的物質(zhì)的量為0.1mol,則生成CO的物質(zhì)的量為0.2mol,由氧原子守恒可知消耗氧氣為×22.4L·mol-1=7.84L。(4)乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷。(5)乙烯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),因乙烯與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)時生成二氧化碳,所以除去乙烷中混有的乙烯應(yīng)選用的試劑是溴水。8.某同學(xué)設(shè)計試驗(yàn)探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學(xué)性質(zhì),試驗(yàn)裝置如圖所示。(1)工業(yè)制乙烯的試驗(yàn)原理是烷烴(液態(tài))在催化劑和加熱、加壓條件下發(fā)生反應(yīng)生成不飽和烴。已知烴類都不與堿反應(yīng)。石油分餾產(chǎn)物之一十六烷發(fā)生反應(yīng):C16H34C8H18+甲,甲4乙,則甲的分子式為,乙的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)B裝置中的試驗(yàn)現(xiàn)象可能是。

(3)C裝置中的現(xiàn)象是,其中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型是。

(4)查閱資料知,乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。依據(jù)本試驗(yàn)中裝置(填字母)中的試驗(yàn)現(xiàn)象可推斷該資料是否真實(shí)。

(5)通過上述試驗(yàn)探究,檢驗(yàn)甲烷和乙烯的方法是(填字母,下同);除去甲烷中乙烯的方法是。

A.將氣體通入水中B.氣體通過盛溴水的洗氣瓶C.氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶D.將氣體通入氫氧化鈉溶液中(6)分別點(diǎn)燃乙烯和甲烷,乙烯產(chǎn)生少量黑煙,緣由是。

答案(1)C8H16CH2CH2(2)橙色(或橙黃色)褪去(3)紫色(或紫紅色)褪去氧化反應(yīng)(4)D(5)BCB(6)乙烯中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于甲烷中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解析(1)依據(jù)質(zhì)量守恒知,甲為C8H16,乙為C2H4。(3)乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發(fā)生氧化反應(yīng)。(4)乙烯等烴都不與氫氧化鈣反應(yīng),假如C裝置中產(chǎn)生二氧化碳,則D裝置中的澄清石灰水會變渾濁。貼近生活拓展創(chuàng)新★下圖是丁烷裂解的試驗(yàn)流程:已知:丁烷在肯定條件下裂解的可能方程式為C4H10C2H6+C2H4,C4H10CH4+C3H6連接好裝置后,需進(jìn)行的試驗(yàn)操作有:①給D、G裝置加熱;②檢查整套裝置的氣密性;③排出裝置中的空氣……(1)上述三步操作的先后依次依次是(填序號)。

(2)寫出甲烷與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(3)若對E裝置中的混合物(溴水足量)再按以下流程試驗(yàn):①分別操作Ⅰ和Ⅱ的名稱分別是:Ⅰ,Ⅱ,Na2SO3溶液的作用是(用離子方程式表示)。

②已知B的碳原子數(shù)大于A的碳原子數(shù),請寫出B的結(jié)構(gòu)簡式:。

(4)假定丁烷完全裂解,當(dāng)(E+F)裝置的總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了0.7g,G裝置的質(zhì)量削減了1.76g,則丁烷的裂解產(chǎn)物中甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比n(CH4)∶n(C2H6)=。

答案(1)②③①(2)CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu(3)①分液蒸餾Br2+S+H2OS+2Br-+2H+②CH2BrCHB