8.1.2 石油炼制 乙烯（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

第2课时　石油炼制　乙烯 目录 新知探究(一)——石油炼制 新知探究(二)——乙烯 课时跟踪检测 新知探究(三)——不饱和烃、乙炔 2 石油炼制 新知探究(一) 1.石油的成分 石油是一种重要的化石燃料,其组成元素主要是 ,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油中含多种液态烃,并溶有少量的气态和固态烃。 2.石油的分馏 (1)原理:加热石油时,沸点 的成分先汽化,经冷凝后收集,沸点_____ 的成分随后汽化、冷凝,这样不断操作,能使沸点不同的成分(馏分)逐步分离出来。这一过程在石油工业中是在分馏塔内进行的,称为石油分馏。 碳和氢 低 较高 (2)装置 防暴沸 蒸馏烧瓶支管口处 下 上 (3)馏分 成分 石油气、 、煤油、 、润滑油、重油 特点 石油分馏得到的各种馏分都是混合物。各馏分含有沸点相近的若干种 ,随着馏分中烃分子含有的 数增加,碳链增长, _____________增大,它们的 也逐渐升高 汽油 柴油 烃 碳原子 相对分子质量 沸点 3.石油的裂化 目的 提高石油分馏产品中低沸点的 等轻质油的 和_____ 原理 用 中沸点较高的馏分为原料,在_______________ 存在条件下,使 较大、 较高的烃断裂成 较小、 较低的烃 举例 十六烷的裂化化学方程式:___________________________ 汽油 产量 质量 石油分馏产品 加热、加压和 催化剂 相对分子质量 沸点 相对分子质量 沸点 C16H34 C8H18+C8H16 4.石油的裂解 [微点拨]　石油的分馏是物理变化,石油的裂化和裂解是化学变化。 原理 以比裂化更高的温度使石油分馏产物中的 断裂成 、_____等气态短链烃的过程 目的 获得 等气态短链烃,为石油化工提供原料 长链烃 乙烯 丙烯 乙烯、丙烯 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中。( ) (2)冷凝管中冷却水从上口进水下口出水。 ( ) (3)石油的分馏、裂化、裂解均是化学变化。 ( ) (4)裂化是为了获得乙烯、丙烯等气态短链烃。 ( ) (5)裂解是为了提高汽油等轻质油的产量和质量。 ( ) (6)石油分馏得到的馏分是纯净物。 ( ) [题点多维训练] × × × × × × 2.下列关于石油组成的叙述中,正确的是 (　　) A.石油只含碳、氢两种元素,是多种烃的混合物 B.石油化学工业是生产石油产品或化学用品的工业,它的原料是石油 C.石油是液态的物质,只含液态烃 D.石油的大部分是液态烃,其中溶有气态烃和固态烃 √ 解析:石油主要含碳、氢两种元素,还含有少量的硫、氧、氮等元素,故A不选;石油化学工业是用石油产品和石油气(炼厂气、油田气、天然气)做原料来生产化工产品或化学用品的工业,故B不选;石油是液态的物质,大部分是液态烃,同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃,故C不选。 3.如图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中 (　　) A.a的沸点最高 B.b的熔点最低 C.c的平均相对分子质量最大 D.每一种馏分都是纯净物 √ 解析:在分馏塔中,相对分子质量大、熔沸点高的在低出口处冷凝,a、b、c三处,a处出口最高,a的沸点最低,A错误;b处出口在中间,b的熔点介于a、c之间,B错误;c处出口最低,c的沸点最高,c的平均相对分子质量最大,C正确;从分馏塔各个出口出来的馏分仍是混合物,D错误。 4.下列关于石油加工的叙述不正确的是 (　　) A.通过石油分馏可得到乙烯等有机化工原料 B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量 C.石油裂解的原料是石油分馏的产物 D.石油炼制过程包括物理变化和化学变化 解析:石油分馏无法获得乙烯。乙烯只能通过石油裂解加工获取。 √ 5.请回答实验室蒸馏石油的有关问题: (1)实验室蒸馏石油的正确操作顺序是: E→　　→　　→A→　　→　　→G。   A.连接接液管 B.装入碎瓷片和石油,塞上带温度计的塞子 C.检查装置气密性 F D C B D.连接冷凝管及进出水管 E.在铁架台上放酒精灯,固定好铁圈,放上石棉网 F.固定好蒸馏烧瓶 G.加热 解析:按组装仪器的顺序从下到上、从左到右,连接好装置后,先检验装置气密性,再装入碎瓷片和石油进行蒸馏,即顺序为E→F→D→A→C→B→G。 (2)以下是石油蒸馏的装置图,试指出图中有　　　处错误。   解析:①温度计水银球的位置错误,应放在蒸馏烧瓶支管口处;②蒸馏烧瓶下没垫石棉网,加热时会受热不均而炸裂;③冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下口进,上口出,共有3处错误。 3 (3)石油分馏得到的各种馏分都是　　　　(填“混合物”或“纯净物”)。   解析:石油分馏得到的各种馏分为烃类物质的混合物。 混合物 乙烯 新知探究(二) 1.乙烯的结构 (1)分子结构的表示方法 分子式 电子式 结构式 结构简式 ______ ___________ 分子 模型 球棍模型 空间填充模型 CH2==CH2 C2H4 (2)结构特点 分子结构 空间结构 乙烯为 结构,2个碳原子和4个氢原子_____ 平面 共面 [微点拨]　乙烯的结构简式中碳碳双键不能省略。 2.乙烯的化学性质 实验操作 实验现象 实验结论 酸性高锰酸钾溶液_____ 乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液_____ 溴的四氯化碳溶液______ 乙烯可以使溴的四氯化碳溶液_____ 褪色 氧化 褪色 褪色 (1)氧化反应 褪色 (2)加成反应 ①乙烯与溴反应的化学方程式为 。 ②CH2==CH2与H2、HCl、H2O反应的化学方程式: CH2==CH2+H2 , CH2==CH2+HCl , CH2==CH2+H2O 。 CH2==CH2+Br2→CH2Br—CH2Br CH3—CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH ③加成反应:有机物分子中 连接的 与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。 [微点拨]　乙烯既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,而乙烷不能。 双键(或三键) 碳原子 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)乙烯的化学性质比乙烷活泼。( ) (2)乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应。( ) (3)用燃烧的方法可以区分乙烯和甲烷。( ) [题点多维训练] √ × √ (4)除去甲烷中的乙烯,可以让气体通入溴的四氯化碳溶液。 ( ) (5)乙烯既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,二者原理相同。( ) √ × √ 2.关于乙烯的结构,下列说法正确的是 (　　) A.乙烯的电子式为H B.乙烯的球棍模型为 C.乙烯分子在空间上呈平面结构 D.乙烯的结构简式为CH2CH2 解析:乙烯分子中碳原子间形成的是双键,其电子式为 , A项错误;碳原子的半径应比氢原子的半径大,B项错误;乙烯的结构简式为CH2==CH2,D项错误。 √ 3.“化学——我们的生活,我们的未来”。下列有关知识叙述不正确的是 (　　) A.从南方往北方运输水果时,常常将用酸性高锰酸钾溶液浸泡的硅藻土放置在盛放水果的容器中 B.石油是重要的工业原料,被称为“现代工业的血液” C.乙烯和乙烷都能发生加成反应 D.CH2==CH2与水在一定条件下反应可以制取乙醇 解析:用酸性高锰酸钾溶液浸泡的硅藻土能吸收水果释放的乙烯,A正确;石油是重要的工业原料,被称为“现代工业的血液”,B正确;乙烷不能发生加成反应,C错误;乙烯与水发生加成反应可以制取乙醇,D正确。 4.下列关于乙烯和乙烷的说法中不正确的是 (　　) A.乙烯的结构简式为CH2CH2,乙烷的结构简式为CH3CH3 B.乙烯分子中所有原子处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,原子不都在同一平面上 C.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烷分子中含有碳碳单键,双键不如单键稳定,导致乙烯的性质比乙烷活泼 D.乙烯分子中因含有不饱和键,导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色 √ 解析:乙烯的结构简式为CH2 CH2。乙烯分子中的碳碳双键易断裂,导致乙烯比乙烷活泼,乙烷中的碳碳单键稳定,致使乙烷不能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。 5.某学校化学兴趣小组的同学学习乙烯后对乙烯的催熟作用产生了浓厚的兴趣。他们积极思考,想要利用实验室中的药品进行验证。可以选用的药品有乙烯、KMnO4固体、青苹果。实验设计如下: 实验1:集气瓶中放入青苹果,在空气中盖上玻璃片; 实验2:集气瓶中放入青苹果,通入一定量的乙烯; 实验3:集气瓶中放入青苹果,瓶底放少量KMnO4固体,通入一定量的乙烯; 实验4:集气瓶中放入青苹果,瓶底放少量KMnO4固体。 (1)根据所学知识预测4个实验中青苹果成熟最快的是　　　　,成熟最慢的是　　　 。  (2)思考实验中KMnO4固体的作用是什么? 答案:与乙烯反应,通过乙烯减少后青苹果的成熟时间变长,证明乙烯有催熟作用。 实验2 实验4 不饱和烃、乙炔 新知探究(三) 　1.饱和烃与不饱和烃:烷烃是饱和的碳氢化合物。碳原子所结合的氢原子数 饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物属于不饱和烃。不饱和烃除了含有碳碳双键的烯烃外,还有含碳碳三键的炔烃。 小于 2.乙炔 (1)乙炔的分子结构 分子式 电子式 结构式 ______ _______________ _____________ 结构简式 球棍模型 空间填充模型 ________ C2H2 H∶C︙︙C∶H H—C≡C—H CH≡CH 　(2)乙炔的化学性质 ①氧化反应 褪色 　②乙炔的加成反应 加成反应是不饱和碳碳键所具有的特征反应,乙炔也可以发生加成反应。例如,乙炔与足量溴的四氯化碳溶液反应 [微点拨]　①不饱和烃是相对于烷烃而言,氢原子数也是以烷烃的氢原子数为标准。 ②乙炔中碳碳三键中两个易断裂,所以一个三键能和两个溴分子发生加成反应。 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)利用酸性高锰酸钾溶液可以氧化乙炔。 ( ) (2)乙炔分子的4个原子在一条直线上。 ( ) (3)乙炔的结构简式为CHCH。 ( ) (4)根据燃烧时的现象,可以区分乙烷、乙烯、乙炔三种气体。 ( ) [题点多维训练] √ × √ √ 2.下列有关乙烯、乙烷、乙炔的叙述正确的是 (　　) A.乙炔不能使溴水褪色 B.乙烯分子里碳、氢原子都处在同一平面上,而乙烷分子里的碳、氢原子不都处在同一平面上 C.乙烯、乙烷、乙炔都能在空气中燃烧而被氧气氧化,具有强还原性,所以它们也能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化 D.乙烯、乙炔易发生加成反应,乙烷能发生取代反应和加成反应 √ 解析:乙炔能与溴发生加成反应,使溴水褪色,A错误;乙烯分子中6个原子共平面,乙烷分子中8个原子不共平面,B正确;乙烷能在氧气中燃烧,但不能被KMnO4(H+)溶液氧化,C错误;乙烷不能发生加成反应,D错误。 3.下列能证明乙炔分子中含有碳碳三键的是 (　　) A.乙炔能使溴水褪色 B.乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色 C.乙炔可以和HCl气体加成 D.1 mol乙炔可以和2 mol氢气发生加成反应 √ 解析:碳碳三键不稳定,其中有2个碳碳键易断裂,故加成时乙炔和氢气的物质的量之比为1∶2;而前三项只能证明乙炔分子含有不饱和键,但不能证明不饱和的程度。 4.(2023·盐城中学月考)下列关于乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是 (　　) A.能燃烧生成二氧化碳和水 B.能发生加成反应 C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.能与氯化氢反应生成氯乙烯 √ 解析:乙烷、乙烯、乙炔均能燃烧生成二氧化碳和水;乙烯、乙炔中均含有碳碳不饱和键,既能与Br2、H2等物质发生加成反应,又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;乙炔能与氯化氢加成生成氯乙烯,乙烷与氯化氢不反应,乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷,故选项D符合题意。 5.用乙炔为原料制取CH2BrCHBrCl,可行的反应途径是 (　　) A.先加Cl2,再加Br2　 　 B.先加Cl2,再加HBr C.先加HCl,再加HBr D.先加HCl,再加Br2 √ 解析:分析知CH2BrCHBrCl比CH≡CH多了HCl和Br2,故设计合成路线如下: CH≡CH CH2 CHCl CH2BrCHBrCl或CH≡CH CHBr==CHBr CH2BrCHBrCl,故D正确。 课时跟踪检测 (选择题每小题3分,本检测满分70分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 1.苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指 (　　) A.脱落酸　　　　　　　 B.甲烷 C.生长素 D.乙烯 解析:乙烯是生物生长催熟剂,故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.下列说法不正确的是 (　　) A.石油是由烃组成的混合物 B.①主要发生物理变化 C.②是石油的裂解 D.③属于取代反应 解析:乙烯与Br2发生加成反应生成1,2⁃二溴乙烷。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.如图表示某有机反应过程的示意图。该反应的类型是 (　　) A.取代反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.置换反应 解析:根据示意图可判断该反应应该是乙烯和卤素单质(如氯气)的加成反应。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,依次通过的洗气瓶中盛放的试剂最好为 (　　) A.澄清石灰水、浓硫酸 B.酸性KMnO4溶液、浓硫酸 C.溴水、浓硫酸 D.浓硫酸、酸性KMnO4溶液 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:甲烷、乙烯与澄清石灰水不能反应,不能达到除杂的目的,A错误;酸性KMnO4溶液有强的氧化性,会将乙烯氧化为CO2而引入新杂质,不能达到除杂的目的,B错误;乙烯与溴水发生加成反应,变为1,2-二溴乙烷,甲烷是气体,达到除杂的目的,然后通过浓硫酸干燥,就得到纯净的甲烷气体,C正确;浓硫酸干燥,再通过酸性KMnO4溶液会使乙烯变为CO2,引入了新杂质,不能达到除杂的目的,D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.下列变化中,由加成反应引起的是 (　　) A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色 B.甲烷与氯气混合后光照,黄绿色消失 C.丙烷通入溴水后,能使溴水褪色 D.丙烯通入溴水中,溴水褪色 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:乙烯具有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中被氧化,高锰酸钾溶液褪色,故A错误;甲烷与氯气混合光照后发生取代反应,消耗氯气,黄绿色消失,故B错误;丙烷通入溴水后,与溴不反应,故C错误;丙烯通入溴水中发生加成反应使溴水褪色,故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2===CH—CH3)的结构或性质正确的是 (　　) A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.不能在空气中燃烧 C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.与HCl在一定条件下能加成,并只得到一种产物 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:由于丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构,性质有相似之处。丙烯同样能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;丙烯与乙烯的组成元素是相同的,可以燃烧,B错误;丙烯也能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;CH2===CH—CH3与HCl加成,氯原子连接的位置有两种情况,故加成产物也应该有两种,分别为Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3,它们不是同一种物质,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.1 mol乙烯与Cl2完全加成后再与Cl2取代,整个过程中最多需Cl2 (　) A.2 mol B.4 mol C.4.5 mol D.5 mol 解析:CH2==CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl,所以1 mol乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1 mol;CH2ClCH2Cl+4Cl2 CCl3CCl3+4HCl,所以1 mol CH2ClCH2Cl与氯气发生取代反应,最多需要4 mol氯气,这两部分之和为1 mol+4 mol=5 mol。 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.(2024·衡水一中月考)某种物质的结构简式如下,下列描述中不正确的是 (　　) A.分子式为C9H12 B.1 mol此分子在一定条件下最多 能与4 mol H2发生反应 C.所有碳原子都在同一平面上 D.此物质能被酸性KMnO4溶液氧化 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据结构简式可直接得出分子式为C9H12,A正确;1 mol该分子含4 mol碳碳双键,故可与4 mol H2发生加成反应,B正确;该分子中最中间的碳原子为饱和碳原子,与其相邻的四个碳原子构成正四面体结构,C不正确;因含碳碳双键,故易被酸性KMnO4溶液氧化,D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.欲制取较纯净的CH2ClCH2Cl(即1,2⁃二氯乙烷),可采取的方法是 (　) A.乙烯与Cl2加成 B.乙烯与HCl加成 C.乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应 D.乙烯先与HCl加成,再与等物质的量的Cl2在光照下反应 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:乙烯含有碳碳双键,和氯气加成生成物是1,2⁃二氯乙烷,故A正确;乙烯与HCl加成生成物是氯乙烷,故B错误;乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应,是取代反应,得到的卤代烃是混合物,故C错误;乙烯先与HCl加成,再与等物质的量的Cl2在光照下反应,取代反应中生成物也是混合物,故D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 10.已知某烯烃中含有一个碳碳双键,和H2加成后产物的结构简式如下所示,则该烯烃可能的结构有 (　　) A.4种 B.5种 C.6种 D.7种 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据烯烃与H2发生加成反应的原理推知 中能形成碳碳双键的位置有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和5之间、5和6之间、6和7(与6和9一样)之间、7和8(与9和10一样)之间,故该烯烃可能的结构共有7种,故D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.(10分)如图是丁烷裂解的实验流程: 已知:丁烷在一定条件下裂解的可能方程式为 C4H10 C2H6+C2H4,C4H10 CH4+C3H6。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 连接好装置后,需进行的实验操作有: ①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性; ③排出装置中的空气 (1)上述三步操作的先后顺序依次是　　　　(填序号)。  ②③① 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:打开K,气体通过B,B装置是根据气泡控制气体流速,C装置干燥丁烷,在氧化铝作催化剂条件下丁烷发生裂解反应生成烯烃和烷烃,E中溴水吸收烯烃,F干燥烷烃,G中烷烃和CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成Cu。 (1)应先检验气密性,然后赶出内部气体,再给D、G装置加热。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式: 　。  解析:打开K,气体通过B,B装置是根据气泡控制气体流速,C装置干燥丁烷,在氧化铝作催化剂条件下丁烷发生裂解反应生成烯烃和烷烃,E中溴水吸收烯烃,F干燥烷烃,G中烷烃和CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成Cu。 (2)加热条件下,甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜,反应的化学方程式为CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu。 CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)若对E装置中的混合物(溴水足量)再按以下流程实验: 分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ　　　,Ⅱ　　 , Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示) 　　 。  分液 蒸馏 Br2+S+H2O===S+2Br-+2H+ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:打开K,气体通过B,B装置是根据气泡控制气体流速,C装置干燥丁烷,在氧化铝作催化剂条件下丁烷发生裂解反应生成烯烃和烷烃,E中溴水吸收烯烃,F干燥烷烃,G中烷烃和CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成Cu。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)混合物中含有溴单质、水、溴代烃,加入过量亚硫酸钠,亚硫酸钠被溴单质氧化生成硫酸钠,同时生成NaBr,从而除去溴,然后采用分液的方法分离,将有机层进行分馏得到有机物A、有机物B。通过以上分析知,分离操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是分液、蒸馏,亚硫酸钠具有还原性,能与强氧化性物质溴单质反应而除去溴单质,离子方程式为S+Br2+H2O===S+2Br-+2H+。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.(15分)某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯主要的化学性质,实验装置如图所示。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如,石油分馏产物之一十六烷可发生如下反应,反应式已配平:C16H34 C8H18+甲,甲 4乙,则甲的分子式为　　　　;乙的结构简式为　　　　　。  C8H16 CH2==CH2 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。 (1)根据质量守恒得到甲的分子式为C8H16;1 mol C8H16分别得到 4 mol乙,则乙的分子式为C2H4,其结构简式为CH2CH2。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)B装置中的实验现象是　　　　　。  解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。 (2)B装置中乙烯和溴水发生加成反应,其实验现象是橙色褪去。 橙色褪去 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)C装置中的实验现象是　　　　　,其中发生反应的反应类型是　　　　　。  解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。 (3)C装置中乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,其实验现象是紫色褪去,其中发生反应的反应类型是氧化反应。 紫色褪去 氧化反应 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (4)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置　　(填序号)中的实验现象可判断该资料是否真实。  解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。 (4)根据二氧化碳和澄清石灰水是否有沉淀生成来分析,因此根据本实验中装置D中的实验现象可判断该资料是否真实。 D 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (5)通过题述实验探究可知,检验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.气体通入水中 B.气体通过装溴水的洗气瓶 C.气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 D.气体通过氢氧化钠溶液 BC B 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。 (5)检验甲烷和乙烯的方法可用酸性高锰酸钾溶液或溴水反应,现象都为溶液褪色,因此为B、C;除去甲烷中乙烯的方法是用溴水,因此为B。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (6)分别燃烧乙烯和甲烷,乙烯产生黑烟,原因是________________ 　 。  解析:石蜡油在催化剂作用下分解反应生成烯烃和烷烃,根据分析主要生成乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,使得溴水褪色,通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,是否生成二氧化碳气体用澄清石灰水进行验证。 (6)分别燃烧乙烯和甲烷,乙烯产生黑烟,原因是乙烯中碳的质量分数为85.7%,大于甲烷中碳的质量分数(75%)。 乙烯中碳的质量 分数为85.7%,大于甲烷中碳的质量分数(75%) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 高阶思维训练(选做题) 13.(15分)(2024·安徽省新高中创新联盟)乙烯是石油化工的基本原料,其产量可以衡量一个国家石油化学工业的发展水平。工业上常用裂解石油分馏产物获得,某同学利用裂解石蜡油(主要成分正二十二烷和正二十八烷)设计实验制取部分烯烃(乙烯、丙烯等),实验装置如图所示。回答下列问题: 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (1)写出正二十二烷的分子式:　　 　。  解析:石蜡油为烃的混合物,高温分解生成不饱和烃如丙烯、乙烯,经过溴的四氯化碳溶液发生加成反应,经过酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,经过澄清石灰水检验二氧化碳,最后用排水法收集尾气。 (1)链状烷烃的通式为CnH2n+2,正二十二烷的分子式为C22H46。 C22H46 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 (2)下列关于乙烯的说法正确的是　　　(填字母)。  A.乙烯为不饱和烃 B.乙烯在空气中燃烧火焰明亮并伴有黑烟 C.除去乙烷中混有的乙烯,可在催化剂加热条件下向混合气中通入过量氢气 AB 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 解析:石蜡油为烃的混合物,高温分解生成不饱和烃如丙烯、乙烯,经过溴的四氯化碳溶液发生加成反应,经过酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,经过澄清石灰水检验二氧化碳,最后用排水法收集尾气。 (2)乙烯中含有碳碳双键,为不饱和烃,A项正确;乙烯在空气中燃烧火焰明亮并伴有黑烟,B项正确;通入过量氢气引入新杂质,C项错误。 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 (3)装置B中的实验现象为　　　 　　　　　　　,乙烯与装置B中溶液发生反应的化学方程式为　　　 　　　　　　　　　。  解析:石蜡油为烃的混合物,高温分解生成不饱和烃如丙烯、乙烯,经过溴的四氯化碳溶液发生加成反应,经过酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,经过澄清石灰水检验二氧化碳,最后用排水法收集尾气。 (3)生成乙烯、丙烯,含有碳碳双键的有机物与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色。反应的化学方程式为CH2===CH2+Br2→CH2BrCH2Br。 溴的四氯化碳溶液褪色 CH2==CH2+Br2→CH2BrCH2Br 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 (4)装置D中澄清石灰水变浑浊,说明酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为　　　(填分子式)。  解析:石蜡油为烃的混合物,高温分解生成不饱和烃如丙烯、乙烯,经过溴的四氯化碳溶液发生加成反应,经过酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,经过澄清石灰水检验二氧化碳,最后用排水法收集尾气。 (4)能使澄清石灰水变浑浊,说明气体为CO2或SO2,根据元素守恒,只能是CO2。 CO2 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 (5)乙烯的同系物丙烯(CH3—CH===CH2)也是一种生产塑料的重要原料,写出丙烯与水发生加成反应的化学方程式: 　 　　　　　　　　　 　 CH3CH==CH2+H2O CH3CH2CH2OH (或CH3CH===CH2+H2O ) 。 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 (5)丙烯与水发生加成反应的化学方程式: CH3CH===CH2+H2O CH3CH2CH2OH (或CH3CH===CH2+H2O )。 解析:石蜡油为烃的混合物,高温分解生成不饱和烃如丙烯、乙烯,经过溴的四氯化碳溶液发生加成反应,经过酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,经过澄清石灰水检验二氧化碳,最后用排水法收集尾气。 $$