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训练(七) 炔烃
[对应素能提升训练第16页]
1. 下列有关乙炔性质的叙述中,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.能与溴水发生加成反应
C.能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应
D.能与HCl反应生成氯乙烯
解析 乙烷、乙烯、乙炔都能燃烧生成CO2和H2O;乙炔、乙烯都能与溴水发生加成反应;乙烯、乙炔都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应;只有乙炔可与HCl反应生成氯乙烯。
答案 D
2.(咸阳高二月考)下图是制取和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法不正确的是 ( )
A.制备乙炔的原理是CaC2+2H2O——→Ca(OH)2+C2H2↑
B.c的作用是除去影响后续实验的杂质
C.e中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.f处观察到的现象是安静地燃烧,火焰呈淡蓝色
解析 在b中水与电石发生反应:CaC2+2H2O——→Ca(OH)2+C2H2↑,A正确;c中硫酸铜溶液除去杂质硫化氢等,防止杂质对后续实验造成影响,B正确;e中酸性高锰酸钾溶液褪色可说明乙炔被氧化,C正确;f处可观察到乙炔燃烧,现象为火焰明亮、冒黑烟,D错误。
答案 D
3.以乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是 ( )
A.先与Cl2加成,再与Br2加成
B.先与Cl2加成,再与HBr加成
C.先与HCl加成,再与HBr加成
D.先与HCl加成,再与Br2加成
解析 由乙炔()制CH2Br—CHBrCl,该分子在乙炔分子的基础上增加了一个H、两个Br、一个Cl,据此分析可知需要由乙炔与HCl和Br2(或Br2和HCl)先后发生加成反应制得,选项A、B、C不符合题意,选D。
答案 D
4.120 ℃时,1体积某气态烃和4体积O2混合,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,气体的体积不变,该烃分子中所含的碳原子数不可能是 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 设烃分子式为CxHy,根据气态烃的燃烧方程式CxHy+O2xCO2+H2O(g),前后体积不变,则有x+=1+x+,解得y=4,又因为该烃完全燃烧,所以有x+≤4,解得x≤3。
答案 D
5.(华东师范大学第三附属中学高二期末)下列有机物分子中,所有原子一定不可能处在同一平面的是( )
A.CH2===CH—Cl
B.CH2===CH—CH===CH2
C.苯乙炔
D.2甲基丙烯
解析 2甲基丙烯分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体形,所以2甲基丙烯分子中所有原子一定不可能处在同一平面上,故D符合题意。
答案 D
6.(昆明高二期末)下列关于1,3丁二烯和1丁炔的说法错误的是( )
A.等物质的量的1,3丁二烯与液溴反应产物一定是CH2Br—CHBr—CH===CH2
B.1,3丁二烯发生1,4加成聚合产物为CH2—CH===CH—CH2
C.1丁炔的结构简式为CH3—CH2C≡CH
D.1丁炔与1,3丁二烯互为同分异构体
解析 1,3丁二烯与液溴1∶1反应产物也可以为CH2Br—CH===CH—CH2Br,A错误;1,3丁二烯发生1,4加成聚合时1和3号碳碳双键断裂,中间连接生成新的碳碳双键,产物为CH2—CH===CH—CH2,B正确;1丁炔是碳碳三键位于1号碳,有四个碳原子,结构简式为CH3—CH2C≡CH,C正确;1丁炔与1,3丁二烯分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,D正确。
答案 A
7.(张家口高二月考)两分子乙炔在一定条件下可生成乙烯基乙炔(),下列关于乙烯基乙炔的说法错误的是 ( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生加聚反应生成有机高分子
C.分子中所有碳原子都在一条直线上
D.没有顺反异构体
解析 乙烯基乙炔分子中含有碳碳双键、碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;乙烯基乙炔分子中含有碳碳双键、碳碳三键,能发生加聚反应生成有机高分子,B正确;乙烯分子是平面结构,乙炔分子是直线形分子,乙烯基乙炔分子中的所有原子一定都共平面,但不是所有碳原子都在一条直线上,C错误;乙烯基乙炔分子中一个双键碳原子连接了2个H原子,不具有顺反异构体,D正确。
答案 C
8.(上海浦东新区高二期末)已知:。如果要合成,所用的原料可以是( )
A.2,3二甲基1,3戊二烯和乙炔
B.2甲基1,3戊二烯和2丁炔
C.2,3二甲基1,3丁二烯和丙炔
D.1,3戊二烯和2丁炔
解析 由题给信息可知,合成的方法有:①,两种原料分别是2,3二甲基1,3丁二烯和丙炔;②,两种原料分别为2甲基1,3丁二烯和2丁炔,C正确。
答案 C
9.(江苏连云港高二期中)将乙炔通入银氨溶液,产生白色沉淀:HC≡CH+2[Ag(NH3)2]+―→AgC≡CAg↓+2NH+2NH3。通过该实验可以区分乙炔和乙烯。已知乙炔银遇酸可放出乙炔。下列分析或推测正确的是( )
A.乙炔与银氨溶液的反应属于氧化还原反应
B.乙炔中C—H键的活性比乙烯中C—H键的活性强
C.2丁炔与银氨溶液能发生类似反应
D.乙炔通入AgNO3溶液中也能发生类似反应
解析 乙炔与银氨溶液反应过程中没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,A错误;乙炔能与银氨溶液反应生成乙炔银,乙烯不与银氨溶液反应,说明乙炔中C—H键的活性比乙烯中C—H键的活性强,B正确;三键碳原子上连有氢原子才能与银氨溶液发生该反应,2丁炔三键碳原子上没有氢原子,不能与银氨溶液发生类似反应,C错误;乙炔通入硝酸银溶液中若能发生类似反应,则会形成酸性环境,此环境下乙炔银会放出乙炔,故不能发生与题述类似的反应,D错误。
答案 B
10.含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外,还有乙炔。乙炔的分子结构如下图所示。
回答下列问题:
(1)乙炔的分子式是 ,结构式是 ,分子空间结构是 。
(2)乙炔分子中含有 ,能发生加成反应。
(3)写出下列反应的化学方程式:
①将乙炔通入足量的溴的四氯化碳溶液中 ;
②乙炔与等物质的量的氯化氢发生加成反应 。
(4)下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法中正确的是 。
①它们既不是同系物,也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 (1)乙炔的分子式是C2H2,结构式是,分子空间结构是直线形结构。(2)乙炔分子中含有碳碳三键,能发生加成反应。(3)①乙炔和足量的Br2按1∶2反应,化学方程式为+2Br2——→CHBr2CHBr2。②乙炔和氯化氢1∶1发生加成反应的化学方程式:+HClCH2CHCl。(4)同系物要求结构相似,组成上相差一个或若干个CH2,同分异构体要求分子式相同,结构不同。所以乙烷、乙烯、乙炔既不是同系物,也不是同分异构体,①正确;烷烃是饱和烃,烯烃和炔烃是不饱和烃,②正确;烷烃不能与溴水反应,烯烃和炔烃中的不饱和键能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,③正确;它们都能燃烧,且由于乙炔含碳量最高,所以火焰最明亮,并有浓烟,④正确;甲烷不能被高锰酸钾溶液氧化,乙烯和乙炔可以,⑤错误。所以正确答案为①②③④。
答案 (1)C2H2 直线形 (2)碳碳三键
(3)①CH≡CH+2Br2——→CHBr2CHBr2
②+HClCH2CHCl (4)①②③④
11.以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶,下图所示是有关合成路线图。
已知反应:nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2
请完成下列各题:
(1)写出物质的结构简式:A____________,C____________。
(2)写出反应的化学方程式:
反应②__________________________________________________________________;
反应③__________________________________________________________________;
反应⑥__________________________________________________________________。
解析 由合成路线图进行正推(由反应物→产物)和反推(由产物→反应物)。如由A―→,可反推A为CH2===CHCl(氯乙烯),由A可推反应①为CH≡CH+HClCH2===CHCl。根据加成原理,可写出反应③为CH≡CH+HCNCH2===CHCN。
答案 (1)CH2===CHCl CH≡C—CH===CH2
(2)nCH2===CHCl
CH≡CH+HCNCH2===CH—CN
CH≡C—CH===CH2+HCl
12.(黑龙江大庆实验中学月考)已知使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PbO、CaCO3)],可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段,而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出),拟由乙炔制得乙烯,并测定乙炔氢化的转化率。用含0.02 mol CaC2的电石与足量的X反应,1.60 g含杂质18.7%的锌粒(杂质不与酸反应)与稀硫酸反应,当反应完全后,假定在标准状况下测得G中收集到V mL水。回答下列问题:
(1)所用装置的连接顺序是____________________________________(填各接口的字母)。
(2)写出A、C装置中所发生的两个反应的化学方程式(有机物写结构简式):
A________________________________________________________________________;
C________________________________________________________________________。
(3)为减小A装置中的反应速率,X应选用________________。
(4)F装置中留下的气体除含少许空气外,还有________________。
(5)若V=672,导管内气体体积忽略不计,则乙炔氢化的转化率为________%(保留2位有效数字)。
解析 (1)由于生成的乙炔中含有H2S等还原性的杂质气体,所以需要先除去,另外在反应前还需要干燥混合气体,最后通过排水法收集剩余的气体,所以正确的装置连接顺序是a→e→d→f(或g)→g(或f)→b→c→h。
(2)A装置用来制备乙炔,则A装置中发生反应的化学方程式是CaC2+2H2O―→CH≡CH↑+Ca(OH)2;C装置中乙炔在催化剂、加热条件下与氢气发生加成反应生成乙烯,反应的化学方程式为CH≡CH+H2CH2===CH2。
(3)为减小A装置中的反应速率,X应选用饱和食盐水。
(4)H2、C2H4均难溶于水,C2H2微溶于水,故F装置中留下的气体除含少许空气外,还有H2、C2H2、C2H4。
(5)n(H2)=n(Zn)=≈0.02 mol,n(CH≡CH)=n(CaC2)=0.02 mol,若在标准状况下测得G中收集到672 mL水,即反应完全后,气体的总物质的量为=0.03 mol,根据CH≡CH+H2CH2===CH2可知,反应前后气体减少的物质的量即为反应生成的乙烯的物质的量,故n(CH2===CH2)=0.04 mol-0.03 mol=0.01 mol,所以乙炔氢化的转化率是×100%=50%。
答案 (1)a→e→d→f(或g)→g(或f)→b→c→h
(2)CaC2+2H2O―→CH≡CH↑+Ca(OH)2
CH≡CH+H2CH2===CH2
(3)饱和食盐水 (4)H2、C2H2、C2H4 (5)50
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