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课时测评17 乙烯
(时间:45分钟 满分:100分)
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(选择题1-13题,每题6分,第14题8分,第15题14分,共100分)
题点一 乙烯的组成与结构
1.对乙烯的结构,下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为
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
答案:C
解析:乙烯分子中碳原子间形成的是双键,有两对共用电子对,A项错误;碳原子的半径应比氢原子的大,B项错误;乙烯的结构简式为CH2===CH2,D项错误。
2.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
答案:C
解析:分子中的碳、氢原子个数比只能说明烃的组成,不能说明其结构特点;燃烧产物的物质的量相等和被酸性KMnO4溶液氧化,不能说明乙烯分子中含有一个碳碳双键;1 mol乙烯只能与1 mol溴单质加成,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键。
3.下列有关乙烯的说法正确的是( )
A.乙烯分子中的碳碳双键中有一个键较易断裂
B.乙烯分子中所有原子都在同一平面上,且有4个原子在同一条直线上
C.乙烯与氢气发生加成反应所得的生成物分子中,所有原子在同一平面上
D.乙烯和环丙烷()的分子组成都符合通式CnH2n,因此它们互为同系物
答案:A
解析:乙烯分子中碳原子间共用的2对电子对性质不同,其中的1对强度相对较弱,形成的化学键易断开发生化学反应,A项正确;乙烯分子中最多只有2个原子在同一条直线上,B项错误;乙烯与氢气反应后的产物是乙烷,乙烷分子中的所有原子不可能在同一平面上,C项错误;乙烯分子中含有碳碳双键,环丙烷分子中含有碳碳单键,二者虽然满足同一通式,但结构不同,不互为同系物,D项错误。
题点二 乙烯的性质和用途
4.下列关于乙烯的叙述正确的是( )
①无色气体 ②难溶于水 ③有臭味 ④密度比空气的略小
A.①②③④ B.①②
C.①②④ D.③④
答案:C
解析:乙烯是一种无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。
5.下列说法中错误的是( )
A.无论是乙烯的加成反应,还是乙烷的取代反应都可制得溴乙烷
B.无论使用溴水或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
答案:C
解析:乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,乙烷可与溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成溴乙烷,A正确;溴水或酸性KMnO4溶液均与乙烯反应而褪色,与乙烷均不反应,则溴水或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷,B正确;相同质量的乙烯和甲烷,含H的质量不同,由H原子守恒可知,完全燃烧后生成的水的质量不同,C错误;乙烯分子中含碳碳双键,乙烷分子中均为饱和键,则乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼,D正确。
6.欲制取较纯净的1,2二溴乙烷,可采取的方法是( )
A.乙烯与溴化氢加成
B.乙烯先与溴化氢加成,再与等物质的量的溴在光照下反应
C.乙烯与溴单质加成
D.乙烷与溴单质以1∶2的体积比在光照条件下反应
答案:C
解析:A.乙烯与溴化氢加成生成溴乙烷,A错误;B.乙烯先与溴化氢加成,再与等物质的量的溴在光照下反应,可能有多个氢原子被溴取代,B错误;C.乙烯与溴单质加成,只能生成1,2二溴乙烷,C正确;D.乙烷与溴单质以1∶2的体积比在光照条件下反应是取代反应,生成物是混合物,D错误;故选C。
7.利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是( )
A.乙烯与溴水加成(1,2二溴乙烷)
B.等物质的量的氯气与乙烷在光照下反应(氯乙烷)
C.乙烯与水加成(乙醇)
D.乙烯与氯化氢在一定条件下反应(氯乙烷)
答案:B
解析:A.乙烯与溴水加成,产物只有1,2二溴乙烷,是纯净物,A正确;B.氯气与乙烷的反应为逐步取代,产物有多种,是混合物,B错误;C.乙烯与水的加成产物只有乙醇,为纯净物,C正确;D.乙烯与氯化氢在一定条件下发生加成反应,只生成氯乙烷,为纯净物,D正确;答案选B。
题点三 加成反应与加聚反应的概念理解及判断
8.下列各反应属于加成反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBr—CH2Br
C.CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HCl
D.CH3CH2CH2CH3CH2===CH2+CH3—CH3
答案:B
解析:CH4在O2中燃烧,是氧化反应,A项错误;CH3CH===CH2与Br2发生的是加成反应,B项正确;CH3CH2CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应,C项错误;CH3CH2CH2CH3发生的是分解反应,D项错误。
题点四 碳碳双键的性质
9.下列有关丙烯的说法错误的是( )
A.丙烯和乙烯互为同系物
B.丙烯不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.丙烯分子中所有的原子不可能在同一个平面上
D.由丙烯制备丙烷的化学方程式:CH3CH===CH2+H2CH3CH2CH3
答案:B
解析:A.丙烯和乙烯分子中都含有不饱和的碳碳双键,结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,二者互为同系物,A正确;B.丙烯含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;C.丙烯分子中含有饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此所有的原子不可能在同一个平面上,C正确;D.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下能够与H2发生加成反应产生丙烷,D正确。
10.某烯烃与H2加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
答案:C
解析:将两个含有氢原子的碳原子之间的单键变双键即可,如,在①②③④处均可使碳碳单键变为碳碳双键,但①②处位置是等效的,所以该烯烃可能的结构简式有3种。
11.(双选)如图表示结构模型,小球表示原子序数小于10的原子,短线表示化学键,每个原子都达到稳定结构。下列有关说法正确的是( )
A.M分子中的所有原子共面
B.实验室中,N溶液贮存在玻璃试剂瓶中
C.L存在同分异构体
D.L不能使酸性KMnO4溶液褪色
答案:AD
解析:小球表示原子序数小于10的原子,短线表示化学键,每个原子都达到稳定结构,由题图可知,发生的反应为CH2=== CH2+HF―→CH3CH2F。M为乙烯,含碳碳双键,为平面结构,M分子的所有原子共面,故A正确;N为HF,可溶蚀玻璃,故B错误;由乙烷中6个H相同可知,L(CH3CH2F)只有一种结构,不存在同分异构体,故C错误;L(CH3CH2F)不能使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确。
12.下列叙述错误的是( )
A.1 mol CH2===CH2先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗2.5 mol Cl2
B.实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中的CH2===CH2气体
C.实验室中可用酸性的KMnO4溶液鉴别CH3CH3气体和CH2===CH2气体
D.工业上可利用CH2===CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
答案:A
解析:CH2===CH2+HClCH3CH2Cl,CH3CH2Cl+5Cl2―→CCl3CCl3+5HCl,最多消耗5 mol Cl2,故A项错误;CH3CH3气体不溶于溴水且不反应,CH2===CH2气体在溴水中发生加成反应生成液态CH2Br—CH2Br,故B项正确;CH3CH3气体不溶于酸性KMnO4溶液且不反应,CH2===CH2气体在酸性KMnO4溶液中被氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故C项正确;CH2===CH2与HCl发生加成反应,得到一种产物CH3CH2Cl,D项正确。
13.将CH4和C2H4的混合气体15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7 g,则混合气体中CH4和C2H4的体积之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
答案:B
解析:甲烷不能与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯的物质的量为=0.25 mol,则甲烷的物质的量为=0.5 mol,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,即CH4与C2H4的体积之比为2∶1。
14.(8分)乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一,下图是有关乙烯的一些变化:
已知:E是高分子化合物。请回答下列问题:
(1)反应⑤的反应类型是________;
(2)物质C的最简单同系物的空间结构为____________________________________;
(3)写出反应④的化学方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________;
(4)下列说法正确的是________(填字母)。
A.反应①和反应②反应类型相同
B.反应②、③可以用于除去乙烷气体中混有的少量乙烯
C.物质E能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.物质D可用作燃料,缓解化石燃料的危机
答案:(1)加聚反应(或聚合反应或加成聚合反应)
(2)正四面体
(3)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
(4)D
解析:乙烯分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色。乙烯和溴能发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色。乙烯在一定条件下与氢气发生加成反应生成乙烷,和水发生加成反应生成乙醇。乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯。(1)反应⑤是乙烯在催化剂作用下生成聚乙烯的反应,故反应类型是加聚反应或聚合反应或加成聚合反应;(2)物质C是乙烯与氢气的加成产物乙烷,它的最简单同系物为甲烷,甲烷的空间结构为正四面体;(3)反应④为乙烯和水在催化剂作用下生成乙醇的反应,反应的化学方程式为CH2===CH2+H2OCH3CH2OH;(4)A.反应①为氧化反应,反应②为加成反应,故反应类型不相同,故A错误;B.反应③不能用于除去乙烷气体中混有的少量乙烯,因为氢气的量不好控制,若氢气量少,CH2===CH2反应不完全,若氢气过量,会引入新的杂质,故B错误;C.物质E为聚乙烯,聚乙烯分子中无碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;D.物质D为乙醇,乙醇具有可燃性,可用作燃料,缓解化石燃料的危机,故D正确。
15.(14分)乙烯是一种重要的化工原料,某同学设计实验探究工业制备乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示(已知A装置可产生乙烯气体)。
(1)用化学方程式解释B装置中的实验现象:______________________________
________________________________________________________________________。
(2)C装置中的现象是____________________________________________________
________________________________________________________________________,
其发生反应的反应类型是_____________________________________________。
(3)查阅资料可知,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________(填字母)中的实验现象可判断该资料是否真实。
(4)通过上述实验探究可知,鉴别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.将气体通入水中
B.将气体通过装溴水的洗气瓶
C.将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.将气体通入氢氧化钠溶液中
答案:(1)CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
(2)酸性高锰酸钾溶液褪色 氧化反应
(3)D (4)BC B
解析:(1)乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴水褪色,反应的化学方程式为CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br。(2)乙烯具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳,二氧化碳能够与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,澄清石灰水变浑浊。(4)A项,甲烷、乙烯均不溶于水,且常温下与水都不反应,不能用于鉴别和除杂;B项,乙烯中含有,能与溴水发生加成反应生成1,2二溴乙烷液体,甲烷不与溴水反应,所以可用溴水除去甲烷中混有的乙烯,也可以鉴别甲烷与乙烯;C项,甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应,乙烯能够与酸性高锰酸钾溶液反应而使其褪色,可以鉴别甲烷与乙烯,但是乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳气体,故不能用于除去甲烷中混有的乙烯;D项,甲烷、乙烯都不溶于氢氧化钠溶液,不能用来鉴别和除杂。
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