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课时精练(十二) 石油炼制 乙烯
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
[基础达标练]
1.(2022·台州市三门启超中学等两校期中)下列乙烯的表示方法不正确的是( )
A.电子式:
B.球棍模型:
C.结构式:
D.结构简式:CH2==CH2
A [A.乙烯中碳碳键是碳碳双键,其电子式:,故A错误;B.乙烯含有碳碳双键,氢原子半径小于碳原子半径,因此其球棍模型,故B正确;C.乙烯含有碳碳双键,碳氢的单键,其结构式:,故C正确;D.乙烯结构简式:CH2==CH2,故D正确;综上所述,答案为A。]
2.(2022·徐州市王杰中学下学期段考)能证明乙烯分子中只含有一个碳碳双键的是( )
A.乙烯分子里碳氢个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等
C.1 mol 乙烯与溴发生加成反应时需要消耗1 mol 溴
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C [A.分子里碳氢个数比为1∶2,则该分子可能为烯烃,也可能为环烷烃,A不符合题意;B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等,则表明分子中碳、氢原子个数比为1∶2,但不一定含碳碳双键,也可能含碳氧双键,B不符合题意;C.乙烯与溴能发生加成反应,则表明分子中含有碳碳不饱和键,1 mol 乙烯需要消耗1 mol 溴,则分子内含有1个碳碳双键,C符合题意;D.能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征,并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键,D不符合题意;故选C。]
3.(2022·西北工业大学附属中学期中)欲除去甲烷中混有的乙烯得到纯净的甲烷,可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶( )
A.澄清石灰水,溴水
B.酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸
C.溴水,碱石灰
D.浓硫酸,酸性高锰酸钾溶液
C [A.乙烯与澄清石灰水不反应,乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应除去乙烯,但甲烷气体中混有水蒸气,不能得到纯净的甲烷,故A错误;B.乙烯可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,通过浓硫酸干燥得到甲烷和CO2的混合气体,故B错误;C.乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,然后用碱石灰干燥可得纯净、干燥的甲烷,故C正确;D.通过浓硫酸得到干燥的CH4和乙烯混合气体,乙烯可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,故D错误;故选C。]
4.(2022·常州市礼嘉中学下学期第二次段考)使1 mol 乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
C [C2H4+Cl2CH2ClCH2Cl,所以1 mol 乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1 mol ;CH2ClCH2Cl+4Cl2CCl3CCl3+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,本题答案是C。]
5.(2022·长沙市湖南师范大学附属中学期中)戴好口罩是抗击新冠肺炎疫情的重要举措,丙烯(CH3—CH==CH2)是生产口罩的重要原材料,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.丙烯使溴的四氯化碳溶液褪色和使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
C.丙烯能发生氧化反应、加成反应和加聚反应
D.利用丙烯合成的聚丙烯塑料可制成薄膜、管道、包装材料等
B [A.丙烯与乙烯结构相似,组成上相差一个CH2,均含一个碳碳双键,是同系物,A正确;B.丙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色发生了氧化反应,原理不相同,B错误;C.丙烯含双键,可发生加成反应和加聚反应,能燃烧,可发生氧化反应,C正确;D.利用丙烯合成的聚丙烯塑料用途广泛,可制成薄膜、管道、包装材料,D正确;故选B。]
6.烯烃A主要由石油炼制而获得,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,烯烃A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A________,B________,C________,D________。
(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②________________________________________________________________________,
反应类型______________________。
④________________________________________________________________________,
反应类型__________________。
解析: A为乙烯,其结构简式为CH2==CH2,由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。
答案: (1)CH2==CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2)CH2==CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
[能力提升练]
7.从柑橘中炼制萜二烯(),下列有关它的推测,不正确的是( )
A.分子式为C10H16
B.它能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该分子所有的碳原子可能在一个平面
D.与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为
C [该有机物含有10个C、16个H,则分子式为C10H16,A项正确;该有机物中含有,能被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;该分子六元环中含有,结合甲烷为正四面体结构,所以该分子所有的碳原子不可能在一个平面上,C项错误;该有机物中含有,可发生加成反应,与过量溴的CCl4溶液可完全发生加成反应生成,D项正确。]
8.105 ℃、101 kPa时,甲烷、乙烷和乙烯组成的混合烃80 mL与过量O2混合并完全燃烧,恢复到原来的温度和压强,混合气体总体积增加了30 mL。原混合烃中乙烷的体积分数为( )
A.12.5% B.25%
C.50% D.75%
D [根据化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O、C2H4+3O22CO2+2H2O可知甲烷和乙烯在反应前后体积不变,设乙烷的体积为x,则根据方程式可知
2C2H6 + 7O24CO2+6H2O ΔV
2 7 4 6 1
x 30
即2/x=1/30
解得x=60,所以原混合烃中乙烷的体积分数为×100%=75%,D项正确。]
9.(2022·常州市新桥镇高中下学期期末)某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示(已知烃类都不与碱反应)。请回答下列问题:
(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如,石油分馏产物之一的汽油(主要成分:辛烷 C8H18)发生反应:
辛烷丁烷+甲
丁烷乙+丙( 丙的相对分子质量比乙大 2 )
则甲的分子式为___________________________________________________,乙的结构简式为__________________。
(2)B 装置中的实验现象是____________________,反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________,
反应类型是________。
(3)C装置中可观察到的现象是________。
(4)该同学查阅资料可知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳,你认为能根据上面的实验装置中________(填字母)的实验现象可判断该资料是否真实。
(5)该同学通过上述实验探究,验证了________(填字母,下同)可以检验甲烷和乙烯;能通过________除去甲烷中乙烯。
A.气体通入水中
B.气体通过盛溴水的洗气瓶
C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
解析: (1)石油裂化属于化学变化,遵循原子个数守恒,辛烷丁烷+甲,即C8H18C4H10+甲,丁烷乙+丙,即C4H10乙+丙,丙的相对分子质量比乙大2 ,说明二者所含碳原子数相同都为2,丙比乙多2个氢原子,所以乙为C2H4,结构简式为: CH2==CH2,答案为C4H8;CH2==CH2。
(2) 乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴水的橙黄色褪去,生成1,2二溴乙烷为有机物,不溶于水,所以液体出现分层,方程式为:CH2==CH2+Br2―→BrCH2-CH2Br,反应类型为加成反应,故答案为:橙黄色褪去,溶液分层,CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br,加成反应。
(3)乙烯具有还原性,通入紫红色的酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,答案为:紫红色褪去。
(4)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反应生成碳酸钙沉淀,D中溶液变浑浊,答案为D。
(5) A.甲烷、乙烯不溶于水,且常温下都不与水反应,不能用于甲烷、乙烯的检验和除杂;B.乙烯含有碳碳双键,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,所以可用于甲烷、乙烯的检验和除杂;C.甲烷与酸性高锰酸钾不反应,乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是乙烯被氧化生成二氧化碳气体,产生了新的杂质,可用于甲烷、乙烯的检验,但不能用于除杂;D.甲烷、乙烯都不溶于氢氧化钠溶液,不能用于除杂和检验;答案为BC;B。
答案: (1)C4H8 CH2==CH2
(2)橙红色褪去,溶液分层 CH2==CH2+Br2CH2BrCH2Br 加成反应
(3)紫红色褪去
(4)D
(5)BC B
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