第二章 第二节 第1课时 乙烯及乙烯的制法（讲义及解析）-2024-2025学年高二化学选择性必修3（人教版2019）

选修三.有机化学基础(周星星·化学） 第二节 烯烃、炔烃 第1课时 乙烯及乙烯的制法 一、乙烯的结构与物理性质 1．乙烯的结构 (1)乙烯的表示方式 (2)“乙烯型”分子共线、共面问题 类型 结构式 结构特点 共线、共面情况 乙烯型 平面形结构 所有原子共平面，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 分析丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面情况 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C，⑥C，⑦H构成三角形)，⑦H也可能在这个平面上 即：丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面 2．物理性质：乙烯为无色、稍有气味的气体，密度比空气的略小，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂 3．乙烯的用途 (1)乙烯是重要的化工原料，在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平 (2)在农业生产中乙烯可以调节植物生长，可用于催熟果实 【对点训练1】 1．关于乙烯的结构，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 2．在下列分子中，能够在同一个平面内的原子数最多的是(　　) A．甲烷(CH4) B．一溴甲烷(CH3Br) C．乙烯(CH2==CH2) D．CH3－CH==CH－CH3 二、乙烯的化学性质：乙烯分子中含有碳碳双键()，使乙烯表现出较活泼的化学性质 1．乙烯的氧化反应 (1)乙烯与氧气的燃烧反应 ①实验步骤：点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象 ②实验现象：火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热 ③原因解释：产生黑烟是因为乙烯中碳的质量分数(85.7%)比较大，燃烧不完全产生的碳的小颗粒造成的；火焰明亮是由于碳微粒受灼热成炽热状态而发光所致 ④化学方程式：C2H4＋3O22CO2＋2H2O 注：乙烯具有可燃性，点燃乙烯之前一定要检验乙烯纯度 (2) 乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应 ①实验步骤：将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象 ②实验现象：酸性高锰酸钾溶液褪色 ③化学方程式：5CH2==CH2＋12KMnO4＋18H2SO410CO2＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O ④原因解释：乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2，高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2＋ ⑤应用：高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯 2．乙烯的加成反应 (1)乙烯与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应 ①实验探究 实验步骤 将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液褪色 反应机理 乙烯双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成了 1，2－二溴乙烷 化学方程式 也可以写成：CH2==CH2＋Br2CH2Br－CH2Br ②加成反应 a．概念：有机物分子中的不饱和的碳原子(碳碳双键或碳碳三键等)与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应 b．特点：断一(断双键中的一个键)，加二(加两个原子或原子团)，只上不下 ③乙烯与溴水或溴的CCl4溶液反应现象的比较 溴水 溴的CCl4溶液 反应现象 褪色，褪色后溶液会分层 褪色，褪色后溶液不分层 应用 鉴别乙烯和乙烷，除去乙烷中的乙烯气体，可以将混合气体通过溴水的洗气瓶，但不能用溴的四氯化碳溶液，因为乙烷能够溶于四氯化碳溶液中 (2)乙烯与其它加成试剂反应：乙烯不仅可以与溴发生加成反应，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应 ①乙烯在一定条件下与Cl2加成：CH2==CH2＋Cl2CH2Cl－CH2Cl ②乙烯在一定条件下与H2加成：CH2==CH2＋H2CH3CH3 ③乙烯在一定条件下与HCl加成：CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl (制取纯净的氯乙烷) ④乙烯在一定条件下与H2O加成：CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH (工业制乙醇) 3．乙烯的加聚反应：乙烯分子自身发生加成反应 (1)乙烯的聚合反应 在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链，生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯 CH2==CH2＋CH2==CH2＋CH2==CH2＋···－CH2－CH2－＋－CH2－CH2－＋－CH2－CH2－··· ···－CH2－CH2－CH2－CH2－CH2－CH2－··· 反应的化学方程式： (2)聚合反应的相关概念 ①聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫聚合反应。由不饱和的相对分子质量小的分子以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应 ②聚合反应的相关概念（以乙烯加成反应为例） 概念 含义 单体 能合成高分子的小分子物质称为单体 CH2==CH2 链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构单元称为链节 －CH2－CH2－ 聚合度 高分子中链节的数目n叫做聚合度 聚合物 由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质 () 注意 ①单烯烃的聚合物中碳碳之间是单键，不存在碳碳双键，不具备碳碳双键的性质 ②高分子化合物虽被称为“化合物”，但由于高分子化合物中的n不同，所以高分子化合物均为混合物，而不是纯净物 (3)生活中用来包装食品的塑料袋是聚乙烯，如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯原子代替，聚合后成为聚氯乙烯，它就不能用来包装食品了，因为有毒。塑料在高温或长期光照情况下，容易老化，变脆 【对点训练2】 1．下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中，不正确的是(　　) A．乙烯属于不饱和链烃，乙烷属于饱和链烃 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，原子不在同一平面上 C．乙烯分子中的和乙烷分子中的碳碳单键相比较，双键的键能大，键长长 D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能 2．下列各组中两个反应所属反应类型相同的是(　　) A．光照甲烷和氯气的混合气体，混合气体颜色变浅；乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．乙烷在氧气中燃烧；乙烯在空气中燃烧 C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 D．用乙烯与氯化氢反应制取氯乙烷；用乙烷与氯气反应制取氯乙烷 3．长途运输水果时，常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中，其目的是(　　) A．利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌，防止水果霉变 B．利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气，防止水果腐烂 C．利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯，防止水果早熟 D．利用高锰酸钾溶液的氧化性，催熟水果 4．下列现象中，是因为发生加成反应而产生的现象是(　　) A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．将CCl4溶液滴入溴水中，振荡后水层接近无色 C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失 5．下列关于乙烯的用途叙述不正确的是(　　) A．以乙烯为原料不能直接合成聚氯乙烯() B．乙烯可以用来制备1，2－二溴乙烷(BrCH2CH2Br) C．乙烯可以与水发生加成反应制备乙醇(CH3CH2OH) D．乙烯可以与Br2发生加成反应制备1，1－二溴乙烷() 6．某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到纯净干燥的乙烷，合理的是(　　) A．①②④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 三、乙烯的制法 1．乙烯的实验室制法 反应原料 乙醇和浓硫酸 实验原理 主反应 CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O (消去反应) 副反应 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O (取代反应) C2H5OH＋6H2SO4(浓)6SO2↑＋2CO2↑＋9H2O 制气类型 “液＋液气”型 实验装置 净化装置 浓NaOH溶液或碱石灰 收集装置 排水法 注意 ①加入药品的顺序：在烧杯中先加入5 mL 95%的乙醇，然后滴加15 mL浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；因此加入药品的顺序：碎瓷片无水乙醇浓硫酸 ②反应条件：170°C、浓H2SO4 (加热混合液时，温度要迅速升高并稳定在170 ℃) ③浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂 ④因为参加反应的反应物都是液体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，避免液体受热时发生暴沸；若实验时，已开始给浓硫酸跟乙醇的混合物加热一段时间，忘记加碎瓷片，应先停止加热，冷却到室温后，再补加碎瓷片 ⑤温度计的位置：温度计的水银球要插入反应混和液的液面以下，不能接触瓶底，以便控制反应温度为170℃，因为需要测量的是反应物的温度 ⑥实验室制取乙烯时，不能用排空气法收集乙烯：因为乙烯的相对分子质量为28，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙烯 ⑦在制取乙烯的反应中，浓硫酸不但是催化剂、脱水剂，也是氧化剂，在反应过程中易将乙醇氧化，最后生成CO2、C(因此试管中液体变黑)，而浓硫酸本身被还原成SO2，故制得的乙烯中混有CO2、SO2、乙醚等杂质，必须通过浓NaOH溶液或碱石灰后，才能收集到比较纯净的乙烯 ⑧反应物的用量：乙醇和浓硫酸体积比为1:3，且需要的量不要太多，否则反应物升温太慢，副反应较多，从而影响了乙烯的产率，使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量 ⑨实验结束时，要先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯，反之，会导致水被倒吸 2．乙烯的工业室制法——石蜡油分解产物的实验探究 实验操作 实验现象 B中溶液紫色褪去；C中溶液红棕色褪去；D处点燃后，火焰明亮且伴有黑烟 实验结论 石蜡油分解的产物中含有不饱和烃 注意 ①从实验现象得知生成气体的性质与烷烃不同，科学家研究表明，石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物。 ②石蜡油：17个C以上的烷烃混合物 ③碎瓷片：催化剂 ④加热位置：碎瓷片 【对点训练3】 1．关于实验室制备乙烯的实验，下列说法不正确的是(　　) A．将浓硫酸和乙醇以3∶1体积比混合加热到170 ℃反应得到 B．温度计插在导管口附近，并且控制温度170 ℃ C．反应容器(烧瓶)中应加入少许碎瓷片，预防液体暴沸 D．反应完毕时，应先取出水中的导管，再灭酒精灯火焰 2．乙烯中混有SO2气体，欲除去SO2得到较纯净的乙烯，最好依次通过下列哪组试剂的洗气瓶(　　) A．KMnO4酸性溶液、浓硫酸 B．浓硫酸、KMnO4酸性溶液 C．溴水、浓硫酸 D．NaOH溶液、浓硫酸 3．某研究性小组为了探究石蜡油分解产物，设计了如下实验方案。下列说法错误的是(　　) A．石蜡油是烷烃混合物 B．碎瓷片加快了石蜡油的分解 C．酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯 D．溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了加成反应 4．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，下同)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，检验甲烷和乙烯的方法是______________；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 1．下列关于乙烯的说法不正确的是(　　) A．乙烯可以调节植物生长，可用于催熟果实 B．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，且原理相同 C．乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯，是聚乙烯的单体 D．乙烯分子中6个原子一定在同一平面上 2．下列关于乙烯用途、性质、结构叙述正确的是(　　) ①乙烯通入水中即可转化为乙醇 ②乙烯可作香蕉等水果的催熟剂 ③乙烯易与溴水发生加成反应，1mol乙烯消耗1mol溴单质，说明乙烯含有一个碳碳双键 ④乙烯能够被酸性KMnO4溶液所氧化，说明乙烯结构中含有一个碳碳双键 ⑤乙烯分子中所有原子在同一个平面 A. ①②④ B. ②④⑤ C. ②③⑤ D.①④⑤ 3．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能使酸性KMnO4溶液褪色 4．下列有关乙烯和乙烷的说法中错误的是(　　) A．乙烯分子中所有原子一定共平面，而乙烷分子中所有原子不可能在同一平面内 B．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼，乙烯中组成碳碳双键的两个键活性完全相同 C．乙烷中混有乙烯，不能用酸性KMnO4溶液除杂 D．酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷 5．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 6．既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，以得到纯净乙烷的方法是(　　) A．通过足量的NaOH溶液 B．通过足量的溴水 C．在Ni催化、加热条件下通入H2 D．通过足量的酸性KMnO4溶液 7．下列有关甲烷和乙烯的说法正确的是(　　) 选项 反应物 反应类型 反应条件 A 甲烷与氯气 取代反应 点燃 B 乙烯与溴水 加成反应 光照 C 甲烷与氧气 氧化反应 点燃 D 乙烯与氧气 氧化反应 光照 8．下列说法正确的是(　　) A．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，原理相同 B．甲烷与氯气在光照条件下发生的反应和乙烯与溴水的反应都是加成反应 C．乙烯有双键，能发生加聚反应，得到的聚乙烯不能发生加成反应 D．乙烯与环丁烷()分子组成上相差2个CH2原子团，因此互为同系物 9．制取CH3CH2Cl最合理的方法是(　　) A．乙烷与Cl2取代 B．乙烯与Cl2加成 C．乙烯与HCl加成 D．把乙烯通入盐酸中 10．下列说法不正确的是(　　) A．可用溴水鉴别乙烯和乙烷 B．SO2与乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理相同 C．X气体通入溴水中，溴水褪色，则X气体一定为乙烯 D．可用酸性KMnO4溶液区别甲烷和乙烯，因为二者结构不同 11．已知实验室用浓硫酸和乙醇在一定温度下制备乙烯，某学习小组设计实验利用以下装置证明浓硫酸在该反应中的还原产物有SO2，并制备1，2－二溴乙烷。下列说法正确的是(　　) A．浓硫酸在该反应中主要作用是催化剂、脱水剂 B．装置Ⅲ、Ⅳ中的试剂依次为酸性高锰酸钾溶液、品红溶液 C．实验完毕后，采用萃取分液操作分离1，2－二溴乙烷 D．装置Ⅱ中品红溶液褪色体现了SO2的还原性 12．利用图中所示装置及试剂，能达到相应实验目的的是(　　) 选项 甲中试剂 实验目的 A 溴水 除去C2H4中的CH4 B 溴水 除去C2H4中的SO2 C 饱和NaHCO3溶液 除去CO2中的HCl D 酸性高锰酸钾溶液 除去乙烷中的乙烯，得到纯净的乙烷 13．如图是用球棍模型表示的某有机反应的过程，该有机反应的类型是(　　) A．取代反应 B．加成反应 C．还原反应 D．酯化反应 14．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 15．下列说法中错误的是(　　) A．乙烯与Br2的加成、乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关 B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 C．相同物质的量的乙烯和甲烷完全燃烧消耗的氧气的量相同 D．利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷 16．1 mol乙烯与HCl完全加成后再被Cl2彻底取代，则消耗氯气的物质的量是(　　) A．2 mol B．2.5 mol C．4 mol D．5 mol 17．1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷。此氯代烷0.5 mol可与3 mol氯气发生完全取代反应，则该烃的结构简式为(　　) A．CH3CH3 B．CH2==CH2 C．CH3CH==CH2 D．CH2==CHCH==CH2 18．有人认为CH2==CH2与Br2的加成反应实质上是Br2断裂为Br+和Br－，然后Br+先与CH2==CH2一端的碳原子结合，第二步才是Br－与另一端的碳原子结合。根据该观点，如果让CH2==CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应，则得到的有机物不可能是(　　) A．BrCH2CH2Br B．ClCH2CH2Cl C．BrCH2CH2I D．BrCH2CH2Cl 19．把m mol C2H4跟n mol H2混合于密闭容器中，在一定条件下发生反应，生成p mol C2H6(p＜m)，若将反应后的混合气体点燃，完全燃烧生成CO2和H2O时，需要O2的物质的量为(　　) A．(3m＋n)mol B．(3m＋n/2)mol C．(3m＋3p＋n/2)mol D．(3m＋n/2－3p)mol 20．一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合物共10g，混合气体的密度是相同状况下氢气密度的12.5倍，该混合气体通过溴水时，溴水的质量增加8.4g，则该混合气体可能是(　　) A．甲烷、乙烯 B．丙烷、乙烯 C．乙烷、丙烯 D．甲烷、丙烯 21．请回答下列问题： (1)根据你所学的有机化学反应类型，对下列反应进行分类 ①用乙烯与氯化氢制氯乙烷 ②乙烷在空气中燃烧 ③乙烯使溴水褪色 ④乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 ⑤乙烷和氯气在光照条件下反应 其中属于取代反应的是___________；属于加成反应的是___________；属于氧化反应的是___________ (2)既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯，得到纯净乙烷的方法是________ a．混合气体通过盛足量的酸性KMnO4溶液的洗气瓶 b．混合气体通过盛足量Br2的水溶液的洗气瓶 c．混合气体在一定条件下通入H2 d．混合气体在一定条件下与适量HCl混合 (3)一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2==CH2或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴 ①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是________________________________________________________________ ②上述实验可能涉及的反应类型有_________________________________ 22．实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2－二溴乙烷的装置如图所示，请按要求回答下列问题： 有关数据列表如下： 乙醇 1，2－二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度/(g·cm－3) 0.79 2.2 0.71 沸点/ ℃ 78.5 132 34.6 熔点/ ℃ －130 9 －116 (1)写出A装置中反应的化学方程式：__________________________________________________ (2)装置C中盛有氢氧化钠溶液，其作用是_______________________________________________________ (3)在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右，其最主要目的是____________________ (4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是____________________________________________________ (5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用________洗涤除去(填字母) a．水 b．亚硫酸氢钠 c．碘化钠溶液 d．乙醇 (6)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是______________________________________________；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是______________________________________________________ 23．实验室用乙醇和浓硫酸反应制备乙烯，化学方程式为CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O；接着再用液溴与乙烯反应制备1，2－二溴乙烷。在制备过程中由于部分乙醇与浓硫酸发生氧化还原反应还会产生CO2、SO2，并进而与Br2反应生成HBr等酸性气体。某学习小组用上述三种为原料，组装下列仪器(短接口或橡皮管均已略去)来制备1，2-二溴乙烷。 (1)如果气体流向从左到右，正确的连接顺序是：B经A①插入A中，D接入A②；A③接　　　　接　　　　接　　　　接　　　　 (2)温度计水银球的正确位置是　　　　　　　____________　 (3)装置D与分液漏斗相比，其主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (4)装置C的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　，装置F的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (5)在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (6)装置E烧杯中的冷水和反应管内液溴上的水层作用均是　　　　　　　　　　　　　　　　　　，若将装置F拆除，在E中发生的副反应方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 24．实验室制取的乙烯常含有少量的SO2，有人设计下列实验以确认上述混合气体中有二氧化硫和乙烯。试回答下面的问题： (1)下图中①②③④装置可盛放的试剂是①________，②________，③________，④________(将下列有关试剂的序号填入空格中) A．浓硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．品红溶液 D 溴的CCl4溶液 (2)能说明二氧化硫气体存在的现象是___________　　　　　　　　　　　　　　　　_______________ (3)使用装置②的目的是_________________________　　　　　　　　________________ (4)使用装置③的目的是_______________________　　　　　　　　___________________ (5)确定含有乙烯的现象是____________________________________________________，写出④中反应的化学方程式：____________________________　　　　　　　　_______，该反应属于________反应 答案及解析 【对点训练1】 1．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半径大，B项错误；乙烯的结构简式为CH2==CH2，D项错误。 2．D。解析：甲烷是正四面体结构，在一个平面上最多含有3个原子；一溴甲烷分子是甲烷分子中的1个氢原子被溴原子取代产生的，在一个平面上最多有3个原子；乙烯分子是平面分子，分子中6个原子在同一个平面上；2个甲基取代乙烯分子中的2个氢原子，甲基中的碳原子以及该碳原子上的1个氢原子与乙烯面共平面，最多有8个原子在同一个平面内，D正确。 【对点训练2】 1．C。解析：因为键能比碳碳单键键能大，从而决定键长要短一些，故C项是错误的。 2．B 3．C。解析：水果释放出的乙烯是催熟剂，用KMnO4溶液来吸收乙烯，防止水果早熟。 4．C。解析：乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，发生的是氧化反应；溴在CCl4溶液中的溶解度远远大于其在水中的溶解度，CCl4溶液能萃取溴水中的溴而使水层接近无色，此过程为物理过程；乙烯含有碳碳双键，与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色；甲烷和氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失，是因为发生了取代反应。 5．D 6．D。解析：①和②C2H4与Br2发生加成反应生成液态1，2－二溴乙烷而除去C2H4，①NaOH溶液除去挥发出来的Br2蒸气，浓硫酸除去水蒸气，②碱石灰除去挥发出来的Br2蒸气和水蒸气，①和②均正确；③和④酸性KMnO4溶液将C2H4氧化为CO2，NaOH溶液和碱石灰都能吸收CO2，浓硫酸和碱石灰都能吸收水蒸气，③和④也正确。 【对点训练3】 1．B 2．D 3．C。解析：石蜡油主要成分是烷烃混合物，A正确；碎瓷片作催化剂，降低了反应的活化能，从而加快了石蜡油分解的速率，B正确；能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是乙烯，酸性高锰酸钾溶液褪色只能说明石蜡油分解生成了烯烃，C错误；石蜡油分解得到烯烃和烷烃，其中烯烃和溴发生加成反应，D正确。 4．(1)CH2==CH2＋Br2CH2Br—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＋Br2CH2Br—CH2Br。 (2)乙烯具有还原性，能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而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、乙烯均难溶于水，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。 1．B。解析：乙烯中含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，与溴单质发生加成反应，使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的原理不同。 2．C【解析】 乙烯含碳碳双键，为平面结构，可与溴水发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应，且乙烯具有催熟作用，以此来解答。 ①乙烯通入水中，在催化剂作用下可转化为乙醇，故错误       ②乙烯具有催熟作用，可作香蕉等水果的催熟剂，故正确； ③乙烯易与溴水发生加成反应，1mol乙烯消耗1mol溴单质，说明乙烯含有一个碳碳双键，故正确； ④乙烯能够被酸性溶液所氧化，不能说明碳碳双键的个数，故错误； ⑤乙烯分子中所有原子在同一个平面，故正确；  故选C。 3．A。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，由图可知，发生的反应为CH2==CH2＋HFCH3CH2F。M为乙烯，含碳碳双键，为平面结构，M分子中的所有原子共面，故A正确；N为HF，可腐蚀玻璃，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。 4．B。解析：乙烯分子为平面结构，所有原子一定共平面，乙烷分子中含有甲基，所有原子不可能在同一平面内，A项正确；乙烯分子中组成双键的两个键有一个易断裂，两个键的活性不同，B项错误；乙烯可与酸性KMnO4溶液反应生成CO2，会引入新的杂质CO2，C项正确；乙烯可与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色，乙烷不与酸性KMnO4溶液反应，故酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷，D项正确。 5．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。 6．B。解析：乙烷是饱和烃，不与溴水及酸性KMnO4溶液反应(不能使它们褪色，而乙烯能)。乙烯通过溴水时，与Br2发生加成反应生成的1，2－二溴乙烷(液态)留在溴水中，B方法可行。而乙烯通过酸性KMnO4溶液，被氧化生成CO2逸出，这样乙烷中乙烯虽被除去，却混入了CO2，D法不可行。C法也不可取，因为通入的H2的量不好控制，且在一般实验条件下难以完成该反应。由于乙烯与NaOH溶液不反应，故A法不可取。 7．C。解析：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，A项错；CH2==CH2＋Br2CH2BrCH2Br，该反应在常温下进行，B项错；CH2==CH2＋3O22CO2＋2H2O，D项错。 8．C。解析：乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烯与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，原理不相同，A项错误；甲烷与氯气在光照条件下发生的是取代反应，乙烯与溴的反应是加成反应，B项错误；乙烯有碳碳双键，能发生加聚反应，得到的聚乙烯中不含有双键，不能发生加成反应，C项正确；乙烯与环丁烷()结构不相似，乙烯中有碳碳双键，环丁烷是环状结构，二者不互为同系物，D项错误。 9．C。解析：A.乙烷与Cl2取代的产物有多种，A不符合题意；B.乙烯与Cl2加成得到的是1，2－二氯乙烷，B不符合题意；C.乙烯与HCl加成只生成CH3CH2Cl，C符合题意；D.乙烯与盐酸不反应，D不符合题意；综上所述答案为C。 10．C。解析：能使溴水褪色的气体有乙烯、二氧化硫、丙烯等，所以X气体不一定是乙烯，C项错误。 11．A 12．C。解析：溴水中的Br2能与C2H4发生加成反应，但与CH4不反应，所以溴水不能除去C2H4中的CH4，A项不正确；C2H4能与Br2发生加成反应，SO2能被溴水氧化为硫酸，二者都能被溴水吸收，B项不正确；饱和NaHCO3溶液能与CO2中的HCl反应，生成CO2气体等，C项正确；酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳，混在乙烷气体中，使乙烷气体中混入新的杂质，所以不能得到纯净的乙烷，D项不正确。 13．B。解析：从图示有机物结构变化可知，碳碳双键打开，分别加上一个新的原子，故为加成反应。 14．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体积之比为2∶1。 15．C。解析：乙烯中含，能发生加成反应和氧化反应，双键断裂，A正确；乙烯能与溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液反应，使溶液褪色，而乙烷不能，故能鉴别，B正确；乙烯和甲烷的分子式不同，1 mol乙烯需要耗氧3 mol，1 mol CH4耗氧为2 mol，故两者完全燃烧耗氧量不相同，C错误；乙烯比甲烷的含碳量高，燃烧时甲烷产生淡蓝色火焰，乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟，现象不同，能鉴别，D正确。 16．D。解析：1 mol CH2===CH2与HCl完全加成生成1 mol CH3CH2Cl，1 mol CH3CH2Cl中含5 mol H，故彻底取代需消耗5 mol Cl2，D项正确。 17．C。解析：1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应，说明1个该烃分子中含有一个，加成后的氯代烷0.5 mol可与3 mol Cl2发生取代反应，说明1个该氯代烷分子中含6个氢原子，CH3CH==CH2符合题意。 18．B。解析：依题意，Br2断裂为Br+和Br－，然后Br+先与CH2==CH2一端的碳原子结合，生成BrCH2-CH2+，然后可能与溶液中的Br－、Cl－、I－结合，从而生成BrCH2CH2Br、BrCH2CH2Cl、BrCH2CH2I，不可能生成ClCH2CH2Cl，故选B。 19．B。解析：m mol C2H4完全燃烧消耗O2为m(2＋)mol＝3m mol，n mol H2完全燃烧消耗O2为 mol；m mol C2H4和n mol H2发生反应后的生成物和剩余的反应物的耗氧量都与m mol C2H4和n mol H2的耗氧量相同，B项正确。 20．A。解析：混合气体的平均相对分子质量，由此可确定混合气体中的烷烃必定为CH4(相对分子质量小于25的烃类只有甲烷)；设单烯烃为CnH2n，由题意知混合物中该烯烃的质量为8.4g，则 m(CH4)＝10g－8.4g＝1.6g，又有，解得该烯烃的相对分子质量为28，其为C2H4，故答案为A。 21．(1)⑤　①③　②④　 (2)b (3)①不正确　因为CH2==CH2也可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体　 ②取代反应、加成反应 22．(1)CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O　 (2)除去杂质CO2和SO2　 (3)减少副产物乙醚生成 (4)观察D中颜色是否完全褪去　 (5)b (6)避免溴大量挥发　产品1，2－二溴乙烷的熔点(凝固点)低，过度冷却会凝固而堵塞导管 解析　(1)由上述分析可知，装置A中反应的化学方程式为CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O。(2)由上述分析可知，装置C的作用为除去杂质CO2和SO2。(3)乙醇在140 ℃时发生取代反应生成乙醚，导致生成乙烯的量减少。(4)乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色，如果观察到D中颜色完全褪去就说明该制备反应已经结束。(5)溴在水中的溶解度较小，但溴具有强氧化性，能氧化还原性物质，这几种物质亚硫酸氢钠、碘化钠能被溴氧化，但碘化钠被氧化为碘单质与1，2－二溴乙烷混溶而无法分离，故选b。(6)溴有毒且易挥发，所以反应过程中应用冷水冷却装置D；产品1，2－二溴乙烷的熔点(凝固点)低，过度冷却会凝固而堵塞导管。 23．(1)C　F　E　G (2)位于三颈瓶的液体中央 (3)平衡上下压强，使液体顺利滴下 (4)防止倒吸　除去三颈瓶中产生的CO2、SO2，吸收挥发的溴蒸气 (5)CH2==CH2＋Br2BrCH2CH2Br (6) 减少溴的挥发损失 SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 24．(1)①C　②B　③C　④D (2)①中品红溶液褪色 (3)除去SO2 (4)检验SO2是否除尽 (5)③中品红溶液不褪色，④中溴的四氯化碳溶液褪色　CH2===CH2＋Br2CH2BrCH2Br　加成 解析：乙烯和二氧化硫都能使溴的四氯化碳溶液褪色。利用乙烯不与NaOH溶液反应而二氧化硫能与NaOH溶液反应的性质可除去二氧化硫。用品红溶液是否褪色可检验二氧化硫的存在。除尽二氧化硫后，可利用溴的四氯化碳溶液来确定乙烯的存在。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$