内容正文:
专题03 脂肪烃的结构与性质的关系
一、烷烃的结构和性质
1.烷烃及其结构特点
(1)烷烃的结构:烷烃的分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是单键。
(2)烷烃:分子中的碳原子间都以 结合成链状,剩余价键都与氢原子结合的饱和烃叫烷烃。
①同系物:结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
②烷烃的通式:同系物可用通式表示,如链状烷烃的通式为CnH2n+2。
2.烷烃的化学性质
(1)稳定性:常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应。
(2)取代反应:如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
烷烃与卤素单质发生的取代反应不会停留在第一步,如一氯乙烷会继续与氯气反应生成二氯乙烷、三氯乙烷等。故一氯乙烷一般不用乙烷与氯气发生取代反应制取。
(3)氧化反应——可燃性。
燃烧的通式为:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
(4)分解反应——高温裂化或裂解。
烷烃受热时会分解,生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃,如C16H34C8H16+C8H18
3.烷烃的物理性质:烷烃同系物的物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化。
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于 时,烷烃在常温下呈气态,其他的烷烃常温下呈 或液态(新戊烷常温下为气态)。
溶解性
都难溶于 ,易溶于 。
沸点
随碳原子数的增加,沸点逐渐 。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越
相对密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐 。烷烃的密度 水的密度
二、烯烃的结构和性质
1.烯烃的结构:官能团是 。链状烯烃只含有一个碳碳双键时,其通式为 。
(1)乙烯——最简单的烯烃
乙烯分子中的碳原子均采取 杂化,碳原子与氢原子之间均以单键( 键)相连接,碳原子与碳原子之间以 键(1个 键和1个 键)相连接,相邻两个键之间的夹角约为 ,分子中的所有原子都位于同一平面。
(2)烯烃的立体异构——顺反异构现象
①顺反异构的分类:两个相同的原子或原子团位于双键同一侧的称为 结构,两个相同的原子或原子团位于双键两侧的称为 结构,例如顺-2-丁烯和反-2-丁烯的结构简式分别是
和。
②顺反异构的性质:顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
2.烯烃的性质
(1)烯烃的物理性质
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于 时,烯烃在常温下呈气态,其他的烯烃常温下呈 态或固态。
溶解性
都不溶于 ,易溶于 。
沸点
随碳原子数的增加,沸点逐渐 。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越 。
密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐 。烯烃的密度 水的密度
(2)烯烃的化学性质:烯烃分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应、加成反应和加聚反应。
①氧化反应。
ⅰ.燃烧通式: 。
ⅱ.能使酸性高锰酸钾溶液 :烯烃能被酸性高锰酸钾溶液氧化
②加成反应:丙烯与溴水发生反应的加成反应
。
③加聚反应:例如,氯乙烯可以通过加聚反应生成聚氯乙烯
(3)二烯烃的性质:二烯烃是分子中含有2个碳碳双键的烯烃,如1,3⁃丁二烯。1,3⁃丁二烯与氯气发生加成反应时,有以下两种方式:
①1,2⁃加成:
②1,4⁃加成:
三、炔烃的结构和性质
1.炔烃:分子里含有 的一类脂肪烃,单炔烃通式为 (n≥2)。
2.乙炔——最简单的炔烃
(1)乙炔的物理性质: 色、无臭味的 、密度比空气的略 ;微溶于水, 溶于有机溶剂。
(2)乙炔的组成与结构:乙炔的分子式为 ,结构简式为CH≡CH,其分子为 形结构,相邻两个键之间的夹角为 。
乙炔分子中的碳原子均采取 杂化,碳原子和氢原子之间均以 键( 键)相连接,碳原子和碳原子之间以三键(1个 键和2个 键)相连接。
结构式 球棍模型 空间填充模型
(3)乙炔实验室制法
①制取试剂: (CaC2)和饱和食盐水。
②反应原理: CH≡CH↑+ 。
③收集方法: 法。
④制取装置:制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置。
ⅰ.电石与水反应剧烈,为得到平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水,并用分液漏斗控制水流的速率,让水慢慢地滴入。
ⅱ.由于电石中含有与水反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,将混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
(4)化学性质。
①氧化反应
ⅰ.可燃性:乙炔容易燃烧,燃烧时火焰 并伴有浓烈的 。
2C2H2+5O2 。
乙炔在氧气中燃烧时火焰温度可超过3 000 ℃,故常用它来焊接或切割金属。
ⅱ.酸性KMnO4褪色:能使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔能被酸性KMnO4溶液 。
ⅲ. 耗氧量的判断方法:烃完全燃烧的规律模型
规律
结论
等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量
(x+)越大,耗氧量越多
等质量的烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量
烃分子中越小,耗氧量越多
②加成反应
ⅰ.乙炔与溴的加成反应:乙炔使溴水褪色
ⅱ.乙炔与氢气的加成反应:CH≡CH+H2CH2=CH2
ⅱ.乙炔与HCl的加成反应:CH≡CH+HClCH2=CH-Cl
ⅱ.乙炔与水的加成反应:CH≡CH+H2OCH3-CHO
③加聚反应:nCH≡CH
【例1】(24-25高二·全国·随堂练习)下列叙述正确的是
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同的结构
B.C3H6、C5H10、C7H16都属于链状烷烃
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高
【例2】(23-24高二下·四川成都·期中)下列有关乙烯与乙炔分子的说法错误的是
A.乙烯分子中的碳原子均采取杂化,乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化
B.乙烯与乙炔分子中所有原子共平面
C.乙烯分子能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,且反应类型相同
D.乙烯与乙炔分子均可在一定条件下与氢气反应生成乙烷
【例3】(23-24高二下·山东日照·阶段练习)已知下列物质:① ② ③④有关说法错误的是
A.①和④是同系物 B.②和③是同分异构体
C.②与等物质的量的反应可得两种卤代烃 D.④的名称为3-甲基-1-丁炔
【例4】(23-24高二下·北京·阶段练习)乙炔是有机合成的重要原料。利用电石可制备乙炔,电石的主要成分为CaC2,还含有CaS和Ca3P2等少量杂质。
I.制备乙炔并检验其性质
已知:i.CaS 、Ca3P2能发生水解反应;
ii.PH3能被CuSO4、Br2及酸性KMnO4溶液氧化。
(1)a中生成乙炔的化学方程式是 。
(2)分液漏斗中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是 。
(3)实验过程中,硫酸铜溶液的作用是 ;b中溶液一直保持蓝色的目的是 。
(4)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与Br2发生加成反应。c中有两种加成反应产物,写出这两种生成物的结构简式 、 ;d中溶液褪色则说明乙炔具有 性。
(5)由乙炔可以制备聚乙炔,聚乙炔的结构简式为 ;由聚乙炔结构可知,聚乙炔 (填写“能”/“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
1.已知CCl2F2是CH4中的4个氢原子分别被2个Cl原子和2个F原子取代后的生成物,下列叙述正确的是
A.CH4和CCl2F2都是正四面体结构的分子
B.CH4和CCl2F2都只有一种结构
C.CH4为正四面体结构,CCl2F2为平面形结构
D.CH4和CCl2F2都是易燃物
2.已知CH4与Cl2反应的产物中除CH3Cl外,还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4.下列关于生成CH2Cl2的过程中,可能出现的是
A.2Cl·+CH4→2HCl+·CH2 B.·CH2Cl+Cl2→CH2Cl2+Cl·
C.·CH2Cl+Cl→CH2Cl2 D.CH3Cl+HClCH2Cl2+H2
3.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有的烷烃中都含有碳碳单键
B.所有烷烃均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
D.C2H6和C4H10一定互为同系物
4.下列关于烷烃的结构和性质说法中,正确的是
A.若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必是同系物
B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物
C.链状烷烃中随着氢原子个数逐渐增多,氢元素的质量分数逐渐减小
D.环烃、烷烃(除甲烷外)中碳原子间都以单键结合,碳原子剩余价键均与氢原子结合
5. C5H12有3种不同的结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4。下列有关叙述正确的是
A.甲、乙、丙互为同系物
B.C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低
D.丙有3种不同沸点的二氯代物
6.香蕉是我们喜爱的水果之一,香蕉产于南方,到北方之前是未成熟的,但买到的却是成熟的香蕉,这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就一种常用的催熟剂,下列对于乙烯化学键的分析中正确的是
A.在乙烯分子中有一个σ键、一个π键
B.乙烯在发生加成反应时,断裂的是碳原子间的σ键
C.由乙烯分子发生加聚反应生成的聚乙烯中碳原子采取杂化
D.乙烯燃烧时产生黑烟是因为含碳量高
7.实验室用下图装置制备乙烯并验证生成气体的性质,下列说法不正确的是
A.向装置A的圆底烧瓶中先加入乙醇,再加入浓硫酸
B.应将装置A中的混合液迅速升温至140℃,并持续加热
C.装置B中品红溶液的作用是检验反应是否生成SO2
D.装置E中酸性KMnO4溶液更换为溴的四氯化碳溶液,也可以检验乙烯
8.由乙烯推测丙烯(CH2=CH-CH3)的结构或性质不正确的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能在空气中燃烧
C.能使溴水褪色
D.在一定条件下能与HCl发生加成反应并且只得到一种产物
9.立体异构包括对映异构、顺反异构等。2-丁烯存在如下顺反异构:
下列关于2-丁烯的说法错误的是
A.核磁共振氢谱不能区别顺、反-2-丁烯
B.顺、反-2-丁烯与氯气发生加成反应后的产物都有2个手性碳原子
C.与2-丁烯具有相同官能团的同分异构体有2种
D.顺-2-丁烯沸点高于反-2-丁烯
10.某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式如图所示,此烯烃可能的结构(考虑顺反异构)有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
11.有机物X的结构为。下列关于有机物X的说法不正确
A.X的化学式为C8H8
B.有机物X与互为同分异构体
C.该有机物一氯代物有三种
D.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
12.乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热,氧炔焰的温度可达3000℃以上,因此常用于焊接或切割金属。下列有关乙炔的说法错误的是
A.电子式为 B.分子空间结构:直线形
C.是最简单的炔烃 D.能使溴水褪色,原因是乙炔与溴发生了萃取
13.如下图为实验室制取乙炔并验证其性质的实验装置(夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.用饱和食盐水替代水的目的是加快反应速率
B.不用CuSO4溶液洗气也能达到预期的实验结果
C.酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔具有还原性
D.可以用启普发生器制取乙炔气体
14.下列关于丙炔(CH3C≡CH )的说法错误的是
A.丙炔分子中有6个σ键和2个π键
B.丙炔分子中碳原子采取sp3和sp2杂化
C.丙炔分子中存在非极性键和极性键
D.丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上
15.下列关于CH3-C≡C-CH2-CH3的说法正确的是
A.分子中含有极性共价键和非极性共价键 B.所有碳原子均在一条直线上
C.碳碳三键键能是碳碳单键键能的三倍 D.分子中只有非极性共价键
16.某链状单炔烃与足量的氢气发生加成反应,生成如下图所示的烷烃,则符合条件的炔烃共有
A.6种 B.4种 C.3种 D.2种
17. 0.5mol某气态烃,恰好与1molHCl加成,生成物分子中的氢又可被恰好取代,则此气态烃可能是
A.C2H2 B.C2H4
C.CH≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)2
18.烃是一类重要的有机物,下列说法错误的是
A.乙炔在一定条件下能生成聚乙炔,聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B.等物质的量且相同碳原子数的烷烃和烯烃完全燃烧,烷烃的耗氧量更大
C.某单烯烃与氢气加成后的产物是3-乙基戊烷,该单烯烃的可能结构有2种
D.lmol丙烯先与Cl2发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,整个过程中最多可消耗4molCl2
19.下列说法正确的是
A.利用燃烧法观察现象,可以鉴别乙烷、乙烯、乙炔
B.可用溴水来鉴别乙烷、乙烯和乙炔三种无色气体
C.在一定条件下,乙烷、乙烯、乙炔都能与溴水发生反应
D.乙烷、乙烯、乙炔都能发生加聚反应生成高分子化合物
20.下列关于烯烃和烷烃的说法中,正确的是
A.烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,烷烃则不能
B.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
C.丙烯发生加聚反应只能形成一种分子(),而所有烷烃分子之间都不会发生聚合反应
D.丙烷在光照下可以与Cl2发生取代反应,而丙烯(CH3-CH=CH2)在任何条件下都不可能与Cl2发生取代反应
21.若是某单烯烃与氢气加成后的产物,则烯烃可能有种结构;若是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃可能有种结构
A.4种;1种 B.4种;2种
C.5种;1种 D.5种;2种
22.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
C.1-丁炔的结构简式为CH3-CH2-C≡CH
D.1-丁炔与1,3-丁二烯互为同分异构体
23.(23-24高二下·陕西渭南·期末)烯烃和炔烃是常见的有机物类型,有四种物质的键线式如下:① ② ③④
有关说法正确的是
A.③和④互为同系物
B.②和③是同分异构体
C.②与等物质的量的Br2反应可得两种卤代烃
D.④的名称为2-甲基丁炔
24.(22-23高二下·河南·期中)一定条件下,下列试剂均可与烷烃、烯烃、炔烃反应的是
A. B. C.HCl D.
25.(23-24高二下·浙江嘉兴·阶段练习)1mol某气态烃和2mol氯化氢发生加成反应后,最多还能和6mol氯气发生取代反应。由此可以断定原气态烃是(气体体积均在相同条件下测定)
A.乙炔 B.丙炔 C.丁烯 D.丁二烯
26.下图是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程。请回答:
(1)石油分馏可得到直馏汽油,重油裂化可以得到裂化汽油,其中能使溴水褪色的是 (填“直馏汽油”或“裂化汽油”)。
(2)乙炔中的官能团名称 ,实验室制取乙炔的化学反应方程式为 。
(3)B分子式为,且分子中无甲基,则B的结构简式为 。
(4)乙炔可以通过下列路线合成聚丙烯腈,聚丙烯腈可用于生产腈纶(人造羊毛)。
乙炔A聚丙烯腈
①乙炔→A的反应类型是 。
②写出A合成聚丙烯腈的化学方程式 。
27.化学课外兴趣小组学生在实验室里制取的乙烯中常混有少量的二氧化硫,老师启发他们并由他们自己设计了下列实验图以确认上述混合气体中有C2H4和SO2。已知装置Ⅱ的目的是为了除去SO2。回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ ;Ⅱ ;Ⅲ ;Ⅳ (将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液 B.NaOH溶液 C.浓硫酸 D.酸性KMnO4溶液
(2)能说明SO2气体存在的现象是 。
(3)使用装置Ⅰ的目的是 。
(4)使用装置Ⅲ的目的是 。
(5)确定含有乙烯的现象是 。
试卷第12页,共12页
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专题03 脂肪烃的结构与性质的关系
一、烷烃的结构和性质
1.烷烃及其结构特点
(1)烷烃的结构:烷烃的分子中的碳原子都采取sp3杂化,以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合,形成σ键。烷烃分子中的共价键全部是单键。
(2)烷烃:分子中的碳原子间都以单键结合成链状,剩余价键都与氢原子结合的饱和烃叫烷烃。
①同系物:结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
②烷烃的通式:同系物可用通式表示,如链状烷烃的通式为CnH2n+2。
2.烷烃的化学性质
(1)稳定性:常温下烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应。
(2)取代反应:如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
烷烃与卤素单质发生的取代反应不会停留在第一步,如一氯乙烷会继续与氯气反应生成二氯乙烷、三氯乙烷等。故一氯乙烷一般不用乙烷与氯气发生取代反应制取。
(3)氧化反应——可燃性。
燃烧的通式为:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
(4)分解反应——高温裂化或裂解。
烷烃受热时会分解,生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃,如C16H34C8H16+C8H18
3.烷烃的物理性质:烷烃同系物的物理性质随着相对分子质量的增大而发生规律性的变化。
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于4时,烷烃在常温下呈气态,其他的烷烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)
溶解性
都难溶于水,易溶于有机溶剂
沸点
随碳原子数的增加,沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低
相对密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。烷烃的密度小于水的密度
二、烯烃的结构和性质
1.烯烃的结构:官能团是碳碳双键。链状烯烃只含有一个碳碳双键时,其通式为CnH2n。
(1)乙烯——最简单的烯烃
乙烯分子中的碳原子均采取sp2杂化,碳原子与氢原子之间均以单键(σ键)相连接,碳原子与碳原子之间以双键(1个σ键和1个π键)相连接,相邻两个键之间的夹角约为120°,分子中的所有原子都位于同一平面。
(2)烯烃的立体异构——顺反异构现象
①顺反异构的分类:两个相同的原子或原子团位于双键同一侧的称为顺式结构,两个相同的原子或原子团位于双键两侧的称为反式结构,例如顺-2-丁烯和反-2-丁烯的结构简式分别是
和。
②顺反异构的性质:顺反异构体的化学性质基本相同,物理性质有一定的差异。
2.烯烃的性质
(1)烯烃的物理性质
物理性质
变化规律
状态
当碳原子数小于或等于4时,烯烃在常温下呈气态,其他的烯烃常温下呈液态或固态
溶解性
都不溶于水,易溶于有机溶剂
沸点
随碳原子数的增加,沸点逐渐升高。碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低
密度
随碳原子数的增加,相对密度逐渐增大。烯烃的密度小于水的密度
(2)烯烃的化学性质:烯烃分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应、加成反应和加聚反应。
①氧化反应。
ⅰ.燃烧通式:CnH2n+O2nCO2+nH2O。
ⅱ.能使酸性高锰酸钾溶液褪色:烯烃能被酸性高锰酸钾溶液氧化
②加成反应:丙烯与溴水发生反应的加成反应
。
③加聚反应:例如,氯乙烯可以通过加聚反应生成聚氯乙烯
(3)二烯烃的性质:二烯烃是分子中含有2个碳碳双键的烯烃,如1,3⁃丁二烯。1,3⁃丁二烯与氯气发生加成反应时,有以下两种方式:
①1,2⁃加成:
②1,4⁃加成:
三、炔烃的结构和性质
1.炔烃:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃,单炔烃通式为CnH2n-2(n≥2)。
2.乙炔——最简单的炔烃
(1)乙炔的物理性质:无色、无臭味的气体、密度比空气的略小;微溶于水,易溶于有机溶剂。
(2)乙炔的组成与结构:乙炔的分子式为C2H2,结构简式为CH≡CH,其分子为直线形结构,相邻两个键之间的夹角为180°。
乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化,碳原子和氢原子之间均以单键(σ键)相连接,碳原子和碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接。
结构式 球棍模型 空间填充模型
(3)乙炔实验室制法
①制取试剂:电石(CaC2)和饱和食盐水。
②反应原理:CaC2+2H2OCH≡CH↑+Ca(OH)2。
③收集方法:排水法。
④制取装置:制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置。
ⅰ.电石与水反应剧烈,为得到平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水,并用分液漏斗控制水流的速率,让水慢慢地滴入。
ⅱ.由于电石中含有与水反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,将混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
(4)化学性质。
①氧化反应
ⅰ.可燃性:乙炔容易燃烧,燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
2C2H2+5O24CO2+2H2O。
乙炔在氧气中燃烧时火焰温度可超过3 000 ℃,故常用它来焊接或切割金属。
ⅱ.酸性KMnO4褪色:能使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔能被酸性KMnO4溶液氧化。
ⅲ. 耗氧量的判断方法:烃完全燃烧的规律模型
规律
结论
等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量
(x+)越大,耗氧量越多
等质量的烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量
烃分子中越小,耗氧量越多
②加成反应
ⅰ.乙炔与溴的加成反应:乙炔使溴水褪色
ⅱ.乙炔与氢气的加成反应:CH≡CH+H2CH2=CH2
ⅱ.乙炔与HCl的加成反应:CH≡CH+HClCH2=CH-Cl
ⅱ.乙炔与水的加成反应:CH≡CH+H2OCH3-CHO
③加聚反应:nCH≡CH
【例1】(24-25高二·全国·随堂练习)下列叙述正确的是
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以CH2Cl2有两种不同的结构
B.C3H6、C5H10、C7H16都属于链状烷烃
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高
【答案】D
【详解】A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以CH2Cl2只有一种结构,A项错误;
B.C3H6、C5H10不满足链状烷烃的通式CnH2n+2,B项错误;
C.根据烷烃的结构可知,正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接,不在同一条直线上,C项错误;
D.根据烷烃通式CnH2n+2可知,含碳量为,故烷烃随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高,D项正确;
故答案为:D。
【例2】(23-24高二下·四川成都·期中)下列有关乙烯与乙炔分子的说法错误的是
A.乙烯分子中的碳原子均采取杂化,乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化
B.乙烯与乙炔分子中所有原子共平面
C.乙烯分子能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,且反应类型相同
D.乙烯与乙炔分子均可在一定条件下与氢气反应生成乙烷
【答案】C
【详解】A.乙烯分子中的碳原子均采取sp2杂化,乙炔分子中的碳原子均采取sp杂化,A正确;
B.乙烯分子中所有原子共平面,乙炔分子中所有原子共线,B正确;
C.乙烯分子能使溴水褪色,是加成反应,乙烯分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是氧化还原反应,C错误;
D.乙烯与乙炔分子均含有不饱和键,可在一定条件下与氢气反应生成乙烷,D正确;
故选C。
【例3】(23-24高二下·山东日照·阶段练习)已知下列物质:① ② ③④有关说法错误的是
A.①和④是同系物 B.②和③是同分异构体
C.②与等物质的量的反应可得两种卤代烃 D.④的名称为3-甲基-1-丁炔
【答案】B
【详解】A.同系物必修是含有相同数目的相同官能团的同类物质,由键线式可知,①和④分子中都含有一个碳碳三键,都属于炔烃,则两者互为同系物,故A正确;
B.分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,由键线式可知,②和③分子式不相同,则两者不可能互为同分异构体,故B错误;
C.由键线式可知,②为1,3-丁二烯,与等物质的量的溴可能发生1,2加成和1,4加成生成两种不同的溴代烃,故C正确;
D.由键线式可知,④分子属于炔烃,分子中含有碳碳三键的最长碳链含有4个碳原子,侧链为1个甲基,名称为3-甲基-1-丁炔,故D正确;
故选B。
【例4】(23-24高二下·北京·阶段练习)乙炔是有机合成的重要原料。利用电石可制备乙炔,电石的主要成分为CaC2,还含有CaS和Ca3P2等少量杂质。
I.制备乙炔并检验其性质
已知:i.CaS 、Ca3P2能发生水解反应;
ii.PH3能被CuSO4、Br2及酸性KMnO4溶液氧化。
(1)a中生成乙炔的化学方程式是 。
(2)分液漏斗中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是 。
(3)实验过程中,硫酸铜溶液的作用是 ;b中溶液一直保持蓝色的目的是 。
(4)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与Br2发生加成反应。c中有两种加成反应产物,写出这两种生成物的结构简式 、 ;d中溶液褪色则说明乙炔具有 性。
(5)由乙炔可以制备聚乙炔,聚乙炔的结构简式为 ;由聚乙炔结构可知,聚乙炔 (填写“能”/“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【答案】(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(2)减缓反应速率(减缓气体产生的速率)
(3) 除硫化氢、磷化氢 确保除去H2S和PH3,避免干扰后续实验
(4) BrCH=CHBr CHBr2CHBr2 还原性
(5) 能
【分析】制备乙炔并检验其性质,实验室用电石和饱和食盐水制备乙炔,反应的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,产生的气体通过硫酸铜溶液去除硫化氢、磷化氢杂质气体的干扰,通过溴的四氯化碳溶液,验证了乙炔能与Br2发生加成反应,再通过高锰酸钾溶液,验证了乙炔的还原性,最后处理尾气。
【详解】(1)实验室用电石和饱和食盐水制备乙炔,a中生成乙炔的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(2)电石与水反应比较剧烈,分液漏斗中使用饱和食盐水代替蒸馏水的目的是减缓反应速率(减缓气体产生的速率)。故答案为:减缓反应速率(减缓气体产生的速率);
(3)产生的气体通过硫酸铜溶液去除硫化氢、磷化氢杂质气体的干扰,实验过程中,硫酸铜溶液的作用是除硫化氢、磷化氢;b中溶液一直保持蓝色的目的是确保除去H2S和PH3,避免干扰后续实验。故答案为:除硫化氢、磷化氢;确保除去H2S和PH3,避免干扰后续实验;
(4)实验过程中,c、d试管中溶液的颜色均褪去。其中,c验证了乙炔能与Br2发生加成反应,反应分2步,先断开一个键,生成BrCH=CHBr,再断开另一键,生成CHBr2CHBr2,c中有两种加成反应产物,这两种生成物的结构简式BrCH=CHBr、CHBr2CHBr2;d中溶液褪色则说明乙炔具有还原性性。故答案为:BrCH=CHBr;CHBr2CHBr2;还原性;
(5)由乙炔可以制备聚乙炔,聚乙炔的结构简式为;由聚乙炔结构可知,聚乙炔仍然含有不饱和性,聚乙炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色。故答案为:;能。
1.已知CCl2F2是CH4中的4个氢原子分别被2个Cl原子和2个F原子取代后的生成物,下列叙述正确的是
A.CH4和CCl2F2都是正四面体结构的分子
B.CH4和CCl2F2都只有一种结构
C.CH4为正四面体结构,CCl2F2为平面形结构
D.CH4和CCl2F2都是易燃物
【答案】B
【详解】A.CH4是正四面体结构的分子,CCl2F2是四面体结构的分子,A错误;
B.CH4和CCl2F2四面体结构的分子,都只有一种结构,B正确;
C.CH4为正四面体结构,CCl2F2为四面体结构的分子,C错误
D.CH4易燃,CCl2F2不能燃烧,D错误;
故选B。
2.已知CH4与Cl2反应的产物中除CH3Cl外,还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4.下列关于生成CH2Cl2的过程中,可能出现的是
A.2Cl·+CH4→2HCl+·CH2 B.·CH2Cl+Cl2→CH2Cl2+Cl·
C.·CH2Cl+Cl→CH2Cl2 D.CH3Cl+HClCH2Cl2+H2
【答案】B
【详解】CH4与Cl2反应为自由基反应,生成CH2Cl2的反应机理包括三个阶段:链引发阶段:Cl2→Cl·+Cl·,Cl·+CH3Cl→·CH2Cl+HCl,链传递阶段:Cl2+·CH2Cl→CH2Cl2+Cl·,链终止阶段:Cl·+Cl·→Cl∶Cl,Cl·+·CH2Cl→CH2Cl2综合上述反应历程,可知符合题意的为B;
故选 B。
3.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有的烷烃中都含有碳碳单键
B.所有烷烃均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
D.C2H6和C4H10一定互为同系物
【答案】A
【详解】A.甲烷不具有碳碳单键,A错误;
B.烷烃性质比较稳定,都不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,B正确;
C.分子通式CnH2n+2为的烃一定是烷烃,且是链状烷烃,C正确;
D.C2H6和C4H10的结构相似(均是链状烷烃),分子组成相差1个CH2,互为同系物,D正确;
故选A。
4.下列关于烷烃的结构和性质说法中,正确的是
A.若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必是同系物
B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物
C.链状烷烃中随着氢原子个数逐渐增多,氢元素的质量分数逐渐减小
D.环烃、烷烃(除甲烷外)中碳原子间都以单键结合,碳原子剩余价键均与氢原子结合
【答案】C
【详解】A.若烃中碳、氢元素的质量分数相同,但是结构不一定相似,不一定是同系物,A错误;
B.同系物除需满足分子组成相差一个或若干个CH2原子团,还需满足结构相似,B错误;
C.根据链状烷烃结构特点,随着氢原子个数逐渐增多,氢元素的质量分数逐渐减小,C正确;
D.环烃指含有碳环的烃,此类烃中还可能含有碳碳双键和碳碳三键,D错误;
答案选C。
5. C5H12有3种不同的结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4。下列有关叙述正确的是
A.甲、乙、丙互为同系物
B.C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低
D.丙有3种不同沸点的二氯代物
【答案】C
【详解】A.甲、乙、丙互为同分异构体,A错误;
B.C5H12中都是饱和键,不能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;
C.甲、乙、丙中,丙的支链最多,沸点最低,C正确;
D.丙有2种不同沸点的二氯代物,即2个氯原子在同一个碳原子上,2个氯原子在不同的碳原子上,D错误;
故选C。
6.香蕉是我们喜爱的水果之一,香蕉产于南方,到北方之前是未成熟的,但买到的却是成熟的香蕉,这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就一种常用的催熟剂,下列对于乙烯化学键的分析中正确的是
A.在乙烯分子中有一个σ键、一个π键
B.乙烯在发生加成反应时,断裂的是碳原子间的σ键
C.由乙烯分子发生加聚反应生成的聚乙烯中碳原子采取杂化
D.乙烯燃烧时产生黑烟是因为含碳量高
【答案】D
【详解】A.在乙烯分子中存在4个C-Hσ键和1个C-Cσ键,同时还含有1个C-C π键,故A项错误;
B.由于σ键要比π键稳定,故乙烯在发生加成反应时断裂的是C-C π键,故B项错误;
C.聚乙烯的结构为:,碳原子采取sp3杂化,故C项错误;
D.乙烯燃烧时产生黑烟是因为含碳量高,故D项正确;
故本题选D。
7.实验室用下图装置制备乙烯并验证生成气体的性质,下列说法不正确的是
A.向装置A的圆底烧瓶中先加入乙醇,再加入浓硫酸
B.应将装置A中的混合液迅速升温至140℃,并持续加热
C.装置B中品红溶液的作用是检验反应是否生成SO2
D.装置E中酸性KMnO4溶液更换为溴的四氯化碳溶液,也可以检验乙烯
【答案】B
【分析】A装置是制取乙烯装置,B是检验产物中有SO2,能使品红褪色,C除去乙烯中的二氧化硫和二氧化碳,D检验SO2是否除尽,E用来检验乙烯产生。
【详解】A.浓硫酸乙醇混合放热,乙醇的密度小于浓硫酸,应该先加入乙醇,后加入浓硫酸,A正确;
B.乙醇在170℃下发生消去反应生成乙烯,在140℃下发生分子间脱水生成乙醚,则迅速升温至170℃,目的是防止发生副反应生成乙醚,B错误;
C.二氧化硫能使得品红溶液褪色,B中品红是检验产物中是否有SO2,D中品红检验SO2是否除去完全,C正确;
D.乙烯也能使溴的CCl4褪色,也可以用来检验乙烯的存在,D正确;
答案选B。
8.由乙烯推测丙烯(CH2=CH-CH3)的结构或性质不正确的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能在空气中燃烧
C.能使溴水褪色
D.在一定条件下能与HCl发生加成反应并且只得到一种产物
【答案】D
【详解】A.丙烯的结构简式可知分子中含有碳碳双键,化学性质类似于乙烯,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.化学性质类似于乙烯,能在空气中燃烧,B正确;
C.丙烯中含有碳碳双键,能与溴单质等物质发生加成反应而使溴水褪色C正确;
D.CH2=CH-CH3与HCl在一定条件下加成,氯原子连接的位置有两种情况,加成产物也应有两种可能,分别为Cl-CH2-CH2-CH3和,它们互为同分异构体,但不是同一种物质,D错误;
故选D。
9.立体异构包括对映异构、顺反异构等。2-丁烯存在如下顺反异构:
下列关于2-丁烯的说法错误的是
A.核磁共振氢谱不能区别顺、反-2-丁烯
B.顺、反-2-丁烯与氯气发生加成反应后的产物都有2个手性碳原子
C.与2-丁烯具有相同官能团的同分异构体有2种
D.顺-2-丁烯沸点高于反-2-丁烯
【答案】A
【详解】A.顺、反-2-丁烯中氢原子的化学环境有差异,可用核磁共振氢谱区别,A错误;
B.手性碳原子是连接了4个不同的原子或原子团的碳原子,顺、反-2-丁烯与氯气发生加成反应后的产物均为CH3CHClCHClCH3,与氯原子相连的是手性碳原子,均有2个手性碳原子,B正确;
C.与2-丁烯具有相同官能团的同分异构体有2种,1-丁烯和2-甲基-1-丙烯,C正确;
D.顺-2-丁烯与反-2-丁烯分子间作用均为范德华力,顺-2-丁烯分子两个甲基位于同一侧,正负电荷中心不重合,极性较大,范德华力较大,故沸点高,D正确;
答案选A。
10.某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式如图所示,此烯烃可能的结构(考虑顺反异构)有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】D
【详解】每个C原子最多只能形成四个共价键,根据某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式为,可知该烯烃双键的位置可能为5种,其中③、⑤具有顺反异构体,故一共有7种;
答案选D。
11.有机物X的结构为。下列关于有机物X的说法不正确
A.X的化学式为C8H8
B.有机物X与互为同分异构体
C.该有机物一氯代物有三种
D.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【详解】A.由结构知,X的化学式为C8H8,A正确;
B.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;的分子式为C8H8,与X为同分异构体,B正确;
C.该有机物存在高度对称,分子中有2种化学环境不同的氢,该有机物一氯代物有2种,C错误;
D.该有机物中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选C。
12.乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热,氧炔焰的温度可达3000℃以上,因此常用于焊接或切割金属。下列有关乙炔的说法错误的是
A.电子式为 B.分子空间结构:直线形
C.是最简单的炔烃 D.能使溴水褪色,原因是乙炔与溴发生了萃取
【答案】D
【详解】A.乙炔电子式为,A正确;
B.乙炔分子空间结构是直线形,B正确;
C.乙炔是最简单的炔烃,C正确;
D.乙炔能使溴水褪色,是因为乙炔与溴水发生加成反应,D错误;
答案选D。
13.如下图为实验室制取乙炔并验证其性质的实验装置(夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.用饱和食盐水替代水的目的是加快反应速率
B.不用CuSO4溶液洗气也能达到预期的实验结果
C.酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔具有还原性
D.可以用启普发生器制取乙炔气体
【答案】C
【分析】依据制备实验装置可知,饱和食盐水与电石反应生成乙炔,硫酸铜可除去乙炔中混有硫化氢等杂质,乙炔能被高锰酸钾氧化,以此来解答。
【详解】A.电石跟水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水时可控制反应物水的供给,相对于纯净的水,相当于稀释浓度,从而减慢反应速率,控制生成乙炔的速率,A错误;
B.电石中含有硫化钙杂质,所以制备的乙炔气体中往往含有少量的H2S气体,硫化氢气体具有还原性,也会导致高锰酸钾溶液褪色,所以不用CuSO4溶液洗气不能达到预期的实验结果,B错误;
C.酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,C正确;
D.由于电石CaC2能与水蒸气反应,且电石与水剧烈反应,不易控制,不能随用随开,实验室制取乙炔气体时不可以用启普发生器,D错误;
故答案为:C。
14.下列关于丙炔(CH3C≡CH )的说法错误的是
A.丙炔分子中有6个σ键和2个π键
B.丙炔分子中碳原子采取sp3和sp2杂化
C.丙炔分子中存在非极性键和极性键
D.丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上
【答案】B
【详解】A.单键为σ键,1个三键中含1个σ键和2个π键,故丙炔分子中有6个σ键和2个π键,A正确;
B.形成4个单键的碳原子采取sp3杂化,形成三键的碳原子采取sp杂化,故丙炔分子中碳原子采取sp3和sp杂化,B错误;
C.丙炔分子中存在C-C非极性键和C-H极性键,C正确;
D.,如图中结构所示,丙炔分子中最多有5个原子在同一平面上,D正确;
15.下列关于CH3-C≡C-CH2-CH3的说法正确的是
A.分子中含有极性共价键和非极性共价键 B.所有碳原子均在一条直线上
C.碳碳三键键能是碳碳单键键能的三倍 D.分子中只有非极性共价键
【答案】A
【详解】A.碳原子与碳原子的共价键为非极性键,碳原子与氢原子形成的共价键为极性键,故A正确;
B.分子含有亚甲基,有类似甲烷的结构,不可能所有碳原子在同一条直线上,故B错误;
C.碳碳三键含有1个σ键和2个π键,由于碳原子之间σ键键能大于π键键能,故碳碳三键的键能小于碳碳单键的3倍,故C错误;
D.碳原子与碳原子的共价键为非极性键,碳原子与氢原子形成的共价键为极性键,故D错误;
故答案选A。
16.某链状单炔烃与足量的氢气发生加成反应,生成如下图所示的烷烃,则符合条件的炔烃共有
A.6种 B.4种 C.3种 D.2种
【答案】D
【详解】按单炔烃与足量的氢气发生加成反应的特点,把烷烃分子内相邻的2个碳原子各去掉2个氢原子后变出碳碳三键即可,故可能的单炔烃为或 ,D满足;
答案选D。
17. 0.5mol某气态烃,恰好与1molHCl加成,生成物分子中的氢又可被恰好取代,则此气态烃可能是
A.C2H2 B.C2H4
C.CH≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)2
【答案】C
【详解】烃0.5mol能与1molHCl加成,说明烃中含有1个C≡C键或2个C=C键,加成后产物分子上的氢原子又可被3molCl2完全取代,说明0.5mol氯代烃中含有3molH原子,由于HCl加成引入1molH原子,则0.5mol烃中含有2molH原子,即1mol烃含有含有4molH,并含有1个C≡C键或2个C=C键,选项中符合要求的只有CH≡CCH3;
故选C。
18.烃是一类重要的有机物,下列说法错误的是
A.乙炔在一定条件下能生成聚乙炔,聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B.等物质的量且相同碳原子数的烷烃和烯烃完全燃烧,烷烃的耗氧量更大
C.某单烯烃与氢气加成后的产物是3-乙基戊烷,该单烯烃的可能结构有2种
D.lmol丙烯先与Cl2发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,整个过程中最多可消耗4molCl2
【答案】D
【详解】A.乙炔在一定条件下能生成聚乙炔,化学方程式为:,聚乙炔可用于制备导电高分子材料,故A正确;
B.烃完全燃烧的通式为,,等物质的量且相同碳原子数的烷烃和烯烃完全燃烧,烷烃的y值更大,即烷烃的耗氧量更大,故B正确;
C.某单烯烃与氢气加成后的产物是3-乙基戊烷,该单烯烃的可能结构有、,共2种,故C正确;
D.使1mol丙烯(结构简式为CH3CH=CH2)与氯气先发生加成反应,需要消耗Cl2的物质的量为1mol,产物为CH3CHClCH2Cl,与氯气在光照的条件下发生取代反应,因为该分子中含有6个H原子,所以需要消耗Cl2的物质的量为6mol,则两个过程中消耗的氯气总的物质的量最多是7mol,故D错误;
故选D。
19.下列说法正确的是
A.利用燃烧法观察现象,可以鉴别乙烷、乙烯、乙炔
B.可用溴水来鉴别乙烷、乙烯和乙炔三种无色气体
C.在一定条件下,乙烷、乙烯、乙炔都能与溴水发生反应
D.乙烷、乙烯、乙炔都能发生加聚反应生成高分子化合物
【答案】A
【详解】A.乙烷、乙烯、乙炔燃烧产物虽然相同,但燃烧现象不同,乙烷燃烧没有黑烟,乙烯燃烧有黑烟,乙炔燃烧有浓烟,利用燃烧法观察现象,可以鉴别乙烷、乙烯、乙炔,A正确;
B.乙烯、乙炔均能够使溴水褪色,因此无法用溴水鉴别乙烯和乙炔两种气体,B错误;
C.乙烷结构中不含有不饱和键,因此不能与溴水发生反应,乙烯、乙炔都能与溴水发生反应,C错误;
D.乙烷中无不饱和键,故不能发生加聚反应,而乙烯和乙炔均可以,D错误;
故选A。
20.下列关于烯烃和烷烃的说法中,正确的是
A.烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,烷烃则不能
B.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
C.丙烯发生加聚反应只能形成一种分子(),而所有烷烃分子之间都不会发生聚合反应
D.丙烷在光照下可以与Cl2发生取代反应,而丙烯(CH3-CH=CH2)在任何条件下都不可能与Cl2发生取代反应
【答案】A
【详解】A.烯烃分子中含有碳碳双键,性质活泼,易发生加成、加聚反应,能与酸性溶液反应而使其褪色,而烷烃是饱和烃,不能发生上述反应,A项正确;
B.碳碳单键和碳碳双键的键能大小关系是:2,乙烯中的双键比较活泼,故乙烯没有乙烷稳定,B项错误;
C.丙烯形成的加聚产物中,因n值的不同,会有许多种不同的分子,C项错误;
D.丙烯中有饱和烷基(-CH3),在一定条件下能发生取代反应,D项错误;
答案选A。
21.若是某单烯烃与氢气加成后的产物,则烯烃可能有种结构;若是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃可能有种结构
A.4种;1种 B.4种;2种
C.5种;1种 D.5种;2种
【答案】C
【详解】若是单烯烃与氢气加成后的产物,则烯烃根据双键的位置不同可能有共5种,若是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃只有1种结构,;
故选C。
22.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
C.1-丁炔的结构简式为CH3-CH2-C≡CH
D.1-丁炔与1,3-丁二烯互为同分异构体
【答案】A
【详解】A.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;
B.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,B正确;
C.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-CH2-C≡CH,C正确;
D.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;
故选A。
23.(23-24高二下·陕西渭南·期末)烯烃和炔烃是常见的有机物类型,有四种物质的键线式如下:① ② ③④
有关说法正确的是
A.③和④互为同系物
B.②和③是同分异构体
C.②与等物质的量的Br2反应可得两种卤代烃
D.④的名称为2-甲基丁炔
【答案】C
【详解】A.③和④分子式相同,结构不同,是同分异构体,A错误;
B.②和③分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.②与等物质的量的Br2反应有1,2-加成、1,4-加成两种情况,可得两种卤代烃,C正确;
D.④的名称为3-甲基-1-丁炔,D错误;
故选C。
24.(22-23高二下·河南·期中)一定条件下,下列试剂均可与烷烃、烯烃、炔烃反应的是
A. B. C.HCl D.
【答案】B
【详解】A.甲烷不与高锰酸钾反应,故A不符合题意;
B.烷烃能与溴发生取代反应;烯烃、炔烃含有不饱和键,能和溴发生加成反应,故B符合题意;
C.甲烷不与HCl反应,故C不符合题意;
D.烷烃为饱和烃,不和氢气反应,故D不符合题意;
故选B。
25.(23-24高二下·浙江嘉兴·阶段练习)1mol某气态烃和2mol氯化氢发生加成反应后,最多还能和6mol氯气发生取代反应。由此可以断定原气态烃是(气体体积均在相同条件下测定)
A.乙炔 B.丙炔 C.丁烯 D.丁二烯
【答案】B
【详解】1mol气态烃和2mol氯化氢发生加成反应,说明该烃分子中存在2个碳碳双键或1个碳碳三键;所得产物为有2个Cl原子为饱和产物;此产物最多还能和6mol氯气发生取代反应,说明此产物中还能被6个Cl原子取代,最终的产物中有8个Cl原子,即该烃对应的饱和烃中有8个H原子,所以饱和烃为丙烷,该不饱和烃为丙炔,答案选B。
26.下图是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程。请回答:
(1)石油分馏可得到直馏汽油,重油裂化可以得到裂化汽油,其中能使溴水褪色的是 (填“直馏汽油”或“裂化汽油”)。
(2)乙炔中的官能团名称 ,实验室制取乙炔的化学反应方程式为 。
(3)B分子式为,且分子中无甲基,则B的结构简式为 。
(4)乙炔可以通过下列路线合成聚丙烯腈,聚丙烯腈可用于生产腈纶(人造羊毛)。
乙炔A聚丙烯腈
①乙炔→A的反应类型是 。
②写出A合成聚丙烯腈的化学方程式 。
【答案】(1)裂化汽油
(2) 碳碳三键 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
(3)CH2=CH-CH2Cl
(4) 加成反应 nCH2=CHCN
【分析】石油分馏中获得汽油;汽油裂解可制得乙炔和丙烯。乙炔与HCl加成可得到氯乙烯,氯乙烯在引发剂作用下发生加聚反应,可制得聚氯乙烯。丙烯在500℃时与Cl2发生取代反应,生成CH2=CH—CH2Cl和HCl,CH2=CH—CH2Cl与Br2发生加成反应制得BrCH2CHBrCH2Cl。
【详解】(1)直馏汽油主要成分为烷烃等,裂化汽油含烯烃,可通过溴水区分直馏汽油和裂化汽油,褪色的是裂化汽油;
(2)乙炔CH≡CH中的官能团名称碳碳三键,实验室通常用电石和水反应制取乙炔,化学反应方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(3)丙烯在500℃时与Cl2发生取代反应,B分子式为,且分子中无甲基,则B的结构简式为CH2=CH-CH2Cl;
(4)
①乙炔与HCN发生加成反应生成A为CH2=CH-CN,反应类型是加成反应;②CH2=CHCN发生加聚反应生成聚丙烯腈,则A→聚丙烯腈反应的化学方程式是nCH2=CHCN。
27.化学课外兴趣小组学生在实验室里制取的乙烯中常混有少量的二氧化硫,老师启发他们并由他们自己设计了下列实验图以确认上述混合气体中有C2H4和SO2。已知装置Ⅱ的目的是为了除去SO2。回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ ;Ⅱ ;Ⅲ ;Ⅳ (将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液 B.NaOH溶液 C.浓硫酸 D.酸性KMnO4溶液
(2)能说明SO2气体存在的现象是 。
(3)使用装置Ⅰ的目的是 。
(4)使用装置Ⅲ的目的是 。
(5)确定含有乙烯的现象是 。
【答案】(1) A B A D
(2)Ⅰ中品红溶液褪色
(3)检验SO2气体
(4)检验SO2气体是否被除干净
(5)Ⅲ中品红溶液不褪色,Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色
【分析】该实验目的为检验混合气体中有C2H4和SO2,实验原理为用品红溶液检验SO2,用NaOH溶液除去SO2,再检验SO2被除尽,最后用酸性高锰酸钾溶液检验C2H4。
【详解】(1)根据上述分析,装置Ⅰ的作用检验SO2,试剂为品红溶液,选A;装置Ⅱ的目的是为了除去二氧化硫,试剂为NaOH溶液,选B;装置Ⅲ的作用是检验SO2被除尽,试剂为品红溶液,选A;装置Ⅳ的作用是检验C2H4,试剂是酸性高锰酸钾溶液,选D;
故答案为:A;B;A;D;
(2)装置Ⅰ的作用检验SO2,试剂为品红溶液,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,故能说明SO2气体存在的现象是Ⅰ中品红溶液褪色;
故答案为:Ⅰ中品红溶液褪色;
(3)装置Ⅰ的试剂为品红溶液,作用检验SO2;
故答案为:检验SO2气体;
(4)装置Ⅲ的试剂为品红溶液,作用是检验SO2是否被除干净;
故答案为:检验SO2是否被除干净;
(5)装置Ⅳ的试剂是酸性高锰酸钾溶液,作用是检验C2H4,SO2具有还原性能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,故应先除尽SO2后,酸性高锰酸钾溶液的褪色才能证明是C2H4的作用,确定含有乙烯的现象是Ⅲ中品红溶液不褪色,Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色;
故答案为:Ⅲ中品红溶液不褪色,Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色。
试卷第22页,共22页
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