内容正文:
专题04 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高二上·四川雅安·阶段练习)有关C2H6、C2H4、C2H2之叙述正确的是
A.C原子的轨道杂化类型分别为sp、sp2、sp3
B.π键总数:C2H6>C2H4>C2H2
C.σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2
D.碳碳键的总键能:C2H6>C2H4>C2H2
【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.利用燃烧法观察现象,可以鉴别乙烯、乙炔
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·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
【例4】(23-24高二下·浙江台州·期中)实验室常用电石来制备乙炔。如图为实验室制备乙炔并进行性质验证的装置(夹持仪器已略去)。
(1)仪器B的名称是 ,仪器A在使用前必须进行的操作是 ,为防止气体生成的速率过快,由A滴入B的试剂为 。
(2)实验室制备乙炔的化学方程式为 。
(3)装置C可选用的试剂为 (写出一种即可),其作用为 。
(4)实验结束后,B中反应仍在继续。此时可撤去装置D,在装置C之后连接收集装置,以下装置中最适合用于收集乙炔的是___________。
A. B. C. D.
1.下列事实中,能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是
A.只有一种空间结构 B.甲烷中四个化学键键长、键能都相等
C.只有一种空间结构 D.甲烷是非极性分子
2.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
3.下列关于有机物的说法不正确的是
A.CH3(CH2)2CH3和CH3(CH2)3CH3互为同系物
B.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种一氯代物
C.光照下,等物质的量甲烷与氯气反应的产物是和
D.和是同一种物质
4. 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
5.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
6.下列关于乙烯的叙述中错误的是
A.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.乙烯在空气中燃烧时,火焰明亮且伴有黑烟
C.乙烯可与HBr发生加成反应 D.乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7.某兴趣小组在实验室用如图装置制备乙烯,并检验气体产物组分含有乙烯和二氧化硫。如图装置中的药品使用错误的是
A.装置Ⅰ B.装置Ⅱ C.装置Ⅲ D.装置Ⅳ
8.下列有关烯烃的说法中,正确的是
A.烯烃分子中所有的碳原子均采取sp2杂化
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
9.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
10.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.顺、反-2-丁烯中,氢原子的化学环境有差异
B.顺-2-丁烯沸点低于反-2-丁烯
C.与2-丁烯具有相同官能团的同分异构体有2种
D.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
11.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式为:,下列有关柠檬烯的分析正确的是
A.它的一氯代物有5种
B.它和丁基苯()互为同分异构体
C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
12.乙炔是最简单的炔烃,常用氧炔焰来切割金属。下列有关其化学用语表达不正确的是
A.电子式: B.结构简式:CHCH
C.分子空间结构:直线形 D.球棍模型:
13.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.CuSO4溶液用于除去乙炔中的杂质H2S、PH3等
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
D.如果将(1)中生成的气体直接通入溴水中,溴水褪色,说明有乙炔生成
14.下列关于乙炔的说法正确的是
A.乙炔可做水果的催熟剂 B.实验室制备乙炔可用启普发生器
C.乙炔在空气中燃烧只生成少量黑烟 D.氧炔焰可用于焊接金属
15.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
16.炔烃是一种不饱和烃,某含有1个碳碳三键的炔烃,与氢气加成后产物的结构简式如图;则此炔烃可能的结构有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
17.某气态烃0.5mol能与1molHCl完全加成,加成后的产物分子上的氢原子又可被3molCl2完全取代。则此气态烃可能是
A.HC≡CH B.CH2=CH2
C.HC≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)CH3
18.按碳的骨架可把烃划分为脂肪烃和芳香烃,下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是
A.脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.脂肪烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小
C.脂肪烃密度都小于水的密度,都能发生氧化反应
D.脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
19.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
20.鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是
A.通入溴水中,观察溴水是否褪色
B.通入酸性高锰酸钾溶液中,观察颜色变化
C.点燃,检验燃烧产物
D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
21.下列制取氯乙烯的生产工艺中,比较符合“全合成、零排放、无污染”的绿色化学思想的是
A.乙炔氢氯化法:
B.乙烯直接氯化法:
C.乙烯氯化裂解法:,
D.乙烯氯化平衡法:,
22.某烃的结构简式为,有关其分子结构的叙述中正确的是
A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.分子中在同一直线上的碳原子数为4
D.分子中所有原子可能共平面
23.下列能说明分子式为的某烃是,而不是的事实是
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴发生物质的量之比为1︰2的加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
24.科学家发现了一种烯炔化合物,其结构简式如图所示,在一定条件下,该化合物不能发生的反应是
A.加成反应 B.氧化反应 C.取代反应 D.消去反应
25.已知某烃X能与完全加成得到Y,能与完全取代得到Z,则X的结构简式可能是
A.CH2=CH2 B.CH≡CH C.CH2=CHCl D.CH≡CCH3
26.已知某气态烃X在标准状态下的密度为1.16g/L,C的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,B具有酸性,E具有特殊果香味,有关物质的转化关系如下:
请回答:
(1)写出B的官能团名称 ;反应⑤的反应类型为 。
(2)写出反应④的化学方程式 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.反应⑤浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
B.有机物E中混有B和D,可用NaOH溶液将E分离出来
C.实验室用D制备A时,Cu不参与化学反应
D.等物质的量C与D完全燃烧消耗氧气的质量相同
27.某化学兴趣小组选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究,试回答下列问题。
(1)A中制取乙炔的化学方程式为 。
(2)制乙炔时,旋开分液漏斗的活塞,使水慢慢滴下的原因是 。
(3)为了探究乙炔与HBr发生加成反应后的有关产物,进行以下实验:
纯净乙炔气混合液有机混合物Ⅰ混合液有机混合物Ⅱ
①操作b的名称是 。
②有机混合物Ⅰ可能含有的物质是 (写结构简式)。
试卷第12页,共12页
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专题04 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高二上·四川雅安·阶段练习)有关C2H6、C2H4、C2H2之叙述正确的是
A.C原子的轨道杂化类型分别为sp、sp2、sp3
B.π键总数:C2H6>C2H4>C2H2
C.σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2
D.碳碳键的总键能:C2H6>C2H4>C2H2
【答案】C
【详解】A.价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数,C2H6分子中碳原子价层电子对数=4,故C原子杂化方式为sp3杂化;C2H4分子中碳原子价层电子对数=3,故C原子杂化方式为sp2杂化;C2H2分子中碳原子价层电子对数=2,故C原子杂化方式为sp杂化;A项错误;
B.C2H6、C2H4、C2H2中π键总数分别为0、 1 、2,故C2H6<C2H4<C2H2,B项错误;
C.C2H6、C2H4、C2H2中σ键总数分别为7 、5 、3,故C2H6>C2H4>C2H2,C项正确;
D.碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能,双键键能小于2倍大于1倍于单键的键能,故碳碳键的总键能C2H6<C2H4<C2H2,D项错误;
答案选C。
【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.利用燃烧法观察现象,可以鉴别乙烯、乙炔
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、乙炔燃烧产物虽然相同,但燃烧现象不同,乙烯燃烧有黑烟,乙炔燃烧有浓烟,利用燃烧法观察现象,可以鉴别乙烯、乙炔,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·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。
【例4】(23-24高二下·浙江台州·期中)实验室常用电石来制备乙炔。如图为实验室制备乙炔并进行性质验证的装置(夹持仪器已略去)。
(1)仪器B的名称是 ,仪器A在使用前必须进行的操作是 ,为防止气体生成的速率过快,由A滴入B的试剂为 。
(2)实验室制备乙炔的化学方程式为 。
(3)装置C可选用的试剂为 (写出一种即可),其作用为 。
(4)实验结束后,B中反应仍在继续。此时可撤去装置D,在装置C之后连接收集装置,以下装置中最适合用于收集乙炔的是___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)圆底烧瓶 检验是否漏水 饱和食盐水
(2)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(3)CuSO4溶液(或NaOH溶液) 除去气体中H2S等杂质
(4)A
【分析】实验室制备乙炔常用CaC2和饱和食盐水反应生成氢氧化钙和乙炔,乙炔中含有杂质气体硫化氢和磷化氢,常用硫酸铜溶液除掉,乙炔通入到溴水中,溴水褪色。
【详解】(1)根据图中信息得到仪器B的名称是圆底烧瓶;仪器A的名称是分液漏斗,对仪器A在使用前必须进行的操作是检查是否漏液,为防止气体生成的速率过快,减小水的浓度,由A滴入B的试剂为饱和食盐水;
(2)实验室制备乙炔是CaC2和H2O反应生成氢氧化钙和乙炔,其反应的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+ CH≡CH↑;
(3)乙炔气体中常含有硫化氢和磷化氢杂质,因此装置C可选用的试剂为CuSO4溶液(或NaOH溶液),其作用为除去气体中H2S等杂质;
(4)乙炔是难溶于水,密度与空气相接近,常用排水法收集;故答案为:A。
1.下列事实中,能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是
A.只有一种空间结构 B.甲烷中四个化学键键长、键能都相等
C.只有一种空间结构 D.甲烷是非极性分子
【答案】C
【详解】无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,甲烷都是非极性分子,四个碳氢键的键能相等、键长相等、夹角相等,且一氯代物也都只有一种;而甲烷若是平面正方形结构,则其二氯代物会有两种:相邻或者对角线上的氢被Cl取代,而实际上,甲烷的二氯取代物只有一种结构,因此甲烷为正四面体结构;
故选C。
2.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【详解】A.一般由分子组成结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大熔沸点越高;烷烃由分子组成,碳原子越多,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多,分子间作用力增强,熔沸点逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态,A正确;
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多逐渐增大,但密度比水的小,B错误;
C.烷烃与卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢,C正确;
D.烷烃同系物只含饱和碳原子,均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,D正确;
故答案为:B。
3.下列关于有机物的说法不正确的是
A.CH3(CH2)2CH3和CH3(CH2)3CH3互为同系物
B.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种一氯代物
C.光照下,等物质的量甲烷与氯气反应的产物是和
D.和是同一种物质
【答案】C
【详解】A.CH3(CH2)2CH3和CH3(CH2)3CH3结构相似,分子式分别为C4H10和C5H12,分子式相差一个CH2,所以二者互为同系物,A正确;
B.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3中有4种不同环境氢原子,即有4种一氯代物,B正确;
C.甲烷与氯气发生取代反应时,多步反应同时进行,可生成多种氯代烃和,C错误;
D.根据甲烷的结构为正四面体结构可知,两者的结构相同,为同一种物质,D正确;
故选C。
4. 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。
5.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。
6.下列关于乙烯的叙述中错误的是
A.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.乙烯在空气中燃烧时,火焰明亮且伴有黑烟
C.乙烯可与HBr发生加成反应 D.乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A.乙烯能和Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.乙烯在空气中燃烧时,由于火焰明亮且伴有黑烟,这主要是因为乙烯中碳的质量分数较高,导致在燃烧不完全的情况下,会产生游离的碳颗粒,从而形成黑烟,B正确;
C.乙烯中含有碳碳双键,可与HBr发生加成反应生成溴乙烷,C正确;
D.乙烯是一种不饱和烃,含有碳碳双键,具有还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,D错误;
故选D。
7.某兴趣小组在实验室用如图装置制备乙烯,并检验气体产物组分含有乙烯和二氧化硫。如图装置中的药品使用错误的是
A.装置Ⅰ B.装置Ⅱ C.装置Ⅲ D.装置Ⅳ
【答案】C
【分析】用装置Ⅰ制取乙烯时,浓硫酸可能会将乙醇氧化,本身被还原为二氧化硫,则制得的乙烯气体中混有二氧化硫;装置Ⅱ用于检验二氧化硫的存在,装置Ⅲ用于除去二氧化硫,但KMnO4也能将乙烯氧化;装置Ⅳ用于检验二氧化硫是否除尽,装置Ⅴ用于检验乙烯的存在。
【详解】A.装置Ⅰ用于制取乙烯,将乙醇、浓硫酸的混合溶液加热至170℃,乙醇发生消去反应生成乙烯等,A正确;
B.装置Ⅱ用于检验二氧化硫的存在,若存在二氧化硫,则品红溶液褪色,B正确;
C.装置Ⅲ中,KMnO4不仅能氧化二氧化硫,还能氧化乙烯,不能用于除去二氧化硫,C错误;
D.装置Ⅳ中,利用品红溶液检验乙烯中混有的二氧化硫是否除尽,以免干扰后续操作中乙烯的检验,D正确;
故选C。
8.下列有关烯烃的说法中,正确的是
A.烯烃分子中所有的碳原子均采取sp2杂化
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【详解】A.烯烃分子中双键碳原子采取sp2杂化,含饱和碳原子的烯烃分子中饱和碳原子采取sp3杂化, A项错误;
B.如CH3CH=CH2等烯烃含有饱和碳原子且饱和碳原子上连有氢原子,在一定条件下可以与气态卤素单质发生取代反应,B项错误;
C.分子式是C4H8的烃可以是、或丁烯,前两者均不含碳碳双键,丁烯中含有碳碳双键,故分子式是C4H8的烃分子中可能含有碳碳双键,C项错误;
D.烯烃含有碳碳双键,能与溴发生加成反应使溴水褪色,与酸性KMnO4溶液发生氧化反应使其褪色,D项正确;
答案选D。
9.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。
10.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.顺、反-2-丁烯中,氢原子的化学环境有差异
B.顺-2-丁烯沸点低于反-2-丁烯
C.与2-丁烯具有相同官能团的同分异构体有2种
D.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
【答案】B
【详解】A.顺-2-丁烯只有两种不同化学环境的氢原子,反-2-丁烯有四种不同化学环境的氢原子,A正确;
B.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,B错误;
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.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,D正确;
故选B。
11.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式为:,下列有关柠檬烯的分析正确的是
A.它的一氯代物有5种
B.它和丁基苯()互为同分异构体
C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,柠檬烯分子中含有8类氢原子,分子的一氯代物有8种,故A错误;
B.由结构简式可知,柠檬烯的分子式为C10H16,丁基苯的分子式为C10H14,两者的分子式不同,不可能互为同分异构体,故B错误;
C.由结构简式可知,柠檬烯分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,分子中所有的碳原子不可能在同一平面上,故C错误;
D.由结构简式可知,柠檬烯分子中含有碳碳双键一定条件下能发生加成反应、氧化反应和还原反应,含有的饱和碳原子一定条件下能发生取代反应,故D正确;
故选D。
12.乙炔是最简单的炔烃,常用氧炔焰来切割金属。下列有关其化学用语表达不正确的是
A.电子式: B.结构简式:CHCH
C.分子空间结构:直线形 D.球棍模型:
【答案】B
【详解】
A.乙炔中C和C共用3对电子对,电子式为,A正确;
B.乙炔中官能团碳碳三键不能省略,结构简式:CH≡CH,B错误;
C.乙炔分子空间结构是直线形,C正确;
D.乙炔的结构式为H-C≡C-H,球棍模型:,D正确;
故选B。
13.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.CuSO4溶液用于除去乙炔中的杂质H2S、PH3等
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
D.如果将(1)中生成的气体直接通入溴水中,溴水褪色,说明有乙炔生成
【答案】D
【详解】A.硫酸铜可以和硫化氢、磷化氢生成硫化铜沉淀,磷化铜,故A正确;
B.酸性高锰酸钾可以氧化乙炔气体,故B正确;
C.通过控制滴加速率、可以控制饱和食盐水的用量,从而控制乙炔的生成速率,故C正确;
D.电石中含有杂质,与水反应时除了生成乙炔,还有硫化氢,磷化氢生成,三者均可能使溴水褪色,故D错误;
答案选D。
14.下列关于乙炔的说法正确的是
A.乙炔可做水果的催熟剂 B.实验室制备乙炔可用启普发生器
C.乙炔在空气中燃烧只生成少量黑烟 D.氧炔焰可用于焊接金属
【答案】D
【详解】A.乙烯是一种植物生长调节剂和水果的催熟剂,可作为水果催熟剂,乙炔不能,A错误;
B.启普发生器要求固体必须是块状,而电石遇水会碎裂,不能用启普发生器制乙炔,B错误;
C.乙炔中含碳量高,将乙炔在空气中点燃,有大量的黑烟生成,C错误;
D.乙炔燃烧放出大量热,氧炔焰能够产生很高的温度,则可用氧炔焰来焊接金属,D正确;
故选D。
15.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;
故选B。
16.炔烃是一种不饱和烃,某含有1个碳碳三键的炔烃,与氢气加成后产物的结构简式如图;则此炔烃可能的结构有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】A
【详解】根据炔烃与H2加成反应的原理,烷烃分子中相邻碳原子上至少均带2个氢原子的碳原子间是对应炔烃存在C≡C三键的位置,则此炔烃可能的结构有共1种,故选:A。
17.某气态烃0.5mol能与1molHCl完全加成,加成后的产物分子上的氢原子又可被3molCl2完全取代。则此气态烃可能是
A.HC≡CH B.CH2=CH2
C.HC≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)CH3
【答案】C
【详解】气态烃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,则原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,则该烃为丙炔,答案选C。
18.按碳的骨架可把烃划分为脂肪烃和芳香烃,下列有关脂肪烃的组成和性质归纳正确的是
A.脂肪烃都能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.脂肪烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小
C.脂肪烃密度都小于水的密度,都能发生氧化反应
D.脂肪烃的一氯代物都有两种或两种以上的结构
【答案】C
【详解】A.脂肪烃中的烷烃、环烷烃都不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.脂肪烃中烷烃随碳原子数增多,氢元素的质量分数减小,烯烃中氢的质量分数不变,故B错误;
C.脂肪烃密度都小于水的密度,都能燃烧发生氧化反应,故C正确;
D.甲烷、乙烷的一氯代物只有一种,故D错误;
故答案为C。
19.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。
20.鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是
A.通入溴水中,观察溴水是否褪色
B.通入酸性高锰酸钾溶液中,观察颜色变化
C.点燃,检验燃烧产物
D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
【答案】D
【详解】A.乙烯、乙炔均能使溴水褪色,故A错;
B.乙烯、乙炔均能使酸性KMnO4溶液,故B错;
C.三者点燃后均能产生CO2和H2O,故C错;
D.三者因含碳量不同,所以,点燃并观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少可以鉴别三者。甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,乙炔燃烧时火焰明亮并伴有浓烟,故D正确;
故选D。
21.下列制取氯乙烯的生产工艺中,比较符合“全合成、零排放、无污染”的绿色化学思想的是
A.乙炔氢氯化法:
B.乙烯直接氯化法:
C.乙烯氯化裂解法:,
D.乙烯氯化平衡法:,
【答案】D
【详解】A.乙炔氢氯化法中,用氯化汞做催化剂,容易造成污染,故A错误;
B.乙烯直接氯化法中,有氯化氢副产物生成,不符合全合成思想,同时反应物中用到氯气有毒,容易造成污染,故B错误;
C.乙烯氯化裂解法中,有氯化氢副产物生成,不符合全合成思想,故C错误;
D.乙烯氯化平衡法中,有氯化氢副产物生成,可以循环利用,另外有水生成,对环境无影响,故D正确;
故答案选D。
22.某烃的结构简式为,有关其分子结构的叙述中正确的是
A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.分子中在同一直线上的碳原子数为4
D.分子中所有原子可能共平面
【答案】A
【详解】A.乙炔为直线型分子,乙烯为平面型分子,该分子为乙炔基、乙基、异丙基分别取代了乙烯分子中的一个氢原子,乙基和异丙基中的共价单键可以旋转,故该烃分子中一定在同一平面上的碳原子有6个,A正确;
B.该烃分子中含有异丙基,其中同时连接3个碳原子的碳原子形成四面体结构,故分子中所有碳原子不可能共平面,B错误;
C.乙炔基上的两个碳原子和相邻的一个碳原子在同一直线上,故分子中在同一直线上的碳原子数为的碳原子数为3,C错误;
D.分子中含有饱和碳原子,形成四面体结构,所有原子不可能共平面,D错误;
故选A。
23.下列能说明分子式为的某烃是,而不是的事实是
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴发生物质的量之比为1︰2的加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
【答案】D
【详解】A.分子式为C4H6的烃含碳量较高,燃烧时有浓烟,与分子结构无关,无法证明,A错误;
B.含有碳碳三键或碳碳双键的有机化合物均能使酸性KMnO4溶液褪色,无法证明,B错误;
C.和均能与足量的溴按物质的量1:2发生加成反应,无法证明,C错误;
D.与足量溴水反应,生成物只有2个碳原子上有溴原子,而与足量溴水反应,生成物中4个碳原子上均有溴原子,可证明,D正确;
故选D。
24.科学家发现了一种烯炔化合物,其结构简式如图所示,在一定条件下,该化合物不能发生的反应是
A.加成反应 B.氧化反应 C.取代反应 D.消去反应
【答案】D
【详解】该烯炔化合物含碳碳双键和碳碳三键,能发生氧化反应和加成反应,含-CH2-能发生取代反应,无-OH或-X,不能发生消去反应;
故答案选D。
25.已知某烃X能与完全加成得到Y,能与完全取代得到Z,则X的结构简式可能是
A.CH2=CH2 B.CH≡CH C.CH2=CHCl D.CH≡CCH3
【答案】D
【详解】0.5mol烃X能与1mol氯化氢完全加成说明烃X分子中含有1个碳碳三键键或2个碳碳双键键,加成后产物分子上的氢原子能被3mol氯气完全取代,说明0.5mol氯代烃中含有3molH原子,则0.5mol烃X中含有2mol氢原子,则烃X为丙炔,故选D。
26.已知某气态烃X在标准状态下的密度为1.16g/L,C的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,B具有酸性,E具有特殊果香味,有关物质的转化关系如下:
请回答:
(1)写出B的官能团名称 ;反应⑤的反应类型为 。
(2)写出反应④的化学方程式 。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.反应⑤浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂
B.有机物E中混有B和D,可用NaOH溶液将E分离出来
C.实验室用D制备A时,Cu不参与化学反应
D.等物质的量C与D完全燃烧消耗氧气的质量相同
【答案】(1) 羧基 酯化反应
(2)
(3)BC
【分析】气态烃X在标准状态下的密度为1.16g/L,则X的相对分子质量为1.16g/L×22.4L/mol≈26,C的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,则X为乙炔、C为乙烯;B具有酸性,E具有特殊果香味,由有机物的转化关系可知,A为乙醛、B为乙酸、D为乙醇、E为乙酸乙酯。
【详解】(1)由分析可知,B为官能团为羧基的乙酸;由图可知,反应⑤为浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,故答案为:羧基;酯化反应;
(2)由图可知,反应④为催化剂作用下乙烯与水在加压、加热条件下反应生成乙醇,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)A.由图可知,反应⑤为浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应中浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,故正确;
B.乙酸乙酯能与氢氧化钠溶液反应,所以不能用氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇,故错误;
C.实验室用乙醇制备乙醛的反应为铜做催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,反应中铜先与氧气共热反应生成氧化铜,氧化铜与乙醇共热反应生成乙醛、铜和水,制备过程中铜参与反应,故错误;
D.1mol乙烯和1mol乙醇完全燃烧消耗氧气的物质的量都为3mol,则等物质的量乙烯和乙醇完全燃烧消耗氧气的质量相同,故正确;
故选BC。
27.某化学兴趣小组选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究,试回答下列问题。
(1)A中制取乙炔的化学方程式为 。
(2)制乙炔时,旋开分液漏斗的活塞,使水慢慢滴下的原因是 。
(3)为了探究乙炔与HBr发生加成反应后的有关产物,进行以下实验:
纯净乙炔气混合液有机混合物Ⅰ混合液有机混合物Ⅱ
①操作b的名称是 。
②有机混合物Ⅰ可能含有的物质是 (写结构简式)。
【答案】(1)CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2
(2)控制反应速率,使产生的气流稳定,避免产生的泡沫进入导管
(3)蒸馏或分馏 CH2=CHBr、CH3—CHBr2、CH2Br—CH2Br
【分析】装置A中生成乙炔气体,生成的气体中含有,H2S、PH3等杂质,由于硫化氢和硫酸铜反应生成CuS沉淀,PH3易溶于水,可使用硫酸铜溶液除去杂质,最后通过碱石灰干燥乙炔,据此分析解题。
【详解】(1)电石(碳化钙)和水反应生产乙炔和氢氧化钙,化学方程式为CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2。
(2)由于CaC2与H2O反应剧烈,产生C2H2的速率很快,故控制H2O的滴速的原因是:控制反应速率,使产生的气流稳定,避免产生的泡沫进入导管。
(3)CH≡CH与HBr发生加成反应时,若CH≡CH中断裂一个键,则与HBr加成可得CH2=CHBr,CH2=CHBr能继续与HBr加成得到CH3—CHBr2、CH2Br—CH2Br,分离有机物一般是根据其沸点差异,采用蒸馏或分馏方法,故答案为:蒸馏或分馏;CH2=CHBr、CH3—CHBr2、CH2Br—CH2Br。
试卷第4页,共21页
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