内容正文:
【期末复习·暑假提升】2024-2025学年高一化学下学期期末复习讲义
专题07 乙烯与有机高分子材料
讲义包含两部分:核心考点回顾►期末真题演练(20道选择题+5道综合题)
【知识点1】乙烯的性质与用途
1.乙烯的物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
无色
气体
稍有气味
略小于空气
难溶于水
2.乙烯的化学性质
(1)乙烯的氧化反应
①点燃乙烯:火焰明亮,伴有黑烟,同时放出大量热,化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O
②乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色。乙烯与酸性高锰酸钾反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2+。
应用:乙烷与乙烯的鉴别和除去乙烷中的杂质乙烯所选试剂的差异。[因CH2===CH2CO2,有新杂质气体CO2产生,不能用KMnO4(H+)除乙烷中的杂质乙烯,可用溴水,但KMnO4(H+)可鉴别二者。]
(2)加成反应:有机化合物分子中的不饱和键与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
烃
加成试剂
乙烯
溴水/溴的CCl4溶液
CH2==CH2+Br2CH2Br—CH2Br(1,2-二溴乙烷)
溴水/溴的CCl4溶液褪色
H2
CH2==CH2+H2CH3—CH3
HCl
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
H2O
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
【拓展】
①马氏规则:凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时,酸的负基(X—)主要加到含氢原子较少的双键碳原子上,称为马尔科夫尼科夫规则,也就是马氏规则。(氢加氢多,卤加氢少)
如:丙炔与HCl的加成:CH2==CHCH3+HClCH3CHClCH3(主要)或CH3CH2CH2Cl(次要)
②二烯烃的加成反应:1,3—丁二烯的加成反应——与Br2加成
1,2—加成
1,4—加成
与足量的Br2加成
CH2=CHCH=CH2+2Br2CH2BrCHBrCHBrCH2Br
(3)加聚反应:由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应,称为加成聚合反应,简称加聚反应。
加聚反应反应的通式:
乙烯的加聚反应
丙烯的加聚反应
1,3—丁二烯的加聚反应
【拓展】能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。例如:
实例
nCH3CH=CH2
单体
形成高分子化合物的有机小分子
CH3CH=CH2
链节
高分子化合物中不断重复的基本结构单元
聚合度
高分子化合物中链节的数目
n
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。
如,其单体是。
②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央画线断开,然后左右两个半键闭合即可。
如的单体为CH2==CH2和CH3—CH==CH2。
③凡链节主链上只有碳原子且存在C==C键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。
如的单体是。
3.乙烯的用途
(1)重要化工原料,可用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
(2)用来做植物生长调节剂(催熟剂)。
【知识点2】乙烷与乙烯的比较
(1)乙烷与乙烯分子结构的比较
烃
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
比例模型
键角
乙烷
C2H6
CH3CH3
109°28′
乙烯
C2H4
CH2=CH2
120°
(2)乙烷与乙烯的空间结构的比较
图示
键角
空间结构
乙烷
109.5°
2个碳原子和6个氢原子不在同一平面上
乙烯
120°
2个碳原子和4个氢原子在同一平面上
乙炔
H―C≡C―H
180°
2个碳原子和2个氢原子在同一直线上
(3)乙烷与乙烯的化学性质的比较
乙烷
乙烯
氧化反应
O2
2C2H6+7O24CO2+6H2O
C2H4+3O22CO2+2H2O
KMnO4/H+
不反应
乙烯被氧化
特征反应
取代反应
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl
加成反应
CH2=CH2+Br2―→BrCH2CH2Br
加聚反应
不反应
nCH2=CH2
【知识点3】烃的概念、分类与性质
1.烃的概念:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
2.烃的分类
三种烃
比较项目
烷烃
链状单烯烃
链状单炔烃
概念
碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃
含有碳碳双键的不饱和烃
含有碳碳三键的不饱和烃
通式
CnH2n+2
单烯烃:CnH2n(n≥2)
单炔烃:CnH2n-2(n≥2)
代表物
CH4
C2H4
C2H2
结构式
H—C≡C—H
结构简式
CH4
CH2==CH2
HC≡CH
球棍模型
键角
109°28′
120°
180°
空间充填模型
官能团
——
碳碳双键()
碳碳三键(—C≡C—)
立体构型
正四面体形,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点
平面形,6个原子在同一个平面上
直线形,4个原子均在同一直线上
3.烃的代表物化学性质比较
烷烃
烯烃
炔烃
活动性
较稳定
较活泼
较活泼
取代反应
能够与卤素光照取代
—
加成反应
不能发生
能与H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)
氧化反应
淡蓝色火焰
燃烧火焰明亮,有黑烟
燃烧火焰明亮,有浓烟
不与酸性高锰酸钾溶液反应
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
加聚反应
不能发生
能发生
鉴别
不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
其他
①区别烯烃(炔烃)使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色机理差异。
②乙烷与乙烯的鉴别和除去乙烷中的杂质乙烯所选试剂的差异。[因CH2===CH2CO2,有新杂质气体CO2产生,不能用KMnO4(H+)除乙烷中的杂质乙烯,可用溴水,但KMnO4(H+)可鉴别二者。]
【知识点4】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 (铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、温度计、导管、集气瓶、水槽)
实验装置
净化装置
浓NaOH溶液(或碱石灰)
收集装置
排水法
注意事项
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。
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,但不能接触瓶底,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。
⑦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,在补加碎瓷片。
【知识点5】有机高分子材料
1.有机高分子的通性
溶解性
高分子通常难溶于水,即使在适当的有机溶剂中溶解得也很缓慢,或者只有一定程度的溶胀。
热塑性、热固性
有些高分子(如聚乙烯)具有热塑性,即受热时会变软、流动,受冷时又硬化,可通过加热、受冷反复塑造;有些高分子(如酚醛塑料,俗称“电木”)则具有热固性,即受热时不会变软而只能被裂解,因此不能通过加热、受冷反复塑造。
绝缘性
高分子中的原子之间一般是以共价键结合的,因此高分子通常不导电,是很好的绝缘材料。
强度
高分子材料强度一般比较大。
2.有机高分子材料的分类
【微点拨】三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。
3.三大合成材料
概述
实例
主要用途
塑料
组成
合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂)+添加剂(增塑剂、防老剂、着色剂)
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃
制作食品包装袋、管道、包装材料、电器开关、日常用品
性能
强度高、密度小、耐腐蚀,易加工
橡胶
天然橡胶
主要成分是聚异戊二烯
橡胶树获得
制造飞机、汽车轮胎和各种密封材料
合成橡胶
合成天然橡胶单体是异戊二烯;其他橡胶单体是二种不同的烯烃
丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
特种橡胶
耐热和耐酸、碱腐蚀
氟橡胶
用于航空、航天和国防等尖端领域
耐高温和严寒
硅橡胶
纤维
天然纤维
取自棉花、羊毛、蚕丝、麻
天然纤维纺纱织布
供人类穿着,制成绳索、渔网、工业用滤布,飞机、船舶的结构材料
化学纤维(再生纤维与合成纤维)
将纤维素、蛋白质等天然高分子再加工成纤维
人造丝、真丝
以石油、天然气为原料制成小分子单体,再聚合成纤维
丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶
【易错提醒】
(1)有机高分子材料中,塑料都是合成的,橡胶与纤维都既有天然的也有人工合成的。
(2)以煤、石油和天然气为原料制成的三大合成材料,可用于生产和生活的各个领域。
(3)高分子材料均为混合物,其聚合度无定值;通过聚合反应可利用小分子物质合成有机高分子材料。
4、线型高分子与网状结构高分子性质比较
线型结构:成千上万个链节以共价键连成长链,长链之间相互缠绕,以分子间作用力结合。如聚乙烯、聚氯乙烯中以C—C键连成长链;淀粉、纤维素中以C—C键和C—O键连成长链。
体型结构:高分子链上的某些基团与另的物质反应后,高分子链之间从而形成新的化学键,产生了交联,形成了体型网状结构。如硫化橡胶中,长链与长链间形成化学键,产生网状结构而交联在一起。
线型高分子
网状结构高分子
溶解性
能缓慢溶解于适当溶剂
很难溶解,但往往有一定程度的胀大
性能
具有热塑性,无固定熔点
具有热固性,受热不熔化
特性
强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好
强度大、绝缘性好,无可塑性
1.(23-24高一下·云南大理·期末)某有机物的结构简式为,下列有关该物质的说法正确的是
A.所有原子均处于同一平面 B.属于乙醇的同系物
C.可以发生取代反应 D.使溴水和酸性高锰酸钾褪色原理相同
2.(23-24高一下·云南大理·期末)材料是现代社会发展的重要支柱,下列物质不属于有机高分子材料的是
A.涤纶 B.蚕丝 C.石墨烯 D.天然橡胶
3.(23-24高一下·河北石家庄·期末)生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯()制成。下列说法正确的是
A.等质量的苯乙烯和聚苯乙烯完全燃烧消耗氧气的质量相同
B.聚苯乙烯是一种天然高分子化合物
C.聚苯乙烯能使溴的溶液褪色
D.聚苯乙烯属于烃,也属于纯净物
4.(23-24高一下·山东泰安·期末)下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.除去甲烷中的少量乙烯
B.检验石蜡油中是否含有不饱和烃
C.石油的蒸馏
D.甲烷与氯气的反应
A.A B.B C.C D.D
5.(23-24高一下·山东泰安·期末)莽草酸的结构简式如图所示。下列关于莽草酸的说法错误的是
A.分子式为
B.分子中含有2种含氧官能团
C.分子中的所有原子可能共平面
D.能与酸性溶液、溴水、乙酸、乙醇等反应
6.(23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末)下列化学方程式书写正确且为加成反应的是
A.
B.
C.n CH3CH=CH2
D.
7.(23-24高一下·黑龙江大庆·期末)下列说法正确的是
符合分子通式的烃一定是同系物
苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
与一定不是同系物
乙烯使溴水褪色属于取代反应
与是同分异构体
相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是
乙烯能使溴水和酸性溶液褪色,且反应类型相同
A. B. C. D.
8.(23-24高一下·甘肃武威·期末)下列说法不正确的是
A.用酸性高锰酸钾溶液可以区分乙烷和乙烯
B.乙烷与乙烯可用溴水鉴别
C.除去乙烷中的乙烯可通入酸性高锰酸钾溶液
D.等质量的和分别完全燃烧,生成的水物质的量不同
9.(23-24高一下·山东临沂·期末)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,其转化过程示意图如下:
下列说法错误的是
A.反应①中有水生成 B.反应②中只有极性共价键形成
C.汽油主要是的烃类混合物 D.异戊烷与庚烷互为同系物
10.(23-24高一下·贵州黔西·期末)下列除杂(括号内为杂质)实验,选用的试剂和方法不合理的是
A.溶液(溶液):通入足量气体;洗气
B.乙醇():加入过量固体;蒸馏
C.Fe(Al):加入过量溶液;过滤
D.():依次通过盛有溴水和浓硫酸的洗气瓶;洗气
11.(23-24高一下·广东佛山·期末)下列实验操作、现象与结论都正确且具有因果关系的是
选项
操作和现象
结论
A
向乙醇溶液中加入一小块钠,有无色气体产生
乙醇中含有水
B
浓硫酸加入蔗糖中形成多孔碳
浓硫酸具有强氧化性和脱水性
C
Cu与稀硝酸反应后试管上方有红棕色气体
Cu与稀硝酸反应生成
D
将通入的溶液中,溶液褪色
有氧化性
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高一下·广东深圳·期末)乙烯是石油化工重要的基本原料。以乙烯为原料合成环氧乙烷、聚乙烯的路线如图所示,下列说法正确的是
A.环氧乙烷属于烃 B.反应①的原子利用率为
C.乙烯是聚乙烯的链节 D.聚乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13.(23-24高一下·北京·期末)下列说法中不正确的是
A.甲烷的分子式为,可与在光照条件下反应生成
B.随着烷烃分子中碳原子数目的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高
C.乙烯不仅是基础的化工原料,还是植物生长的调节剂
D.苯分子中存在碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14.(23-24高一下·四川绵阳·期末)丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A.丙烯分子中3个碳原子共平面 B.丙烯→X的反应属于取代反应
C.Y的结构简式为 D.聚合物Z的链节为
15.(23-24高一下·青海西宁·期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol甲基()中含有的电子数目为
B.标准状况下,中含有的氧原子数目为
C.2.8g聚乙烯中含碳碳双键数目为
D.溶液中含有
16.(23-24高一下·辽宁锦州·期末)一种合成重要有机原料Q的新路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应①为取代反应 B.和均可被酸性溶液氧化
C.与互为同系物 D.的一氯代物有3种
17.(23-24高一下·陕西西安·期末)下列有关化学用语的表示错误的是
A.苯的空间填充模型:
B.乙醛的电子式:
C.乙烯的结构简式:
D.甲烷的分子结构示意图:
18.(23-24高一下·甘肃武威·期末)下列说法正确的是
A.羊毛、蚕丝、塑料、橡胶都属于天然有机高分子材料
B.单体是
C.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
D.乙烯合成聚乙烯,原子利用率未达到100%,不符合“绿色化学”
19.(23-24高一下·北京顺义·期末)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.乙烯分子在空间上是平面结构 D.乙烯的结构简式为CH2CH2
20.(23-24高一下·陕西西安·期末)利用图中所示装置及试剂,能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
甲中的试剂
A
除去乙烷中的乙烯
酸性高锰酸钾溶液
B
除去中的
水
C
除去中的
饱和碳酸氢钠溶液
D
除去中的
溴水
A.A B.B C.C D.D
21.(23-24高一下·广西北海·期末)A~H是常见有机物,A是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实;B、F为高分子物质,其中F主要成分遇碘变蓝。各有机物的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)G的分子式为 ;E中含有的官能团名称为 。
(2)1molE与足量的碳酸钠溶液发生反应,标准状况下可生成的体积为 L。
(3)C与E生成H的反应条件为 ,反应类型为 反应,要除去H中混有的C和E可选用 溶液。
(4)写出A在催化剂的作用下生成B的化学方程式: 。
(5)写出C→D发生反应的化学方程式: 。
(6)J与I互为同系物,相对分子质量为72,J的同分异构体有 种。
22.(23-24高一下·福建厦门·期末)PET塑料是应用最广泛的聚酯塑料,其合成路线及高附加值转化如下。
回答下列问题:
(1)PX中苯环上的一氯代物有 种,最多 个原子共平面。
(2)PTA的官能团名称为 。与足量溶液反应,最多可生成标准状况下的体积为 L。
(3)可用溴水除去EO中混有的,生成1,2-二溴乙烷的化学方程式为 ,反应类型为 。
(4)将反应ⅳ补充完整:
nHOCH2CH2OH+n+
(5)下列说法正确的是___________(填标号)。
A.PX和互为同分异构体
B.与足量钠反应最多产生
C.PET为天然有机高分子材料
D.将PET水解可实现资源的循环利用
(6)反应ⅱ中的能量变化如图所示。
①图中的反应 (填“吸收”或“放出”)能量为 kJ。
②向2L密闭容器中通入和,时测得含量为1.4mol,则内 。
(7)利用如图所示装置实现反应ⅵ并产生电能。
①正极的电极反应式为 。
②的移动方向为 (填“”或“”)。
23.(23-24高一下·湖北武汉·期末)有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是 。
①氯气和液氯②D和T③和④和⑤和 ⑥和
(2)按系统命名法, 的名称为 。
(3)有机物的结构简式为 ,分子中最多有 个碳原子共平面。
(4)β-月桂烯的结构如图所示( ),该物质与等物质的量溴单质发生加成反应的产物(不考虑立体异构)理论上最多有 种。
(5) 的单体是 。
(6) 在浓硫酸、加热条件下反应生成含两个环的化合物,请写出该反应方程式 。
24.(23-24高一下·山东枣庄·期末)乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。根据图示装置,回答下列问题:
(1)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。预测:试管①中装有溴的四氯化碳溶液,写出试管①中发生反应的化学方程式: 。试管②中装有溴水溶液,则试管②中可能出现的实验现象为 。
(2)试管③中装有的是酸性高锰酸钾溶液,则试管③发生反应的类型为 。
(3)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是 ,乙烯燃烧可能观察到的现象是 。
(4)下列属于有机高分子化合物的是___________(填标号)。
①聚乙烯(PE) ②光导纤维 ③聚四氟乙烯(PTFE) ④聚丙烯(PP) ⑤聚氯乙烯(PVC) ⑥石墨纤维
A.①②③④ B.②③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①③④⑤
25.(23-24高一下·江西景德镇·期末)工业上1,2-二氯乙烷()是重要的有机生产原料,不溶于水,易溶于有机溶剂。实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如下:
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ,其中发生反应的离子方程为 。
(2)装置丁中多孔球泡的作用是 。
(3)写出丁装置中发生反应的化学方程式 。
(4)己装置中水的作用是 。
(5)实验时应先在丁装置中预先加入少量1,2-二氯乙烷液体,作用是 。
a.溶解和乙烯 b.作催化剂 c.促进气体反应物间的接触
(6)制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯,可适当加热将气体逐出,逐出的气体可依次通过NaOH溶液、 以达到尾气处理的目的。
(7)产品纯度的测定:量取5.0mL逐出和乙烯后的产品,产品密度为,加足量稀NaOH溶液,加热充分反应:。所得溶液先用稀硝酸中和至酸性,然后加入的标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到14.35g白色固体,则产品中1,2-二氯乙烷的纯度为 %。
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【期末复习·暑假提升】2024-2025学年高一化学下学期期末复习讲义
专题07 乙烯与有机高分子材料
讲义包含两部分:核心考点回顾►期末真题演练(20道选择题+5道综合题)
【知识点1】乙烯的性质与用途
1.乙烯的物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
无色
气体
稍有气味
略小于空气
难溶于水
2.乙烯的化学性质
(1)乙烯的氧化反应
①点燃乙烯:火焰明亮,伴有黑烟,同时放出大量热,化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O
②乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色。乙烯与酸性高锰酸钾反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2+。
应用:乙烷与乙烯的鉴别和除去乙烷中的杂质乙烯所选试剂的差异。[因CH2===CH2CO2,有新杂质气体CO2产生,不能用KMnO4(H+)除乙烷中的杂质乙烯,可用溴水,但KMnO4(H+)可鉴别二者。]
(2)加成反应:有机化合物分子中的不饱和键与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
烃
加成试剂
乙烯
溴水/溴的CCl4溶液
CH2==CH2+Br2CH2Br—CH2Br(1,2-二溴乙烷)
溴水/溴的CCl4溶液褪色
H2
CH2==CH2+H2CH3—CH3
HCl
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
H2O
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
【拓展】
①马氏规则:凡是不对称结构的烯烃和酸(HX)加成时,酸的负基(X—)主要加到含氢原子较少的双键碳原子上,称为马尔科夫尼科夫规则,也就是马氏规则。(氢加氢多,卤加氢少)
如:丙炔与HCl的加成:CH2==CHCH3+HClCH3CHClCH3(主要)或CH3CH2CH2Cl(次要)
②二烯烃的加成反应:1,3—丁二烯的加成反应——与Br2加成
1,2—加成
1,4—加成
与足量的Br2加成
CH2=CHCH=CH2+2Br2CH2BrCHBrCHBrCH2Br
(3)加聚反应:由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应,称为加成聚合反应,简称加聚反应。
加聚反应反应的通式:
乙烯的加聚反应
丙烯的加聚反应
1,3—丁二烯的加聚反应
【拓展】能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。例如:
实例
nCH3CH=CH2
单体
形成高分子化合物的有机小分子
CH3CH=CH2
链节
高分子化合物中不断重复的基本结构单元
聚合度
高分子化合物中链节的数目
n
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。
如,其单体是。
②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央画线断开,然后左右两个半键闭合即可。
如的单体为CH2==CH2和CH3—CH==CH2。
③凡链节主链上只有碳原子且存在C==C键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。
如的单体是。
3.乙烯的用途
(1)重要化工原料,可用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
(2)用来做植物生长调节剂(催熟剂)。
【知识点2】乙烷与乙烯的比较
(1)乙烷与乙烯分子结构的比较
烃
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
比例模型
键角
乙烷
C2H6
CH3CH3
109°28′
乙烯
C2H4
CH2=CH2
120°
(2)乙烷与乙烯的空间结构的比较
图示
键角
空间结构
乙烷
109.5°
2个碳原子和6个氢原子不在同一平面上
乙烯
120°
2个碳原子和4个氢原子在同一平面上
乙炔
H―C≡C―H
180°
2个碳原子和2个氢原子在同一直线上
(3)乙烷与乙烯的化学性质的比较
乙烷
乙烯
氧化反应
O2
2C2H6+7O24CO2+6H2O
C2H4+3O22CO2+2H2O
KMnO4/H+
不反应
乙烯被氧化
特征反应
取代反应
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl
加成反应
CH2=CH2+Br2―→BrCH2CH2Br
加聚反应
不反应
nCH2=CH2
【知识点3】烃的概念、分类与性质
1.烃的概念:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
2.烃的分类
三种烃
比较项目
烷烃
链状单烯烃
链状单炔烃
概念
碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃
含有碳碳双键的不饱和烃
含有碳碳三键的不饱和烃
通式
CnH2n+2
单烯烃:CnH2n(n≥2)
单炔烃:CnH2n-2(n≥2)
代表物
CH4
C2H4
C2H2
结构式
H—C≡C—H
结构简式
CH4
CH2==CH2
HC≡CH
球棍模型
键角
109°28′
120°
180°
空间充填模型
官能团
——
碳碳双键()
碳碳三键(—C≡C—)
立体构型
正四面体形,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点
平面形,6个原子在同一个平面上
直线形,4个原子均在同一直线上
3.烃的代表物化学性质比较
烷烃
烯烃
炔烃
活动性
较稳定
较活泼
较活泼
取代反应
能够与卤素光照取代
—
加成反应
不能发生
能与H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)
氧化反应
淡蓝色火焰
燃烧火焰明亮,有黑烟
燃烧火焰明亮,有浓烟
不与酸性高锰酸钾溶液反应
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
加聚反应
不能发生
能发生
鉴别
不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
其他
①区别烯烃(炔烃)使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色机理差异。
②乙烷与乙烯的鉴别和除去乙烷中的杂质乙烯所选试剂的差异。[因CH2===CH2CO2,有新杂质气体CO2产生,不能用KMnO4(H+)除乙烷中的杂质乙烯,可用溴水,但KMnO4(H+)可鉴别二者。]
【知识点4】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 (铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、温度计、导管、集气瓶、水槽)
实验装置
净化装置
浓NaOH溶液(或碱石灰)
收集装置
排水法
注意事项
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。
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,但不能接触瓶底,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。
⑦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,在补加碎瓷片。
【知识点5】有机高分子材料
1.有机高分子的通性
溶解性
高分子通常难溶于水,即使在适当的有机溶剂中溶解得也很缓慢,或者只有一定程度的溶胀。
热塑性、热固性
有些高分子(如聚乙烯)具有热塑性,即受热时会变软、流动,受冷时又硬化,可通过加热、受冷反复塑造;有些高分子(如酚醛塑料,俗称“电木”)则具有热固性,即受热时不会变软而只能被裂解,因此不能通过加热、受冷反复塑造。
绝缘性
高分子中的原子之间一般是以共价键结合的,因此高分子通常不导电,是很好的绝缘材料。
强度
高分子材料强度一般比较大。
2.有机高分子材料的分类
【微点拨】三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。
3.三大合成材料
概述
实例
主要用途
塑料
组成
合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂)+添加剂(增塑剂、防老剂、着色剂)
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃
制作食品包装袋、管道、包装材料、电器开关、日常用品
性能
强度高、密度小、耐腐蚀,易加工
橡胶
天然橡胶
主要成分是聚异戊二烯
橡胶树获得
制造飞机、汽车轮胎和各种密封材料
合成橡胶
合成天然橡胶单体是异戊二烯;其他橡胶单体是二种不同的烯烃
丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
特种橡胶
耐热和耐酸、碱腐蚀
氟橡胶
用于航空、航天和国防等尖端领域
耐高温和严寒
硅橡胶
纤维
天然纤维
取自棉花、羊毛、蚕丝、麻
天然纤维纺纱织布
供人类穿着,制成绳索、渔网、工业用滤布,飞机、船舶的结构材料
化学纤维(再生纤维与合成纤维)
将纤维素、蛋白质等天然高分子再加工成纤维
人造丝、真丝
以石油、天然气为原料制成小分子单体,再聚合成纤维
丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶
【易错提醒】
(1)有机高分子材料中,塑料都是合成的,橡胶与纤维都既有天然的也有人工合成的。
(2)以煤、石油和天然气为原料制成的三大合成材料,可用于生产和生活的各个领域。
(3)高分子材料均为混合物,其聚合度无定值;通过聚合反应可利用小分子物质合成有机高分子材料。
4、线型高分子与网状结构高分子性质比较
线型结构:成千上万个链节以共价键连成长链,长链之间相互缠绕,以分子间作用力结合。如聚乙烯、聚氯乙烯中以C—C键连成长链;淀粉、纤维素中以C—C键和C—O键连成长链。
体型结构:高分子链上的某些基团与另的物质反应后,高分子链之间从而形成新的化学键,产生了交联,形成了体型网状结构。如硫化橡胶中,长链与长链间形成化学键,产生网状结构而交联在一起。
线型高分子
网状结构高分子
溶解性
能缓慢溶解于适当溶剂
很难溶解,但往往有一定程度的胀大
性能
具有热塑性,无固定熔点
具有热固性,受热不熔化
特性
强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好
强度大、绝缘性好,无可塑性
1.(23-24高一下·云南大理·期末)某有机物的结构简式为,下列有关该物质的说法正确的是
A.所有原子均处于同一平面 B.属于乙醇的同系物
C.可以发生取代反应 D.使溴水和酸性高锰酸钾褪色原理相同
【答案】C
【详解】A.巴豆酸中含饱和碳,以其相连的四个原子形成四面体形,不可能所有原子共平面,A错误;
B.巴豆酸中含碳碳双键、羧基,不是乙醇的同系物,B错误;
C.巴豆酸中含羟基、羧基,能发生取代反应,C正确;
D.巴豆酸中含有碳碳双键,能发生加成反应使溴水和褪色;能被酸性高锰酸钾氧化而使得酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
2.(23-24高一下·云南大理·期末)材料是现代社会发展的重要支柱,下列物质不属于有机高分子材料的是
A.涤纶 B.蚕丝 C.石墨烯 D.天然橡胶
【答案】C
【详解】A.涤纶属于合成纤维,合成纤维属于三大合成材料之一,属于有机高分子材料,A错误;
B.蚕丝为蛋白质,为天然有机高分子材料,B错误;
C.石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体,不是有机高分子材料,C正确;
D.天然橡胶为天然有机高分子材料,D错误;
故选C。
3.(23-24高一下·河北石家庄·期末)生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯()制成。下列说法正确的是
A.等质量的苯乙烯和聚苯乙烯完全燃烧消耗氧气的质量相同
B.聚苯乙烯是一种天然高分子化合物
C.聚苯乙烯能使溴的溶液褪色
D.聚苯乙烯属于烃,也属于纯净物
【答案】A
【详解】A.苯乙烯和聚苯乙烯的最简式相同,均为CH,所以等质量的苯乙烯和聚苯乙烯完全燃烧消耗氧气的质量相同,A正确;
B.聚苯乙烯是一种合成高分子化合物,B错误;
C.聚苯乙烯无碳碳双键,不能使溴的CCl4溶液褪色,C错误;
D.聚苯乙烯只含碳氢元素,属于烃,但是n不确定,不属于纯净物,D错误;
故选A。
4.(23-24高一下·山东泰安·期末)下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.除去甲烷中的少量乙烯
B.检验石蜡油中是否含有不饱和烃
C.石油的蒸馏
D.甲烷与氯气的反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,引入新的杂质,A错误;
B.实验可以检验石蜡油分解产物中含不饱和烃,但是不能说明石蜡油中含有不饱和烃,B错误;
C.冷凝管中的水应下进上出,C错误;
D.甲烷与氯气光照条件下发生取代反应,实验装置正确,D正确;
故选D。
5.(23-24高一下·山东泰安·期末)莽草酸的结构简式如图所示。下列关于莽草酸的说法错误的是
A.分子式为
B.分子中含有2种含氧官能团
C.分子中的所有原子可能共平面
D.能与酸性溶液、溴水、乙酸、乙醇等反应
【答案】C
【详解】A.根据结构简式可知,莽草酸分子中含有7个碳原子、10个H原子、5个O原子,该分子式为,A正确;
B.莽草酸分子中含有羧基、羟基2种含氧官能团,B正确;
C.只有双键碳原子为平面结构,环状结构中含4个四面体结构的C原子,则莽草酸分子中的所有原子不可能处于同一平面,C错误;
D.物质中含羧基、醇羟基和碳碳双键,具有羧酸、醇和烯烃性质,醇羟基和碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化,碳碳双键能与溴水发生加成反应,醇羟基能与乙酸发生酯化反应,羧基能与乙醇发生酯化反应,D正确;
故选C。
6.(23-24高一下·新疆巴音郭楞·期末)下列化学方程式书写正确且为加成反应的是
A.
B.
C.n CH3CH=CH2
D.
【答案】D
【详解】A.属于置换反应,故A不选;
B.属于氧化反应,故B不选;
C.属于加聚反应,正确的离子方程式为:n CH3CH=CH2 ,故C不选;
D.属于加成反应,故D选;
答案选D。
7.(23-24高一下·黑龙江大庆·期末)下列说法正确的是
符合分子通式的烃一定是同系物
苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
与一定不是同系物
乙烯使溴水褪色属于取代反应
与是同分异构体
相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是
乙烯能使溴水和酸性溶液褪色,且反应类型相同
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】①符合分子通式的烃一定是烷烃,烷烃之间一定是互为同系物,①正确;
②苯和溴水混合,溴在苯中溶解度大,被萃取到苯中,水层褪色,但苯层呈橙红色,是物理过程,不能说明苯环结构中含有碳碳双键,②错误;
③CH4与C4H8一定不是同系物,结构不相似,C4H8可能是烯烃或环烷烃,③正确;
④乙烯使溴水褪色生成1,2-二溴乙烷,属于加成反应,④错误;
⑤饱和碳原子是四面体结构,与是同一物质,不是同分异构体,⑤错误;
⑥相同质量的氢比碳消耗氧气的质量大,甲烷是烃中含氢质量分数最大的,相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是CH4,⑥正确;
⑦乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,前者是加成反应,后者是氧化反应,反应类型不相同,⑦错误;
综上所述,①③⑥正确,故答案选B。
8.(23-24高一下·甘肃武威·期末)下列说法不正确的是
A.用酸性高锰酸钾溶液可以区分乙烷和乙烯
B.乙烷与乙烯可用溴水鉴别
C.除去乙烷中的乙烯可通入酸性高锰酸钾溶液
D.等质量的和分别完全燃烧,生成的水物质的量不同
【答案】C
【详解】A.烯烃可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,烷烃不可以,A正确;
B.乙烯与溴单质发生加成反应使溴水褪色,乙烷与溴水不反应,不能使溴水褪色,B正确;
C.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,不能达到除杂的目的,C错误;
D.假设两者的质量均为m克,由于CH4的摩尔质量小于C2H4,CH4的物质的量将大于C2H4,因此在完全燃烧时,CH4生成的H2O的物质的量将大于C2H4,D正确;
故选C。
9.(23-24高一下·山东临沂·期末)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,其转化过程示意图如下:
下列说法错误的是
A.反应①中有水生成 B.反应②中只有极性共价键形成
C.汽油主要是的烃类混合物 D.异戊烷与庚烷互为同系物
【答案】B
【详解】A.反应①是CO2与H2反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H2O生成,即反应化学方程式为CO2+H2CO+H2O,产物中含有水,A正确;
B.反应②是CO与H2反应生成(CH2)n,(CH2)n中既含有C-H极性共价键,同时也含有C-C非极性共价键,B错误;
C.由示意图可知:汽油的主要成分是C5~C11的烃类混合物,C正确;
D.异戊烷分子式是C5H12,庚烷分子式是C7H16,两物质都属于链状烷烃,两物质结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,因此异戊烷与庚烷互为同系物,D正确;
故合理选项是B。
10.(23-24高一下·贵州黔西·期末)下列除杂(括号内为杂质)实验,选用的试剂和方法不合理的是
A.溶液(溶液):通入足量气体;洗气
B.乙醇():加入过量固体;蒸馏
C.Fe(Al):加入过量溶液;过滤
D.():依次通过盛有溴水和浓硫酸的洗气瓶;洗气
【答案】A
【详解】A.溶液通入足量气体,碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,A不合理;
B.乙醇中混有的水与氧化钙反应,再经过蒸馏可得到无水乙醇,B合理;
C.铁粉与氢氧化钠溶液不反应,铝与氢氧化钠溶液反应,反应后过滤可得到铁粉,C合理;
D.乙烯能与溴水发生加成反应生成液态产物,剩余气体再经过浓硫酸干燥即可得到干燥纯净的甲烷,D合理;
故选A。
11.(23-24高一下·广东佛山·期末)下列实验操作、现象与结论都正确且具有因果关系的是
选项
操作和现象
结论
A
向乙醇溶液中加入一小块钠,有无色气体产生
乙醇中含有水
B
浓硫酸加入蔗糖中形成多孔碳
浓硫酸具有强氧化性和脱水性
C
Cu与稀硝酸反应后试管上方有红棕色气体
Cu与稀硝酸反应生成
D
将通入的溶液中,溶液褪色
有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.乙醇也会和钠单质生成氢气,生成气体不能说明乙醇含水,A不符合题意;
B.向蔗糖中加入浓硫酸,浓硫酸具有脱水性,使蔗糖碳化,碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性,B符合题意;
C.铜粉加入稀硝酸溶液中,有NO生成,NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮,C不符合题意;
D.通入的溶液中,两者发生加成反应使溶液褪色,不能说明有氧化性,D不符合题意;
故选B。
12.(23-24高一下·广东深圳·期末)乙烯是石油化工重要的基本原料。以乙烯为原料合成环氧乙烷、聚乙烯的路线如图所示,下列说法正确的是
A.环氧乙烷属于烃 B.反应①的原子利用率为
C.乙烯是聚乙烯的链节 D.聚乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【详解】A.烃是指只含C、H两种元素的化合物,环氧乙烷中含有C、H、O三种元素,不属于烃,A错误;
B.原子利用率100%是指反应物的所有原子均生成产物,没有其余副产物生成,乙烯催化合成环氧乙烷满足此条件,即反应①的原子利用率为100%,B正确;
C.链节是高分子化合物中重复出现的最小结构单元,聚乙烯的链节是,乙烯是聚乙烯的单体,C错误;
D.聚乙烯经聚合反应后没有碳碳双键不能与酸性高锰酸钾反应,不能使酸性高锰酸钾褪色,D错误;
故选B。
13.(23-24高一下·北京·期末)下列说法中不正确的是
A.甲烷的分子式为,可与在光照条件下反应生成
B.随着烷烃分子中碳原子数目的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高
C.乙烯不仅是基础的化工原料,还是植物生长的调节剂
D.苯分子中存在碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A. 烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,甲烷的分子式为,可与在光照条件下反应生成,故A正确;
B. 烃类的熔、沸点与分子间作用力有关,随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔、沸点升高,烷烃也符合此规律,故B正确;
C. 乙烯不仅是基础的化工原料,还是植物生长的调节剂,能催熟果实,故C正确;
D. 苯分子中不存在碳碳双键,苯分子中碳碳键是介于单键和双键之间独特的化学键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
故选D。
14.(23-24高一下·四川绵阳·期末)丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A.丙烯分子中3个碳原子共平面 B.丙烯→X的反应属于取代反应
C.Y的结构简式为 D.聚合物Z的链节为
【答案】C
【分析】丙烯和溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成X为BrCH2-CH=CH2,丙烯与溴单质发生加成反应生成Y为CH3-CHBr-CH2Br,丙烯发生加聚反应生成Z为聚丙烯;
A.丙烯结构简式为CH3-CH=CH2,与碳碳双键直接相连的原子共平面,分子中3个碳原子共平面,A正确;
B.丙烯和溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成X为BrCH2-CH=CH2,丙烯→X属于取代反应, B正确;
C.丙烯与溴单质发生加成反应生成Y为CH3-CHBr-CH2Br,C错误;
D.丙烯发生加聚反应生成Z为聚丙烯,聚合物Z的链节为,D正确;
故选C。
15.(23-24高一下·青海西宁·期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol甲基()中含有的电子数目为
B.标准状况下,中含有的氧原子数目为
C.2.8g聚乙烯中含碳碳双键数目为
D.溶液中含有
【答案】A
【详解】A.1mol甲基()中含有的电子数目为,故A正确;
B.标准状况下乙醇是液体,的物质的量不是0.2mol,故B错误;
C.聚乙烯中不含碳碳双键,故C错误;
D.没有明确溶液体积,不能计算溶液中Mg2+数,故D错误;
选A。
16.(23-24高一下·辽宁锦州·期末)一种合成重要有机原料Q的新路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应①为取代反应 B.和均可被酸性溶液氧化
C.与互为同系物 D.的一氯代物有3种
【答案】B
【详解】A.反应①是双烯合成,属于加成反应,A项错误;
B.M和P中均含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,B项正确;
C.N分子式为C3H4O,P分子式为C8H12O,N、P结构不相似,分子式也没有相差若干个CH2,C项错误;
D.Q中的等效氢种类为两种,故的一氯代物为2种,D项错误;
答案选B。
17.(23-24高一下·陕西西安·期末)下列有关化学用语的表示错误的是
A.苯的空间填充模型:
B.乙醛的电子式:
C.乙烯的结构简式:
D.甲烷的分子结构示意图:
【答案】B
【详解】A.苯分子中六个碳碳键完全相同,空间结构为平面正六边形,空间填充模型为,A正确;
B.乙醛的结构简式为CH3CHO,其中含有碳氧双键,电子式为: ,B错误;
C.乙烯的分子式为C2H4,其中含有碳碳双键,结构简式为:,C正确;
D.甲烷的空间构型为正四面体形,分子结构示意图为:,D正确;
故选B。
18.(23-24高一下·甘肃武威·期末)下列说法正确的是
A.羊毛、蚕丝、塑料、橡胶都属于天然有机高分子材料
B.单体是
C.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
D.乙烯合成聚乙烯,原子利用率未达到100%,不符合“绿色化学”
【答案】C
【详解】A.羊毛、蚕丝、天然橡胶都属于天然有机高分子材料,但塑料和合成橡胶不是,故A错误;
B.的单体是CH2=CH2,—CH2—CH2-是链节,故B错误;
C.乙烯中含碳碳双键,为平面结构,则所有原子都在同一平面上,故C正确;
D.乙烯合成聚乙烯是加聚反应,原子利用率达到100%,符合“绿色化学”,故D错误;
答案选C。
19.(23-24高一下·北京顺义·期末)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.乙烯分子在空间上是平面结构 D.乙烯的结构简式为CH2CH2
【答案】C
【详解】A.乙烯分子中碳原子间形成两对共用电子对,电子式:,A错误;
B.乙烯分子中碳原子半径大于氢原子半径,B错误;
C.乙烯分子6个原子在一个平面上,C正确;
D.乙烯的结构简式:,D错误;
答案选C。
20.(23-24高一下·陕西西安·期末)利用图中所示装置及试剂,能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
甲中的试剂
A
除去乙烷中的乙烯
酸性高锰酸钾溶液
B
除去中的
水
C
除去中的
饱和碳酸氢钠溶液
D
除去中的
溴水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,不能除杂,故A错误;
B.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,可除杂,故B正确;
C.SO2、SO3会与NaHCO3反应,应该使用饱和NaHSO3溶液,故C错误;
D.乙烯与溴水发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,将原物质除去,不能除杂,故D错误;
故答案选B。
21.(23-24高一下·广西北海·期末)A~H是常见有机物,A是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实;B、F为高分子物质,其中F主要成分遇碘变蓝。各有机物的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)G的分子式为 ;E中含有的官能团名称为 。
(2)1molE与足量的碳酸钠溶液发生反应,标准状况下可生成的体积为 L。
(3)C与E生成H的反应条件为 ,反应类型为 反应,要除去H中混有的C和E可选用 溶液。
(4)写出A在催化剂的作用下生成B的化学方程式: 。
(5)写出C→D发生反应的化学方程式: 。
(6)J与I互为同系物,相对分子质量为72,J的同分异构体有 种。
【答案】
(1) 羧基
(2)11.2
(3)浓硫酸、加热条件 取代(酯化) 饱和碳酸钠
(4)
(5)
(6)3
【分析】A是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实,A是乙烯;乙烯在催化剂作用下生成B,B为高分子物质,B是聚乙烯;乙烯和氢气发生加成反应生成乙烷,I是乙烷;乙烯和水发生加成反应生成乙醇,C是乙醇;乙醇催化氧化生成D,D是乙醛;乙醛氧化为乙酸,E是乙酸;乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,H是乙酸乙酯;F主要成分遇碘变蓝,F是淀粉;淀粉水解生成葡萄糖,G是葡萄糖;葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇。
(1)G是葡萄糖,分子式为;E是乙酸,结构简式为CH3COOH,含有的官能团名称为羧基。
(2)E是乙酸,1mol乙酸与足量的碳酸钠溶液发生反应,可生成0.5mol,标准状况下二氧化碳的体积为11.2L。
(3)C是乙醇、E是乙酸,乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应类型为取代反应,要除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸可选用饱和碳酸钠溶液。
(4)
A是乙烯、B是聚乙烯,乙烯在催化剂的作用下生成聚乙烯的化学方程式为 ;
(5)C是乙醇、D是乙醛,C→D发生反应的化学方程式为;
(6)I是乙烷J与I互为同系物,相对分子质量为72,则J是C5H12,C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、、,共3种。
22.(23-24高一下·福建厦门·期末)PET塑料是应用最广泛的聚酯塑料,其合成路线及高附加值转化如下。
回答下列问题:
(1)PX中苯环上的一氯代物有 种,最多 个原子共平面。
(2)PTA的官能团名称为 。与足量溶液反应,最多可生成标准状况下的体积为 L。
(3)可用溴水除去EO中混有的,生成1,2-二溴乙烷的化学方程式为 ,反应类型为 。
(4)将反应ⅳ补充完整:
nHOCH2CH2OH+n+
(5)下列说法正确的是___________(填标号)。
A.PX和互为同分异构体
B.与足量钠反应最多产生
C.PET为天然有机高分子材料
D.将PET水解可实现资源的循环利用
(6)反应ⅱ中的能量变化如图所示。
①图中的反应 (填“吸收”或“放出”)能量为 kJ。
②向2L密闭容器中通入和,时测得含量为1.4mol,则内 。
(7)利用如图所示装置实现反应ⅵ并产生电能。
①正极的电极反应式为 。
②的移动方向为 (填“”或“”)。
【答案】
(1)1 14
(2)羧基 4.48
(3) 加成反应
(4)(2n-1)H2O
(5)AD
(6)放出 E2-E1 0.03
(7)
【详解】(1)PX中苯环上有1种氢,则其一氯代物有1种,与苯环直接相连的原子共面,单键可以旋转,则最多14个原子共平面;
(2)由结构可知,PTA的官能团名称为羧基;羧基能和碳酸氢钠反应,与足量溶液反应,最多可生成标准状况下的0.2mol,体积为4.48L;
(3)含碳碳双键,和溴加成生成1,2-二溴乙烷:;
(4)反应为羧基和羟基的缩聚反应,结合反应可知,生成物还有(2n-1)H2O;
(5)A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,PX和互为同分异构体,A正确;
B.羟基和钠生成氢气,与足量钠反应最多产生1mol氢气,为2g氢气,B错误;
C.PET为合成有机高分子材料,C错误;
D.将PET水解生成乙二醇,可实现资源的循环利,D正确;
故选AD;
(6)①图中生成物能量低于反应物,反应放出能量为(E2-E1)kJ;
②反应为2(g);时测得含量为1.4mol,则反应0.6mol乙烯,内=0.03;
(7)①由图可知,氧气得到电子发生还原反应为正极,在碱性条件下生成氢氧根离子,正极的电极反应式为。
②由①分析,a为负极,原电池中阴离子移向负极,故移动方向为。
23.(23-24高一下·湖北武汉·期末)有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是 。
①氯气和液氯②D和T③和④和⑤和 ⑥和
(2)按系统命名法, 的名称为 。
(3)有机物的结构简式为 ,分子中最多有 个碳原子共平面。
(4)β-月桂烯的结构如图所示( ),该物质与等物质的量溴单质发生加成反应的产物(不考虑立体异构)理论上最多有 种。
(5) 的单体是 。
(6) 在浓硫酸、加热条件下反应生成含两个环的化合物,请写出该反应方程式 。
【答案】
(1)③ ⑤⑥
(2)2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷
(3)14
(4)4
(5)和
(6)
【详解】(1)结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物,③和结构相似,分子组成相差2个CH2,二者互为同系物,选③;
分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,⑤ 和 、⑥和分子式相同,结构不同互为同分异构体,所以选⑤⑥。
(2)按系统命名法, 的最长碳链为8个C,2号碳2个甲基、7号碳1个甲基,6号碳1个乙基,名称为2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷。
(3)连接苯环和碳碳双键的碳原子共平面,碳碳三键两端的所有原子共平面,单键可以旋转,则该分子中最多有14个碳原子共平面。
(4)因分子存在三种不同的碳碳双键,如图所示 ;1分子物质与1分子Br2加成时,可以在①、②、③的位置上发生加成,也可以1分子Br2在①、②之间发生1,4-加成反应,故所得产物共有四种。
(5)根据”见双键,四个碳,无双键,两个碳”规律回线断开,然后将半键闭合,可得到的单体是和。
(6) 在浓硫酸、加热条件下反应生成含两个环的化合物,该反应方程式。
24.(23-24高一下·山东枣庄·期末)乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。根据图示装置,回答下列问题:
(1)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。预测:试管①中装有溴的四氯化碳溶液,写出试管①中发生反应的化学方程式: 。试管②中装有溴水溶液,则试管②中可能出现的实验现象为 。
(2)试管③中装有的是酸性高锰酸钾溶液,则试管③发生反应的类型为 。
(3)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是 ,乙烯燃烧可能观察到的现象是 。
(4)下列属于有机高分子化合物的是___________(填标号)。
①聚乙烯(PE) ②光导纤维 ③聚四氟乙烯(PTFE) ④聚丙烯(PP) ⑤聚氯乙烯(PVC) ⑥石墨纤维
A.①②③④ B.②③④⑥ C.③④⑤⑥ D.①③④⑤
【答案】
(1) 橙黄色褪去,液体分层
(2)氧化反应
(3)检验乙烯的纯度 产生明亮火焰并伴有黑烟
(4)D
【详解】(1)乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,发生反应的化学方程式为。1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,试管②中可能出现的实验现象为橙黄色褪去,液体分层。
(2)乙烯能被酸性高锰酸钾氧化,试管③中装有的是酸性高锰酸钾溶液,则试管③发生反应的类型为氧化反应。
(3)乙烯是可燃性气体,为防止不纯的气体燃烧发生爆炸,做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是检验乙烯的纯度,乙烯燃烧可能观察到的现象是产生明亮火焰并伴有黑烟。
(4)①聚乙烯(PE)是有机高分子化合物; ②光导纤维是无机物; ③聚四氟乙烯(PTFE) 是有机高分子化合物; ④聚丙烯(PP) 是有机高分子化合物; ⑤聚氯乙烯(PVC) 是有机高分子化合物; ⑥石墨纤维是无机物,故属于有机高分子化合物的是①③④⑤,选D。
25.(23-24高一下·江西景德镇·期末)工业上1,2-二氯乙烷()是重要的有机生产原料,不溶于水,易溶于有机溶剂。实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如下:
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ,其中发生反应的离子方程为 。
(2)装置丁中多孔球泡的作用是 。
(3)写出丁装置中发生反应的化学方程式 。
(4)己装置中水的作用是 。
(5)实验时应先在丁装置中预先加入少量1,2-二氯乙烷液体,作用是 。
a.溶解和乙烯 b.作催化剂 c.促进气体反应物间的接触
(6)制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯,可适当加热将气体逐出,逐出的气体可依次通过NaOH溶液、 以达到尾气处理的目的。
(7)产品纯度的测定:量取5.0mL逐出和乙烯后的产品,产品密度为,加足量稀NaOH溶液,加热充分反应:。所得溶液先用稀硝酸中和至酸性,然后加入的标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到14.35g白色固体,则产品中1,2-二氯乙烷的纯度为 %。
【答案】
(1)圆底烧瓶
(2)增大氯气与乙烯的接触面积,使反应充分进行
(3)
(4)除去乙烯中的乙醇
(5)ac
(6)酸性高锰酸钾
(7)82.5%
【分析】甲装置中浓盐酸和二氧化锰共热生成氯气,通过乙装置除去挥发出的氯化氢,通过丙装置干燥后,氯气进入丁装置;庚装置中乙醇发生题给反应生成乙烯,通过已装置吸收挥发出的乙醇,通过戊装置干燥后,乙醇进入丁装置;丁装置中乙烯和氯气反应生成,据此解答。
(1)仪器A 的名称是圆底烧瓶,其中浓盐酸和二氧化锰共热生成氯气、氯化锰和水,反应的离子方程式为,故答案为:圆底烧瓶
(2)多空起泡球的作用是增大氯气与乙烯的接触面积,使反应充分进行,故答案为:增大氯气与乙烯的接触面积,使反应充分进行;
(3)丁装置中乙烯和氯气发生加成反应生成,反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)乙醇具有挥发性,且易溶于水,已装置中水的作用是除去乙醇,故答案为:除去乙烯中的乙醇;
(5)Cl2和乙烯易溶于有机溶剂,先在丁装置中预先加入少量1,2-二氯乙烷液体,作用是溶解Cl2和乙烯,同时促进气体反应物间的接触,加快反应速率,故选a、c,故答案为:ac;
(6)逐出的Cl2可用NaOH溶液吸收、乙烯可用酸性高锰酸钾吸收,以达到尾气处理的目的,故答案为:酸性高锰酸钾;
(7)量取5.0mL产品,产品密度为则产品质量为6g,加入的则产生AgCl沉淀的质量为14.35g,其物质的量为0.1mol,根据关系式,则n=0.05mol,则样品中1,2-二氯乙烷的质量为,则样品的纯度为,故答案为82.5%。
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