5-2最基础的一类有机化合物——烃 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题五 简单有机化合物及其应用 第二节 最基础的一类有机化合物——烃 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于烃的定义，说法正确的是（ ） A. 含有碳元素的化合物 B. 含有碳、氢元素的化合物 C. 只含有碳、氢两种元素的有机化合物 D. 含有碳、氢、氧元素的化合物 2. 下列烃中，属于烷烃的是（ ） A. 乙烯（C₂H₄） B. 甲烷（CH₄） C. 乙炔（C₂H₂） D. 苯（C₆H₆） 3. 下列关于甲烷的性质，说法错误的是（ ） A. 甲烷是无色无味的气体 B. 甲烷难溶于水，易溶于有机溶剂 C. 甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 甲烷具有可燃性，燃烧生成二氧化碳和水 4. 下列反应中，属于甲烷特征反应的是（ ） A. 加成反应 B. 取代反应 C. 氧化反应 D. 聚合反应 5. 下列烃中，能使溴水褪色的是（ ） A. 乙烷（C₂H₆） B. 丙烷（C₃H₈） C. 乙烯（C₂H₄） D. 苯（C₆H₆） 6. 工业上生产乙烯的主要方法是（ ） A. 甲烷分解 B. 石油裂解 C. 乙炔加成 D. 苯的取代 7. 下列关于苯的说法，正确的是（ ） A. 苯的结构简式为C₆H₆，分子中含有碳碳双键 B. 苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 苯易发生取代反应，难发生加成反应 D. 苯的密度比水大，难溶于水 8. 下列烃中，沸点最高的是（ ） A. 甲烷（CH₄） B. 乙烷（C₂H₆） C. 丙烷（C₃H₈） D. 丁烷（C₄H₁₀） 9. 加工制造行业中，甲烷的主要用途是（ ） A. 作为溶剂 B. 作为燃料 C. 合成塑料 D. 制造药物 10. 下列关于烃的化学性质，说法错误的是（ ） A. 烷烃易发生取代反应，难发生加成反应 B. 烯烃易发生加成反应和氧化反应 C. 苯能发生加成反应和取代反应 D. 所有烃都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 11. 下列关于石油加工的说法，正确的是（ ） A. 石油分馏是化学变化 B. 石油裂化的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料 C. 石油裂解的目的是提高汽油等轻质油的产量 D. 石油分馏可得到汽油、柴油、煤油等产品 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 烃是只含有______和______两种元素的有机化合物，根据结构可分为______、烯烃、炔烃和芳香烃等。 2. 烷烃的分子通式为______，其分子中碳原子之间都以______键连接，属于饱和烃，常见的烷烃有甲烷、______、丙烷等。 3. 甲烷的化学式为______，是天然气、沼气的主要成分，其燃烧的化学方程式为______，燃烧时放出大量热量，可用于加热和发电。 4. 烯烃的分子通式为______（n≥2），分子中含有______键，属于不饱和烃，乙烯的结构简式为______，是重要的化工原料。 5. 乙烯能与溴水发生______反应，使溴水褪色，该反应的化学方程式为______，该反应可用于检验烯烃。 6. 苯的化学式为______，分子具有______结构，其特殊结构决定了苯易发生______反应（如硝化反应），难发生加成反应。 7. 石油是由多种烃组成的混合物，石油加工的主要方法有______、______和裂解，其中裂解可得到乙烯、丙烯等重要化工原料。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 烷烃的化学性质稳定，不能发生氧化反应。（ ） 2. 乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，褪色原理相同。（ ） 3. 苯的结构中不存在典型的碳碳双键，因此苯的化学性质与烯烃不同。（ ） 4. 石油分馏是利用各组分沸点不同进行分离的，属于物理变化。（ ） 5. 甲烷、乙烯、苯都具有可燃性，燃烧时都产生明亮的火焰和黑烟。（ ） 6. 烯烃的加成反应是不饱和键断裂，与其他原子或原子团结合生成饱和化合物的反应。（ ） 7. 丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体，它们的化学性质完全相同。（ ） 8. 工业上用乙烯制聚乙烯的反应属于加成聚合反应，可用于制造塑料。（ ） 9. 苯是一种有毒的有机溶剂，在加工制造中应避免使用。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合烃的结构和性质分析：① 为什么烷烃难发生加成反应，而烯烃易发生加成反应？② 甲烷和乙烯燃烧时的现象不同（甲烷火焰淡蓝色，乙烯火焰明亮有黑烟），原因是什么？ 2. 简述烃在加工制造行业的重要应用，并举例说明其作用机制。 3. 结合加工制造实践回答：① 工业上为什么常用乙烯作为合成塑料的原料？请说明该反应的类型及优势。② 石油裂解和裂化的目的有何不同？裂解产物在加工制造中有哪些具体应用？   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. B 3. C 4. B 5. C 6. B 7. C 8. D 9. B 10. D 11. D （二）填空题 1. 碳（C）；氢（H）；烷烃 2. CₙH₂ₙ₊₂；单；乙烷（C₂H₆） 3. CH₄；CH₄ + 2O₂=CO₂ + 2H₂O 4. CₙH₂ₙ；碳碳双；CH₂=CH₂ 5. 加成；CH₂=CH₂ + Br₂ → BrCH₂CH₂Br 6. C₆H₆；平面正六边形（或环状共轭）；取代 7. 分馏；裂化 （三）判断题 1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. × 6. √ 7. × 8. √ 9. × 二、提升题 简答题 1. ① 烷烃难发生加成反应、烯烃易发生加成反应的原因：烷烃分子中碳原子之间只存在碳碳单键，所有价键均被饱和（每个碳原子形成4个单键），结构稳定，难以断裂化学键与其他原子或原子团结合，因此难发生加成反应；烯烃分子中含有碳碳双键（不饱和键），双键中的一个键易断裂，能与Br₂、H₂、HCl等物质发生加成反应，使分子达到饱和状态，因此烯烃易发生加成反应。② 甲烷和乙烯燃烧现象不同的原因：燃烧现象与烃的含碳量有关，含碳量越高，燃烧越不充分，火焰越明亮，黑烟越多。甲烷（CH₄）的含碳量为75%，含碳量较低，燃烧时充分燃烧，火焰呈淡蓝色，几乎无黑烟；乙烯（C₂H₄）的含碳量为85.7%，含碳量较高，燃烧时部分碳未完全燃烧，形成炭黑，因此火焰明亮且伴有黑烟。 2. 烃在加工制造行业的应用及作用机制：① 作为燃料（如甲烷、乙烷、汽油）：甲烷（天然气主要成分）、汽油（烷烃、烯烃混合物）具有可燃性，燃烧释放大量热量，可用于工业加热（如熔炉、锅炉）、机械动力（如汽车发动机），作用机制是通过氧化反应将化学能转化为热能或机械能；汽油经分馏得到不同标号产品，满足不同发动机的燃烧需求。② 作为合成材料原料（如乙烯、丙烯、苯）：乙烯通过加聚反应生成聚乙烯，用于制造塑料薄膜、管材、零件，作用机制是双键断裂发生聚合，形成高分子化合物；丙烯聚合生成聚丙烯，用于制造汽车零部件、医疗器械；苯与乙烯反应生成乙苯，进一步加工为苯乙烯，苯乙烯聚合生成聚苯乙烯，用于制造泡沫塑料、电器外壳。③ 作为有机溶剂（如苯、环己烷）：苯能溶解许多有机物质，可用于涂料稀释、橡胶加工、零件清洗，作用机制是利用“相似相溶”原理，溶解有机原料或杂质；环己烷稳定性高，可作为精密仪器清洗溶剂。④ 作为化工中间体（如乙炔、甲苯）：乙炔可用于合成聚氯乙烯（PVC），用于制造管道、板材；甲苯经硝化反应生成硝基甲苯，进一步加工为染料、炸药原料，作用机制是利用烃的取代、加成反应衍生出功能化合物。 3. ① 乙烯作为合成塑料原料的原因、反应及优势：原因：乙烯分子中含有碳碳双键，易发生加聚反应，能将小分子单体快速聚合为高分子化合物；乙烯来源广泛（主要来自石油裂解），成本低廉，适合大规模工业生产；聚乙烯具有无毒、耐腐蚀、易加工、密度小等优良性能，符合多种加工制造需求。反应类型：加成聚合反应（加聚反应）。优势：反应条件温和（常温常压或温和加热加压），易于控制；产物纯度高，副反应少；可通过调节反应条件（如催化剂、温度）控制聚乙烯的分子量和性能，适配不同应用场景（如薄膜、管材、注塑件）；聚乙烯废弃后可回收再加工，相对环保。② 石油裂解和裂化的目的差异及裂解产物应用：目的差异：裂化的目的是将石油中的重质油（如重油）转化为轻质油（如汽油、柴油），提高轻质油的产量和质量，满足燃料需求；裂解的目的是将轻质油进一步分解为乙烯、丙烯、丁二烯等短链不饱和烃，作为化工合成的原料，满足合成材料、精细化工的需求。裂解产物应用：乙烯用于合成聚乙烯、聚氯乙烯、涤纶等；丙烯用于合成聚丙烯、环氧树脂、丙烯腈；丁二烯用于合成橡胶（如顺丁橡胶、丁苯橡胶），用于制造轮胎、密封件；这些产物是加工制造行业的基础原料，支撑塑料、橡胶、纤维等合成材料产业，广泛应用于汽车、电子、建筑、包装等领域。 学科网（北京）股份有限公司 $