内容正文:
第12讲 乙烯的性质及用途
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1:乙烯的组成和结构
1.组成
乙烯的分子式为 。乙烯分子比碳原子数相同的乙烷(C2H6)分子少两个氢原子,可以理解为:
①从分子式可以看出,1个乙烯分子比1个乙烷(C2H6)分子少 个氢原子,碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,故乙烯中的碳原子叫做 。
2.乙烯的结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
C2H4
①乙烯的空间结构特点:乙烯分子为 形结构,2个碳原子和4个氢原子都处于同一平面内,化学键之间的夹角都约为 ,如图所示。
②乙烷分子中的碳碳单键可以旋转,而乙烯分子中碳原子之间的共价键是碳碳双键,双键 旋转,所以与双键碳原子直接相连的原子一定在 。
知识点2:乙烯的性质
1.乙烯的物理性质
颜色
状态
密度
气味
溶解性
1.25g·L-1(略 空气的密度)
气味
溶于水, 溶于四氯化碳等有机溶剂
2.乙烯的化学性质
与只含碳碳单键的烷烃相比,EC=C=615kJ/mol,2EC-C=2×348kJ/mol,由于EC=C<2EC-C,故碳碳双键中有一个键比较容易 ,即 发生化学反应,所以乙烯分子中因碳碳双键的存在而表现出较活泼的化学性质。
(1)氧化反应
①实验探究
实验装置
实验操作
①点燃纯净的甲烷和乙烯,观察燃烧时的现象。
②将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液试管中,观察现象
实验现象
①甲烷在空气中燃烧,发出 火焰;乙烯在空气中燃烧,火焰 且伴有 。
②乙烯使酸性高锰酸钾溶液 。
实验结论
①乙烯有 性。
②乙烯可被酸性高锰酸钾 。
①高锰酸钾溶液中常加入少量的稀硫酸,以增强其 性。
②酸性高锰酸钾溶液人量不宜 ,浓度也不宜 ,因为实验中乙烯量不大。
③酸性高锰酸钾能检验乙烯等 。
②氧化反应
乙烯的燃烧
乙烯在空气中燃烧,火焰 并伴有 ,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。方程式:
乙烯被酸性高锰酸钾氧化
乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的实质是乙烯被酸性高锰酸钾溶液 。
方程式:
①与甲烷燃烧相比,乙烯燃烧时火焰明亮,且有较多的黑烟,这是因为乙烯的含碳量比较 ,燃烧不完全。因此,可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯。有机物中合碳量越高,燃烧起不充分,燃烧时火焰越 ,黑烟越 。
②乙烯完全燃烧时,生成的CO2和H2O的物质的量之比为 。
③当温度高于100℃时,H2O为气体,根据反应方程式知,乙烯完全燃烧前后气体的总体积 。
④乙烯属于易燃易爆的气体(爆炸极限为2.7%~36%),在点燃乙烯之前一定要先 。
⑤利用乙烯被酸性高锰酸钾氧化的反应可用于 甲烷和乙烯,但 除去甲烷中的乙烯,氧化后产物中有 ,仍混在甲烷中,达不到除杂的目的。
(2)加成反应
①实验探究
实验装置
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。
实验现象
乙烯溴的四氯化碳溶液 色。
实验结论
乙烯与溴发生了加成反应
气态烷烃和乙烯的鉴别与除杂
①鉴别:利用乙烯能发生加成反应及某些氧化反应的性质,可以用Br2的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液等鉴别气态烷烃和乙烯,能使溶液褪色的为乙烯。
②除杂:当气态烷烃中混有少量乙烯时,通常用 (也可用 溶液和 溶液)除去乙烯。
②加成反应定义
有机物分子中的 碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
理解加成反应的要点
①加成反应发生在不饱和碳原子上,是不饱和有机物的特征反应,如能发生加成反应。
②加成反应的特征:“断一加二,都进来”。“断一”是指双键或三键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加入两个其他原子或原子团;“都进来”是指加入的两个其他原子或原子团分别与不饱和碳原子连接,生成一种新的化合物。
如含碳碳双键的有机物的加成反应通式可表示为
③乙烯的加成反应
乙烯能使溴的CCl4溶液的 色很快褪去,也能使溴水的 色很快褪去,生成无色的 。反应的方程式如下: 。
该反应的原理是乙烯分子中碳碳双键中的一个键易于断裂,断开之后每个碳原子就有一个未成对的电子,而Br2分子中Br-Br键断开后形成两个带一个未成对电子的溴原子,两个溴原子分别与两个碳原子结合形成共价键。此反应的过程可表示为:
乙烯还能跟氯气、氢气、卤化氢以及水等在适宜条件下起加成反应。
与Cl2加成
与H2加成
与HCl加成
与H2O加成
(应用:工业制 )
①乙烯(或烯烃)发生加成反应后,空间结构发生了变化。
②当乙烯与Br2反应时,一般用 或 溶液(甲烷需要在光照条件下与溴蒸气反应)。
③鉴别乙烯和乙烷,可以用溴水和溴的四氯化碳溶液,现象都是溶液褪色,但通入 的会分层而 溶液不分层。除去乙烷中的乙烯气体,可以将混合气体通过 的洗气瓶,但不能用 溶液,因为乙烷能够溶于 溶液中。
④为制得纯净的氯乙烷,应用乙烯与HCl的 反应而不宜用乙烷与Cl2的 反应。因为乙烯与HCl的加成产物只有一种,而乙烷与Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物。
⑤通常条件下,烯烃一般不和水反应(可用 收集乙烯),但在一定条件下烯烃可以和水反应生成 (工业上采用水化法制乙醇的原理)。
(3)聚合反应
①聚合反应的定义
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做聚合反应。
②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—— 。
乙烯的加聚反应机理:
CH2==CH2 + CH2==CH2 + CH2==CH2 + ……
—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+……—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—……
反应方程式可表示为:
。
①聚乙烯分子中不含 ,不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。
②乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称 反应。
③聚合反应的相关概念
概念
含义
示例
链节
高分子中重复的结构单元
聚合度
高分子中链节的数目n
单体
能合成高分子的小分子物质
聚合物
由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
理解聚合反应的关键点
①链节与单体的组成元素相同,但结构不同;单体是一种物质,而链节不是物质,不能单独存在。
②由单体写加聚反应的聚合物时,链节的主链与单体的不饱和键的位置有关,而单体的主链不一定是链节的主链。如由丙烯(CH2==CH—CH3)合成的聚丙烯不能写成,应写成,其链节以单体中双键上的两个碳原子为主链,而—CH3成为支链。
③聚合反应得到的高分子的聚合度n一般不同,所以聚合物是 物,没有固定的熔、沸点。
知识点3:乙烯的来源、用途及实验室制法
1.乙烯的来源
(1)石油经过分馏→ →裂解,最终得到乙烯。
(2)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的 发展水平。
2.乙烯的用途
(1)重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、 等有机溶剂。
(2)在农业生产中用作植物 和 。
3.乙烯的实验室制法
药品
乙醇、浓硫酸
反应原理
装置
液—液加热:
收集方法
集气法
①浓硫酸的作用: 剂和 剂。
②温度计的位置:插入 中但不能触及烧瓶底部,目的在于控制反应液的温度在 ,避免发生副反应。
③加入碎瓷片是为了防止液体 。
④反应液变黑是因浓硫酸使乙醇脱水 ,碳把硫酸还原为 ,故乙烯中混有SO2。
反应方程式:C + 2H2SO4(浓)== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
教材习题02(P76)
下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是。
A.用光照射甲烷与氯气的混合气体
B.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
C.在镍做催化剂的条件下,乙烯与氢气反应
D.甲烷在空气中不完全燃烧
解题方法
A.用光照射甲烷与氯气的混合气体,发生的是取代反应,A不符合题意;
B.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,B符合题意;
C.镍做催化剂的条件下,乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷,C符合题意;
D.甲烷在空气中完全燃烧产生二氧化碳和水,发生的反应属于氧化反应,D不符合题意;
【答案】
教材习题03(P76)
根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CH-CH3)的性质,下列说法错误的是
A.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.丙烯能在空气中燃烧
C.丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br-CH2-CH2Br
D.聚丙烯的结构可以表示为
解题方法
A.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.丙烯属于烯烃,能在空气中燃烧,反应产生CO2、H2O,B正确;
C.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,与溴发生加成反应时,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后在两个不饱和的C原子上各形成1个C-Br键,反应产生CH2Br-CHBr-CH3,C错误;
D.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后这些不饱和的C原子彼此结合形成长链,就得到聚丙烯,其结构简式是 ,D正确;
【答案】
考点一 乙烯的性质
1.有关乙烯的下列叙述:①乙烯溶于水后可得乙醇,②乙烯能发生加聚反应,③乙烯能与溴水发生加成反应,④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体;其中正确的是
A.只有② B.①②③④ C.①②③ D.②③④
2.乙烯可通过石油裂解获得。下列有关乙烯的说法错误的是
A.可以用作为水果的催熟剂
B.不能使溴的CCl4溶液褪色
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.在一定条件下,可自身加成形成聚乙烯
3.下列有关乙烯的说法正确的是
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子中所有原子均在同一平面上
D.乙烯的结构简式为 CH2CH2
考点二 加成反应
4.下列反应中,不属于加成反应的是
A.乙烯与水反应制取乙醇 B.乙烯与氢气反应生成乙烷
C.乙烯燃烧生成二氧化碳和水 D.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷
5.下列各反应属于加成反应的是
①②③+H2④
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
6.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物有两种的是( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CHCH3
C. D.CH3CH2CH=CH2
考点三 乙烯与甲烷的鉴别除杂
7.有图1、2所示的装置,下列叙述正确的是
图1 图2
A.将乙烯分别通入两个装置中,二者都褪色且原理相同
B.若某气体均能使二者褪色,说明该气体一定含乙烯
C.二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯
D.二者都可用于鉴别乙烷和乙烯
8.将乙烯分别通过如图所示的装置,下列叙述正确的是
A.二者都褪色且原理相同 B.二者都能证明乙烯中有不饱和键
C.乙烯均发生了加成反应 D.二者都不可用于鉴别乙烷和乙烯
9.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,可依次通过下列哪组试剂的洗气瓶
A.澄清石灰水、浓硫酸 B.溴水、浓硫酸
C.酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸 D.浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液
考点四 烯烃的结构与性质
10.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1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
11.由乙烯推测丙烯的结构或性质,正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上
B.分子中所有原子都在同一平面上
C.分子中共价键的夹角均为120°
D.分子中共价键数为8,其中有一个碳碳双键
12.某有机物的结构简式如下,下列描述中不正确的是
A.分子式为C9H12
B.1mol此分子在一定条件下最多能与4molH2发生反应
C.所有碳原子都在同一平面上
D.此物质属于烯烃
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.了解乙烯的组成及结构特点,掌握乙烯的分子式、结构式、结构简式、球棍模型等的书写。
2.掌握乙烯的化学性质,知道氧化、加成、聚合反应等有机反应类型。
3.了解乙烯在生产及生活中的应用及制取。
【学习重难点】
1.乙烯的结构及性质
2.加成反应与加聚反应
3.乙烯的制取与应用
1.下列关于乙烯分子的叙述中错误的是
A.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
B.乙烯的结构简式为
C.乙烯分子中碳氢键之间的夹角为120°
D.乙烯分子的电子式为
2.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是( )。
①二者燃烧时现象完全相同 ②点燃前都应验纯 ③甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成 ④二者燃烧时都有黑烟生成
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
3.判断下列反应属于加成反应的是
A.乙烯在空气中燃烧
B.甲烷和氯气在光照条件下反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯使溴水褪色
4.下列关于乙烯和聚乙烯的说法中,正确的是。
A.二者都能使溴水褪色,性质相似 B.二者互为同系物
C.二者的碳氢原子个数比相同 D.二者的分子组成相同
5.丙烯(CH2=CH—CH3)是合成聚丙烯塑料的化工原料,下列有关说法错误的是
A.丙烯合成聚丙烯属于加聚反应
B.聚丙烯的链节为—CH2—CH—CH3—
C.聚丙烯属于塑料类有机高分子材料
D.聚丙烯的相对分子质量为42n(n为聚合度)
6.下列乙烯发生的转化中,涉及的反应类型不是加成反应的是
A.① B.② C.③ D.④
7.下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A.将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶 B.将气体与氯气混合
C.将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶 D.将气体通过盛溴水的洗气瓶
8.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都不需验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮且伴有黑烟
D.二者燃烧时都有黑烟生成
9.下列物质中,不能通过乙烯的加成反应一步制得的是
A. B. C. D.
10.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
11.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物有两种的是( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CHCH3
C. D.CH3CH2CH=CH2
12.下列关于乙烯的性质及结构的叙述中正确的是
A.将乙烯通入水中即可转化为乙醇
B.1mol乙烯与氯气完全加成,然后与氯气发生取代反应,一共需要3mol氯气
C.乙烯能被酸性溶液氧化,说明乙烯分子中含有碳碳双键
D.乙烯容易与溴水发生反应,1mol乙烯与溴单质发生加成反应,消耗1mol溴单质,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键
13.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
14.下列叙述错误的是
A.1 mol乙烯先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl22.5mol
B.实验室中可用如上图所示方法除去乙烷气体中少量的乙烯
C.实验室中可用酸性的KMnO4溶液鉴别乙烷和乙烯
D.工业上可利用乙烯与HCl的加成反应制得较纯净的CH3CH2Cl
15.在炽热条件下,将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里,装置如图所示。
根据上述装置,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:A装置中的现象是 ,B装置中的现象是 。
(2)D装置中溶液由紫色变无色,D装置中发生反应的类型为 。
(3)工业上利用乙烯水化制备乙醇,其对应的化学方程式为 ;反应类型为 。
(4)丙烯()与乙烯具有相似的化学性质。
①丙烯与溴的加成反应产物为 。
②在一定条件下丙烯与的加成产物可能 。
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第12讲 乙烯的性质及用途
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第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
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第三步:记
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第四步:测
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知识点1:乙烯的组成和结构
1.组成
乙烯的分子式为C2H4。乙烯分子比碳原子数相同的乙烷(C2H6)分子少两个氢原子,可以理解为:
①从分子式可以看出,1个乙烯分子比1个乙烷(C2H6)分子少2个氢原子,碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,故乙烯中的碳原子叫做不饱和碳原子。
2.乙烯的结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
C2H4
CH2==CH2
①乙烯的空间结构特点:乙烯分子为平面形结构,2个碳原子和4个氢原子都处于同一平面内,化学键之间的夹角都约为120°,如图所示。
②乙烷分子中的碳碳单键可以旋转,而乙烯分子中碳原子之间的共价键是碳碳双键,双键不能旋转,所以与双键碳原子直接相连的原子一定在同一平面内。
知识点2:乙烯的性质
1.乙烯的物理性质
颜色
状态
密度
气味
溶解性
无色
气体
1.25g·L-1(略小于空气的密度)
稍有气味
难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂
2.乙烯的化学性质
与只含碳碳单键的烷烃相比,EC=C=615kJ/mol,2EC-C=2×348kJ/mol,由于EC=C<2EC-C,故碳碳双键中有一个键比较容易断裂,即易发生化学反应,所以乙烯分子中因碳碳双键的存在而表现出较活泼的化学性质。
(1)氧化反应
①实验探究
实验装置
实验操作
①点燃纯净的甲烷和乙烯,观察燃烧时的现象。
②将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液试管中,观察现象
实验现象
①甲烷在空气中燃烧,发出蓝色火焰;乙烯在空气中燃烧,火焰明亮且伴有黑烟。
②乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色。
实验结论
①乙烯有可燃性。
②乙烯可被酸性高锰酸钾氧化。
①高锰酸钾溶液中常加入少量的稀硫酸,以增强其氧化性。
②酸性高锰酸钾溶液人量不宜太多,浓度也不宜太大,因为实验中乙烯量不大。
③酸性高锰酸钾能检验乙烯等不饱和烃。
②氧化反应
乙烯的燃烧
乙烯在空气中燃烧,火焰明亮并伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。
方程式:C2H4+3O2 2CO2 +2H2O
乙烯被酸性高锰酸钾氧化
乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的实质是乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化。
方程式:5C2H4+12KMnO4+18H2SO410CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O
①与甲烷燃烧相比,乙烯燃烧时火焰明亮,且有较多的黑烟,这是因为乙烯的含碳量比较高,燃烧不完全。因此,可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯。有机物中合碳量越高,燃烧起不充分,燃烧时火焰越明亮,黑烟越多。
②乙烯完全燃烧时,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:1。
③当温度高于100℃时,H2O为气体,根据反应方程式知,乙烯完全燃烧前后气体的总体积不变。
④乙烯属于易燃易爆的气体(爆炸极限为2.7%~36%),在点燃乙烯之前一定要先验纯。
⑤利用乙烯被酸性高锰酸钾氧化的反应可用于鉴别甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中的乙烯,氧化后产物中有CO2,仍混在甲烷中,达不到除杂的目的。
(2)加成反应
①实验探究
实验装置
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。
实验现象
乙烯溴的四氯化碳溶液褪色。
实验结论
乙烯与溴发生了加成反应
气态烷烃和乙烯的鉴别与除杂
①鉴别:利用乙烯能发生加成反应及某些氧化反应的性质,可以用Br2的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液等鉴别气态烷烃和乙烯,能使溶液褪色的为乙烯。
②除杂:当气态烷烃中混有少量乙烯时,通常用溴水(也可用酸性KMnO4溶液和NaOH溶液)除去乙烯。
②加成反应定义
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
理解加成反应的要点
①加成反应发生在不饱和碳原子上,是不饱和有机物的特征反应,如能发生加成反应。
②加成反应的特征:“断一加二,都进来”。“断一”是指双键或三键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加入两个其他原子或原子团;“都进来”是指加入的两个其他原子或原子团分别与不饱和碳原子连接,生成一种新的化合物。
如含碳碳双键的有机物的加成反应通式可表示为
③乙烯的加成反应
乙烯能使溴的CCl4溶液的红棕色很快褪去,也能使溴水的橙色很快褪去,生成无色的1,2—二溴乙烷。反应的方程式如下:。
该反应的原理是乙烯分子中碳碳双键中的一个键易于断裂,断开之后每个碳原子就有一个未成对的电子,而Br2分子中Br-Br键断开后形成两个带一个未成对电子的溴原子,两个溴原子分别与两个碳原子结合形成共价键。此反应的过程可表示为:
乙烯还能跟氯气、氢气、卤化氢以及水等在适宜条件下起加成反应。
与Cl2加成
CH2==CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl
与H2加成
CH2==CH2+H2CH3CH3
与HCl加成
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
与H2O加成
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH(应用:工业制乙醇)
①乙烯(或烯烃)发生加成反应后,空间结构发生了变化。
②当乙烯与Br2反应时,一般用溴水或溴的四氯化碳溶液(甲烷需要在光照条件下与溴蒸气反应)。
③鉴别乙烯和乙烷,可以用溴水和溴的四氯化碳溶液,现象都是溶液褪色,但通入溴水的会分层而溴的四氯化碳溶液不分层。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。
④为制得纯净的氯乙烷,应用乙烯与HCl的加成反应而不宜用乙烷与Cl2的取代反应。因为乙烯与HCl的加成产物只有一种,而乙烷与Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物。
⑤通常条件下,烯烃一般不和水反应(可用排水法收集乙烯),但在一定条件下烯烃可以和水反应生成醇(工业上采用水化法制乙醇的原理)。
(3)聚合反应
①聚合反应的定义
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做聚合反应。
②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。
乙烯的加聚反应机理:
CH2==CH2 + CH2==CH2 + CH2==CH2 + ……
—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+……—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—……
反应方程式可表示为:
nCH2==CH2。
①聚乙烯分子中不含碳碳双键,不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。
②乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称加聚反应。
③聚合反应的相关概念
概念
含义
示例
链节
高分子中重复的结构单元
聚合度
高分子中链节的数目n
单体
能合成高分子的小分子物质
聚合物
由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
理解聚合反应的关键点
①链节与单体的组成元素相同,但结构不同;单体是一种物质,而链节不是物质,不能单独存在。
②由单体写加聚反应的聚合物时,链节的主链与单体的不饱和键的位置有关,而单体的主链不一定是链节的主链。如由丙烯(CH2==CH—CH3)合成的聚丙烯不能写成,应写成,其链节以单体中双键上的两个碳原子为主链,而—CH3成为支链。
③聚合反应得到的高分子的聚合度n一般不同,所以聚合物是混合物,没有固定的熔、沸点。
知识点3:乙烯的来源、用途及实验室制法
1.乙烯的来源
(1)石油经过分馏→裂化→裂解,最终得到乙烯。
(2)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.乙烯的用途
(1)重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等有机溶剂。
(2)在农业生产中用作植物生长调节剂和果实催熟剂。
3.乙烯的实验室制法
药品
乙醇、浓硫酸
反应原理
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
装置
液—液加热:
收集方法
排水集气法
①浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂。
②温度计的位置:插入反应液中但不能触及烧瓶底部,目的在于控制反应液的温度在170℃,避免发生副反应。
③加入碎瓷片是为了防止液体暴沸。
④反应液变黑是因浓硫酸使乙醇脱水碳化,碳把硫酸还原为SO2,故乙烯中混有SO2。
反应方程式:C + 2H2SO4(浓)== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
教材习题02(P76)
下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是。
A.用光照射甲烷与氯气的混合气体
B.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
C.在镍做催化剂的条件下,乙烯与氢气反应
D.甲烷在空气中不完全燃烧
解题方法
A.用光照射甲烷与氯气的混合气体,发生的是取代反应,A不符合题意;
B.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,B符合题意;
C.镍做催化剂的条件下,乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷,C符合题意;
D.甲烷在空气中完全燃烧产生二氧化碳和水,发生的反应属于氧化反应,D不符合题意;
【答案】BC
教材习题03(P76)
根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CH-CH3)的性质,下列说法错误的是
A.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.丙烯能在空气中燃烧
C.丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br-CH2-CH2Br
D.聚丙烯的结构可以表示为
解题方法
A.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.丙烯属于烯烃,能在空气中燃烧,反应产生CO2、H2O,B正确;
C.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,与溴发生加成反应时,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后在两个不饱和的C原子上各形成1个C-Br键,反应产生CH2Br-CHBr-CH3,C错误;
D.丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下,断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后这些不饱和的C原子彼此结合形成长链,就得到聚丙烯,其结构简式是 ,D正确;
【答案】C
考点一 乙烯的性质
1.有关乙烯的下列叙述:①乙烯溶于水后可得乙醇,②乙烯能发生加聚反应,③乙烯能与溴水发生加成反应,④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体;其中正确的是
A.只有② B.①②③④ C.①②③ D.②③④
【答案】D
【解析】①通常乙烯不溶于水,也不能与水加成,只有在催化剂等条件下,才能与水发生加成反应,转化为乙醇,故①错误;
②乙烯含有碳碳双键,故能发生加聚反应,故②正确;
乙烯能使溴水褪色,发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,故③正确;
③通常乙烯是无色稍有气味难溶于水的气体,故④正确。
故选D。
2.乙烯可通过石油裂解获得。下列有关乙烯的说法错误的是
A.可以用作为水果的催熟剂
B.不能使溴的CCl4溶液褪色
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.在一定条件下,可自身加成形成聚乙烯
【答案】B
【解析】A.乙烯可作为植物生长调节剂,用作水果的催熟剂,故A正确;B.乙烯中含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应,使溴的CCl4溶液褪色,故B错误;C.乙烯中含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.乙烯分子中含有碳碳双键,在一定条件下,可自身发生加聚反应生成聚乙烯,故D正确;答案选B。
3.下列有关乙烯的说法正确的是
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子中所有原子均在同一平面上
D.乙烯的结构简式为 CH2CH2
【答案】C
【解析】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,含碳碳双键,A项错误;
B.乙烯分子中,碳原子半径比氢原子半径大,B项错误;
C.乙烯分子含碳碳双键,所有原子共平面,C项正确;
D.乙烯结构简式应为CH2=CH2,D项错误;
答案选C。
考点二 加成反应
4.下列反应中,不属于加成反应的是
A.乙烯与水反应制取乙醇 B.乙烯与氢气反应生成乙烷
C.乙烯燃烧生成二氧化碳和水 D.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷
【答案】C
【解析】A.乙烯与水反应制取乙醇,碳碳双键转变为碳碳单键,只有1种产物,为加成反应,故A不符合;
B.乙烯与氢气反应生成乙烷,碳碳双键转变为碳碳单键,只有1种产物,为加成反应,故B不符合;
C.乙烯燃烧生成二氧化碳和水,乙烯发生了氧化反应,故C符合;
D.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷,碳碳双键转变为碳碳单键,只有1种产物,为加成反应,故D不符合;
答案选C。
5.下列各反应属于加成反应的是
①②③+H2④
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】加成反应是有机化合物分子中不饱和键两端的两个原子直接与其他原子或原子团结合,生成新的有机化合物的反应。在①中,乙烯分子中的碳碳双键断开成单键,水分子中的氢原子和羟基分别加到两个不饱和碳原子上生成乙醇,属于加成反应;在③中,乙醛分子中的碳氧双键断开成单键,氢气中的2个氢原子分别加到醛基的碳原子和氧原子上,属于加成反应。②是无机反应中的化合反应,④是取代反应,故选C。
6.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物有两种的是( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CHCH3
C. D.CH3CH2CH=CH2
【答案】D
【分析】选项均为烯烃,结构对称时与HBr发生加成反应只有一种产物,若结构不对称,可生成多种卤代烃,以此来解答。
【解析】A、B、C的结构对称,均与HBr发生加成反应生成一种产物,只有D中结构不对称,且双键位于1、2号C上,有2种加成产物,故答案为D。
考点三 乙烯与甲烷的鉴别除杂
7.有图1、2所示的装置,下列叙述正确的是
图1 图2
A.将乙烯分别通入两个装置中,二者都褪色且原理相同
B.若某气体均能使二者褪色,说明该气体一定含乙烯
C.二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯
D.二者都可用于鉴别乙烷和乙烯
【答案】D
【解析】A. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,与溴发生加成反应而使溶液褪色;乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化为,高锰酸钾被还原为无色的,因此褪色原理不相同,A项错误;
B. 含碳碳双键的烯烃都可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,因此均能使二者褪色的气体不一定是乙烯,B项错误;
C. 乙烯会被高锰酸钾氧化为,使乙烷气体中混入了新的杂质,不能达到净化除杂的目的,C项错误;
D. 乙烷与溴的四氯化碳溶液,酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应,而乙烯可以使两种溶液都褪色,现象不同,可以鉴别,D项正确;
故选D。
8.将乙烯分别通过如图所示的装置,下列叙述正确的是
A.二者都褪色且原理相同 B.二者都能证明乙烯中有不饱和键
C.乙烯均发生了加成反应 D.二者都不可用于鉴别乙烷和乙烯
【答案】B
【解析】A.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,与溴发生加成反应而使溶液褪色;通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,高锰酸钾被还原为无色的Mn2+,因此褪色原理不相同,A错误;
B.不饱和的烯烃、炔烃可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,因此能证明乙烯分子中含有不饱和键,B正确;
C.乙烯通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,发生氧化反应,C错误;
D.乙烷与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应,而乙烯可以使两种溶液都褪色,现象不同,可以鉴别,D错误;
故选B。
9.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,可依次通过下列哪组试剂的洗气瓶
A.澄清石灰水、浓硫酸 B.溴水、浓硫酸
C.酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸 D.浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液
【答案】B
【解析】A.甲烷和乙烯都不和澄清石灰水反应,无法达到分离目的,故A不符合题意;
B.乙烯和溴水发生加成反应,甲烷和溴水不反应,用浓硫酸干燥甲烷,能得到纯净的甲烷,故B符合题意;
C.酸性高锰酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳,浓硫酸干燥气体,甲烷中混合二氧化碳,不能得到纯净的甲烷,故C不符合题意;
D.与C选项分析一致,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
考点四 烯烃的结构与性质
10.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1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】A.分子中的碳氢原子个数比不能说明其含有一个碳碳双键,如环丙烷中碳、氢原子个数比也为1:2,但不含碳碳双键,A不符合题意;
B.燃烧产物的物质的量相等,只能说明该物质中碳原子和氢原子个数比为1∶2,不能说明含有一个碳碳双键,B不符合题意;
C.1mol乙烯只能与1mol溴单质加成,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C符合题意;
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,说明其能被酸性KMnO4溶液氧化,但能被酸性KMnO4溶液氧化的物质可能不含有碳碳双键、或含有不止一个碳碳双键,D不符合题意;
答案为C。
11.由乙烯推测丙烯的结构或性质,正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上
B.分子中所有原子都在同一平面上
C.分子中共价键的夹角均为120°
D.分子中共价键数为8,其中有一个碳碳双键
【答案】D
【解析】A.丙烯CH2===CH—CH3结构中可看作是CH2===CH2结构中一个氢原子被一个—CH3所替代,显然3个碳原子不在同一条直线上,A错误;
B.由于—CH3中4个原子不在同一平面上,所以CH2==CH—CH3分子中所有原子不可能都在同一平面上,B错误;
C.丙烯分子中可以看作一个—CH3取代了CH2==CH2中的一个氢原子,又可以看作一个CH2==CH—取代了甲烷中的一个氢原子,共价键的夹角既有接近120°,又有部分接近109°28′,C错误;
D. 分子中有6个碳氢键、另外3个碳原子两两连接成链状,有2个碳碳键,其中有1个碳碳双键、另有1个碳碳单键,所以共价键数为8,D正确;
答案选D。
12.某有机物的结构简式如下,下列描述中不正确的是
A.分子式为C9H12
B.1mol此分子在一定条件下最多能与4molH2发生反应
C.所有碳原子都在同一平面上
D.此物质属于烯烃
【答案】C
【解析】A.由图可知,该有机物含有9个碳原子,12个氢原子,其分子式为,故A正确;
B.1mol此分子中含有4mol碳碳双键,在一定条件下最多能与4 molH2发生反应,故B正确;
C.中间碳原子为饱和碳原子,与它相连的4个碳原子成正四面体构型,不在同一平面上,故C错误;
D.该物质含碳碳双键且只有C、H两种元素,因此属于烯烃,故D正确;
答案选C。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1.了解乙烯的组成及结构特点,掌握乙烯的分子式、结构式、结构简式、球棍模型等的书写。
2.掌握乙烯的化学性质,知道氧化、加成、聚合反应等有机反应类型。
3.了解乙烯在生产及生活中的应用及制取。
【学习重难点】
1.乙烯的结构及性质
2.加成反应与加聚反应
3.乙烯的制取与应用
1.下列关于乙烯分子的叙述中错误的是
A.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
B.乙烯的结构简式为
C.乙烯分子中碳氢键之间的夹角为120°
D.乙烯分子的电子式为
【答案】B
【解析】A.乙烯为平面结构,所有原子处于同一平面上,故A正确;
B.烯烃分子中碳原子之间形成2对共用电子,其结构简式为,故B错误,
C.乙烯为平面结构,乙烯分子中碳氢键之间的夹角为120,故C正确;
D.烯烃分子中碳原子之间形成2对共用电子,电子式为,D正确;
故答案:B。
2.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是( )。
①二者燃烧时现象完全相同 ②点燃前都应验纯 ③甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成 ④二者燃烧时都有黑烟生成
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【答案】D
【解析】甲烷和乙烯燃烧现象不同,①错;
可燃气体点燃前都要验纯,②对;
甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成,③对;
甲烷燃烧无黑烟,④错;
②③符合题意,D项正确;
答案选D。
3.判断下列反应属于加成反应的是
A.乙烯在空气中燃烧
B.甲烷和氯气在光照条件下反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯使溴水褪色
【答案】D
【解析】A.乙烯在空气中燃烧,发生的是氧化反应,A错误;
B.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,B错误;
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应,C错误;
D.乙烯与溴发生加成反应从而使溴水褪色,D正确;
故答案选D。
4.下列关于乙烯和聚乙烯的说法中,正确的是。
A.二者都能使溴水褪色,性质相似 B.二者互为同系物
C.二者的碳氢原子个数比相同 D.二者的分子组成相同
【答案】C
【解析】A.乙烯中含有碳碳双键能使溴水褪色,聚乙烯中只含碳碳单键和碳氢键,不具有双键性质,不能使溴水褪色,故A错误;
B.两者所含官能团不同,不属于同系物,故B错误;
C.聚乙烯是乙烯的加聚产物,碳氢原子个数比相同,故,C正确;
D.聚乙烯是由n个乙烯分子聚合而成,两者分子组成不同,故D错误;
故选:C;
5.丙烯(CH2=CH—CH3)是合成聚丙烯塑料的化工原料,下列有关说法错误的是
A.丙烯合成聚丙烯属于加聚反应
B.聚丙烯的链节为—CH2—CH—CH3—
C.聚丙烯属于塑料类有机高分子材料
D.聚丙烯的相对分子质量为42n(n为聚合度)
【答案】B
【分析】丙烯合成聚丙烯()的反应类型为加聚反应,聚丙烯的链节为,聚合度为n。
【解析】A.丙烯合成聚丙烯的反应类型为加聚反应,A正确;
B.聚丙烯的链节为,B错误;
C.聚丙烯是有机高分子,属于塑料类有机高分子材料,C正确;
D.聚丙烯的链节为,共有n个,相对分子质量为42n,D正确;
故选B。
6.下列乙烯发生的转化中,涉及的反应类型不是加成反应的是
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】反应①为乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷,反应②为乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应③为乙烯燃烧生成二氧化碳和水,为氧化反应,反应④为乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应③不是加成反应,
答案选C。
7.下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A.将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶 B.将气体与氯气混合
C.将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶 D.将气体通过盛溴水的洗气瓶
【答案】D
【解析】A.二者都不和浓硫酸反应,既不能鉴别也不能除杂,A不符合题意;
B.将气体与氯气混合,乙烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成油状液体卤代烃,乙烯可以和氯气加成生成1,2二氯乙烷,也是油状液体,不能鉴别也不能除杂,B不符合题意;
C.虽然乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能,可以鉴别二者,但是酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化物二氧化碳引入新的杂质,所以不能除杂,C不符合题意;
D.因为乙烷不和溴水反应,而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,所以可以鉴别,且生成的CH2BrCH2Br为液态,可以除杂,D符合题意;
综上所述答案为D。
8.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都不需验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮且伴有黑烟
D.二者燃烧时都有黑烟生成
【答案】C
【分析】因为甲烷和乙烯的含碳量不同,故燃烧时的现象不同,甲烷含碳量较低,火焰呈淡蓝色,不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟
【解析】A.二者燃烧时现象不相同,故A错误;
B.CH4与C2H4都是可燃性气体,若气体不纯,点燃时可能发生爆炸,因此点燃前需验纯,故B正确;
C.甲烷含碳量较低,燃烧时不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟,故C正确;
D.甲烷含碳量较低,燃烧时不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟,故D错误;
故选C。
9.下列物质中,不能通过乙烯的加成反应一步制得的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.乙烯先与水发生加成反应生成乙醇,乙醇再氧化可生成,A符合题意;
B.乙烯在催化剂作用下与水发生加成反应,可生成,B不符合题意;
C.乙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应,可生成,C不符合题意;
D.乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,可生成,D不符合题意;
故选A。
10.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
【答案】D
【解析】A.乙烯含有碳碳双键,能与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,使得KMnO4酸性溶液褪色,同时有新杂质CO2生成,故除杂试剂不能选用KMnO4酸性溶液,A项错误;
B.乙烯含有碳碳双键,与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,过程中也会引入新杂质,故不能选择KMnO4酸性溶液作为除杂试剂,B项错误;
C.乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,所以不能选择溴水作为除杂试剂,C项错误;
D.SO2为酸性气体,可与NaOH溶液反应,而乙烯与NaOH溶液不反应,则可用NaOH溶液除杂,然后用浓硫酸干燥,D项正确。
答案选D。
11.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物有两种的是( )
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CHCH3
C. D.CH3CH2CH=CH2
【答案】D
【分析】选项均为烯烃,结构对称时与HBr发生加成反应只有一种产物,若结构不对称,可生成多种卤代烃,以此来解答。
【解析】A、B、C的结构对称,均与HBr发生加成反应生成一种产物,只有D中结构不对称,且双键位于1、2号C上,有2种加成产物,故答案为D。
12.下列关于乙烯的性质及结构的叙述中正确的是
A.将乙烯通入水中即可转化为乙醇
B.1mol乙烯与氯气完全加成,然后与氯气发生取代反应,一共需要3mol氯气
C.乙烯能被酸性溶液氧化,说明乙烯分子中含有碳碳双键
D.乙烯容易与溴水发生反应,1mol乙烯与溴单质发生加成反应,消耗1mol溴单质,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键
【答案】D
【解析】A.乙烯在催化剂、加热等条件下与水发生加成反应可转化为乙醇,A错误;
B.1mol乙烯与1mol氯气完全加成生成,然后再与4mol氯气发生完全取代,一共需要5mol氯气,B错误;
C.碳碳双键、碳碳三键等官能团均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯能被酸性溶液氧化,只能说明乙烯分子中可能含有碳碳双键,C错误;
D.1mol乙烯与溴单质发生加成反应,消耗1mol溴单质,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,D正确;
故选D。
13.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
【答案】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,碱石灰和浓硫酸都能吸收水蒸气,③和④也正确,据此判断;
答案选D
14.下列叙述错误的是
A.1 mol乙烯先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl22.5mol
B.实验室中可用如上图所示方法除去乙烷气体中少量的乙烯
C.实验室中可用酸性的KMnO4溶液鉴别乙烷和乙烯
D.工业上可利用乙烯与HCl的加成反应制得较纯净的CH3CH2Cl
【答案】A
【解析】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,1mol乙烯先与HCl发生加成反应生成1mol CH3CH2Cl,1mol CH3CH2Cl再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl2 5mol,A错误;
B.乙烯可与溴水发生加成反应,而乙烷与溴水不反应,可以将乙烷和乙烯的混合气体通入溴水中除去乙烯,B正确;
C.乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不可以,因此可用酸性的KMnO4溶液鉴别乙烷和乙烯,C正确;
D.乙烯与HCl的加成反应几乎没有副反应,可以制得较纯净的CH3CH2Cl,D正确;
答案选A。
15.在炽热条件下,将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里,装置如图所示。
根据上述装置,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:A装置中的现象是 ,B装置中的现象是 。
(2)D装置中溶液由紫色变无色,D装置中发生反应的类型为 。
(3)工业上利用乙烯水化制备乙醇,其对应的化学方程式为 ;反应类型为 。
(4)丙烯()与乙烯具有相似的化学性质。
①丙烯与溴的加成反应产物为 。
②在一定条件下丙烯与的加成产物可能 。
【答案】(1)溶液褪色,液体不分层 溶液褪色,液体分层
(2)氧化反应
(3)CH2=CH2+ H2O CH3CH2OH 加成反应
(4)CH2BrCHBrCH3 CH2(OH)CH2CH3、CH3CH(OH)CH3
【分析】由实验装置可知,A中乙烯与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色;B中乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色;C中乙烯与硝酸银溶液不反应,但C可检验挥发的溴;D中乙烯被高锰酸钾氧化,溶液褪色;E中石灰水变浑浊,可知乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳。
【解析】(1)A、B装置中乙烯与溴发生加成反应均生成有机物CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br能溶于四氯化碳、不溶于水,故现象分别为:溴的四氯化碳溶液褪色液体不分层;溴水褪色液体分层。
(2)D装置中溶液由紫色变无色,是D装置中高锰酸钾被乙烯还原,乙烯被氧化,发生反应的类型为氧化反应。
(3)乙烯水化制备乙醇,乙烯与水发加成反应,反应方程式为CH2=CH2+ H2O CH3CH2OH。
(4)①丙烯中含碳碳双键,与溴发生加成反应:CH2=CHCH3+Br2→CH2BrCHBrCH3,产物为CH2BrCHBrCH3。
②在一定条件下丙烯与H2O的加成反应可能为CH2=CHCH3+H2O→CH3CH(OH)CH3或CH2=CHCH3+H2O→CH2(OH)CH2CH3,产物为:CH3CH(OH)CH3或CH2(OH)CH2CH3。
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