内容正文:
主题五 简单有机化合物及其应用 第二节 烃 同步作业
一、基础题(共60分)
(一)选择题(每题3分,共30分)
1. 下列关于烃的说法,正确的是( )
A. 烃是指含有碳元素的化合物
B. 烃只含有碳和氢两种元素
C. 烃都能溶于水,易溶于有机溶剂
D. 烃的熔沸点都很高,且都能发生加成反应
2. 下列烃中,属于烷烃的是( )
A. C₂H₄
B. C₃H₆
C. C₄H₁₀
D. C₂H₂
3. 下列关于甲烷(CH₄)的性质,说法错误的是( )
A. 甲烷是无色无味的气体,密度比空气小
B. 甲烷难溶于水,易溶于有机溶剂
C. 甲烷能发生取代反应,不能发生加成反应
D. 甲烷在空气中燃烧时,火焰呈黄色,生成CO₂和H₂O
4. 下列反应中,属于甲烷化学性质的是( )
A. 甲烷是正四面体结构
B. 甲烷的密度比空气小
C. 甲烷能与氯气在光照下反应生成CH₃Cl等物质
D. 甲烷难溶于水
5. 下列关于乙烯(C₂H₄)的说法,正确的是( )
A. 乙烯是饱和烃,结构简式为CH₃CH₃
B. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,发生取代反应
C. 乙烯能发生加成反应,也能发生加聚反应
D. 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志
6. 下列烃中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A. 甲烷
B. 乙烷
C. 乙烯
D. 苯
7. 下列关于苯(C₆H₆)的说法,错误的是( )
A. 苯是无色有特殊气味的液体,密度比水小
B. 苯分子中不存在典型的碳碳双键,而是介于单键和双键之间的特殊化学键
C. 苯能发生取代反应,也能发生加成反应
D. 苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色
8. 下列反应中,属于加成反应的是( )
A. 甲烷与氯气在光照下反应
B. 乙烯与溴水反应
C. 苯与浓硝酸在浓硫酸催化下反应
D. 甲烷在空气中燃烧
9. 下列烃的命名,正确的是( )
A. 2-甲基丁烷(C₅H₁₂)
B. 3-乙基戊烷(C₇H₁₆)
C. 1-甲基丙烷(C₄H₁₀)
D. 2-乙基丁烷(C₆H₁₄)
10. 下列关于同系物的说法,正确的是( )
A. 甲烷和乙烷互为同系物,化学性质完全相同
B. 乙烯和丙烯互为同系物,分子组成相差一个CH₂原子团
C. 苯和甲苯互为同系物,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 同系物的相对分子质量一定相等
(二)填空题(每空2分,共20分)
1. 烷烃的通式为______,其结构特点是碳原子之间只以______键连接,属于______烃;烯烃的通式为______(n≥2),结构特点是含有______键,属于______烃。
2. 甲烷与氯气在光照条件下发生______反应,生成一氯甲烷的化学方程式为______;乙烯与溴水发生______反应,化学方程式为______,该反应可用于检验乙烯。
3. 苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下发生______反应。
4. 烃的燃烧通式(以CₓHᵧ表示)为______,燃烧时都会生成______和______,烷烃、烯烃、炔烃燃烧的现象差异主要与______有关。
5. 乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯,化学方程式为______,聚乙烯是一种常见的______材料。
(三)判断题(每题1分,共10分)
1. 烷烃的化学性质稳定,不能发生氧化反应(燃烧除外)。( )
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. 苯分子中6个碳原子之间的化学键完全相同。( )
4. 同系物的结构相似,分子组成相差一个或若干个CH₂原子团。( )
5. 甲烷、乙烯、苯都能在空气中燃烧,且燃烧时都产生明亮的火焰。( )
6. 烷烃的命名中,主链碳原子数应选择最长的碳链。( )
7. 乙烯的加聚反应属于加成反应的一种特殊形式。( )
8. 苯能与氢气发生加成反应,生成环己烷。( )
9. 丙烷的同分异构体有2种。( )
10. 烃类化合物都不溶于水,易溶于有机溶剂。( )
二、提升题(共40分)
(一)书写题(每题10分,共20分)
1. 写出下列反应的化学方程式:
(1)甲烷与氯气在光照下生成二氯甲烷的反应;
(2)乙烯与氢气在催化剂、加热条件下的反应;
(3)乙烯与氯化氢的加成反应;
(4)丙烯(CH₂=CHCH₃)的加聚反应。
2. 写出下列烃的结构简式:
(1)2-甲基丙烷;
(2)3-乙基己烷;
(3)2-丁烯;
(4)苯乙烯;
(二)综合分析题(每题10分,共20分)
1. 回答下列问题:
(1)为什么甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烯能?请从结构角度解释。
(2)如何鉴别甲烷、乙烯和苯三种无色气体?请简述实验操作、现象和结论。
(3)实验室制取乙烯时,为什么要控制温度在170℃左右?温度过高或过低会产生什么杂质气体?
(4)苯的取代反应和乙烯的加成反应在反应条件、化学键变化上有什么不同?请举例说明。
2. 某烃的分子式为C₅H₁₀,请回答下列问题:
(1)该烃可能属于哪几类烃?请说明理由。
(2)其中一种结构能使溴水褪色,且能发生加聚反应,写出该结构的加聚反应化学方程式。
(3)如何通过化学方法区分该烃的不同类别?请简述实验方案。
参考答案
一、基础题
(一)选择题
1. B 2. C 3. D 4. C 5. D 6. C 7. D 8. B 9. A 10. B
(二)填空题
1. CₙH₂ₙ₊₂(n≥1);单;饱和;CₙH₂ₙ;碳碳双;不饱和
2. 取代;CH₄ + Cl₂ = CH₃Cl + HCl;加成;CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br
3. 取代(硝化反应)
4. CₓHᵧ + (x + y/4)O₂ = xCO₂ + y/2H₂O;二氧化碳;水;含碳量
5. nCH₂=CH₂ = [-CH₂-CH₂-]ₙ;合成高分子(或塑料)
(三)判断题
1. √ 2. × 3. √ 4. √ 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 10. √
二、提升题
(一)书写题
1. (1)CH₄ + 2Cl₂ = CH₂Cl₂ + 2HCl;
(2)CH₂=CH₂ + H₂ = CH₃CH₃;
(3)CH₂=CH₂ + HCl = CH₃CH₂Cl;
(4)nCH₂=CHCH₃ = [-CH₂-CH(CH₃)-]ₙ。
2. (1)(CH₃)₃CH;
(2)CH₃CH₂CH(CH₂CH₃)₂;
(3)CH₃CH=CHCH₃;
(4)C₆H₅-CH=CH₂;
(二)综合分析题
1. (1)甲烷分子中只含碳碳单键和碳氢单键,结构稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化;乙烯分子中含有碳碳双键,具有不饱和性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致溶液褪色;
(2)鉴别方法:
① 分别取少量气体于试管中,滴加溴水,振荡:溴水褪色的是乙烯(发生加成反应);溴水不褪色,但液体分层,上层呈橙红色的是苯(萃取作用);溴水不褪色且无分层现象的是甲烷;
② 或分别点燃三种气体:火焰明亮且伴有黑烟的是苯(含碳量最高);火焰较明亮的是乙烯;火焰呈淡蓝色的是甲烷;
(3)实验室制取乙烯的反应为乙醇的消去反应,温度控制在170℃左右是为了避免副反应:温度过低(140℃)时,乙醇会发生分子间脱水生成乙醚;温度过高时,乙醇会碳化,生成CO₂、SO₂等杂质气体;
(4)差异:
① 反应条件:苯的取代反应需催化剂(如溴化铁、浓硫酸)和加热,乙烯的加成反应常温下即可发生(如与溴水反应);
② 化学键变化:苯的取代反应中,苯分子中的特殊化学键未断裂,而是苯环上的氢原子被其他原子或原子团取代(如苯与溴反应生成溴苯);乙烯的加成反应中,碳碳双键断裂,不饱和碳原子与其他原子或原子团结合(如乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷)。
2. (1)可能属于烯烃或环烷烃;理由:分子式C₅H₁₀符合烯烃通式CₙH₂ₙ(n=5)和环烷烃通式CₙH₂ₙ(n≥3),因此可能是含一个碳碳双键的烯烃或环状结构的环烷烃;
(2)以1-戊烯为例,加聚反应方程式:nCH₂=CHCH₂CH₂CH₃ = [-CH₂-CH(CH₂CH₂CH₃)-]ₙ(其他烯烃结构的加聚反应方程式可类似书写);
(3)区分方法:
① 取少量样品于试管中,滴加溴水,振荡:溴水褪色的是烯烃(发生加成反应);溴水不褪色的是环烷烃(环烷烃稳定性强,常温下不与溴水发生加成反应);
② 或滴加酸性高锰酸钾溶液:能使溶液褪色的是烯烃(被氧化);不能使溶液褪色的是环烷烃。
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