内容正文:
2.2 烯烃 炔烃
考向01 乙烯的实验室制法与性质
· 掌握乙烯的实验室制备原理(乙醇在浓硫酸作用下消去反应)及反应条件(170℃)。
· 能够识别实验装置中各部分的作用(如碎瓷片防暴沸、温度计位置、洗气瓶功能)。
· 理解副产物(SO₂、CO₂等)的产生原因及其对性质验证实验的干扰,并掌握除杂方法。
· 能够分析实验现象(如品红褪色、高锰酸钾褪色)与物质性质之间的因果关系。
· 掌握实验操作顺序及其原因(如先撤导管后熄灯防倒吸),具备实验安全意识。
· 结合化学方程式分析反应本质,判断试剂作用(如饱和食盐水减缓反应速率)。
· 通过现象反推产物,注意区分加成反应与氧化反应的不同表现。
· 在装置连接题中,按照“制备→除杂→检验→收集”的逻辑顺序进行判断。
· 对实验操作的正误判断,需结合反应原理与安全规范,避免常见错误(如温度控制不当)。
1.(25-26高二上·江苏·期中)石蜡油分解实验的装置如图所示,下列说法正确的是
A.a中大试管内加入碎瓷片是为了防止石蜡油暴沸
B.b中/溶液紫色逐渐褪去,说明可能有乙烯生成
C.将b换成c,溶液橙色逐渐褪去,最后液体分为上下两层
D.实验结束后,先熄灭酒精灯,然后再将导管从溶液中取出
2.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)实验室用下图装置制备乙烯并验证生成气体的性质,下列说法不正确的是
A.向装置A的圆底烧瓶中先加入乙醇,再加入浓硫酸
B.应将装置A中的混合液迅速升温至140℃,并持续加热
C.装置B中品红溶液的作用是检验反应是否生成
D.装置E中酸性溶液更换为溴的四氯化碳溶液,也可以检验乙烯
3.(24-25高二·全国·随堂练习)已知实验室加热浓硫酸和乙醇的混合物来制备乙烯(常含有副产物、等)。某实验小组利用如图装置制备少量1,2-二溴乙烷。下列说法正确的是
A.浓硫酸主要作氧化剂 B.温度计水银球应位于液面以上
C.装置连接顺序为adebcf D.可采用蒸馏操作分离产品
考向02 烯烃的结构与立体异构
· 理解碳碳双键的平面结构及其对分子构型的影响。
· 掌握顺反异构体的形成条件:双键两端碳原子各连两个不同基团。
· 能够通过键线式识别分子中的σ键、π键数量及官能团种类。
· 具备空间想象能力,判断原子共面、共线情况。
· 理解手性碳原子的定义及其判断方法。
· 对每个双键碳原子进行基团比对,判断是否存在顺反异构。
· 通过分子式或键线式推断不饱和度,辅助判断结构特征。
· 在判断原子共面问题时,结合苯环(平面)、双键(平面)、三键(直线)的几何特征进行综合分析。
· 注意区分“可能共面”与“一定共面”的表述差异,避免绝对化判断。
4.(2027·全国·一模)已知有机物和的键线式分别为和下列说法正确的是(不考虑立体异构)
A.分子中含有6个键,2个键 B.与苯()互为同分异构体
C.可使溴水褪色,反应时键断裂 D.中所有碳原子可能在同一平面上
5.(25-26高二下·全国·课前预习)已知乙烯为平面结构,因此1,2-二氯乙烯可以形成不同的空间异构体和。下列各物质中,能形成类似上述两种空间异构体的是
A.1,1-二氯乙烯 B.丙烯 C.2-丁烯 D.1-戊烯
6.(25-26高二上·北京·期末)丙烯酸羟乙酯广泛用于胶粘剂及医用材料中,其结构简式为。下列对于丙烯酸羟乙酯分子的说法正确的是
A.分子式为 B.含有8种官能团
C.含有2个手性碳原子 D.存在顺反异构体
(1)有机物分子存在顺反异构的判断
物分子中是否存在碳碳双键,然后再看碳碳双键的两个不饱和碳原子上是否分别连有不同的原子或原子团,若同一个不饱和碳原子上连有相同的原子或原子团,则不存在顺反异构。
(2)顺反异构体的性质特点
基本相同,物理性质有一定的差异。
解题规律
考向03 烯烃的加成反应
· 掌握烯烃与卤素、卤化氢、水等试剂的加成反应机理。
· 理解1,2-加成与1,4-加成的区别,尤其是共轭二烯烃的特殊反应行为。
· 能够根据产物结构反推原料结构,具备逆向合成思维。
· 掌握加成反应中的计量关系(如1 mol双键对应1 mol Br₂)。
· 能够区分加成反应与聚合反应、氧化反应的本质差异。
· 在逆合成分析中,根据产物的双键位置和取代基分布,拆解为对应的二烯烃和炔烃。
· 注意反应条件对加成方式的影响(如温度、催化剂)。
· 对于加聚反应,能够写出单体的加聚产物结构,并判断单体类型。
· 结合电子效应(如共轭效应)理解1,4-加成的选择性。
7.(22-23高二下·全国·课前预习)已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是
A.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和丙炔
B.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
C.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
D.1-丁二烯和2-丁炔
8.(25-26高二下·山东·课后作业)由通过一步反应不能得到的物质是
A. B.
C. D.
9.(24-25高二下·天津·期末)柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法正确的是
A.分子式为C10H18 B.所含碳原子均采取sp2杂化
C.与溴能发生1,2-加成和1,4-加成 D.可发生聚合反应
(1)单烯烃的加成
①对称单烯烃的加成
CH3—CH==CH—CH3+HBr。
②不对称单烯烃的加成
CH3—CH==CH2+HBr
研究发现,当不对称单烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子的一侧”,即遵循马尔科夫尼科夫规则(简称马氏规则)。
(2)二烯烃的加成
二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。链状二烯烃的通式为CnH2n-2(n≥3)。常见的二烯烃有1,3-丁二烯,其结构简式为CH2==CH—CH==CH2。
①1∶1加成的两种方式
②二烯烃的全加成
CH2==CH—CH==CH2+2Br2―→。
③乙烯与1,3-丁二烯发生的双烯烃加成反应
。
解题规律
考向04 烯烃的氧化
· 掌握烯烃被酸性高锰酸钾氧化的断键规律:双键碳上无H→酮;有1个H→羧酸;有2个H→CO₂。
· 能够根据氧化产物反推烯烃的原始结构,特别是双键位置和支链分布。
· 理解氧化反应在有机合成中的应用(如减短碳链、引入含氧官能团)。
· 掌握碳原子守恒在产物推断中的运用。
· 将氧化产物按碳原子数拆分,还原为烯烃中双键两侧的片段。
· 注意多个双键同时氧化时,产物种类与碳骨架的关系。
· 结合分子式和不饱和度,判断烯烃中双键的数量及位置。
· 对于复杂分子,可先写出可能的碳骨架,再逐一验证氧化产物匹配度。
10.(24-25高二下·山西·期末)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮,例如:(丙酮)。分子式为的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化后,仅生成丙二酸()和2-丁酮()两种含碳化合物,则烯烃M可能的结构简式为
A. B.
C. D.
11.(24-25高二下·吉林长春·期中)已知(R、R'、R″代表烷基)
现有分子式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
12.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,此法可用于减短碳链。已知:;。现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮则该烯烃的结构简式可能是
A. B.
C. D.
烯烃中双键容易被氧化。其氧化反应较复杂,随烯烃的结构、氧化剂、反应条件和催化剂的不同,氧化产物不同。
(1)酸性KMnO4溶液氧化
烯烃被酸性KMnO4溶液氧化的产物的对应关系:
烯烃被氧化的部分
CH2==
RCH==
氧化产物
CO2
RCOOH
如:RCH==CH2RCOOH+CO2+H2O
(2)臭氧氧化
烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在的条件下水解,可得到醛或酮。
如和。
解题规律
考向05 乙炔的实验室制法
· 掌握电石与水反应制乙炔的原理及副产物(H₂S、PH₃等)的来源。
· 理解饱和食盐水代替水的作用(减缓反应速率,便于控制)。
· 能够识别实验装置中各部分的功能(如CuSO₄溶液除杂、排水法收集)。
· 具备实验评价能力,能判断装置是否合理(如启普发生器的适用性)。
· 掌握乙炔的性质验证方法(如与溴水加成、与高锰酸钾氧化)。
· 在装置连接题中,按照“制备→除杂→性质检验→收集”顺序进行判断。
· 注意区分除杂与性质检验试剂的选用原则(如CuSO₄除H₂S,溴水检验不饱和性)。
· 对实验操作的正误判断,需结合反应剧烈程度和气体性质(如密度、溶解性)。
· 理解“逐滴加入”等操作对反应速率的控制意义。
13.(25-26高二上·辽宁沈阳·期末)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.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D.若改用溴水溶液验证乙炔的性质,则不需要用硫酸铜溶液除杂
14.(25-26高二上·江苏·阶段练习)实验室常用电石制取乙炔,某兴趣小组利用如图所示装置制取乙炔并验证其性质,下列对装置和试剂的分析合理的是
A.装置甲中用饱和食盐水代替水,可以加快反应速率
B.装置乙中试剂X可选用CuSO4溶液,用于净化乙炔
C.装置丙、丁中均可看到试剂褪色,褪色的原理相同
D.装置戊中可收集到纯净的乙炔
15.(24-25高二下·广东东莞·期末)实验室用电石和饱和食盐水反应制取,按照制备、净化、性质检验、收集的顺序进行实验。下列实验仪器及试剂选用不正确的是
A.制备 B.净化
C.检验不饱和性 D.排水收集
乙炔的实验室制取
(1)药品:电石(CaC2)、饱和食盐水。
(2)反应原理:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
(3)装置:固体+液体不加热制气装置。
(4)收集:排水集气法。
【注意事项】
(1)为有效地控制产生气体的速度,可用饱和食盐水代替水。
饱和食盐水滴到电石的表面上后,水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率。
(2)点燃乙炔前必须检验其纯度。
解题规律
考向06 乙炔及炔烃的结构
· 掌握乙炔的直线形分子结构及碳原子的sp杂化方式。
· 理解σ键和π键的分布规律(三键含1个σ键和2个π键)。
· 能够通过键线式判断分子中原子共线、共面情况。
· 掌握电子式、结构简式的规范书写。
· 能够区分极性分子与非极性分子(如乙炔为非极性分子)。
· 在判断共线原子时,重点关注三键及其直接相连的原子(直线结构)。
· 对于苯乙炔类分子,结合苯环(平面)与三键(直线)综合分析共面原子数。
· 注意饱和碳原子(sp³杂化)的存在会破坏共面性。
· 通过最简式或实验式判断不同烃之间的关系(如乙炔与聚乙炔实验式相同)。
16.(24-25高二下·宁夏银川·期末)乙炔俗称电石气,在室温下是一种无色、易燃的气体。乙炔气经净化处理后,在氮气气氛中可催化聚合为聚乙炔,下列说法不正确的是
A.CaC2的电子式:
B.乙炔分子是既有σ键和π键也有极性键和非极性键的极性分子
C.乙炔分子的空间填充模型:
D.聚乙炔的结构简式:,相同质量的乙炔和聚乙炔完全燃烧耗氧量相同
17.(24-25高二下·广东茂名·期中)下列关于丙炔()的说法正确的
A.丙炔分子有6个σ键,1个π键 B.丙炔分子中3个碳原子都是杂化
C.丙炔分子中所有原子在同一直线上 D.丙炔能和加成
18.(24-25高二下·河北衡水·期末)某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该物质分子中所有碳原子可能共平面
B.该物质分子中一定有6个原子共直线
C.该物质分子中最多有20个原子共平面
D.该物质与酸性高锰酸钾溶液反应可以生成苯甲酸
19.(24-25高二下·吉林四平·期中)下列关于烷烃、炔烃及烯烃的说法中正确的是
A.中所有原子可能共平面
B.分子存在顺反异构体
C.沸点:正戊烷<异戊烷<新戊烷
D.有机物中最多有4个碳原子位于同一条直线
(1)乙炔的结构
乙炔的结构特点:乙炔分子为直线形结构,相邻两个键之间的夹角为180°。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,碳原子与碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接。
(2)炔烃的结构
除乙炔外,碳原子的杂化方式为sp、sp3;碳碳三键两端的碳原子以及与之直接连接的两个原子共线。
解题规律
考向07 炔烃的性质
· 掌握炔烃的加成反应(与Br₂、H₂、HX等)及其计量关系。
· 理解炔烃与烯烃在性质上的异同(如都能使高锰酸钾褪色,但反应机理不同)。
· 能够通过实验现象(如燃烧冒黑烟)推断炔烃的不饱和程度。
· 掌握杂质气体(如H₂S)对性质验证实验的干扰及去除方法。
· 能够根据加成产物结构推断炔烃的原始结构。
· 在性质验证题中,注意区分加成反应与氧化反应的现象差异。
· 对于计量关系题,结合官能团数量计算消耗试剂的量(如1 mol三键最多与2 mol H₂加成)。
· 在结构推断题中,根据加成后溴原子的分布位置反推三键位置。
· 注意燃烧现象与碳含量的关系:含碳量越高,冒烟越浓。
20.(24-25高二下·四川遂宁·期中)某种有机物的结构如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A.与苯互为同系物
B.不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.一个该分子中共平面的原子数目最多为14
D.1 mol该物质最多可以消耗5 mol H2
21.(24-25高二下·辽宁·期末)某同学设计如图所示装置制备少量乙炔并探究其性质,下列说法错误的是
A.溴的四氯化碳溶液褪色是因为乙炔发生了加成反应
B.酸性溶液褪色说明乙炔具有还原性
C.点燃导管口的气体,能观察到火焰明亮且有大量黑烟
D.为了使实验更加严谨,应用饱和食盐水替代饱和硫酸铜溶液
22.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)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.能使酸性溶液褪色
C.能与溴发生物质的量之比为的加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
烷烃
烯烃
炔烃
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
代表物
CH4
CH2==CH2
CH≡CH
结构特点
全部单键;饱和链烃
含碳碳双键;不饱和链烃
含碳碳三键;不饱和链烃
化学性质
取代反应
光照卤代
-
-
加成反应
-
能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
氧化反应
燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,伴有黑烟
燃烧火焰很明亮,伴有浓烈的黑烟
不与酸性KMnO4反应
能使酸性KMnO4溶液褪色
加聚反应
-
能发生
鉴别
溴水和酸性KMnO4溶液均不褪色
溴水和酸性KMnO4溶液均褪色
解题规律
考向08 烃燃烧规律
· 掌握烃类燃烧的化学方程式及耗氧量计算方法。
· 理解等质量或等物质的量下烃的耗氧量比较规律(如氢碳比越大,耗氧越多)。
· 能够根据燃烧产物(CO₂、H₂O)的量反推混合烃的组成。
· 掌握平均分子式、平均值法在混合烃推断中的应用。
· 理解燃烧前后压强变化与反应前后气体物质的量变化的关系。
· 在耗氧量比较题中,可将烃变形为CxHy→(CHy/x)x,通过y/x值判断。
· 在混合烃推断题中,先根据H₂O质量求H质量,再结合总质量求C质量,得出平均分子式。
· 利用碳原子平均数判断混合烃中是否含甲烷(CH₄),利用氢原子平均数判断另一组分的氢原子数。
· 注意温度对水状态的影响(100℃以上水为气体),进而判断压强变化。
23.(24-25高二下·天津·期中)由C2H2、C2H4、C2H6组成的混合物28g,在足量的氧气中燃烧,生成36g 和一定质量的CO2,混合物中C2H2、C2H4、C2H6的分子个数比可能为
A.1∶32∶3 B.2∶2∶3 C.3∶2∶1 D.2∶3∶2
24.(24-25高二下·安徽安庆·期中)两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,下列有关混合气体的说法正确的是
A.该混合气体中一定含有乙烯
B.该混合气体可以由甲烷和乙炔组成
C.若混合气体由和组成,则其体积比为1:3
D.在条件下,混合气体与氧气混合,总混合气体燃烧前后压强不变
25.(24-25高二下·上海·期末)下列各组物质中当总质量一定时,不论按何种比例混合,充分燃烧后,生成水的质量为一常量,且生成CO2质量也为一定值的是
A.甲醛、乙醇、乙二醇 B.苯、苯酚、苯乙烯
C.乙炔、苯、苯乙烯 D.甲烷、乙烷、乙烯
26.(15-16高三上·河北张家口·月考)某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
27.(23-24高二上·上海·期中)等物质的量的下列烃完全燃烧,耗氧量最大的是
A.CH4 B.C2H6 C.C2H4 D.C3H4
28.(23-24高二下·上海嘉定·期中)等质量的下列物质在中氧气中完全燃烧,耗氧量最小的是
A.环丙烷 B.乙炔 C.丁二烯 D.甲苯
一、烃燃烧前后气体体积的变化情况
气态烃(CxHy)燃烧的通式为
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x+ x
1.燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态:
ΔV=V后-V前=-1
2.燃烧后温度低于100℃,即水为液态:
ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,总体积一定减小。
3.气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
二、烃燃烧时耗氧量的计算
1.等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律:
(1)耗O2量取决于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧气越多。
(2)产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多。
(3)产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多。
(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧:只要各组分每摩尔物质耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值;只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。
2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:
(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。
(2)总质量一定的混合烃的燃烧:含氢质量分数相等,完全燃烧生成水的量保持不变;含碳质量分数相等,完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物),无论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧耗氧量为定值,产生的CO2和H2O的量总是一个定值。
【特别提醒】在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时,要注意条件,如“等物质的量”“等质量”“温度大于100 ℃”等。
解题规律
1 x+ x
1.燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态:
ΔV=V后-V前=-1
2.燃烧后温度低于100℃,即水为液态:
ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,总体积一定减小。
3.气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
二、烃燃烧时耗氧量的计算
1.等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律:
(1)耗O2量取决于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧气越多。
(2)产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多。
(3)产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多。
(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧:只要各组分每摩尔物质耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值;只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。
2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:
(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。
(2)总质量一定的混合烃的燃烧:含氢质量分数相等,完全燃烧生成水的量保持不变;含碳质量分数相等,完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物),无论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧耗氧量为定值,产生的CO2和H2O的量总是一个定值。
【特别提醒】在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时,要注意条件,如“等物质的量”“等质量”“温度大于100 ℃”等。
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2.2 烯烃 炔烃
考向01 乙烯的实验室制法与性质
· 掌握乙烯的实验室制备原理(乙醇在浓硫酸作用下消去反应)及反应条件(170℃)。
· 能够识别实验装置中各部分的作用(如碎瓷片防暴沸、温度计位置、洗气瓶功能)。
· 理解副产物(SO₂、CO₂等)的产生原因及其对性质验证实验的干扰,并掌握除杂方法。
· 能够分析实验现象(如品红褪色、高锰酸钾褪色)与物质性质之间的因果关系。
· 掌握实验操作顺序及其原因(如先撤导管后熄灯防倒吸),具备实验安全意识。
· 结合化学方程式分析反应本质,判断试剂作用(如饱和食盐水减缓反应速率)。
· 通过现象反推产物,注意区分加成反应与氧化反应的不同表现。
· 在装置连接题中,按照“制备→除杂→检验→收集”的逻辑顺序进行判断。
· 对实验操作的正误判断,需结合反应原理与安全规范,避免常见错误(如温度控制不当)。
1.(25-26高二上·江苏·期中)石蜡油分解实验的装置如图所示,下列说法正确的是
A.a中大试管内加入碎瓷片是为了防止石蜡油暴沸
B.b中/溶液紫色逐渐褪去,说明可能有乙烯生成
C.将b换成c,溶液橙色逐渐褪去,最后液体分为上下两层
D.实验结束后,先熄灭酒精灯,然后再将导管从溶液中取出
【答案】B
【解析】石蜡油分解的产物中含有烯烃,烯烃能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,烯烃能与溴单质发生加成反应而使其褪色。A.该实验中碎瓷片作为催化剂,加速石蜡油的分解,A错误;B.石蜡油分解的产物中含有烯烃,烯烃能被酸性高锰酸钾氧化,高锰酸钾被还原而使溶液褪色,b中/溶液紫色逐渐褪去说明可能有乙烯生成,B正确;C.将b换成c,分解生成的烯烃与溴发生加成反应,二者反应生成的1,2-二溴乙烷溶于四氯化碳,溶液的橙色褪去,液体不分层,C错误;D.实验结束后,应先撤导管,再停止加热,防止小试管中的溶液倒吸入反应的大试管中,D错误;故选B。
2.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)实验室用下图装置制备乙烯并验证生成气体的性质,下列说法不正确的是
A.向装置A的圆底烧瓶中先加入乙醇,再加入浓硫酸
B.应将装置A中的混合液迅速升温至140℃,并持续加热
C.装置B中品红溶液的作用是检验反应是否生成
D.装置E中酸性溶液更换为溴的四氯化碳溶液,也可以检验乙烯
【答案】B
【解析】A装置是制取乙烯装置,B是检验产物中有SO2,能使品红褪色,C除去乙烯中的二氧化硫和二氧化碳,D检验SO2是否除尽,E用来检验乙烯产生。A.浓硫酸乙醇混合放热,乙醇的密度小于浓硫酸,应该先加入乙醇,后加入浓硫酸,A正确;B.乙醇在170℃下发生消去反应生成乙烯,在140℃下发生分子间脱水生成乙醚,则迅速升温至170℃,目的是防止发生副反应生成乙醚,B错误;C.二氧化硫能使得品红溶液褪色,B中品红是检验产物中是否有SO2,D中品红检验SO2是否除去完全,C正确;D.乙烯也能使溴的CCl4褪色,也可以用来检验乙烯的存在,D正确;答案选B。
3.(24-25高二·全国·随堂练习)已知实验室加热浓硫酸和乙醇的混合物来制备乙烯(常含有副产物、等)。某实验小组利用如图装置制备少量1,2-二溴乙烷。下列说法正确的是
A.浓硫酸主要作氧化剂 B.温度计水银球应位于液面以上
C.装置连接顺序为adebcf D.可采用蒸馏操作分离产品
【答案】D
【解析】A.,浓硫酸主要作催化剂、脱水剂,A错误;B.本实验关键是控制反应温度,用温度计来指示溶液温度,则温度计水银球应位于液面以下,B错误;C.装置顺序为制备乙烯、除杂、检验是否除净、制备l,2-二溴乙烷,则装置连接顺序为acbdef,C错误;D.l,2-二溴乙烷易溶于四氯化碳,分离沸点不同且互溶的液体可采用蒸馏操作,D正确;故选D。
考向02 烯烃的结构与立体异构
· 理解碳碳双键的平面结构及其对分子构型的影响。
· 掌握顺反异构体的形成条件:双键两端碳原子各连两个不同基团。
· 能够通过键线式识别分子中的σ键、π键数量及官能团种类。
· 具备空间想象能力,判断原子共面、共线情况。
· 理解手性碳原子的定义及其判断方法。
· 对每个双键碳原子进行基团比对,判断是否存在顺反异构。
· 通过分子式或键线式推断不饱和度,辅助判断结构特征。
· 在判断原子共面问题时,结合苯环(平面)、双键(平面)、三键(直线)的几何特征进行综合分析。
· 注意区分“可能共面”与“一定共面”的表述差异,避免绝对化判断。
4.(2027·全国·一模)已知有机物和的键线式分别为和下列说法正确的是(不考虑立体异构)
A.分子中含有6个键,2个键 B.与苯()互为同分异构体
C.可使溴水褪色,反应时键断裂 D.中所有碳原子可能在同一平面上
【答案】C
【解析】A.a的分子式为,含有6个C-C σ键、8个C-H σ键和2个键,A错误;B.a的分子式为,苯的分子式为,二者不互为同分异构体,B错误;C.b分子中含有碳碳双键,与溴发生加成反应时,键断裂,C正确;D.b分子中有饱和碳原子,则所有碳原子不可能在同一平面上,D错误;故答案为C。
5.(25-26高二下·全国·课前预习)已知乙烯为平面结构,因此1,2-二氯乙烯可以形成不同的空间异构体和。下列各物质中,能形成类似上述两种空间异构体的是
A.1,1-二氯乙烯 B.丙烯 C.2-丁烯 D.1-戊烯
【答案】C
【解析】由题给信息可知,当构成碳碳双键的每个碳原子上都连接两个不同的原子或原子团时,才能形成顺反异构体(空间异构体)。显然,只有2-丁烯可形成空间异构体:和,其余三种物质中与碳碳双键直接相连的碳原子上均存在连相同原子或原子团的情况,故答案选C。
6.(25-26高二上·北京·期末)丙烯酸羟乙酯广泛用于胶粘剂及医用材料中,其结构简式为。下列对于丙烯酸羟乙酯分子的说法正确的是
A.分子式为 B.含有8种官能团
C.含有2个手性碳原子 D.存在顺反异构体
【答案】A
【解析】A.根据结构简式CH2=CHCOOCH2CH2OH,碳原子数为5,氢原子数为8(CH2=CH-含3H,-CH2-含2H,-CH2-含2H,-OH含1H),氧原子数为3(酯基-COO-含2O,羟基-OH含1O),计算正确,A正确;B.分子中含碳碳双键(C=C)、酯基(-COO-)和羟基(-OH)共3种官能团,并非8种,B错误;C.手性碳需连接4个不同基团,分子中所有碳原子均不符合(如-CH2-基团连接两个相同H原子),无手性碳,C错误;D.双键部分为CH2=CH-,其中一个碳连接两个相同H原子,不满足顺反异构条件,D错误;故选A。
(1)有机物分子存在顺反异构的判断
物分子中是否存在碳碳双键,然后再看碳碳双键的两个不饱和碳原子上是否分别连有不同的原子或原子团,若同一个不饱和碳原子上连有相同的原子或原子团,则不存在顺反异构。
(2)顺反异构体的性质特点
基本相同,物理性质有一定的差异。
解题规律
考向03 烯烃的加成反应
· 掌握烯烃与卤素、卤化氢、水等试剂的加成反应机理。
· 理解1,2-加成与1,4-加成的区别,尤其是共轭二烯烃的特殊反应行为。
· 能够根据产物结构反推原料结构,具备逆向合成思维。
· 掌握加成反应中的计量关系(如1 mol双键对应1 mol Br₂)。
· 能够区分加成反应与聚合反应、氧化反应的本质差异。
· 在逆合成分析中,根据产物的双键位置和取代基分布,拆解为对应的二烯烃和炔烃。
· 注意反应条件对加成方式的影响(如温度、催化剂)。
· 对于加聚反应,能够写出单体的加聚产物结构,并判断单体类型。
· 结合电子效应(如共轭效应)理解1,4-加成的选择性。
7.(22-23高二下·全国·课前预习)已知:,如果要合成,所用的起始原料可以是
A.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和丙炔
B.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
C.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
D.1-丁二烯和2-丁炔
【答案】C
【解析】根据已知信息可知,如果要合成,所用的起始原料2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔或者是2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔,故选C。
8.(25-26高二下·山东·课后作业)由通过一步反应不能得到的物质是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.与HCl发生1,2-加成生成CH3-CHCl -CH=CH2,而无法通过简单的加成反应一步反应制得,故A正确;B.可以由与HCl发生1,4-加成生成,可以一步得到,故B错误;C.发生加聚反应一步生成,故C错误;D.完全燃烧可以一步氧化生成,故D错误;故选A。
9.(24-25高二下·天津·期末)柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法正确的是
A.分子式为C10H18 B.所含碳原子均采取sp2杂化
C.与溴能发生1,2-加成和1,4-加成 D.可发生聚合反应
【答案】D
【解析】A.根据键线式可得其分子式为C10H16,故A错误;B.分子中连接双键的碳原子采用sp2杂化,只连接单键的碳原子采用sp3杂化,故B错误;C.该有机物不属于共轭二烯烃,不能发生1,4-加成,故C错误;D.该有机物中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应,故D正确;答案选D。
(1)单烯烃的加成
①对称单烯烃的加成
CH3—CH==CH—CH3+HBr。
②不对称单烯烃的加成
CH3—CH==CH2+HBr
研究发现,当不对称单烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子的一侧”,即遵循马尔科夫尼科夫规则(简称马氏规则)。
(2)二烯烃的加成
二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。链状二烯烃的通式为CnH2n-2(n≥3)。常见的二烯烃有1,3-丁二烯,其结构简式为CH2==CH—CH==CH2。
①1∶1加成的两种方式
②二烯烃的全加成
CH2==CH—CH==CH2+2Br2―→。
③乙烯与1,3-丁二烯发生的双烯烃加成反应
。
解题规律
②二烯烃的全加成
CH2==CH—CH==CH2+2Br2―→。
③乙烯与1,3-丁二烯发生的双烯烃加成反应
。
考向04 烯烃的氧化
· 掌握烯烃被酸性高锰酸钾氧化的断键规律:双键碳上无H→酮;有1个H→羧酸;有2个H→CO₂。
· 能够根据氧化产物反推烯烃的原始结构,特别是双键位置和支链分布。
· 理解氧化反应在有机合成中的应用(如减短碳链、引入含氧官能团)。
· 掌握碳原子守恒在产物推断中的运用。
· 将氧化产物按碳原子数拆分,还原为烯烃中双键两侧的片段。
· 注意多个双键同时氧化时,产物种类与碳骨架的关系。
· 结合分子式和不饱和度,判断烯烃中双键的数量及位置。
· 对于复杂分子,可先写出可能的碳骨架,再逐一验证氧化产物匹配度。
10.(24-25高二下·山西·期末)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮,例如:(丙酮)。分子式为的烯烃M被酸性高锰酸钾溶液氧化后,仅生成丙二酸()和2-丁酮()两种含碳化合物,则烯烃M可能的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】酸性 KMnO4对烯键的氧化断裂规律是:双键碳上无氢时生成酮;有1个氢时生成相应的羧酸;有2个氢时则被彻底氧化为CO2。题中分子式为C11H20,生成的两种含碳产物分别是丙二酸(HOOC–CH2–COOH,含3个C)和2丁酮(CH3CH2COCH3,含4个C),根据C原子守恒,生成物为2分子2-丁酮和1分子丙二酸,据此可推断:分子中必含两个双键,其中一个双键的两端各带1个氢,氧化后给出丙二酸;另一个双键的一端带两个烃基(无氢),断裂后才生成酮(即2丁酮)。选项 C 所示的二烯式碳架恰满足上述断裂规律。故选C。
11.(24-25高二下·吉林长春·期中)已知(R、R'、R″代表烷基)
现有分子式为C7H14的某烯烃,它与H2加成后生成2,3-二甲基戊烷,它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮,据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】烯烃与加成后生成2,3-二甲基戊烷,因烯烃与氢气加成不改变碳架结构,说明烯烃本身主链5个碳且有两个相邻的甲基支链,、与H2加成后不会生成2,3-二甲基戊烷,A、B不符合要求;已知碳碳双键两端的碳含有一个氢原子则被氧化变成醛,不含碳原子将变成酮类物质且该烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在下水解得到乙醛()和一种酮,说明烯烃中含CH3CH=、另一个双键碳原子上没有H原子;故选C。
12.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)烯烃或炔烃在酸性高锰酸钾溶液作用下,分子中的不饱和键完全断裂,此法可用于减短碳链。已知:;。现有某烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮则该烯烃的结构简式可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】烯烃与酸性溶液作用后得到的氧化产物有、乙二酸和丙酮,由题给信息可知,烯烃中含、、结构,则烯烃的结构简式为,故选D。
烯烃中双键容易被氧化。其氧化反应较复杂,随烯烃的结构、氧化剂、反应条件和催化剂的不同,氧化产物不同。
(1)酸性KMnO4溶液氧化
烯烃被酸性KMnO4溶液氧化的产物的对应关系:
烯烃被氧化的部分
CH2==
RCH==
氧化产物
CO2
RCOOH
如:RCH==CH2RCOOH+CO2+H2O
(2)臭氧氧化
烯烃经臭氧氧化后,在Zn存在的条件下水解,可得到醛或酮。
如和。
解题规律
考向05 乙炔的实验室制法
· 掌握电石与水反应制乙炔的原理及副产物(H₂S、PH₃等)的来源。
· 理解饱和食盐水代替水的作用(减缓反应速率,便于控制)。
· 能够识别实验装置中各部分的功能(如CuSO₄溶液除杂、排水法收集)。
· 具备实验评价能力,能判断装置是否合理(如启普发生器的适用性)。
· 掌握乙炔的性质验证方法(如与溴水加成、与高锰酸钾氧化)。
· 在装置连接题中,按照“制备→除杂→性质检验→收集”顺序进行判断。
· 注意区分除杂与性质检验试剂的选用原则(如CuSO₄除H₂S,溴水检验不饱和性)。
· 对实验操作的正误判断,需结合反应剧烈程度和气体性质(如密度、溶解性)。
· 理解“逐滴加入”等操作对反应速率的控制意义。
13.(25-26高二上·辽宁沈阳·期末)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.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔的不饱和程度高
D.若改用溴水溶液验证乙炔的性质,则不需要用硫酸铜溶液除杂
【答案】D
【解析】A.电石与水反应非常剧烈,若直接用水反应,会迅速生成大量乙炔,难以控制。使用饱和食盐水可以降低水的浓度,从而减缓反应速率。同时,通过逐滴加入饱和食盐水,可以进一步控制乙炔的生成速率,A正确;B.乙炔分子中含有碳碳三键(C≡C),属于不饱和烃,可以被酸性KMnO4氧化,导致溶液褪色,这表明乙炔具有还原性,B正确;C.乙炔的分子式为C2H2,碳氢个数比为1:1,含碳量较高(=92.3%)。在燃烧时,由于碳不能完全燃烧,会产生大量黑烟。这说明乙炔的不饱和程度较高,符合其结构特点(碳碳三键),C正确;D.实验室制取的乙炔中常混有H2S等还原性气体,H2S可以与溴水发生反应导致溴水褪色,干扰乙炔与溴水的加成反应。因此,即使改用溴水溶液,仍需用硫酸铜溶液除去H2S等杂质。否则,无法准确判断乙炔是否与溴水发生了反应,D错误;故答案选D。
14.(25-26高二上·江苏·阶段练习)实验室常用电石制取乙炔,某兴趣小组利用如图所示装置制取乙炔并验证其性质,下列对装置和试剂的分析合理的是
A.装置甲中用饱和食盐水代替水,可以加快反应速率
B.装置乙中试剂X可选用CuSO4溶液,用于净化乙炔
C.装置丙、丁中均可看到试剂褪色,褪色的原理相同
D.装置戊中可收集到纯净的乙炔
【答案】B
【解析】根据装置甲中的试剂可知,装置甲用于制取乙炔,其反应为;因电石中含有硫、磷等元素,有等杂质产生,装置乙可用于除去等杂质,装置丙、丁用于验证乙炔的性质,据此解题。A.装置甲中用饱和食盐水代替水,目的是减慢反应速率,而非加快,A错误;B.电石中含杂质,与水反应生成等还原性气体,干扰乙炔性质的验证,故采用饱和溶液与等发生反应,从而净化乙炔,B正确;C.装置丙中溴的溶液褪色是乙炔与溴发生加成反应,装置丁中酸性溶液褪色是乙炔被氧化,褪色原理分别为加成反应和氧化反应,不相同,C错误;D.乙炔密度与空气接近,排空气法收集的气体不纯,且未干燥处理,装置戊中无法收集到纯净乙炔,D错误;故选B。
15.(24-25高二下·广东东莞·期末)实验室用电石和饱和食盐水反应制取,按照制备、净化、性质检验、收集的顺序进行实验。下列实验仪器及试剂选用不正确的是
A.制备 B.净化
C.检验不饱和性 D.排水收集
【答案】A
【解析】A.碳化钙和水反应剧烈,一般不采用简易启普发生器制备,另外,本装置应该使用分液漏斗,不能使用长颈漏斗,A错误;B.制备过程中会生成硫化氢等杂质气体,可以用硫酸铜除去,B正确;C.乙炔中含有碳碳三键,可以和溴发生加成,从而使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;D.乙炔难溶于水,可以使用排水法收集,D正确;故选A。
乙炔的实验室制取
(1)药品:电石(CaC2)、饱和食盐水。
(2)反应原理:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
(3)装置:固体+液体不加热制气装置。
(4)收集:排水集气法。
【注意事项】
(1)为有效地控制产生气体的速度,可用饱和食盐水代替水。
饱和食盐水滴到电石的表面上后,水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率。
(2)点燃乙炔前必须检验其纯度。
解题规律
考向06 乙炔及炔烃的结构
· 掌握乙炔的直线形分子结构及碳原子的sp杂化方式。
· 理解σ键和π键的分布规律(三键含1个σ键和2个π键)。
· 能够通过键线式判断分子中原子共线、共面情况。
· 掌握电子式、结构简式的规范书写。
· 能够区分极性分子与非极性分子(如乙炔为非极性分子)。
· 在判断共线原子时,重点关注三键及其直接相连的原子(直线结构)。
· 对于苯乙炔类分子,结合苯环(平面)与三键(直线)综合分析共面原子数。
· 注意饱和碳原子(sp³杂化)的存在会破坏共面性。
· 通过最简式或实验式判断不同烃之间的关系(如乙炔与聚乙炔实验式相同)。
16.(24-25高二下·宁夏银川·期末)乙炔俗称电石气,在室温下是一种无色、易燃的气体。乙炔气经净化处理后,在氮气气氛中可催化聚合为聚乙炔,下列说法不正确的是
A.CaC2的电子式:
B.乙炔分子是既有σ键和π键也有极性键和非极性键的极性分子
C.乙炔分子的空间填充模型:
D.聚乙炔的结构简式:,相同质量的乙炔和聚乙炔完全燃烧耗氧量相同
【答案】B
【解析】A.是离子化合物,电子式为:,A正确;B.乙炔分子中含有碳碳三键,故乙炔分子是既有σ键又有π键,有C-H极性键和C≡C非极性键,直线形结构,分子中正、负电中心重合,故为非极性分子,B错误;C.乙炔为直线形,其空间填充模型为,C正确;D.聚乙炔的结构简式:,乙炔和聚乙炔的实验式均为CH,相同质量的乙炔和聚乙炔所含C原子和H原子的物质的量相同,则完全燃烧耗氧量相同,D正确;故选B。
17.(24-25高二下·广东茂名·期中)下列关于丙炔()的说法正确的
A.丙炔分子有6个σ键,1个π键 B.丙炔分子中3个碳原子都是杂化
C.丙炔分子中所有原子在同一直线上 D.丙炔能和加成
【答案】D
【解析】A.单键都是σ键,而三键是由1个σ键和2个π键构成的,丙炔分子中有6个σ键(3个C-H、2个C-C单键、1个三键中的σ键),但三键含2个π键,而非1个,故A错误;B.丙炔分子中甲基上的碳原子为饱和碳原子,因此是sp3杂化,另外2个碳原子连接碳碳三键,因此是sp杂化,故B错误;C.由于碳碳三键是直线型结构,所以丙炔分子中有4个原子在同一直线上,仅中间和右侧的碳及相连的H共线,左侧甲基上的碳原子及H原子呈四面体结构,不在直线上,故C错误;D.1mol丙炔的三键可与2mol H2完全加成生成丙烷,故D正确;故答案选D。
18.(24-25高二下·河北衡水·期末)某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该物质分子中所有碳原子可能共平面
B.该物质分子中一定有6个原子共直线
C.该物质分子中最多有20个原子共平面
D.该物质与酸性高锰酸钾溶液反应可以生成苯甲酸
【答案】A
【解析】A.该有机物结构中存在饱和碳原子(四面体空间结构),如图带星号碳原子,故分子中所有碳原子不可能共平面,A错误;B.碳碳三键是直线形结构,苯对位上的碳原子以及与碳原子相连的H原子共线,故该有机物分子中一定有6个原子共直线,如图,B正确;C.苯和碳碳双键是平面结构、碳碳三键是直线形,饱和碳原子是四面体结构,该分子中共平面的原子最多有20个,C正确;D.分子中碳碳三键与苯环相连,故有机物与酸性高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸,D正确;故答案选A。
19.(24-25高二下·吉林四平·期中)下列关于烷烃、炔烃及烯烃的说法中正确的是
A.中所有原子可能共平面
B.分子存在顺反异构体
C.沸点:正戊烷<异戊烷<新戊烷
D.有机物中最多有4个碳原子位于同一条直线
【答案】A
【解析】A.1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)中,双键为平面结构,单键可旋转,所有原子可能共平面,A正确;B.顺反异构要求双键两端的每个碳原子连接不同基团,CH2=CHCH2CH2CH3(1-戊烯)中,双键左侧碳连有两个H,右侧碳连一个H和一个CH2CH2CH3,不满足顺反异构条件,B错误;C.烷烃沸点随支链增多而降低,正戊烷(无支链)沸点最高,异戊烷(一个支链)次之,新戊烷(支链最多)最低,故顺序应为:正戊烷>异戊烷>新戊烷,C错误;D.HC≡C-CH=CH2中,乙炔是直线形结构,乙烯是平面形结构,单键可旋转,因此最多有3个碳原子共直线(HC≡C-CH=CH2中乙从左到右前3个碳共线),而非4个,D错误;故选A。
(1)乙炔的结构
乙炔的结构特点:乙炔分子为直线形结构,相邻两个键之间的夹角为180°。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,碳原子与碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接。
(2)炔烃的结构
除乙炔外,碳原子的杂化方式为sp、sp3;碳碳三键两端的碳原子以及与之直接连接的两个原子共线。
解题规律
考向07 炔烃的性质
· 掌握炔烃的加成反应(与Br₂、H₂、HX等)及其计量关系。
· 理解炔烃与烯烃在性质上的异同(如都能使高锰酸钾褪色,但反应机理不同)。
· 能够通过实验现象(如燃烧冒黑烟)推断炔烃的不饱和程度。
· 掌握杂质气体(如H₂S)对性质验证实验的干扰及去除方法。
· 能够根据加成产物结构推断炔烃的原始结构。
· 在性质验证题中,注意区分加成反应与氧化反应的现象差异。
· 对于计量关系题,结合官能团数量计算消耗试剂的量(如1 mol三键最多与2 mol H₂加成)。
· 在结构推断题中,根据加成后溴原子的分布位置反推三键位置。
· 注意燃烧现象与碳含量的关系:含碳量越高,冒烟越浓。
20.(24-25高二下·四川遂宁·期中)某种有机物的结构如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A.与苯互为同系物
B.不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.一个该分子中共平面的原子数目最多为14
D.1 mol该物质最多可以消耗5 mol H2
【答案】D
【解析】A.不仅含有苯环,还含有碳碳三键,与苯的结构不相似,二者不互为同系物,A不正确;B.分子中,苯环上不仅含有侧链(-CH3),还含有碳碳三键,它们都能使酸性KMnO4溶液褪色,B不正确;C.依据苯和乙炔的结构,苯乙炔分子中所有原子一定共平面,-CH3的3个H原子中,还有1个H原子可能与苯环共平面,所以一个该分子中共平面的原子数目最多为15,C不正确;D.苯、碳碳三键都能与H2发生加成反应,则1 mol该物质最多可以消耗5 mol H2,D正确;故选D。
21.(24-25高二下·辽宁·期末)某同学设计如图所示装置制备少量乙炔并探究其性质,下列说法错误的是
A.溴的四氯化碳溶液褪色是因为乙炔发生了加成反应
B.酸性溶液褪色说明乙炔具有还原性
C.点燃导管口的气体,能观察到火焰明亮且有大量黑烟
D.为了使实验更加严谨,应用饱和食盐水替代饱和硫酸铜溶液
【答案】D
【解析】电石与水反应制备乙炔,通常混有等杂质,滴加饱和硫酸铜溶液能除去H2S;乙炔能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使其褪色。A.根据分析,乙炔能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色,A正确;B.根据分析,乙炔能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使其褪色,乙炔表现还原性,B正确;C.乙炔中碳元素的质量分数很大,燃烧时火焰明亮且有大量黑烟,C正确;D.若用饱和食盐水替代饱和硫酸铜溶液,会有等杂质干扰实验,D错误;故选D。
22.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)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.能使酸性溶液褪色
C.能与溴发生物质的量之比为的加成反应
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
【解析】A.分子式为的烃含碳量较高,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。
烷烃
烯烃
炔烃
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
代表物
CH4
CH2==CH2
CH≡CH
结构特点
全部单键;饱和链烃
含碳碳双键;不饱和链烃
含碳碳三键;不饱和链烃
化学性质
取代反应
光照卤代
-
-
加成反应
-
能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
氧化反应
燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,伴有黑烟
燃烧火焰很明亮,伴有浓烈的黑烟
不与酸性KMnO4反应
能使酸性KMnO4溶液褪色
加聚反应
-
能发生
鉴别
溴水和酸性KMnO4溶液均不褪色
溴水和酸性KMnO4溶液均褪色
解题规律
考向08 烃燃烧规律
· 掌握烃类燃烧的化学方程式及耗氧量计算方法。
· 理解等质量或等物质的量下烃的耗氧量比较规律(如氢碳比越大,耗氧越多)。
· 能够根据燃烧产物(CO₂、H₂O)的量反推混合烃的组成。
· 掌握平均分子式、平均值法在混合烃推断中的应用。
· 理解燃烧前后压强变化与反应前后气体物质的量变化的关系。
· 在耗氧量比较题中,可将烃变形为CxHy→(CHy/x)x,通过y/x值判断。
· 在混合烃推断题中,先根据H₂O质量求H质量,再结合总质量求C质量,得出平均分子式。
· 利用碳原子平均数判断混合烃中是否含甲烷(CH₄),利用氢原子平均数判断另一组分的氢原子数。
· 注意温度对水状态的影响(100℃以上水为气体),进而判断压强变化。
23.(24-25高二下·天津·期中)由C2H2、C2H4、C2H6组成的混合物28g,在足量的氧气中燃烧,生成36g 和一定质量的CO2,混合物中C2H2、C2H4、C2H6的分子个数比可能为
A.1∶32∶3 B.2∶2∶3 C.3∶2∶1 D.2∶3∶2
【答案】D
【解析】乙炔(C2H2)、乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)在足量的氧气中燃烧,产物为水和二氧化碳,水中氢元素的质量为混合物中氢元素的质量,二氧化碳中碳元素的质量为混合物中碳元素的质量,故:36gH2O中氢元素质量为:36g×=4g;28g混合物中碳元素的质量为:28g﹣4g=24g;故混合物中碳氢原子个数比为:=1:2;乙烯中碳氢原子个数比已经是1:2,所以与之无关,只要乙炔和乙烷的分子个数比相同就可以了,故选D。
24.(24-25高二下·安徽安庆·期中)两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,下列有关混合气体的说法正确的是
A.该混合气体中一定含有乙烯
B.该混合气体可以由甲烷和乙炔组成
C.若混合气体由和组成,则其体积比为1:3
D.在条件下,混合气体与氧气混合,总混合气体燃烧前后压强不变
【答案】D
【解析】由图可知,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数为4,碳原子数大于1.6,不超过4,据此判断。A.由分析可知,混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,可能含有乙烯(CH2=CH2)或丙炔(CH3C≡CH)等,A错误;B.乙炔的分子式为C2H2,其中氢原子数为2,小于4,不可能含有C2H2,B错误;C.相同条件下气体的体积比等于气体的物质的量之比。若混合气体由和组成组成,设甲烷的物质的量为x,乙烯的物质的量为y,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据平均C原子数目可知,整理得x:y=2:3,C错误;D.在110℃条件下生成的水为气体,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,H原子数为4,燃烧前后压强不变,D正确;故选D。
25.(24-25高二下·上海·期末)下列各组物质中当总质量一定时,不论按何种比例混合,充分燃烧后,生成水的质量为一常量,且生成CO2质量也为一定值的是
A.甲醛、乙醇、乙二醇 B.苯、苯酚、苯乙烯
C.乙炔、苯、苯乙烯 D.甲烷、乙烷、乙烯
【答案】C
【解析】根据无论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,生成水的质量为一常量,且生成CO2质量也为一定值,则说明混合物各组分分子中C的质量分数相等、H的质量分数相等。A.甲醛(CH2O)相对分子质量为30、乙醇(C2H6O)的相对分子质量为46、乙二醇()的相对分子质量为62,甲醛、乙醇、乙二醇中碳元素的质量分数、氢元素的质量分数均不相等,A错误;B. 苯()的相对分子质量为78、苯酚()的相对分子质量为94、苯乙烯()的相对分子质量为104,苯和苯乙烯所含碳元素的质量分数、氢元素的质量分数相等,但是两者和苯酚所含碳元素的质量分数、氢元素的质量分数不相等,B错误;C.乙炔(C2H2)的相对分子质量为26,苯()的相对分子质量为78、苯乙烯()的相对分子质量为104,三者最简式均为CH,则所含碳元素的质量分数、氢元素的质量分数相等,C正确;D.甲烷(CH4)相对分子质量为16、乙烷(C2H6)相对分子质量为30、乙烯(C2H4)的相对分子质量为28,三者所含碳元素的质量分数、氢元素的质量分数均不相等, D错误;答案选C。
26.(15-16高三上·河北张家口·月考)某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】链状烷烃分子式通式为,在氧气中充分燃烧的化学方程式为。由题可知,该烃燃烧消耗的物质的量为,可得,解得,烷烃分子式为。A.的分子式为,分子中含有4种不同化学环境的H,其一氯代物有4种,故A正确;B.的分子式为,故B错误;C.的分子式为,故C错误;D.的分子式为,分子中含有3种不同化学环境的H,其一氯代物有3种,故D错误;故答案为:A。
27.(23-24高二上·上海·期中)等物质的量的下列烃完全燃烧,耗氧量最大的是
A.CH4 B.C2H6 C.C2H4 D.C3H4
【答案】D
【解析】A.1mol CH4的耗氧量为(1+1)mol=2mol;B.1mol C2H6的耗氧量为(2+1.5)mol=3.5mol;C.1mol C2H4的耗氧量为(2+1)mol=3mol;D.1mol C3H4的耗氧量为(3+1)mol=4mol;故选D。
28.(23-24高二下·上海嘉定·期中)等质量的下列物质在中氧气中完全燃烧,耗氧量最小的是
A.环丙烷 B.乙炔 C.丁二烯 D.甲苯
【答案】B
【解析】由于每4g氢消耗32g氧气,每12g碳消耗32g氧气,所以等质量的烃耗氧量大小取决于烃中氢和碳的个数比,比值越大消耗的氧气越多;A环丙烷的分子式是C3H6,氢和碳的个数比为2∶1;B乙炔的分子式是C2H2,氢和碳的个数比为1∶1;C丁二烯的分子式是C4H6,氢和碳的个数比为3∶2;D甲苯的分子式是C7H8,氢和碳的个数比为8∶7;故等质量的烃消耗氧气由大到小的是ACDB,耗氧量最小的是乙炔;故答案为B。
一、烃燃烧前后气体体积的变化情况
气态烃(CxHy)燃烧的通式为
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x+ x
1.燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态:
ΔV=V后-V前=-1
2.燃烧后温度低于100℃,即水为液态:
ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,总体积一定减小。
3.气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
二、烃燃烧时耗氧量的计算
1.等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律:
(1)耗O2量取决于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧气越多。
(2)产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多。
(3)产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多。
(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧:只要各组分每摩尔物质耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值;只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。
2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:
(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。
(2)总质量一定的混合烃的燃烧:含氢质量分数相等,完全燃烧生成水的量保持不变;含碳质量分数相等,完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物),无论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧耗氧量为定值,产生的CO2和H2O的量总是一个定值。
【特别提醒】在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时,要注意条件,如“等物质的量”“等质量”“温度大于100 ℃”等。
解题规律
1 x+ x
1.燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态:
ΔV=V后-V前=-1
2.燃烧后温度低于100℃,即水为液态:
ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-1-<0,总体积一定减小。
3.气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关,与碳原子数无关。
二、烃燃烧时耗氧量的计算
1.等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律:
(1)耗O2量取决于(x+y/4),(x+y/4)越大,消耗氧气越多。
(2)产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多。
(3)产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多。
(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧:只要各组分每摩尔物质耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值;只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。
2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:
(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值,此值越大,耗氧量越多。
(2)总质量一定的混合烃的燃烧:含氢质量分数相等,完全燃烧生成水的量保持不变;含碳质量分数相等,完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。
(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物),无论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧耗氧量为定值,产生的CO2和H2O的量总是一个定值。
【特别提醒】在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时,要注意条件,如“等物质的量”“等质量”“温度大于100 ℃”等。
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