内容正文:
课时跟踪检测(十九) 石油裂解与乙烯
一、选择题
1.下列有关乙烯的说法正确的是 ( )
A.乙烯的分子式可以写成(CH2)2
B.乙烯的结构式为
C.乙烯分子中所有原子在同一平面内
D.乙烯的最简式为CH—CH
2.现有a、b、c三种碳氢化合物,其球棍模型如图:
下列有关说法错误的是 ( )
A.分子中所有原子共平面的只有b
B.a和c分子结构相似,互为同系物
C.b分子的结构简式为
D.b分子中含有,c分子中所有的共价键都为单键
3.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
4.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是 ( )
A.乙烯完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等
B.乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2
C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,且1 mol CH2CH2完全加成需要消耗1 mol Br2
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
5.下列反应中属于加成反应的是 ( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将四氯化碳滴入碘水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴水褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
6.(2025·宜春市靖安中学月考)下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是 ( )
A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上,乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为平面结构,乙烷分子为立体结构
7.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
8.下列说法正确的是 ( )
A.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,但原理相同
B.甲烷与氯气在光照条件下发生的反应和乙烯与溴水的反应都是加成反应
C.乙烯有双键,能发生加聚反应,得到的聚乙烯不能发生加成反应
D.乙烯与环丁烷()分子组成上相差2个CH2原子团,因此互为同系物
9.下列操作中,既可以鉴别甲烷和乙烯,又可以除去甲烷中混有的少量乙烯的是 ( )
A.气体通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶
B.气体通过盛有足量溴水的洗气瓶
C.气体通过盛有足量蒸馏水的洗气瓶
D.在一定条件下通入HCl气体
10.将CH4和C2H4的混合气体15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7 g,则混合气体中CH4和C2H4的体积比为 ( )
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
11.链状烯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:
烯烃被氧化的部位
CH2
RCH
对应的氧化产物
CO2
RCOOH
某烯烃与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有乙二酸(HOOC—COOH),则该烯烃的结构简式可能是 ( )
A.
B.CH2CH—CH2—CHCH2
C.CH2CH—CHCHCH2CH3
D.
二、非选择题
12.(11分)下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯并检验其性质的实验,完成下列问题。
(1)A中碎瓷片的作用是 。
(2)乙烯的电子式为 ,乙烯的空间结构为 。
(3)试管B中现象为 ,反应类型为 ,试管C中现象为 ,反应的化学方程式为 ,
反应类型为 。
(4)运输水果时,为了吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟腐烂,常将浸泡有 溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。
13.(12分)(2025·丰城市东煌学校月考)已知:某物质的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答:
(1)该物质的结构式为 。
(2)若将该物质通入溴的四氯化碳溶液中,反应的化学方程式为 。
(3)等物质的量的下列烃完全燃烧,消耗氧气的物质的量最多的是 (填序号)。
①C3H8 ②C4H6 ③C5H12 ④C6H6
(4)在一定条件下,该物质能与水反应生成有机物A。A的结构简式是 ,其反应类型是 (填“取代”或“加成”)反应。
(5)下列化学反应原理相同的是 (填序号)。
①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色
14.(14分)(2025·安徽省新高中创新联盟)乙烯是石油化工的基本原料,其产量可以衡量一个国家石油化学工业的发展水平。工业上常用裂解石油分馏产物获得,某同学利用裂解石蜡油(主要成分正二十二烷和正二十八烷)设计实验制取部分烯烃(乙烯、丙烯等),实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)写出正二十二烷的分子式: 。
(2)下列关于乙烯的说法正确的是 (填字母)。
A.乙烯为不饱和烃
B.乙烯在空气中燃烧火焰明亮并伴有黑烟
C.除去乙烷中混有的乙烯,可在催化剂加热条件下向混合气中通入过量氢气
(3)装置B中的实验现象为 ,乙烯与装置B中溶液发生反应的化学方程式为 。
(4)装置D中澄清石灰水变浑浊,说明酸性高锰酸钾溶液可以将乙烯氧化为 (填分子式)。
(5)乙烯的同系物丙烯(CH3—CHCH2)也是一种生产塑料的重要原料,写出丙烯与水发生加成反应的化学方程式:
。
课时跟踪检测(十九)
1.选C 乙烯的分子式为C2H4,最简式为CH2,结构式为,故选C项。
2.选C 因为a、b、c三种分子都为碳氢化合物,由三种物质的球棍模型可知,a为甲烷,b为乙烯,c为乙烷,据碳原子成键特点,CH4和CH3CH3分子均为空间结构,乙烯分子中六个原子共平面,其结构简式为CH2CH2,故C错误。
3.选C 二者燃烧时现象不相同,故A错误;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错误;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错误。
4.选C 乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等,说明碳、氢原子个数比为1∶2,不能证明碳碳双键的存在,A、B错误;加成反应是不饱和烃的特征反应,1 mol CH2CH2完全加成需要消耗1 mol Br2,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C正确;使酸性高锰酸钾溶液褪色不能定量地说明乙烯分子中只含有一个碳碳双键,D错误。
5.选C 乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应,A不符合题意;碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,将四氯化碳滴入碘水中,四氯化碳能萃取碘水中的碘,振荡后水层接近无色,发生物理变化,B不符合题意;乙烯使溴水褪色,发生加成反应,C符合题意;甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失,发生取代反应,D不符合题意。
6.选C 乙烯中含有不饱和键碳碳双键,是不饱和烃,乙烷中不含不饱和键是饱和烃,故A正确;根据两点共线原理,所以乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上,乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上,故B正确;乙烯分子中碳碳双键键能小于乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,故C错误;甲烷是正四面体结构,乙烷与甲烷类似,所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上,乙烯中碳碳双键为平面结构,与之相连的所有原子与碳碳双键共面,所以乙烯所有原子都处在同一平面上,故D正确。
7.选D ①和② C2H4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同时生成H2O,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均正确。
8.选C 乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,原理不相同,A错误;甲烷与氯气在光照条件下发生的是取代反应,乙烯与溴的反应是加成反应,B错误;乙烯有碳碳双键,能发生加聚反应,得到的聚乙烯中不含有双键,不能发生加成反应,C正确;乙烯与环丁烷()结构不同,乙烯中有碳碳双键,环丁烷是环状结构,二者不互为同系物,D错误。
9.选B A项,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,最终乙烯被氧化成二氧化碳和水,生成的二氧化碳气体又混在甲烷气体中,所以不能用此法来除去甲烷中混有的少量乙烯,错误;B项,乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,加成产物1,2⁃二溴乙烷为液体,所以既能用溴水鉴别甲烷和乙烯,又能用溴水除去甲烷中混有的少量乙烯,正确;C项,用水洗的方法不能鉴别甲烷和乙烯,因为二者都难溶于水,常温条件下二者都不和水反应,也不能除去甲烷中的乙烯,错误;D项,甲烷与HCl不反应,乙烯在一定条件下可与HCl反应生成氯乙烷,但该反应无明显现象且较难进行,通入HCl的量也不易控制,所以不能用此法鉴别和除杂,错误。
10.选B 甲烷不能与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯的物质的量为=0.25 mol,则甲烷的物质的量为=0.5 mol,相同条件下气体体积比等于其物质的量之比,即CH4与C2H4的体积比为2∶1。
11.选C 与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2和,A不符合题意;CH2==CH—CH2—CH==CH2与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2和HOOCCH2COOH,B不符合题意;
CH2==CH—CH==CHCH2CH3与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2,HOOCCOOH和CH3CH2COOH,C符合题意; 与酸性KMnO4溶液作用后得到的氧化产物有CO2, 和CH3COOH,D不符合题意。
12.解析:(1)由题意,石蜡油在炽热碎瓷片作用下产生乙烯,可知其作用主要是作催化剂,加快反应速率。(2)乙烯分子中含碳碳双键,电子式为H︰︰︰︰H,为平面结构。(3)乙烯和酸性KMnO4溶液反应,溶液褪色,发生了氧化反应,乙烯和溴反应发生了加成反应。(4)酸性KMnO4溶液可以吸收乙烯,同时产生CO2气体,故可以防止水果早熟腐烂。
答案:(1)做催化剂 (2)H︰︰︰︰H 平面结构 (3)酸性KMnO4溶液褪色 氧化反应 溴的四氯化碳溶液褪色 加成反应
(4)酸性高锰酸钾
13.解析:乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,故该物质为乙烯。(1)乙烯分子中存在碳碳双键,乙烯的结构式为。(2)乙烯中含有碳碳双键,性质较活泼,能和溴发生加成反应:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。(3)烃燃烧通式为CxHy+O2xCO2+H2O,结合化学式可知,等物质的量的几种烃完全燃烧时,消耗氧气的物质的量最多的是C5H12。(4)在一定条件下,乙烯能与水发生加成反应生成乙醇,乙醇的结构简式为CH3CH2OH。(5)①乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的原因是溴和乙烯发生了加成反应,乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是乙烯和高锰酸钾发生了氧化反应,所以反应原理不同,故错误;②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是二氧化硫和溴水或高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色,所以反应原理相同,故正确;③SO2使品红溶液褪色的原因是二氧化硫和有色物质生成了无色物质而褪色,二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,使溶液的碱性降低而褪色,所以原理不同,故错误。
答案:(1)
(2)CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
(3)③ (4)CH3CH2OH 加成 (5)②
14.解析:石蜡油为烃的混合物,高温分解生成不饱和烃如丙烯、乙烯,经过溴的四氯化碳溶液发生加成反应,经过酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,经过澄清石灰水检验二氧化碳,最后用排水法收集尾气。
(1)链状烷烃的通式为CnH2n+2,正二十二烷的分子式为C22H46。
(2)乙烯中含有碳碳双键,为不饱和烃,A项正确;乙烯在空气中燃烧火焰明亮并伴有黑烟,B项正确;通入过量氢气引入新杂质,C项错误。
(3)生成乙烯、丙烯,含有碳碳双键的有机物与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色。反应的化学方程式为CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。
(4)能使澄清石灰水变浑浊,说明气体为CO2或SO2,根据元素守恒,只能是CO2。
(5)丙烯与水发生加成反应的化学方程式:
CH3CHCH2+H2OCH3CH2CH2OH
(或CH3CHCH2+H2O)。
答案:(1)C22H46 (2)AB
(3)溴的四氯化碳溶液褪色
CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
(4)CO2 (5)CH3CHCH2+H2O
CH3CH2CH2OH(或CH3CHCH2+H2O
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