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第8周·周末作业 从化石燃料中获取有机化合物
一、选择题
1.有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。下列材料属于天然有机高分子材料的是( )
A.棉花 B.塑料
C.合成橡胶 D.合成纤维
2.下列说法不正确的是( )
A.CH2===CHCH3+Cl2500 ℃,
CH2===CHCH2Cl+HCl属于取代反应
B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,是因为乙烯和溴发生了加成反应
C.光照下,等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的产物只有CH3Cl
D.乙烯一定条件下可以发生加聚反应生成聚乙烯
3.化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法错误的是( )
A.乙烯可用作植物生长调节剂
B.橡胶硫化的过程中发生了化学变化
C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
D.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.光催化甲烷无氧转化为乙烷受到了学术界和工业的广泛关注,其反应式可以表示为2CH4C2H6+H2。下列说法错误的是( )
A.C2H4与H2可以发生加成反应得到C2H6
B.C2H4和C2H6都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.戊烷是甲烷的同系物,戊烷有三种同分异构体
D.一定条件下,甲烷与氯气发生取代反应得到一氯甲烷
5.(2025·陕西榆林期中)某课外活动小组设计以下装置除去乙烷(C2H6)中混有的少量C2H4,试剂a、b依次是( )
A.NaOH溶液、碱石灰
B.浓硫酸、CaCl2
C.酸性KMnO4溶液、碱石灰
D.酸性KMnO4溶液、P2O5
6.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.甲烷中混有杂质乙烯,可用酸性高锰酸钾溶液除杂
B.和互为同系物
C.丙烯(CH2===CH—CH3)中所有原子一定共面
D.因为二氯甲烷没有同分异构体,所以甲烷为正四面体结构
7.(2025·四川南充期中)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.丙烯在空气中燃烧伴有黑烟
B.丙烯与溴加成的产物是CH2Br—CH2—CH2Br
C.丙烯可以发生加聚反应生成聚丙烯
D.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.(2025·上海闵行区期末)乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:
将乙烯通入含NaCl、NaI、Br2的水溶液中充分反应,则产物不含( )
A.ClCH2CH2I B.BrCH2CH2Br
C.BrCH2CH2I D.BrCH2CH2Cl
9.某实验小组为了探究乙烯的性质,设计了如图所示的实验装置。下列叙述错误的是( )
A.温度需要控制在170 ℃
B.点燃具支试管Ⅱ试管处排出的尾气可以观察到明亮蓝色的火焰
C.该实验可以观察到4和5处颜色逐渐褪去
D.3的作用是防止二氧化硫干扰实验
10.2025年4月24日神舟二十号载人飞船发射圆满成功,它标志着中国在载人航天领域的持续进步和发展。下列对所用材料认识错误的是( )
A.用于飞船外壳的铝合金属于金属材料
B.用于防热结构件的高强纱主要是玻璃纤维纱,玻璃纤维属于无机非金属材料
C.用于太空服制作的特种橡胶,属于天然高分子材料
D.用于发动机的耐烧蚀树脂具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,属于有机高分子材料
二、非选择题
11.(16分)有机化合物的组成、结构、性质及转化是学习有机化学的必备知识。
(1)丙烯(CH3CH===CH2)是一种重要的化工原料,丙烷在无氧条件下经催化脱氢可制得丙烯,其反应为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)。反应历程如图所示。
①丙烯属于 (填“饱和烃”或“不饱和烃”)。
②依据历程图分析该脱氢过程中可能会产生的有机副产物为 (填分子式)。
(2)丙烯(CH3CH===CH2)在一定条件下有如图所示的转化关系:
①丙烯与Br2的CCl4溶液反应生成A的化学方程式为 。
②B可能的结构简式为 。
③C的一氯代物有 种。
④高分子材料D的结构简式为 ,合成D的反应类型是 。
(3)在有氧、加热条件下,丙烯经催化可将氮氧化物转化为对环境友好的物质。若参加反应的丙烯与NO的物质的量之比为1∶2,则该反应的化学方程式为 。
12.(18分)(2025·四川达州阶段练习)Ⅰ.下列各组物质:
A.
B.O3与O2
C.35Cl与37Cl
D.C2H4与C2H6
E.正丁烷与异戊烷
F.(CH3)2CHCH(CH3)2与(CH3)2CH(CH2)2CH3
G.
(1)属于同系物的是 (填字母,下同),属于同一物质的是 ,属于同素异形体的是 ,属于同分异构体的是 。
Ⅱ.乙烯是石油化工的重要基本原料。根据下述装置回答问题:
(2)乙烯的电子式为 。
(3)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。A中发生反应的化学方程式为 。
(4)试管C中观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是 。
(5)丙烯(CH2===CH—CH3)与乙烯互为同系物,该分子中最多 个原子共面,写出丙烯在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式 。
第8周·周末作业
1.选A 棉花的成分为纤维素,属于天然有机高分子材料,故A正确;塑料为高聚物,属于有机合成高分子材料,故B错误;合成橡胶属于有机合成高分子材料,故C错误;合成纤维属于有机合成高分子材料,故D错误。
2.选C CH2CHCH3与氯气反应,氯气分子中的一个氯原子取代了甲基上的一个氢原子,并且CC没有发生改变,所以是取代反应,A正确;乙烯与溴单质发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,B正确;光照下,等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的产物除了一氯甲烷以外,还可以生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢气体,C错误;乙烯在一定条件下可以发生加聚反应生成聚乙烯,方程式为nCH2CH2CH2—CH2,D正确。
3.选C 乙烯能促进植物生长,可用作植物生长调节剂,A正确;橡胶硫化过程就是橡胶分子互相交联成为网状结构的过程,发生了化学变化,B正确;高分子材料中的有机物分子也可形成网状结构,C错误;聚异戊二烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
4.选B 乙烯(C2H4)与氢气(H2)在催化剂作用下可发生加成反应生成乙烷(C2H6),A正确;乙烯(C2H4)因含双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但乙烷(C2H6)为饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;戊烷(C5H12)与甲烷(CH4)均为烷烃,属于同系物,戊烷有三种同分异构体(正戊烷、异戊烷、新戊烷),C正确;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应能得到一氯甲烷,D正确。
5.选C NaOH溶液、碱石灰不能吸收乙烯,A错误;浓硫酸、CaCl2不能吸收乙烯,B错误;酸性高锰酸钾溶液虽然可以氧化乙烯,但会生成二氧化碳,碱石灰可吸收二氧化碳,C正确;酸性高锰酸钾溶液虽然可以氧化乙烯,但会生成二氧化碳,P2O5不与二氧化碳反应,不能吸收,D错误。
6.选D 乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,甲烷中混有杂质乙烯,若用酸性高锰酸钾溶液除杂,则会引入新杂质二氧化碳,故A错误;中含有碳碳双键,中不含碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,故B错误;丙烯(CH2CH—CH3)中含有甲基,甲基中C原子为sp3杂化,所有原子不可能共面,故C错误;甲烷是正四面体结构,四个氢原子对称分布,当两个氢被两个氯取代时,无论取代哪两个位置的氢原子,通过旋转正四面体得到的结构均完全相同,因此二氯甲烷没有同分异构体,如果甲烷是正方形的平面结构,则CH2Cl2有两种结构,故D正确。
7.选B 丙烯中含碳量较高,燃烧伴有黑烟,A正确;丙烯含有碳碳双键,与溴发生加成反应时产物是CH2Br—CHBr—CH3,B错误;丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下,可以发生加聚反应得到聚丙烯,其结构简式是,C正确;丙烯中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
8.选A 由反应机理可知,①生成,结合溶液中阴离子生成产物,而NaCl、NaI、Br2的水溶液中阴离子含有Cl-、I-、Br-,故可以生成BrCH2CH2Br、BrCH2CH2I、BrCH2CH2Cl,不会生成ClCH2CH2I;故选A。
9.选B 乙醇发生消去反应制备乙烯需迅速升温至170 ℃,温度140 ℃会生成副产物乙醚,A正确;尾气为未反应的乙烯,乙烯在空气中燃烧,火焰明亮且伴有黑烟,B错误;乙烯可以与溴水发生加成反应、与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使二者颜色逐渐褪去,C正确;酒精脱水后的炭能与浓硫酸发生氧化还原反应,从而产生二氧化硫干扰乙烯性质的检验,3中的氢氧化钠溶液可以吸收乙烯中混有的二氧化硫气体,D正确。
10.选C 用于飞船外壳的铝合金,属于金属材料,A正确;玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高,B正确;特种橡胶属于人工合成的有机高分子材料,C错误;耐烧蚀树脂属于有机高分子材料,D正确。
11.解析:丙烯分子中含有碳碳双键,丙烯和水加成生成羟基得到B可能为CH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH,丙烯和氢气加成生成C为丙烷,丙烯发生加聚反应生成高聚物D为,丙烯和溴单质加成生成A为。(1)①丙烯分子中含有碳碳双键,属于不饱和烃。②依据历程图分析该脱氢过程中会形成·C3H7中间体,2个中间体可能会结合而产生有机副产物为C6H14;(2)①丙烯含碳碳双键,与Br2的CCl4溶液反应生成,化学方程式为。
②丙烯和水加成生成羟基得到B可能为CH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH。③C为丙烷,分子结构对称,含有2种氢,则其一氯代物有2种。④由分析,高分子材料D的结构简式为,合成D的反应类型是加聚反应;(3)在有氧、加热条件下,丙烯经催化可将氮氧化物转化为对环境友好的物质,结合质量守恒,则氮氧化物转化为氮气和水、丙烯转化为二氧化碳和水,若参加反应的丙烯与NO的物质的量之比为1∶2,结合质量守恒,反应为2CH3CHCH2+4NO+7O26CO2+2N2+6H2O。
答案:(1)①不饱和烃 ②C6H14
(2)①
②CH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH ③2
④ 加聚反应(或加成聚合反应、聚合反应)
(3)2CH3CHCH2+4NO+7O26CO2+2N2+6H2O
12.解析:(1)同系物结构相同,分子式相差一个或若干个CH2,则属于同系物的有E;同一物质的分子式、结构均相同,则属于同一种物质的为AG;同素异形体是由同种元素形成的不同种单质,则属于同素异形体的有B;同分异构体的分子式相同,结构不同,则属于同分异构体的有F;(2)乙烯的结构简式为CH2CH2,其电子式为H︰︰︰︰H;(3)乙烯与Br2发生加成反应生成1,2⁃二溴乙烷,化学方程式为CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br;(4)试管C中观察到酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是乙烯和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应导致酸性高锰酸钾溶液褪色;(5)丙烯(CH2CH—CH3)与乙烯互为同系物,该分子中与碳碳双键相连的原子以及甲基中1个氢原子共平面,即最多7个原子共平面;丙烯在一定条件下生成聚丙烯的化学方程式为nCH2CH—CH3。
答案:(1)E AG B F (2)H︰︰︰︰H
(3)CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
(4)乙烯和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应导致酸性高锰酸钾溶液褪色
(5)7 nCH2CH—CH3
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