内容正文:
第7周·周末作业 乙烯与有机高分子材料
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.CH2CHCH3+Cl2
CH2CHCH2Cl+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(CH2CH—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(CH2CH—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:
①CH2CH2+Br2+Br-
②+Br-BrCH2CH2Br
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.下列说法不正确的是 ( )
A.甲烷分子空间填充模型是
B.乙烯分子的球棍模型为
C.乙烷可以和溴的四氯化碳溶液发生加成反应
D.乙烯和环丙烷()不属于同系物
10.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
二、非选择题
11.(14分)在炽热条件下,石蜡油分解可以产生乙烯,某同学设计实验探究乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示。请回答下列问题:
(1)乙烯的结构简式为 。
(2)C装置中可观察到的现象是 。
(3)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。本实验能证明这一点的实验现象 。
(4)通过上述实验探究,检验甲烷和乙烯的方法是 (填字母,下同),除去甲烷中乙烯的方法是 。
A.气体通入水中
B.气体通过盛溴水的洗气瓶
C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
(5)丙烯(CH2CHCH3)与乙烯具有相似的化学性质。
①丙烯与溴的加成反应的方程式为 。
②在一定条件下丙烯与H2O的加成产物可能为 、 。
(6)实验室制取的乙烯中常混有少量的SO2,有人设计如图实验装置以证明上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。
①图中a、b、c、d装置盛放的试剂依次是 (填字母)。
A.品红溶液 B.NaOH溶液
C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
②能说明混合气体中含有乙烯的现象是 。
12.(14分)Ⅰ.下列各组物质:
A.和
B.O3与O2
C.35Cl与37Cl
D.C2H4与C2H6
E.正丁烷与异戊烷
F.CHCH与CHCH3
G.与
(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(CH2CH—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7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。
9.选C 甲烷是正四面体结构,C原子位于正四面体几何中心,4个H原子位于正四面体的四个顶点上,结合原子半径:C>H,可知图示为甲烷分子空间填充模型,A正确;乙烯分子式是C2H4,该分子是平面分子,分子中2个C原子形成共价双键,每个C原子再分别与2个H原子形成2个共价单键,结合原子半径:C>H,可知图示为乙烯的球棍模型,B正确;乙烷分子中不含不饱和键,不能和溴发生加成反应,C错误;二者结构不相似,因此它们不能互为同系物,D正确。
10.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。
11.解析:由实验装置可知,A中烷烃在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃,B中乙烯与溴发生加成反应,C中乙烯与酸性高锰酸钾发生氧化反应,D中吸收C中生成的二氧化碳,E中利用排水法收集乙烯。(1)乙烯的结构简式为CH2CH2。(2)C中乙烯与酸性高锰酸钾发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)本实验能证明这一点的实验现象为D中澄清石灰水变浑浊。(4)烷烃和溴水、酸性高锰酸钾溶液不反应,甲烷、乙烯和水、氢氧化钠均不反应,乙烯和溴水发生加成反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,则通过上述实验探究,检验甲烷和乙烯的方法是B、C,除去甲烷中乙烯的方法是B,不能用C,会引入杂质二氧化碳。(5)①丙烯与溴的加成反应的方程式为CH2CHCH3+Br2CH2BrCHBrCH3;②在一定条件下丙烯与H2O的加成产物为1⁃丙醇、2⁃丙醇,反应为CH2CHCH3+H2OCH3CHOHCH3或CH2CHCH3+H2OCH2OHCH2CH3,结构式分别为CH2OHCH2CH3、CH3CHOHCH3。(6)二氧化硫的检验用品红溶液,乙烯的检验用酸性高锰酸钾溶液,乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以先检验二氧化硫,然后检验乙烯,在检验乙烯之前用NaOH溶液除去SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,最后用酸性高锰酸钾溶液褪色检验乙烯,以此解答该题。①由以上分析可知装置a用来检验SO2,试管中品红溶液褪色,说明含有SO2,装置b试管装有NaOH溶液除去SO2,装置c试管通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,装置d通过酸性高锰酸钾溶液褪色检验乙烯,故答案为A、B、A、D; ②乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,装置c中的品红溶液不褪色确认SO2已除干净,装置d通过酸性高锰酸钾溶液褪色说明含有乙烯。
答案:(1)CH2CH2 (2)酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)D中澄清石灰水变浑浊 (4)BC B
(5)①CH2+Br2CH2BrCHBrCH3
②CH2OHCH2CH3 CH3CHOHCH3
(6)①A、B、A、D ②装置c中的品红溶液不褪色,装置d中的酸性高锰酸钾溶液褪色
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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