内容正文:
专题06 乙烯与有机高分子化合物
重点一 乙烯的化学性质
1.氧化反应
①可燃性:乙烯在空气中燃烧,产生明亮的火焰并伴有黑烟。
化学方程式为:C2H4+3O22CO2+2H2O。
②与酸性高锰酸钾溶液反应:乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应——加成反应
①实验现象:把乙烯通入溴的四氯化碳溶液(或溴水)中,观察到反应液的橙红色褪去。
②反应方程式:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br(无色,不溶于水)
3.与其他物质的加成反应
①乙烯在一定条件下能与水、氢气、卤化氢(HX)等发生加成反应。写出下列反应的化学方程式:
i.CH2=CH2+H2CH3CH3;
ⅱ.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;
ⅲ.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
3.乙烯的加聚反应:
乙烯自身发生加成聚合反应生成聚乙烯:n CH2=CH2 ,其中,称为链节,n称为聚合度,小分子乙烯称为聚乙烯的单体。
重点二 乙炔的化学性质
1.氧化反应
i.可燃性:乙炔在空气中燃烧,产生明亮的火焰并伴有浓烟。化学方程式为: 2C2H2+5O24CO2+2H2O。
ⅱ.与酸性高锰酸钾溶液反应:乙炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.加成反应:在一定条件下能与水、氢气、溴水(或溴的四氯化碳溶液)、卤化氢(HX)等发生加成反应。化学方程式:CH≡CH+Br2(不足)→CHBr=CHBr;CH≡CH+2Br2(过量)→CHBr2-CHBr2 ;
CH≡CH+HClCH2=CHCl。
重点三 苯的化学性质
1.稳定性
不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
【温馨提示】苯能使溴水褪色,原理为萃取,现象为:溶液分层,上层为橙红色,下层接近无色;
2.可燃性
苯燃烧时会有明亮的火焰,并伴有浓烟产生,这是由于苯分子含碳量高,碳燃烧不充分。
化学方程式:2C6H6+15O212CO2+6H2O。
3.取代反应:
①与硝酸反应——硝化反应:
反应条件:浓硝酸和浓硫酸,50~60℃,化学方程式: +HO-NO2+H2O。
②与Cl2、Br2、硫酸等反应生成一系列生成物。写出下列物质的结构简式:
氯苯: 溴苯: 苯磺酸:
4.加成反应
苯虽然不具有像烯烃一样典型的碳碳双键,但在特定条件下,仍能发生加成反应,在镍作催化剂的条件下,苯可以与氢气发生加成反应,化学方程式是+3H2 。
重点四 共线、共面判断技巧
1.基本模型
①三个基本面:烯平面()、羰基平面()、苯平面()。
②两条基准线:炔直线(—C≡C—),sp杂化;苯对角线()。
2.直线与平面连接,则直线在这个平面上。如苯乙炔:,所有原子共平面。
3.平面与平面、直线、立体结构连接
①审准题目要求
题目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
②碳碳单键的旋转
碳碳单键两端碳原子所连接的基团能以“C—C”为轴旋转。
③恰当拆分复杂分子
观察复杂分子的结构,先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构,再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
重点五 聚合物单体的判断方法
1.聚合物单体判断方法
(1)弯箭头法(一边赶法),去掉[ ]和n,将链节中的一个键从左向右折叠,单变双,双变单,遇到碳超过4价,则断开。
如维通橡胶→→CH2=CF2和CF2=CF—CF3。
(2)单变双,双变单,超过四价则断开。
如:丁苯橡胶
→→CH2=CH—CH=CH2和。
(找链节→找特征键→还原)
(3)其余方法:①凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可。
②凡链节主链上只有四个碳原子(无其它原子)且链节无双键的高聚物,其单体必为两种。在正中间画线断开,然后将四个半键闭合即可。
③凡链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换。
烯烃的化学性质
【典例1】(24-25高一下·甘肃白银·期末)下列除杂方法正确的是(括号内为杂质)
A.除去乙烷中的乙烯:通入足量酸性高锰酸钾溶液洗气
B.除去乙酸乙酯中的乙酸:加入足量氢氧化钠溶液,振荡后分液
C.除去乙醇中的水:加入新制生石灰,蒸馏
D.除去苯中的苯酚:加入足量浓溴水,过滤
【即时检测1-1】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法正确的一组是
①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料
②煤的干馏、气化及液化都是物理变化
③利用与HCl反应制得CH3CH2Cl,是理想的原子经济性反应
④丙烯()中最多有7个原子处于同一平面
⑤CH2Cl2只有一种结构,可说明CH4是正四面体结构
⑥常温下浓硝酸可以用铝罐储存,说明铝与浓硝酸不反应
A.①③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②⑤⑥
【即时检测1-2】(25-26高一上·广东清远·期末)化学材料与生活息息相关。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.石墨纳米管
B.钢化玻璃
C.建筑钢条
D.聚乙烯塑料包装袋
A.A B.B C.C D.D
炔烃化学性质
【典例2】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)下列物质中,既不能通过反应使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥聚乙烯
A.①③④ B.②⑤⑥ C.①④⑤ D.①④⑥
【即时检测2-1】(24-25高一下·黑龙江绥化·期末)下列实验操作对应的现象不符合事实的是
实验操作
现象
A
向盛有银氨溶液的试管中加入几滴乙醛,振荡后水浴加热
试管内壁形成光亮镜银
B
向盛有溴水的试管中加入苯,充分振荡后静置
液体分层,上层呈橙红色,下层无色
C
向盛有Br2的CCl4溶液的试管中通入少量乙炔,静置
溶液逐渐褪色,静置后观察到溶液有分层现象
D
将淀粉溶液和淀粉酶的混合物放入玻璃纸(半透膜)袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中,经足够时间后,取少量袋内液体分别与碘水和新制Cu(OH)2悬浊液(加热)反应
两者均无明显变化
A.A B.B C.C D.D
【即时检测2-2】(25-26高一下·北京·期中)苯环结构中不存在单双键交替结构,下列说法可以作为证据的是
①苯不能使酸性溶液褪色
②苯分子中碳原子间的距离均相等
③苯能在一定条件下跟加成生成环己烷
④经实验测得邻二氯苯只有一种结构
⑤苯在存在条件下与液溴发生取代反应,但不因化学变化而使溴的溶液褪色
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
苯的化学性质
【典例3】(25-26高一下·新疆乌鲁木齐·期中)下列化学方程式书写不正确的是
A.乙炔水化法制备乙醛:
B.2-甲基-2-丁烯的加聚反应:
C.甲苯与氯气在光照条件下反应:
D.苯与浓硫酸制备苯磺酸:
【即时检测3-1】(25-26高一下·新疆乌鲁木齐·期中)下列关于苯的叙述正确的是
A.反应①为取代反应,反应过程中将液溴替换为溴水可以减少溴的挥发
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有黑烟
C.反应③为取代反应,有机产物主要是1,2-二硝基苯
D.反应④中1 mol苯最多与发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
【即时检测3-2】(24-25高一下·安徽·期末)下列实验操作及装置能达到相应目的的是
A.用装置甲验证苯与溴发生取代反应
B.用装置乙证明元素原子的得电子能力:
C.用装置丙分离出乙酸乙酯
D.用装置丁收集气体
共线、共面判断技巧
【典例4】(25-26高一上·北京·期末)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈()是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是
A.乙腈的电子式:
B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的核磁共振氢谱图上只有一组峰
D.乙腈中键的极性比()中键的极性更大
【即时检测4-1】(24-25高一下·贵州贵阳·期末)下列说法正确的是
A.与互为同系物
B.的同分异构体(不考虑立体异构)有2种
C.1mol乙烷与氯气充分反应,最多消耗1mol氯气
D.丙烯分子中,所有原子都处在同一平面上
【即时检测4-2】(24-25高一下·福建三明·期末)工业上用乙苯制苯乙烯:。下列说法错误的是
A.乙苯和苯乙烯均属于烃 B.乙苯中所有原子共平面
C.可用溴水鉴别乙苯和苯乙烯 D.苯乙烯可以发生加成、取代、加聚反应
聚合物单体的判断方法
【典例5】(25-26高一下·天津滨海新区·期中)丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A.丙烯分子中最多7个原子共平面 B.的结构简式为
C.反应2的反应类型为加成反应 D.聚合物的链节为
【即时检测5-1】(25-26高一下·四川资阳·期中)下列说法不正确的是
A.所有原子可能在同一平面上
B.乙醇和乙二醇()互为同系物
C.高分子聚异戊二烯的单体是
D.和是同一种物质
【即时检测5-2】(24-25高一下·广东广州·期末)下列说法不正确的是
A.所有原子可能在同一平面上
B.1mol分别于足量的金属钠和碳酸氢钠溶液反应放出的气体在相同的条件下的体积比为
C.1mol乙烯与氯气完全加成后,产物再与氯气彻底取代,两个过程共消耗氯气5mol
D.高分子的单体是和
夯实基础
1.(24-25高一下·福建福州·期末)下列除去杂质的方法中,正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
去除杂质的方法
A
CH4(乙烯)
酸性高锰酸钾、洗气
B
FeCl3溶液(FeCl2)
通入Cl2
C
CO2(SO2)
饱和Na2CO3溶液、洗气
D
Na2CO3固体(NaHCO3固体)
将固体混合物在瓷制蒸发皿中用酒精灯直接加热
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一下·河北石家庄·期末)下列项目与所述化学知识没有关联的是
项目
化学知识
A
水果仓库中放置用酸性高锰酸钾溶液浸泡过的砖瓦
酸性高锰酸钾溶液能氧化乙烯
B
用75%乙醇溶液对社区内的健身器材进行擦拭
乙醇可使蛋白质变性
C
用活性炭包去除室内的甲醛
活性炭具有还原性
D
用吹气式燃料电池型酒精检测仪检验酒驾
乙醇易挥发、有还原性
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高一下·福建龙岩·期末)工业上制备PVC(聚氯乙烯)的一种合成路线如图所示,下列说法错误的是
A.X分子是直线型分子 B.Y中所有原子一定处于同一平面
C.Y有2种不同的结构 D.PVC的结构简式为
4.(25-26高一下·河北邢台·期中)为了探究乙炔()的性质,同学们进行了如下三组实验(实验Ⅱ和Ⅲ中溶液均过量)并记录相关现象。下列说法正确的是
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验示意图
实验现象
乙炔在空气中燃烧时,火焰明亮,烧杯内壁有黑色颗粒物
酸性高锰酸钾溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
溴的四氯化碳溶液褪色
A.实验Ⅰ中,增大乙炔通入的流量,单位时间烧杯内壁产生的黑色颗粒物会减少
B.由实验Ⅱ的现象可推测,装置甲每吸收乙炔,理论上装置乙能生成白色沉淀
C.实验Ⅰ和实验Ⅱ中,乙炔均表现出还原性
D.实验Ⅲ中,乙炔与反应,可生成四种卤代烃
5.(25-26高一下·浙江杭州·期中)苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性,与给电子基团相连会增强稳定性,下列说法不正确的是
A.浓硫酸在反应中作催化剂
B.反应②破坏了苯环的芳香性,可推测反应②活化能大于反应③
C.发生硝化反应的容易程度:甲苯硝基苯苯
D.通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率
6.(24-25高一下·河南南阳·期末)下列与有机物有关的说法不正确的是
A.植物油不能用于萃取溴水中的溴,主要原因是植物油会与溴水发生加成反应
B.蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类,摄入人体内最终都水解为葡萄糖
C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的和的质量分别相等
D.聚合物可由单体和加聚制得
7.(24-25高一下·四川眉山·期末)乙烯的同系物2-丁烯存在以下转化关系:CH3CH2CH2CH3 。下列说法正确的是
A.乙烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
B.反应①和反应②的反应类型相同
C.属于饱和烃
D.CH3CH=CHCH3分子中所有原子在同一平面
8.(24-25高一下·北京·期末)根据乙烯的性质推测丙烯的性质,下列说法中不正确的是
A.丙烯分子中所有原子不在同一平面上
B.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.丙烯与的加成产物是
D.聚丙烯用来表示
9.(25-26高一下·全国·课后作业)某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据如图回答下列问题:
(1)写出C、D的结构简式:C_______,D_______。
(2)写出①、②、④三步反应的化学方程式,并注明反应类型:
①_______,反应类型_______。
②_______,反应类型_______。
④_______,反应类型_______。
(3)G的相对分子质量是A的两倍,则与A互为同系物的G的同分异构体有_______种。
综合运用
10.(24-25高一下·甘肃白银·期末)设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L 己烷含有的分子数为NA
B.1 mol 甲基( )含有的电子数为NA
C.1 mol 乙烯与氯气完全发生加成反应,消耗氯气的分子数为NA
D.密闭容器中,1 mol 与3 mol 充分反应,转移的电子数为NA
11.(24-25高一下·重庆九龙坡·期末)下列说法正确的是
A.浓H2SO4分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同
B.将SO2和Cl2分别通入紫色石蕊溶液中,观察到的颜色变化相同
C.CH2=CH2分别与Br2、酸性KMnO4溶液反应,反应类型相同
D.物质的量相同的乙烯和乙醇充分燃烧,消耗氧气的质量相同
12.(24-25高一下·河南南阳·期末)微观探析是认识物质及其变化的一种途径。设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.中含有的中子数目为
B.14g聚乙烯中含有键的数目为
C.在密闭容器中充入和充分反应,HI分子总数为
D.标准状况下,中原子总数为
13.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)有机物是制备镇痛剂的中间体。下列关于该有机物的说法错误的是
A.与环己烷互为同分异构体 B.该有机物和氯化氢加成产物只有一种
C.所有碳原子可处同一平面 D.一定条件下,该有机物可生成高分子化合物
14.(25-26高一下·海南省直辖县级单位·期中)回答下列问题:
(1)写出以下反应的化学方程式,如需条件请注明。
① 甲烷与溴蒸气反应生成一溴甲烷______。
② 乙烯合成聚乙烯______。
③ 乙醇与金属钠反应______。
④ 铜和稀硝酸反应______。
(2)已知天然橡胶的主要成分聚异戊二烯()的单体为异戊二烯()。 某高分子化合物结构如下:其单体有______。(填序号)
①CH2=CH—CN ②CH2=CH2 ③CH2=CH—CH=CH2 ④苯乙炔 ⑤苯乙烯
15.(24-25高一下·福建福州·期末)是常见的有机物,均为有香味的油状物质且互为同系物;E的用途广泛,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,也常用于催熟果实。
(1)E→B发生反应的反应类型为___________。
(2)B→C的化学反应方程式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A、A在酸性、加热条件下能与银氨溶液发生银镜反应
B、淀粉不是纤维素的同分异构体,但工业上二者均可作为原料生产葡萄糖
C、煤的气化属于化学变化
D、实验室中可以用NaOH溶液除去G1中混有的B和D
E、石油化工中获得E的主要化学方法称为裂化
(4)工业上常用CH2=CHCOOH与CH3OH合成具有优良性能的高分子涂料,其合成路线如下:
①写出生成H的方程式___________。
②写出M的结构简式___________。
(5)实验室可以通过B制备E,实验过程中会产生少量的。为验证反应所得混合气体中含有E和,某同学设计实验装置如下。
①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ装置中盛放的试剂依次是___________(填标号,某些试剂可重复使用)。
a.品红溶液 b.NaOH溶液 c.酸性溶液
②能说明混合气体中含有SO2的现象是___________,能说明混合气体中含有E的现象是___________。
16.(24-25高一下·新疆喀什·期末)有机物A可用于衡量一个国家石油化工的发展水平,下图是部分有机物的转化关系,反应条件和部分反应产物已省略。
(1)A的结构简式是___________,B中含有官能团的名称是___________。有机物A、B、D、E、G中,属于烃的是___________(填字母)。
(2)的反应类型是___________,B→D的化学反应方程式为___________。
(3)F具有浓郁的果香味,的化学反应方程式为___________、反应类型是___________。
17.(24-25高一下·海南省直辖县级单位·期末)工业中重要的化工原料都来源于石油化工,如丙烯,乙烯。其中乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。用乙烯为原料合成其它有机物的流程如图所示:
已知:2CH3CHO+O22CH3COOH;F为高分子化合物
(1)物质B所含官能团的名称为_____;
(2)反应①、⑦所涉及的反应类型分别是_____、_____;
(3)写出反应③的化学方程式为_____;
(4)写出反应⑥的化学方程式为_____;
(5)关于CH2=CHCH3的说法错误的是_____。
A.易溶于水
B.分子中所有碳原子共平面
C.丙烯能使高锰酸钾和溴水褪色,两者原理相同
D.在一定条件下能发生加聚反应
18.(24-25高一下·江西宜春·期末)A的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。以A为原料合成香料G和高分子材料H的流程如下:
请回答下列问题:
(1)A→H的反应类型为_______,反应⑥的反应类型为_______。
(2)C中官能团名称_______,常用检验该官能团的一种试剂_______(填名称)。
(3)1molF与足量金属钠反应可产生_______L气体(标准状况)。
(4)已知同一个碳原子上不能连接两个羟基,则的同分异构体中与F互为同系物的有_______种。
(5)写出反应②的化学方程式_______。
(6)有关上述物质的说法错误的是_______。
a.可通过酸性高锰酸钾溶液洗气的方法除去乙烷中含有的A杂质
b.B可以与酸性重铬酸钾溶液反应生成D
c.反应②中B断裂了C-H键和O-H键
d.C和E互为同分异构体
e.H可以使溴水褪色
19.(24-25高一下·河北衡水·期末)H是一种重要的化工原料,它可由石油和煤焦油通过下列路线合成:
回答下列问题:
(1)A的电子式为______;C中的官能团名称为_____。
(2)过程①是________(填工艺名称),过程⑤是______(填操作名称)。
(3)反应②的反应类型为_______;反应⑥的化学方程式为______。
(4)比B多两个“CH2”的属于同种类型物质的同分异构体有______种,写出含有3个甲基的同分异构体的结构简式:______。
(5)鉴别E与F的方法是_______。
思维拔高
20.(25-26高一下·福建厦门·期中)Ⅰ.回答下列问题:
(1)含有22个共价键的烷烃的分子式为___________。
(2)下列几组物质中,互为同系物的是___________(填序号,下同),互为同分异构体的是___________。
①金刚石和;②和;③和;④和;⑤乙醇和乙烷;⑥和;⑦和;⑧和
(3)等质量的甲烷、乙烯、乙炔()完全燃烧,耗氧量最大的是___________(用结构简式表示)。
Ⅱ.1-丁烯是重要的基础化工原料之一,高分子材料D更是被称为“塑料中的黄金”,是目前世界上最尖端的化学材料之一、在一定条件下1-丁烯有如图所示的转化关系:
(4)反应ⅰ的化学方程式为___________,产物的名称为___________。
(5)反应ⅳ的化学方程式为___________。反应类型为___________。
(6)反应ⅱ所得产物的结构简式可能为___________(写1种即可)。
(7)①甲是C的同系物,若甲含有3个碳原子,则甲的化学名称为___________。
②乙是C的同分异构体,则乙的结构简式为___________,乙的二氯代物有___________种。
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专题06 乙烯与有机高分子化合物
重点一 乙烯的化学性质
1.氧化反应
①可燃性:乙烯在空气中燃烧,产生明亮的火焰并伴有黑烟。
化学方程式为:C2H4+3O22CO2+2H2O。
②与酸性高锰酸钾溶液反应:乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应——加成反应
①实验现象:把乙烯通入溴的四氯化碳溶液(或溴水)中,观察到反应液的橙红色褪去。
②反应方程式:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br(无色,不溶于水)
3.与其他物质的加成反应
①乙烯在一定条件下能与水、氢气、卤化氢(HX)等发生加成反应。写出下列反应的化学方程式:
i.CH2=CH2+H2CH3CH3;
ⅱ.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;
ⅲ.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
3.乙烯的加聚反应:
乙烯自身发生加成聚合反应生成聚乙烯:n CH2=CH2 ,其中,称为链节,n称为聚合度,小分子乙烯称为聚乙烯的单体。
重点二 乙炔的化学性质
1.氧化反应
i.可燃性:乙炔在空气中燃烧,产生明亮的火焰并伴有浓烟。化学方程式为: 2C2H2+5O24CO2+2H2O。
ⅱ.与酸性高锰酸钾溶液反应:乙炔能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.加成反应:在一定条件下能与水、氢气、溴水(或溴的四氯化碳溶液)、卤化氢(HX)等发生加成反应。化学方程式:CH≡CH+Br2(不足)→CHBr=CHBr;CH≡CH+2Br2(过量)→CHBr2-CHBr2 ;
CH≡CH+HClCH2=CHCl。
重点三 苯的化学性质
1.稳定性
不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
【温馨提示】苯能使溴水褪色,原理为萃取,现象为:溶液分层,上层为橙红色,下层接近无色;
2.可燃性
苯燃烧时会有明亮的火焰,并伴有浓烟产生,这是由于苯分子含碳量高,碳燃烧不充分。
化学方程式:2C6H6+15O212CO2+6H2O。
3.取代反应:
①与硝酸反应——硝化反应:
反应条件:浓硝酸和浓硫酸,50~60℃,化学方程式: +HO-NO2+H2O。
②与Cl2、Br2、硫酸等反应生成一系列生成物。写出下列物质的结构简式:
氯苯: 溴苯: 苯磺酸:
4.加成反应
苯虽然不具有像烯烃一样典型的碳碳双键,但在特定条件下,仍能发生加成反应,在镍作催化剂的条件下,苯可以与氢气发生加成反应,化学方程式是+3H2 。
重点四 共线、共面判断技巧
1.基本模型
①三个基本面:烯平面()、羰基平面()、苯平面()。
②两条基准线:炔直线(—C≡C—),sp杂化;苯对角线()。
2.直线与平面连接,则直线在这个平面上。如苯乙炔:,所有原子共平面。
3.平面与平面、直线、立体结构连接
①审准题目要求
题目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
②碳碳单键的旋转
碳碳单键两端碳原子所连接的基团能以“C—C”为轴旋转。
③恰当拆分复杂分子
观察复杂分子的结构,先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构,再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
重点五 聚合物单体的判断方法
1.聚合物单体判断方法
(1)弯箭头法(一边赶法),去掉[ ]和n,将链节中的一个键从左向右折叠,单变双,双变单,遇到碳超过4价,则断开。
如维通橡胶→→CH2=CF2和CF2=CF—CF3。
(2)单变双,双变单,超过四价则断开。
如:丁苯橡胶
→→CH2=CH—CH=CH2和。
(找链节→找特征键→还原)
(3)其余方法:①凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半链闭合即可。
②凡链节主链上只有四个碳原子(无其它原子)且链节无双键的高聚物,其单体必为两种。在正中间画线断开,然后将四个半键闭合即可。
③凡链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换。
烯烃的化学性质
【典例1】(24-25高一下·甘肃白银·期末)下列除杂方法正确的是(括号内为杂质)
A.除去乙烷中的乙烯:通入足量酸性高锰酸钾溶液洗气
B.除去乙酸乙酯中的乙酸:加入足量氢氧化钠溶液,振荡后分液
C.除去乙醇中的水:加入新制生石灰,蒸馏
D.除去苯中的苯酚:加入足量浓溴水,过滤
【答案】C
【详解】A.酸性高锰酸钾会将乙烯氧化成,引入新杂质,A错误;
B.NaOH会使乙酸乙酯发生水解,所以不能使用氢氧化钠除去乙酸乙酯中的乙酸,B错误;
C.生石灰与水反应生成难挥发的,蒸馏可得纯净乙醇,C正确;
D.加入浓溴水生成的三溴苯酚溶于苯,无法通过过滤分离,应加NaOH溶液后分液,D错误;
故选C。
【即时检测1-1】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法正确的一组是
①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料
②煤的干馏、气化及液化都是物理变化
③利用与HCl反应制得CH3CH2Cl,是理想的原子经济性反应
④丙烯()中最多有7个原子处于同一平面
⑤CH2Cl2只有一种结构,可说明CH4是正四面体结构
⑥常温下浓硝酸可以用铝罐储存,说明铝与浓硝酸不反应
A.①③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②⑤⑥
【答案】B
【详解】①石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量,获得乙烯等小分子工业原料是石油裂解的主要目的,①错误;
②煤的干馏、气化、液化过程均有新物质生成,都属于化学变化,不是物理变化,②错误;
③乙烯与HCl发生加成反应,产物只有氯乙烷,原子利用率100%,属于理想的原子经济性反应,③正确;
④丙烯中碳碳双键为平面结构,甲基的C-C单键可旋转,甲基中最多有1个H能旋转到双键平面内,总共有3个C+双键上3个H+甲基中1个H共7个原子,最多7个原子共平面,④正确;
⑤若甲烷是平面正方形结构,二氯甲烷会有2种结构,二氯甲烷只有一种结构,可证明甲烷是正四面体结构,⑤正确;
⑥常温下铝遇浓硝酸生成致密氧化膜阻止后续反应而钝化,不是不反应,⑥错误;
综上所述,正确的是③④⑤,答案选B。
【即时检测1-2】(25-26高一上·广东清远·期末)化学材料与生活息息相关。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
A.石墨纳米管
B.钢化玻璃
C.建筑钢条
D.聚乙烯塑料包装袋
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.石墨纳米管主要成分是C,属于无机非金属材料,A错误;
B.钢化玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,B错误;
C.建筑钢条为铁的合金,属于金属材料,C正确;
D.聚乙烯塑料包装袋,属于合成有机高分子材料,D错误;
故选C。
炔烃化学性质
【典例2】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)下列物质中,既不能通过反应使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥聚乙烯
A.①③④ B.②⑤⑥ C.①④⑤ D.①④⑥
【答案】D
【详解】①戊烷,所有化学键均是单键,既不能通过反应使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
②含碳碳三键,既能与溴水加成使溴水褪色,又能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色;
③不能使溴水褪色,但是能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CH3COOH,酸性高锰酸钾溶液褪色;
④中不含碳碳双键,既不能和溴水反应,也不能和酸性高锰酸钾溶液反应,二者均不会褪色;
⑤既能被溴水氧化,又能被酸性高锰酸钾溶液氧化,二者均褪色;
⑥聚乙烯()既不能和溴水反应,也不能和酸性高锰酸钾溶液反应,二者均不会褪色;
综上所述,①④⑥符合题意,答案选D。
【即时检测2-1】(24-25高一下·黑龙江绥化·期末)下列实验操作对应的现象不符合事实的是
实验操作
现象
A
向盛有银氨溶液的试管中加入几滴乙醛,振荡后水浴加热
试管内壁形成光亮镜银
B
向盛有溴水的试管中加入苯,充分振荡后静置
液体分层,上层呈橙红色,下层无色
C
向盛有Br2的CCl4溶液的试管中通入少量乙炔,静置
溶液逐渐褪色,静置后观察到溶液有分层现象
D
将淀粉溶液和淀粉酶的混合物放入玻璃纸(半透膜)袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中,经足够时间后,取少量袋内液体分别与碘水和新制Cu(OH)2悬浊液(加热)反应
两者均无明显变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.乙醛在银氨溶液中水浴加热发生银镜反应,生成银单质附着在试管内壁,故不选A;
B.苯不溶于水,苯密度小于水且溴在苯中溶解度大,静止后分层,上层为溴的苯溶液,下层为水层,故不选B;
C.乙炔与Br2的CCl4溶液发生加成反应,生成四溴乙烷,产物溶于CCl4形成均一溶液,不会分层,故选C;
D.淀粉在淀粉酶作用下水解生成的葡萄糖是小分子,可透过半透膜,袋内最终无淀粉和葡萄糖,故与碘水和新制Cu(OH)2均无反应,故不选D;
选C。
【即时检测2-2】(25-26高一下·北京·期中)苯环结构中不存在单双键交替结构,下列说法可以作为证据的是
①苯不能使酸性溶液褪色
②苯分子中碳原子间的距离均相等
③苯能在一定条件下跟加成生成环己烷
④经实验测得邻二氯苯只有一种结构
⑤苯在存在条件下与液溴发生取代反应,但不因化学变化而使溴的溶液褪色
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【详解】①苯不能使酸性溶液褪色,说明不含碳碳双键;
②碳原子间距相等说明碳碳键键长均一,不存在单键双键的键长差异;
③苯能与加成生成环己烷是不饱和键的共性,单双键交替结构也能发生该加成反应,不能证明不存在单双键交替;
④若为单双键交替结构,邻二氯苯会有两种结构,现在仅有一种可证明苯环键型均一,不存在单双键交替结构;
⑤苯不与溴的溶液发生加成反应褪色,说明不含碳碳双键;
综上所述,①②④⑤的描述可以证明苯环结构中不存在单双键交替结构;故选B。
苯的化学性质
【典例3】(25-26高一下·新疆乌鲁木齐·期中)下列化学方程式书写不正确的是
A.乙炔水化法制备乙醛:
B.2-甲基-2-丁烯的加聚反应:
C.甲苯与氯气在光照条件下反应:
D.苯与浓硫酸制备苯磺酸:
【答案】C
【详解】A.乙炔( )在催化剂(如硫酸汞和硫酸的混合液)和加热的条件下,与水发生加成反应生成乙醛( )。该反应的化学方程式为: ,A正确;
B.2-甲基-2-丁烯的结构简式为 。含有碳碳双键的烯烃可以发生加聚反应,双键中的一个共价键断裂相互连接形成高分子化合物。其加聚反应方程式为:。选项中给出的高分子结构式正确反映了单体加聚后的结构,B正确;
C.甲苯与氯气发生取代反应时,反应条件决定了取代的位置。在光照或加热条件下,发生的是侧链(甲基)上的取代反应,生成等。在催化剂(如铁粉或三氯化铁)作用下,发生的是苯环上的取代反应,生成邻氯甲苯或对氯甲苯。因此,该方程式书写不正确,C错误;
D.苯与浓硫酸在加热条件下发生磺化反应,磺酸基取代苯环上的氢原子,生成苯磺酸和水。该反应是可逆反应,化学方程式为:,方程式书写正确,D正确;
故选C。
【即时检测3-1】(25-26高一下·新疆乌鲁木齐·期中)下列关于苯的叙述正确的是
A.反应①为取代反应,反应过程中将液溴替换为溴水可以减少溴的挥发
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有黑烟
C.反应③为取代反应,有机产物主要是1,2-二硝基苯
D.反应④中1 mol苯最多与发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
【答案】B
【详解】A.苯与液溴在催化剂作用下可发生取代反应,苯与溴水不反应,仅能萃取溴水中的溴,无法替代液溴发生反应,A错误;
B.苯的燃烧属于氧化反应,苯含碳量较高,燃烧时火焰明亮并带有黑烟,B正确;
C.60℃条件下苯的硝化反应主要产物为一取代的硝基苯,生成二硝基苯需要更高温度,且二取代主要产物为间二硝基苯,不是1,2-二硝基苯,C错误;
D.1 mol苯最多与发生加成反应,但苯分子中不存在碳碳双键,其碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键,D错误;
故答案选B。
【即时检测3-2】(24-25高一下·安徽·期末)下列实验操作及装置能达到相应目的的是
A.用装置甲验证苯与溴发生取代反应
B.用装置乙证明元素原子的得电子能力:
C.用装置丙分离出乙酸乙酯
D.用装置丁收集气体
【答案】B
【详解】A.苯在催化作用下与液溴发生取代反应,与溴水混合发生萃取,A错误;
B.与反应生成,与反应生成沉淀,说明酸性:,则元素原子的得电子能力:,B正确;
C.分液漏斗下端应贴着烧杯内壁,C错误;
D.的密度小于空气的密度,应短管进气,D错误;
故选B。
共线、共面判断技巧
【典例4】(25-26高一上·北京·期末)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈()是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是
A.乙腈的电子式:
B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的核磁共振氢谱图上只有一组峰
D.乙腈中键的极性比()中键的极性更大
【答案】B
【详解】A.乙腈结构式为,故电子式为,A正确;
B.乙腈分子中甲基中的碳原子为饱和碳原子,该碳原子和与其相连的4个原子不共平面,B错误;
C.乙腈分子中三个H互为等效氢,故乙腈的核磁共振氢谱图上只有一组峰,C正确;
D.与乙烷中的甲基相比,乙腈中的甲基连接了强吸电子的氰基,导致键的极性更大,D正确;
故答案为B。
【即时检测4-1】(24-25高一下·贵州贵阳·期末)下列说法正确的是
A.与互为同系物
B.的同分异构体(不考虑立体异构)有2种
C.1mol乙烷与氯气充分反应,最多消耗1mol氯气
D.丙烯分子中,所有原子都处在同一平面上
【答案】B
【详解】A.C3H6可能为丙烯或环丙烷,若为环丙烷则不含碳碳双键,与乙烯不是同系物,A错误;
B.C4H10的同分异构体为直链正丁烷和支链异丁烷,共2种,B正确;
C.乙烷与Cl2取代反应中,每个H被取代消耗1mol Cl2,最多可取代6个H,消耗6mol Cl2,C错误;
D.丙烯中甲基的C和三个H无法全部与双键共平面,所有原子不可能在同一平面,D错误;
故选B。
【即时检测4-2】(24-25高一下·福建三明·期末)工业上用乙苯制苯乙烯:。下列说法错误的是
A.乙苯和苯乙烯均属于烃 B.乙苯中所有原子共平面
C.可用溴水鉴别乙苯和苯乙烯 D.苯乙烯可以发生加成、取代、加聚反应
【答案】B
【详解】A.乙苯和苯乙烯均只含碳氢元素,属于烃,A正确;
B.乙苯含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则所有原子不可能共平面,B错误;
C.苯乙烯可与溴发生加成反应,溶液褪色,而乙苯不反应,可鉴别,C正确;
D.苯乙烯含有碳碳双键,可发生加成、加聚、氧化反应,苯环上氢可发生取代反应,D正确;
故选B。
聚合物单体的判断方法
【典例5】(25-26高一下·天津滨海新区·期中)丙烯可发生如下转化,下列说法错误的是
A.丙烯分子中最多7个原子共平面 B.的结构简式为
C.反应2的反应类型为加成反应 D.聚合物的链节为
【答案】B
【详解】A.乙烯中6个原子共平面,甲烷中3个原子共平面,单键可以旋转,则丙烯分子中最多有7个原子共平面,A正确;
B.丙烯在光照条件下与溴发生取代反应,取代甲基上的氢,所以X的结构简式为,B错误;
C.由分子式可知,丙烯转化为Y过程的反应类型为加成反应,C正确;
D.丙烯转化为Z过程发生加聚反应:,其链节为,D正确;
故选B。
【即时检测5-1】(25-26高一下·四川资阳·期中)下列说法不正确的是
A.所有原子可能在同一平面上
B.乙醇和乙二醇()互为同系物
C.高分子聚异戊二烯的单体是
D.和是同一种物质
【答案】B
【详解】A.苯乙烯中苯环所在平面与碳碳双键所在平面通过单键相连,所有原子可能在同一平面上,A正确;
B.乙醇中含有一个醇羟基,乙二醇中含有两个醇羟基,故两物质不是同系物,B错误;
C.单体是合成高聚物的原料,聚异戊二烯是通过异戊二烯发生加聚反应合成的,故单体是异戊二烯,选项物质是异戊二烯,C正确;
D.一个碳原子的有机物中四个位置处于四面体的顶点,两结构属于同一种物质,D正确;
故选B。
【即时检测5-2】(24-25高一下·广东广州·期末)下列说法不正确的是
A.所有原子可能在同一平面上
B.1mol分别于足量的金属钠和碳酸氢钠溶液反应放出的气体在相同的条件下的体积比为
C.1mol乙烯与氯气完全加成后,产物再与氯气彻底取代,两个过程共消耗氯气5mol
D.高分子的单体是和
【答案】D
【详解】A.苯分子是平面分子,乙烯分子是平面分子,在苯乙烯分子中含有的苯基及乙烯基两个平面结构,两个平面通过单键结合,由于碳碳单键可以旋转,因此两个平面可能共平面,故苯乙烯分子中所有原子可能在同一平面上,A正确;
B.该有机物中的羧基和羟基均可以和单质钠产生氢气;而羟基不能与碳酸氢钠反应,羧基可以和碳酸氢钠反应生成,反应放出的气体在相同的条件下的体积比为,B正确;
C.乙烯可以与氯气完全加成,此时还剩余原子,还可以和发生取代反应,两个过程共消耗氯气,C正确;
D.该高分子是属于二烯烃加聚产物,其单体是:,D错误;
故选D。
夯实基础
1.(24-25高一下·福建福州·期末)下列除去杂质的方法中,正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
去除杂质的方法
A
CH4(乙烯)
酸性高锰酸钾、洗气
B
FeCl3溶液(FeCl2)
通入Cl2
C
CO2(SO2)
饱和Na2CO3溶液、洗气
D
Na2CO3固体(NaHCO3固体)
将固体混合物在瓷制蒸发皿中用酒精灯直接加热
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.酸性高锰酸钾会将乙烯氧化为CO2,引入新杂质,A错误;
B.Cl2可将FeCl2氧化为FeCl3,不引入新杂质,B正确;
C.饱和Na2CO3溶液会与CO2反应,导致目标气体损失,C错误;
D.蒸发皿通常用于蒸发液体,灼烧固体应使用坩埚,操作仪器错误,D错误;
故选B。
2.(24-25高一下·河北石家庄·期末)下列项目与所述化学知识没有关联的是
项目
化学知识
A
水果仓库中放置用酸性高锰酸钾溶液浸泡过的砖瓦
酸性高锰酸钾溶液能氧化乙烯
B
用75%乙醇溶液对社区内的健身器材进行擦拭
乙醇可使蛋白质变性
C
用活性炭包去除室内的甲醛
活性炭具有还原性
D
用吹气式燃料电池型酒精检测仪检验酒驾
乙醇易挥发、有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液能氧化乙烯,从而延缓水果成熟,与所述化学知识有关联,A项正确;
B.75%乙醇通过使蛋白质变性达到消毒效果,与所述化学知识有关联,B项正确;
C.活性炭去除甲醛主要依赖其吸附性,而非还原性,化学知识描述错误,与所述化学知识无关联,C项错误;
D.乙醇的挥发性和还原性使其能被燃料电池检测,与所述化学知识有关联,D项正确;
答案选C。
3.(24-25高一下·福建龙岩·期末)工业上制备PVC(聚氯乙烯)的一种合成路线如图所示,下列说法错误的是
A.X分子是直线型分子 B.Y中所有原子一定处于同一平面
C.Y有2种不同的结构 D.PVC的结构简式为
【答案】C
【详解】A.由分析知,X为乙炔(),为直线形结构,A正确;
B.由分析知,Y为氯乙烯(),相当于Cl原子取代了乙烯中H原子的位置,乙烯为平面型分子,故氯乙烯()所有原子一定处于同一平面,B正确;
C.由分析知,Y为氯乙烯(),只有1种结构,C错误;
D.PVC为氯乙烯的加聚产物,其结构简式为,D正确;
故选C。
4.(25-26高一下·河北邢台·期中)为了探究乙炔()的性质,同学们进行了如下三组实验(实验Ⅱ和Ⅲ中溶液均过量)并记录相关现象。下列说法正确的是
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验示意图
实验现象
乙炔在空气中燃烧时,火焰明亮,烧杯内壁有黑色颗粒物
酸性高锰酸钾溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
溴的四氯化碳溶液褪色
A.实验Ⅰ中,增大乙炔通入的流量,单位时间烧杯内壁产生的黑色颗粒物会减少
B.由实验Ⅱ的现象可推测,装置甲每吸收乙炔,理论上装置乙能生成白色沉淀
C.实验Ⅰ和实验Ⅱ中,乙炔均表现出还原性
D.实验Ⅲ中,乙炔与反应,可生成四种卤代烃
【答案】C
【详解】A.实验Ⅰ中,增大乙炔通入的流量,氧气相对不足,燃烧更不完全,生成的碳单质(黑色颗粒物)增多;A错误;
B.乙炔被酸性高锰酸钾氧化成为CO2,反应式为:,则装置甲每吸收乙炔,生成0.02mol的CO2,与反应生成0.02mol,质量为2g,B错误;
C.实验Ⅰ:乙炔不完全燃烧,碳元素从-1价升至0价C,表现出还原性,实验Ⅱ:乙炔被酸性高锰酸钾氧化为CO2,同样表现还原性,C正确;
D.乙炔与加成:1:1加成→(1种,考虑顺反异构是2种)、1:2加成→(1种),总计不足4种,D错误;
故答案选C
5.(25-26高一下·浙江杭州·期中)苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性,与给电子基团相连会增强稳定性,下列说法不正确的是
A.浓硫酸在反应中作催化剂
B.反应②破坏了苯环的芳香性,可推测反应②活化能大于反应③
C.发生硝化反应的容易程度:甲苯硝基苯苯
D.通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率
【答案】C
【详解】A.根据反应机理可知,浓硫酸在反应中参与反应,前后不变,起催化剂作用,A正确;
B.反应②中,苯环与结合形成一个带正电荷的中间体,破坏了苯环的芳香性,由于形成不稳定结构需要克服较大的能量障碍,反应②活化能大于反应③,B正确;
C.甲基是供电子基,使苯环上电子云密度增加,更容易被硝化,硝基是吸电子基,使苯环上电子云密度降低,难以被硝化,发生硝化反应的容易程度:甲苯苯硝基苯,C错误;
D.浓硫酸不仅是催化剂,还提供质子环境,影响反应速率,通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率,D正确;
答案选C。
6.(24-25高一下·河南南阳·期末)下列与有机物有关的说法不正确的是
A.植物油不能用于萃取溴水中的溴,主要原因是植物油会与溴水发生加成反应
B.蔗糖、淀粉和纤维素都属于糖类,摄入人体内最终都水解为葡萄糖
C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的和的质量分别相等
D.聚合物可由单体和加聚制得
【答案】B
【详解】A.植物油含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,A正确;
B.人体内缺少水解纤维素的酶,所以纤维素摄入人体内不能水解为葡萄糖,B错误;
C.乙烯和聚乙烯的化学式不同,但最简式相同都是,所以乙烯和聚乙烯中的含碳量、含氢量相同,所以取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的和的质量分别相等,C正确;
D.加聚产物找单体的方法是主链上单键变双键,双键变单键,成键数量超过4条的直接断开,所以聚合物()的单体是和,D正确;
故答案选B。
7.(24-25高一下·四川眉山·期末)乙烯的同系物2-丁烯存在以下转化关系:CH3CH2CH2CH3 。下列说法正确的是
A.乙烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
B.反应①和反应②的反应类型相同
C.属于饱和烃
D.CH3CH=CHCH3分子中所有原子在同一平面
【答案】B
【详解】A.乙烯使溴水褪色是加成反应,使酸性KMnO4溶液褪色是氧化还原反应,原理不同,A错误;
B.反应①和反应②均为加成反应,反应类型相同,B正确;
C.中含Br原子,属于卤代烃,C错误;
D.CH3CH=CHCH3中存在饱和碳原子,所有原子不在同一平面,D错误;
故选B。
8.(24-25高一下·北京·期末)根据乙烯的性质推测丙烯的性质,下列说法中不正确的是
A.丙烯分子中所有原子不在同一平面上
B.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.丙烯与的加成产物是
D.聚丙烯用来表示
【答案】C
【详解】A.丙烯中含有甲基,存在四面体结构的碳原子,所有原子不在同一平面上,A正确;
B.丙烯中存在碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.丙烯与的加成产物是CH2Br-CHBrCH3,C错误;
D.丙烯有碳碳双键,可以发生加聚反应得到聚丙烯,聚丙烯用来表示,D正确;
答案选C。
9.(25-26高一下·全国·课后作业)某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据如图回答下列问题:
(1)写出C、D的结构简式:C_______,D_______。
(2)写出①、②、④三步反应的化学方程式,并注明反应类型:
①_______,反应类型_______。
②_______,反应类型_______。
④_______,反应类型_______。
(3)G的相对分子质量是A的两倍,则与A互为同系物的G的同分异构体有_______种。
【答案】(1)
(2) 加成反应 加成反应 nCH2=CH2 加聚反应
(3)3
【分析】某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,则A为CH2=CH2;①②③属于同种反应类型,A与H2在Ni作催化剂条件下发生加成反应生成B,B为CH3CH3,A与HCl发生加成反应生成C,C为CH3CH2Cl,A与H2O在稀硫酸条件下发生加成反应生成D,D为CH3CH2OH;A在催化剂条件下发生加聚反应生成高分子化合物E,E为 ;B与Cl2在光照条件下发生取代反应生成C。
【详解】(1)根据分析,C是氯乙烷,即;D是乙醇,即;
(2)①A是乙烯,与氢气发生加成反应生成乙烷:;反应类型为:加成反应;
②乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷:;反应类型为:加成反应;
④乙烯发生加聚反应生成聚乙烯:nCH2=CH2 ;反应类型为:加聚反应;
(3)
G的相对分子质量是A的两倍,A是乙烯(乙烯的相对分子质量为28),则G的相对分子质量是56,G与A是同系物,G的分子式为,故G中含有碳碳双键,G的同分异构体有下列:、、,一共3种。
综合运用
10.(24-25高一下·甘肃白银·期末)设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L 己烷含有的分子数为NA
B.1 mol 甲基( )含有的电子数为NA
C.1 mol 乙烯与氯气完全发生加成反应,消耗氯气的分子数为NA
D.密闭容器中,1 mol 与3 mol 充分反应,转移的电子数为NA
【答案】C
【详解】A.标况下己烷为液态,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,A错误;
B.1个甲基含9个电子,1 mol甲基含个电子,B错误;
C.1 mol乙烯含1 mol碳碳双键,消耗1 mol ,C正确;
D.合成氨是可逆反应,不能完全转化,转移电子数小于,D错误;
故选C。
11.(24-25高一下·重庆九龙坡·期末)下列说法正确的是
A.浓H2SO4分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同
B.将SO2和Cl2分别通入紫色石蕊溶液中,观察到的颜色变化相同
C.CH2=CH2分别与Br2、酸性KMnO4溶液反应,反应类型相同
D.物质的量相同的乙烯和乙醇充分燃烧,消耗氧气的质量相同
【答案】D
【详解】A.浓H2SO4与Cu在加热时生成SO2,与C在高温下生成CO2和SO2,酸性气体不同,A错误;
B.SO2使石蕊变红不褪色,Cl2使石蕊先红后褪色,现象不同,B错误;
C.乙烯与Br2为加成反应,与酸性KMnO4为氧化反应,反应类型不同,C错误;
D.1mol乙烯和乙醇燃烧均消耗3mol O2,耗氧量相同,D正确;
答案选D。
12.(24-25高一下·河南南阳·期末)微观探析是认识物质及其变化的一种途径。设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.中含有的中子数目为
B.14g聚乙烯中含有键的数目为
C.在密闭容器中充入和充分反应,HI分子总数为
D.标准状况下,中原子总数为
【答案】B
【详解】A.D2O的摩尔质量为20g/mol,1.8g D2O的物质的量为0.09mol,每个D2O分子含10个中子,总中子数为0.09×10×NA=0.9NA,故A错误;
B.聚乙烯的单体为C2H4,摩尔质量28g/mol,14g聚乙烯对应0.5mol C2H4,每个单体含4个C-H键,总C-H键数目为0.5×4×NA=2 NA,故B正确;
C.H2与I2反应生成HI是可逆反应,H2与I2不能完全转化为HI,所以和充分反应生成HI的物质的量小于0.2mol,故C错误;
D.标准状况下乙醇为液体,无法用气体摩尔体积计算原子数,故D错误;
选B。
13.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)有机物是制备镇痛剂的中间体。下列关于该有机物的说法错误的是
A.与环己烷互为同分异构体 B.该有机物和氯化氢加成产物只有一种
C.所有碳原子可处同一平面 D.一定条件下,该有机物可生成高分子化合物
【答案】B
【详解】A.和环己烷的分子式均为C6H12,二者结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.如图:的左右两端不对称,HCl也不对称,加成产物有2种,B错误;
C.根据乙烯模型可知碳碳双键及与碳碳双键相连的C一定共面,单键可以旋转,则所有碳原子可处同一平面,C正确;
D.含碳碳双键,一定条件下,该有机物可发生加聚反应生成高分子化合物,D正确;
故选B。
14.(25-26高一下·海南省直辖县级单位·期中)回答下列问题:
(1)写出以下反应的化学方程式,如需条件请注明。
① 甲烷与溴蒸气反应生成一溴甲烷______。
② 乙烯合成聚乙烯______。
③ 乙醇与金属钠反应______。
④ 铜和稀硝酸反应______。
(2)已知天然橡胶的主要成分聚异戊二烯()的单体为异戊二烯()。 某高分子化合物结构如下:其单体有______。(填序号)
①CH2=CH—CN ②CH2=CH2 ③CH2=CH—CH=CH2 ④苯乙炔 ⑤苯乙烯
【答案】(1) CH4+Br2CH3Br+HBr nCH2=CH2 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2 8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
(2)①③⑤
【详解】(1)①CH4和Br2在光照条件下发生取代反应,一个氢原子被取代生成CH3Br,化学方程式为CH4+Br2CH3Br+HBr。
②乙烯在催化剂作用下发生加聚反应生成聚乙烯,nCH2=CH2。
③乙醇中羟基氢与钠发生置换反应,生成乙醇钠和氢气,反应常温进行,2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2。
④铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,。
(2)加聚产物找单体遵循规律:无双键断两个碳,有双键断四个碳,拆分后将单键变双键、双键变单键得到单体:主链中是四碳双键片段,拆分后得到单体(对应③);片段拆分后得到单体(对应①);片段拆分后得到单体苯乙烯(对应⑤),因此单体为①③⑤。
15.(24-25高一下·福建福州·期末)是常见的有机物,均为有香味的油状物质且互为同系物;E的用途广泛,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,也常用于催熟果实。
(1)E→B发生反应的反应类型为___________。
(2)B→C的化学反应方程式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A、A在酸性、加热条件下能与银氨溶液发生银镜反应
B、淀粉不是纤维素的同分异构体,但工业上二者均可作为原料生产葡萄糖
C、煤的气化属于化学变化
D、实验室中可以用NaOH溶液除去G1中混有的B和D
E、石油化工中获得E的主要化学方法称为裂化
(4)工业上常用CH2=CHCOOH与CH3OH合成具有优良性能的高分子涂料,其合成路线如下:
①写出生成H的方程式___________。
②写出M的结构简式___________。
(5)实验室可以通过B制备E,实验过程中会产生少量的。为验证反应所得混合气体中含有E和,某同学设计实验装置如下。
①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ装置中盛放的试剂依次是___________(填标号,某些试剂可重复使用)。
a.品红溶液 b.NaOH溶液 c.酸性溶液
②能说明混合气体中含有SO2的现象是___________,能说明混合气体中含有E的现象是___________。
【答案】(1)加成反应
(2)
(3)BC
(4)
(5) abac II中品红溶液褪色,加热复色 Ⅳ中品红不褪色,V中高锰酸钾褪色
【分析】淀粉催化水解得到A为葡萄糖,乙烯(E)的产量用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,石蜡油通过裂解或者乙醇消去反应得到乙烯,乙烯通过聚合反应可以得到聚乙烯(F),乙烯与水加成或者氧化葡萄糖得到乙醇(B),乙醇催化氧化得到乙醛(C),乙醛氧化得到乙酸(D),乙醇与乙酸发生酯化反应得到乙酸乙酯(G1),乙酸与甲醇发生酯化反应得到乙酸甲酯(G2),煤的气化为在高温下与氧气,水蒸气反应得到主要成分为CO、H2的合成气,再通过催化得到甲醇,据此解答。
【详解】(1)乙烯与水加成得到乙醇,反应类型为加成反应。
(2)乙醇催化氧化得到乙醛的反应式为。
(3)A.葡萄糖在碱性、加热环境下才能与银氨溶液发生银镜反应,A错误;
B.淀粉与纤维素的通式相同,但相对分子质量不同,所以不互为同分异构体,二者均由葡萄糖为基本单位构成,可以作为原料生成葡萄糖,B正确;
C.由分析知,煤的气化为化学变化,C正确;
D.NaOH会促进乙酸乙酯不可逆水解,应使用饱和碳酸钠作为除杂试剂,D错误;
E.石蜡油通过裂化只能使石蜡轻度分解得到汽油或柴油,通过高温下的裂解(即深度裂化)才能得到小分子不饱和烃,E错误;
故选BC。
(4)得到H发生的反应为酯化反应:;H通过加聚反应得到M: 。
(5)①实验室制备乙烯的原理为通过浓硫酸催化乙醇发生的消去反应,制得的乙烯中含有SO2,使用装置Ⅱ装有品红用来检验SO2,装置Ⅲ试管装有NaOH溶液除去SO2,装置Ⅳ试管通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,装置V通过高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯,故答案为abac;
说明混合气体有SO2的现象为Ⅱ中品红溶液褪色,加热复色,说明含有乙烯的现象是Ⅳ中品红不褪色,V中高锰酸钾褪色。
16.(24-25高一下·新疆喀什·期末)有机物A可用于衡量一个国家石油化工的发展水平,下图是部分有机物的转化关系,反应条件和部分反应产物已省略。
(1)A的结构简式是___________,B中含有官能团的名称是___________。有机物A、B、D、E、G中,属于烃的是___________(填字母)。
(2)的反应类型是___________,B→D的化学反应方程式为___________。
(3)F具有浓郁的果香味,的化学反应方程式为___________、反应类型是___________。
【答案】(1) CH2=CH2 羟基 AG
(2) 加聚反应 2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O
(3) CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O 酯化反应或取代反应
【分析】有机物A可用于衡量一个国家石油化工的发展水平,可知A为乙烯,乙烯与水发生加成反应生成B乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛D,乙醛继续氧化生成乙酸E,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯F,乙醇可被强氧化剂酸性高锰酸钾直接氧化生成乙酸;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯C,乙烯与HCl发生加成反应生成氯乙烷H,乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷G,乙烷与氯气光照条件下发生取代反应生成一氯乙烷,据此分析解答。
【详解】(1)由上述分析可知A为乙烯,结构简式为:CH2=CH2;B为乙醇,所含官能团为羟基;由上述分析可知A、G仅含C、H两种元素属于烃类。
(2)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯C;B→D过程中乙醇发生催化氧化反应生成乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O。
(3)乙醇和乙酸发生酯化(取代)反应生成乙酸乙酯F,反应方程式为:CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O。
17.(24-25高一下·海南省直辖县级单位·期末)工业中重要的化工原料都来源于石油化工,如丙烯,乙烯。其中乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。用乙烯为原料合成其它有机物的流程如图所示:
已知:2CH3CHO+O22CH3COOH;F为高分子化合物
(1)物质B所含官能团的名称为_____;
(2)反应①、⑦所涉及的反应类型分别是_____、_____;
(3)写出反应③的化学方程式为_____;
(4)写出反应⑥的化学方程式为_____;
(5)关于CH2=CHCH3的说法错误的是_____。
A.易溶于水
B.分子中所有碳原子共平面
C.丙烯能使高锰酸钾和溴水褪色,两者原理相同
D.在一定条件下能发生加聚反应
【答案】(1)羟基
(2) 加成反应 加聚反应
(3)
(4)
(5)AC
【分析】乙烯和水发生加成反应生成D为CH3CH2OH,乙烯和溴发生加成反应生成A为BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br在NaOH水溶液中水解生成B为HOCH2CH2OH;乙醇氧化为乙醛,乙醛氧化为E为乙酸,乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成G为CH3COOCH2CH3;乙烯含有碳碳双键,发生加聚反应生成高聚物聚乙烯F;
【详解】(1)由结构可知,B所含官能团的名称为羟基。
(2)反应①为乙烯和溴的加成反应,属于加成反应;F为高分子化合物,乙烯含有碳碳双键,通过加聚反应生成聚乙烯,所以⑦为加聚反应。
(3)反应③为乙烯和水的加成反应,化学方程式为:。
(4)根据分析可知,D为乙醇,E为乙酸,所以⑥为乙醇、乙酸的酯化反应,方程式为:。
(5)A.丙烯难溶于水,A符合题意;
B.乙烯是平面结构的分子,所有原子共平面,丙烯里甲基的碳原子相当于取代乙烯中的一个氢原子,所以分子中所有碳原子共平面,B不符合题意;
C.丙烯含有碳碳双键,具有还原性,与高锰酸钾发生氧化还原反应,丙烯与溴水发生加成反应,所以两者原理不相同,C符合题意;
D.丙烯含有碳碳双键,在一定条件下能发生加聚反应,D不符合题意;
故答案选AC。
18.(24-25高一下·江西宜春·期末)A的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。以A为原料合成香料G和高分子材料H的流程如下:
请回答下列问题:
(1)A→H的反应类型为_______,反应⑥的反应类型为_______。
(2)C中官能团名称_______,常用检验该官能团的一种试剂_______(填名称)。
(3)1molF与足量金属钠反应可产生_______L气体(标准状况)。
(4)已知同一个碳原子上不能连接两个羟基,则的同分异构体中与F互为同系物的有_______种。
(5)写出反应②的化学方程式_______。
(6)有关上述物质的说法错误的是_______。
a.可通过酸性高锰酸钾溶液洗气的方法除去乙烷中含有的A杂质
b.B可以与酸性重铬酸钾溶液反应生成D
c.反应②中B断裂了C-H键和O-H键
d.C和E互为同分异构体
e.H可以使溴水褪色
【答案】(1) 加聚反应 取代反应
(2) 醛基 银氨溶液或新制氢氧化铜
(3)22.4
(4)5
(5)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(6)ae
【分析】A的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,则A为乙烯,B发生催化氧化生成C为乙醛,H为高分子材料,则A发生加聚反应生成H为聚乙烯。
【详解】(1)A发生加聚反应生成H为聚乙烯,故A→H的反应类型为加聚反应;D含有羧基,F含有羟基,G分子中含有6个碳原子,反应条件为浓硫酸加热,则一分子F与两分子D发生酯化反应生成G,酯化反应属于取代反应,反应⑥的反应类型为酯化反应(或取代反应)。
(2)C为乙醛CH3CHO,官能团名称为醛基,常用检验该官能团的一种试剂为银氨溶液或新制氢氧化铜。
(3)1molF含有2mol羟基,与足量金属钠反应可产生1mol氢气,体积为22.4L气体(标准状况)。
(4)
的同分异构体中与F互为同系物的物质应为二元醇,可以采用定一移二的思路书写,但是两个羟基不能连接在同一个碳原子上,、、,除去自身,共有5种。
(5)反应②为乙醇发生催化氧化生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(6)a.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,因此通过酸性高锰酸钾溶液洗气的方法除去乙烷中含有的乙烯时会引入新杂质二氧化碳,错误;
b.乙醇可以与酸性重铬酸钾溶液反应生成乙酸,正确;
c.反应②中乙醇发生催化氧化生成乙醛,对比乙醇和乙醛的结构可知, B断裂了C-H键和O-H键,正确;
d.C和E的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,正确;
e.聚乙烯不含有碳碳双键,不可以使溴水褪色,错误;
故选ae。
19.(24-25高一下·河北衡水·期末)H是一种重要的化工原料,它可由石油和煤焦油通过下列路线合成:
回答下列问题:
(1)A的电子式为______;C中的官能团名称为_____。
(2)过程①是________(填工艺名称),过程⑤是______(填操作名称)。
(3)反应②的反应类型为_______;反应⑥的化学方程式为______。
(4)比B多两个“CH2”的属于同种类型物质的同分异构体有______种,写出含有3个甲基的同分异构体的结构简式:______。
(5)鉴别E与F的方法是_______。
【答案】(1) 醛基
(2) 裂解 分馏
(3) 加成反应
(4) 4
(5)取E和F于两支试管内,分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,使KMnO4溶液褪色的是F,不褪色的是E(或其他合理答案)
【分析】
H为,D和G发生酯化反应生成H,D为乙酸CH3COOH,C氧化生成D,所以C为乙醛CH3CHO,B催化氧化为C,所以B为乙醇CH3CH2OH,A和H2O加成生成B,所以A为乙烯CH2=CH2,石油产品经裂解得到乙烯;工业上通过对煤焦油进行分馏而获得苯,E发生部分加成生成F,F发生加成和取代反应生成G。
【详解】(1)乙烯的电子式为,乙醛的官能团名称为醛基;
(2)A为乙烯,石油裂解生成乙烯,煤焦油中含有苯,可通过分馏获取;
(3)反应②为乙烯和水的加成反应,反应⑥的化学方程式为;
(4)比B多两个“CH2”的属于同种类型的物质,分子式为C4H9OH,分子中含有羟基,有4种同分异构体:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH,其中含有3个甲基的结构简式为;
(5)E为苯,F为环己烯,可用酸性高锰酸钾溶液进行鉴别,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,环己烯中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
思维拔高
20.(25-26高一下·福建厦门·期中)Ⅰ.回答下列问题:
(1)含有22个共价键的烷烃的分子式为___________。
(2)下列几组物质中,互为同系物的是___________(填序号,下同),互为同分异构体的是___________。
①金刚石和;②和;③和;④和;⑤乙醇和乙烷;⑥和;⑦和;⑧和
(3)等质量的甲烷、乙烯、乙炔()完全燃烧,耗氧量最大的是___________(用结构简式表示)。
Ⅱ.1-丁烯是重要的基础化工原料之一,高分子材料D更是被称为“塑料中的黄金”,是目前世界上最尖端的化学材料之一、在一定条件下1-丁烯有如图所示的转化关系:
(4)反应ⅰ的化学方程式为___________,产物的名称为___________。
(5)反应ⅳ的化学方程式为___________。反应类型为___________。
(6)反应ⅱ所得产物的结构简式可能为___________(写1种即可)。
(7)①甲是C的同系物,若甲含有3个碳原子,则甲的化学名称为___________。
②乙是C的同分异构体,则乙的结构简式为___________,乙的二氯代物有___________种。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 1,2-二溴丁烷
(5) 加聚反应
(6)(或)
(7) 丙烷 3
【分析】1-丁烯CH2=CHCH2CH3与Br2/CCl4发生加成反应ⅰ,生成A为BrCH2CHBrCH2CH3;与H2O在催化剂作用下发生加成反应ⅱ,生成B为CH3CH(OH)CH2CH3或HOCH2CH2CH2CH3;与H2在催化剂作用下发生加成反应ⅲ,生成C为CH3CH2CH2CH3;在一定条件下发生加聚反应ⅳ,生成D 。
【详解】(1)烷烃通式为,共价键总数为C-C键数n-1加C-H键数2n+2,即总键数3n+1,代入3n+1=22,解得n=7,故分子式为。
(2)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,③④均为烷烃,组成相差1个CH2,符合同系物要求;同分异构体定义为分子式相同、结构不同的化合物,⑥丙烯和环丙烷分子式均为,⑧正丁烷和异丁烷分子式均为,均符合同分异构体要求;
(3)等质量烃完全燃烧时,氢元素质量分数越高,耗氧量越大,甲烷、乙烯、乙炔的碳氢比分别为4、2、1,甲烷氢质量分数最高,故耗氧量最大。
(4)反应ⅰ为1-丁烯与溴的加成反应,双键断开后两个溴原子分别加在双键两端的碳原子上,生成1,2-二溴丁烷,反应为;
(5)反应ⅳ为1-丁烯的加聚反应,双键断开后彼此连接形成高分子化合物,反应类型为加聚反应,反应为 ;
(6)反应ⅱ为1-丁烯与水的加成反应,碳碳双键位置,可以生成2-丁醇:或1-丁醇:;
(7)①C为1-丁烯与氢气加成的产物正丁烷,甲为含3个碳原子的烷烃同系物,则甲为丙烷;
②正丁烷的同分异构体为异丁烷,结构简式为,其二氯代物共3种:两个氯取代同一甲基的氢、两个氯取代不同甲基的各一个氢、一个氯取代甲基氢另一个氯取代中心碳的氢。
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