内容正文:
2027版山东省(春季高考)化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《有机化学》
一、烃
专题7 烯烃的化学性质、制法与乙烯的制取
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 乙烯是重要的工业原料,下列有关乙烯叙述不正确的是( )
A. 常温常压下是稍有气味的气体
B. 能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 在一定条件下能够聚合生成聚乙烯
2. 有关物质的分离除杂,下列说法正确的是( )
A. 可用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯
B. 向2mL 10%的CuS溶液中滴入2%的NaOH溶液4至6滴,得到新制的Cu悬浊液,然后加入甲酸甲酯溶液0.5mL,振荡后加热,产生砖红色沉淀,证明甲酸甲酯具有还原性
C. 只用水不能用来鉴别苯和溴苯
D. 用溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液可以鉴别己烷、1-己烯和邻二甲苯
3. 下列有关乙烯与乙炔分子的说法错误的是( )
A. 乙烯分子中含有碳碳双键,乙炔分子中含有碳碳三键
B. 乙烯与乙炔分子中所有原子共平面
C. 乙烯分子能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,反应类型相同
D. 乙烯与乙炔分子均可在一定条件下与氢气反应生成乙烷
4. 下列关于乙炔的结构和性质的叙述中,不同于乙烯的是( )
A. 含碳碳多重键
B. 都属于链烃
C. 分子中所有原子都在同一条直线上
D. 能使酸性KMn溶液褪色
5. 鉴别下列物质采用的试剂可行的是( )
A. 苯、己烷、己烯三种无色液体:溴水
B. 溶液、稀硫酸、溶液:酚酞试液
C. 乙醇、乙醛、葡萄糖三种溶液:酸性高锰酸钾溶液
D. 三种盐溶液:溶液
6. 单烯烃的通式是( )
A. CnH2n+2
B. CnH2n
C. CnH2n-2
D. CnH2n-6
7. 某有机物的结构简式为,该化合物不可能发生的化学反应是( )
A. 水解反应
B. 加聚反应
C. 氧化反应
D. 酯化反应
8. 既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是( )
A. 用酸性高锰酸钾溶液
B. 与足量溴水反应
C. 在一定条件下通入氢气
D. 分别进行燃烧
9. 下列物质中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A. 甲烷
B. 乙烷
C. 乙烯
D. 苯
10. 下列反应中,不属于取代反应的是( )
A. 苯与浓硝酸的硝化反应
B. 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷、氯化氢
C. 乙烷与溴在一定条件下反应生成溴乙烷
D. 乙炔与氢气在一定条件下反应生成乙烯
11. 工业上获得大量乙烯的主要方法是( )
A. 石油裂解
B. 煤的干馏
C. 天然气分馏
D. 乙醇脱水
12. 下列烯烃的命名正确的是( )
A. 2-乙基-1-丙烯
B. 2-甲基-2-丁烯
C. 3-丁烯
D. 1,1-二甲基乙烯
13. 乙烯的产量常用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,主要原因是乙烯( )
A. 是石油化工的重要基础原料,产量大、用途广
B. 价格最低廉
C. 最易燃烧
D. 密度最小
14. 下列物质:①聚乙烯,②丁烯,③苯,④不饱和油脂中,含有碳碳双键的是( )
A. ①②③④
B. ①②③
C. ②③
D. ②④
15. 下列反应属于加成反应的是( )
A. 乙醇燃烧生成二氧化碳和水
B. 乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷
C. 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢
D. 乙醇与钠反应产生乙醇钠和氢气
16. 乙烯在空气中燃烧,可观察到的现象是( )
A. 火焰明亮并伴有黑烟
B. 火焰呈淡蓝色且无烟
C. 产生大量白烟
D. 火焰微弱几乎看不见
17. 结构决定性质,下列物质的结构与性质不相符的是( )
选项
结构
性质
A
金刚石中C原子形成共价键三维骨架结构
金刚石具有很高的硬度
B
铜中含有自由电子和金属阳离子
铜能导电
C
1-己烯含有碳碳双键
1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
白磷分子为正四面体结构
白磷在空气中易自燃
18. 1mol 乙烯与足量溴水反应,消耗溴的物质的量是( )
A. 1mol
B. 2mol
C. 3mol
D. 4mol
19. 四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯的结构单元是( )
A. -CF2-CF2-
B. -CF2-CF3-
C. -CF3-CF3-
D. -CF2-H-
20. 某有机物的结构简式为,下列有关该物质的说法正确的是( )
A. 所有原子均处于同一平面
B. 属于乙醇的同系物
C. 可以发生取代反应
D. 使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
21. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明乙烯具有( )
A. 酸性
B. 碱性
C. 饱和性
D. 不饱和性
22. 代表阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A. 4.6g乙醇分子中所含碳氢键的数目为0.6
B. 标准状况下,22.4LS含有分子数为
C. 常温常压下,14g与的混合气体中所含氢原子数为2
D. 56gFe粉与足量硫粉反应转移的电子数目为3
23. 聚乙烯是( )
A. 纯净物
B. 由乙烯加聚而成的高分子化合物,属于混合物
C. 单质
D. 烯烃
24. 下列说法正确的是( )
A. 苯与浓溴水用铁作催化剂制溴苯
B. 乙烷与氯气在光照条件下反应是合成氯乙烷的最好方法
C. 实验室通常通过加热酒精与稀硫酸(体积比约为1:3)的混合物制得乙烯
D. CC可由C制得,可萃取碘水中的碘
25. 实验室用无水乙醇和浓硫酸制取乙烯的操作,错误的是( )
A. 先注入无水乙醇再慢慢倒入浓硫酸
B. 放入几片碎瓷片
C. 加热,使温度慢慢升到170℃
D. 用排水法收集乙烯
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 乙烯是一种重要的化工原料,请回答:(1)写出乙烯的分子式、结构简式,并指出其官能团;(2)写出乙烯与溴水反应的化学方程式,并说明反应类型;(3)写出乙烯在一定条件下与水反应的化学方程式,并说明该反应在工业上的用途。
27. 氯乙烯为什么能发生加聚反应生成聚氯乙烯?请结合其分子结构和反应原理进行解释,并说明聚氯乙烯的主要应用领域。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 实验室用无水乙醇在浓硫酸作用下加热至170 ℃制取乙烯。取无水乙醇9.2 g,反应中乙烯的实际产率为80%,将生成的乙烯全部通入足量溴的四氯化碳溶液中。已知标准状况下气体摩尔体积为22.4 L/mol,,。(1)计算实际生成乙烯在标准状况下的体积。(2)计算完全反应时消耗溴的质量。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 写出下列方程式:(1)点燃乙烯。(2)乙烯通入溴的四氯化碳溶液。(3)乙烯加聚生成聚乙烯。(4)乙烯与氢气在一定条件下反应。
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2027版山东省(春季高考)化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《有机化学》
一、烃
专题7 烯烃的化学性质、制法与乙烯的制取
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 乙烯是重要的工业原料,下列有关乙烯叙述不正确的是( )
A. 常温常压下是稍有气味的气体
B. 能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 在一定条件下能够聚合生成聚乙烯
【答案】C
【解析】乙烯常温常压下为稍有气味的气体,A正确;乙烯分子中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,B正确;乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,C错误;乙烯在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,D正确。故选C。
2. 有关物质的分离除杂,下列说法正确的是( )
A. 可用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯
B. 向2mL 10%的CuS溶液中滴入2%的NaOH溶液4至6滴,得到新制的Cu悬浊液,然后加入甲酸甲酯溶液0.5mL,振荡后加热,产生砖红色沉淀,证明甲酸甲酯具有还原性
C. 只用水不能用来鉴别苯和溴苯
D. 用溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液可以鉴别己烷、1-己烯和邻二甲苯
【答案】D
【解析】A中溴的四氯化碳溶液会引入新的液态杂质,不能用于除去甲烷中的乙烯;B中NaOH溶液量不足(醛与新制Cu(OH)2反应需碱性环境、NaOH应过量),不能据此证明甲酸甲酯具有还原性;C中苯密度比水小、溴苯密度比水大,用水即可鉴别,C错误;D中己烷不与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液反应,1-己烯使二者均褪色,邻二甲苯只使酸性高锰酸钾溶液褪色、不与溴的四氯化碳溶液反应,可区分,D正确。故选D。
3. 下列有关乙烯与乙炔分子的说法错误的是( )
A. 乙烯分子中含有碳碳双键,乙炔分子中含有碳碳三键
B. 乙烯与乙炔分子中所有原子共平面
C. 乙烯分子能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,反应类型相同
D. 乙烯与乙炔分子均可在一定条件下与氢气反应生成乙烷
【答案】C
【解析】A.乙烯分子中含有碳碳双键,乙炔分子中含有碳碳三键,A正确;B.乙烯分子中所有原子共平面,乙炔分子中所有原子共线,B正确;C.乙烯分子能使溴水褪色,是加成反应,乙烯分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是氧化还原反应,C错误;D.乙烯与乙炔分子均含有不饱和键,可在一定条件下与氢气反应生成乙烷,D正确。故选C。
4. 下列关于乙炔的结构和性质的叙述中,不同于乙烯的是( )
A. 含碳碳多重键
B. 都属于链烃
C. 分子中所有原子都在同一条直线上
D. 能使酸性KMn溶液褪色
【答案】C
【解析】乙炔中存在碳碳三键,乙烯中存在碳碳双键,均为不饱和键,均可以发生氧化反应使酸性KMn溶液褪色;二者均为链烃;不同于乙烯的是,乙炔分子中所有原子都在同一条直线上,而乙烯分子中H-C-H夹角为,不是所有原子都在同一条直线上;答案选C。
5. 鉴别下列物质采用的试剂可行的是( )
A. 苯、己烷、己烯三种无色液体:溴水
B. 溶液、稀硫酸、溶液:酚酞试液
C. 乙醇、乙醛、葡萄糖三种溶液:酸性高锰酸钾溶液
D. 三种盐溶液:溶液
【答案】D
【解析】溴水能鉴别己烯,但苯和己烷与溴水混合现象相近,不能完全鉴别,A不可行;酚酞试液只能使NaOH溶液变红,稀硫酸和Na2SO4溶液均无明显颜色变化,不能完全鉴别,B不可行;乙醇、乙醛、葡萄糖均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别,C不可行;NaHCO3溶液与NaCl溶液无明显现象,与Al2(SO4)3溶液发生双水解产生沉淀和气体,与NaHSO4溶液反应产生气体,现象不同,可以鉴别,D可行。故选D。
6. 单烯烃的通式是( )
A. CnH2n+2
B. CnH2n
C. CnH2n-2
D. CnH2n-6
【答案】B
【解析】单烯烃分子中含一个碳碳双键,比相同碳原子数的烷烃少2个氢原子,通式为CnH2n(n≥2)。故选B。
7. 某有机物的结构简式为,该化合物不可能发生的化学反应是( )
A. 水解反应
B. 加聚反应
C. 氧化反应
D. 酯化反应
【答案】A
【解析】该有机物为丙烯酸,分子中含有碳碳双键和羧基。碳碳双键能发生加聚反应,也能被酸性高锰酸钾等氧化剂氧化;羧基能与醇发生酯化反应。该分子中不含酯基、卤原子等易发生水解的官能团,一般不能发生水解反应。故选A。
8. 既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是( )
A. 用酸性高锰酸钾溶液
B. 与足量溴水反应
C. 在一定条件下通入氢气
D. 分别进行燃烧
【答案】B
【解析】乙烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,乙烷不能与溴水反应,因此溴水可用于鉴别乙烷和乙烯;将混合气体通过足量溴水,乙烯被吸收并转化为液态产物,乙烷不反应,可除去乙烷中的少量乙烯。酸性高锰酸钾溶液虽能使乙烯褪色用于鉴别,但会将乙烯氧化生成二氧化碳等气体杂质,不适合用于除去乙烷中的乙烯;通入氢气需要催化剂且氢气用量难以控制,燃烧会消耗乙烷和乙烯,均不适合。故选B。
9. 下列物质中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A. 甲烷
B. 乙烷
C. 乙烯
D. 苯
【答案】C
【解析】乙烯分子中含有碳碳双键,具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液褪色,C正确;甲烷、乙烷属于烷烃,性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;苯分子中不含碳碳双键,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A、B、D错误。
10. 下列反应中,不属于取代反应的是( )
A. 苯与浓硝酸的硝化反应
B. 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷、氯化氢
C. 乙烷与溴在一定条件下反应生成溴乙烷
D. 乙炔与氢气在一定条件下反应生成乙烯
【答案】D
【解析】苯的硝化反应中苯环上的氢原子被硝基取代,属于取代反应,A不符合;甲烷与氯气生成一氯甲烷和氯化氢属于取代反应,B不符合;乙烷生成溴乙烷属于卤代取代反应,C不符合;乙炔与氢气反应生成乙烯属于加成反应,不属于取代反应,D符合。故选D。
11. 工业上获得大量乙烯的主要方法是( )
A. 石油裂解
B. 煤的干馏
C. 天然气分馏
D. 乙醇脱水
【答案】A
【解析】工业上主要通过石油裂解(深度裂化)获得乙烯等气态烯烃;乙醇与浓硫酸共热制乙烯为实验室制法,不能用于工业生产。故选A。
12. 下列烯烃的命名正确的是( )
A. 2-乙基-1-丙烯
B. 2-甲基-2-丁烯
C. 3-丁烯
D. 1,1-二甲基乙烯
【答案】B
【解析】A中2-乙基-1-丙烯主链选错,应为2-甲基-1-丁烯;B中CH3C(CH3)=CHCH3命名为2-甲基-2-丁烯,正确;C中3-丁烯应按双键位次最小命名,应为1-丁烯;D中1,1-二甲基乙烯应为2-甲基丙烯。故选B。
13. 乙烯的产量常用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,主要原因是乙烯( )
A. 是石油化工的重要基础原料,产量大、用途广
B. 价格最低廉
C. 最易燃烧
D. 密度最小
【答案】A
【解析】乙烯是石油化工的重要基础原料,产量大、用途广(可用来制聚乙烯、乙醇、氯乙烯等),因此其产量常作为衡量石油化工发展水平的标志。故选A。
14. 下列物质:①聚乙烯,②丁烯,③苯,④不饱和油脂中,含有碳碳双键的是( )
A. ①②③④
B. ①②③
C. ②③
D. ②④
【答案】D
【解析】聚乙烯是乙烯加聚后的高分子,分子链中不含碳碳双键;丁烯属于烯烃,分子中含有碳碳双键;苯分子中含有特殊的大π键,通常不认为含有普通碳碳双键;不饱和油脂的烃基中含有碳碳双键。因此含有碳碳双键的是②④,故选D。
15. 下列反应属于加成反应的是( )
A. 乙醇燃烧生成二氧化碳和水
B. 乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷
C. 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢
D. 乙醇与钠反应产生乙醇钠和氢气
【答案】B
【解析】乙醇燃烧生成二氧化碳和水属于氧化反应,A不符合;乙烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,B符合;甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢属于取代反应,C不符合;乙醇与钠反应产生乙醇钠和氢气属于置换反应,D不符合。故选B。
16. 乙烯在空气中燃烧,可观察到的现象是( )
A. 火焰明亮并伴有黑烟
B. 火焰呈淡蓝色且无烟
C. 产生大量白烟
D. 火焰微弱几乎看不见
【答案】A
【解析】乙烯含碳量较高,在空气中燃烧不完全,火焰明亮并伴有黑烟。故选A。
17. 结构决定性质,下列物质的结构与性质不相符的是( )
选项
结构
性质
A
金刚石中C原子形成共价键三维骨架结构
金刚石具有很高的硬度
B
铜中含有自由电子和金属阳离子
铜能导电
C
1-己烯含有碳碳双键
1-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
白磷分子为正四面体结构
白磷在空气中易自燃
【答案】D
【解析】A中金刚石的三维共价键骨架决定其硬度很高,对应正确;B中自由电子和金属阳离子使铜能导电,对应正确;C中碳碳双键使1-己烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,对应正确;D中白磷在空气中易自燃是由其着火点低、易被氧化决定的,与正四面体结构无直接因果关系,对应不相符。故选D。
18. 1mol 乙烯与足量溴水反应,消耗溴的物质的量是( )
A. 1mol
B. 2mol
C. 3mol
D. 4mol
【答案】A
【解析】乙烯分子中含有一个碳碳双键,与溴水发生加成反应时,1mol乙烯与1mol溴发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,A正确。
19. 四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯的结构单元是( )
A. -CF2-CF2-
B. -CF2-CF3-
C. -CF3-CF3-
D. -CF2-H-
【答案】A
【解析】四氟乙烯的结构为CF2=CF2,发生加聚反应时碳碳双键断裂,相邻分子相互连接,生成聚四氟乙烯,其链节即结构单元为-CF2-CF2-。故选A。
20. 某有机物的结构简式为,下列有关该物质的说法正确的是( )
A. 所有原子均处于同一平面
B. 属于乙醇的同系物
C. 可以发生取代反应
D. 使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同
【答案】C
【解析】该有机物分子中含有羟基、碳碳双键和羧基,含有饱和碳原子,所有原子不可能均处于同一平面,A错误;该物质含有羟基、碳碳双键和羧基,官能团种类与乙醇不同,不属于乙醇的同系物,B错误;羟基、羧基均可参与取代反应,如酯化反应,C正确;使溴水褪色主要是碳碳双键发生加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应,原理不同,D错误。故选C。
21. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明乙烯具有( )
A. 酸性
B. 碱性
C. 饱和性
D. 不饱和性
【答案】D
【解析】乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,本身被还原生成锰离子,即可证明乙烯中碳碳双键具有不饱和性,故答案为:D。
22. 代表阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A. 4.6g乙醇分子中所含碳氢键的数目为0.6
B. 标准状况下,22.4LS含有分子数为
C. 常温常压下,14g与的混合气体中所含氢原子数为2
D. 56gFe粉与足量硫粉反应转移的电子数目为3
【答案】C
【解析】乙醇的结构为CH3CH2OH,每个乙醇分子含5个碳氢键,4.6g乙醇为0.1mol,含碳氢键数为0.5NA,A错误;标准状况下SO3不是气体,不能用22.4L·mol-1计算其物质的量,B错误;C2和C3的最简式均为CH2,14g混合气体相当于1mol CH2单元,含氢原子数为2NA,C正确;Fe与S反应生成FeS,56g Fe为1mol,反应中Fe由0价变为+2价,转移电子数为2NA,D错误。故选C。
23. 聚乙烯是( )
A. 纯净物
B. 由乙烯加聚而成的高分子化合物,属于混合物
C. 单质
D. 烯烃
【答案】B
【解析】聚乙烯由大量乙烯分子加聚而成,聚合度n不确定,属于高分子化合物,是混合物;聚乙烯分子中不含碳碳双键,不属于烯烃,也不是单质。故选B。
24. 下列说法正确的是( )
A. 苯与浓溴水用铁作催化剂制溴苯
B. 乙烷与氯气在光照条件下反应是合成氯乙烷的最好方法
C. 实验室通常通过加热酒精与稀硫酸(体积比约为1:3)的混合物制得乙烯
D. CC可由C制得,可萃取碘水中的碘
【答案】D
【解析】苯制溴苯应使用液溴并用铁或溴化铁作催化剂,浓溴水不能用于该反应,A错误;乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应会生成多种氯代产物,不是合成氯乙烷的最好方法,B错误;实验室制乙烯通常加热乙醇与浓硫酸的混合物,且体积比约为1:3,不能用稀硫酸,C错误;CCl4可由CH4氯代制得,且CCl4能萃取碘水中的碘,D正确。故选D。
25. 实验室用无水乙醇和浓硫酸制取乙烯的操作,错误的是( )
A. 先注入无水乙醇再慢慢倒入浓硫酸
B. 放入几片碎瓷片
C. 加热,使温度慢慢升到170℃
D. 用排水法收集乙烯
【答案】C
【解析】实验室用无水乙醇和浓硫酸制取乙烯的关键操作分析如下:选项 A:混合乙醇与浓硫酸时,需先加入乙醇,再缓慢倒入浓硫酸(因浓硫酸密度大、稀释放热,此顺序可避免液体飞溅),操作正确;选项 B:加入碎瓷片可防止液体暴沸,操作正确;选项 C:乙醇在 140℃时会发生分子间脱水生成乙醚,因此需迅速升温至 170℃,而非 “慢慢升温”,此操作错误;选项 D:乙烯难溶于水且密度与空气接近,用排水法收集更合理,操作正确。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 乙烯是一种重要的化工原料,请回答:(1)写出乙烯的分子式、结构简式,并指出其官能团;(2)写出乙烯与溴水反应的化学方程式,并说明反应类型;(3)写出乙烯在一定条件下与水反应的化学方程式,并说明该反应在工业上的用途。
【答案】(1)分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2,官能团为碳碳双键(C=C)。(2)CH2=CH2+Br2→CH2Br−CH2Br,属于加成反应。(3)CH2=CH2+H2O→催化剂CH3CH2OH(乙烯水化),工业上用于大量制取乙醇。
【解析】(1)乙烯分子中两个碳原子之间以碳碳双键相连,每个碳原子再连2个氢原子。(2)碳碳双键中一条共价键断裂,溴原子分别连接在两个碳原子上,生成1,2-二溴乙烷。(3)乙烯与水在一定条件下发生加成反应(水化)生成乙醇,是工业上制取乙醇的重要方法。
27. 氯乙烯为什么能发生加聚反应生成聚氯乙烯?请结合其分子结构和反应原理进行解释,并说明聚氯乙烯的主要应用领域。
【答案】氯乙烯能发生加聚反应是因为其分子结构中含有碳碳双键(C=C),碳碳双键中有一条共价键相对较弱,反应时较易断裂(双键打开)。在引发剂作用下,氯乙烯分子彼此相互加成,通过共价单键连接形成长链大分子,即聚氯乙烯,反应式可表示为nCH2=CHCl→[-CH2−CHCl-]n。聚氯乙烯的主要应用领域包括:建筑材料领域,如制造塑料管道、门窗型材、地板革等;包装领域,用于制作薄膜、包装袋;电子电气领域,作为电线电缆的绝缘层;还可用于制造人造革、玩具、医疗器械外壳等多种产品。
【解析】氯乙烯分子中的碳碳双键中有一条共价键相对较弱,在引发剂作用下双键打开,氯乙烯分子之间相互加成形成长链大分子;聚合度n不确定,故聚氯乙烯属于混合物。聚氯乙烯化学性质稳定、耐腐蚀,在建材管道、包装薄膜、电线电缆绝缘层、人造革等领域应用广泛。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 实验室用无水乙醇在浓硫酸作用下加热至170 ℃制取乙烯。取无水乙醇9.2 g,反应中乙烯的实际产率为80%,将生成的乙烯全部通入足量溴的四氯化碳溶液中。已知标准状况下气体摩尔体积为22.4 L/mol,,。(1)计算实际生成乙烯在标准状况下的体积。(2)计算完全反应时消耗溴的质量。
【答案】(1)实际生成乙烯的体积为3.58 L。(2)消耗溴的质量为25.6 g。
【解析】乙醇脱水制乙烯的反应为C2H5OH→170 ℃浓硫酸CH2=CH2+H2O,乙烯与溴发生加成反应为CH2=CH2+Br2→CH2Br−CH2Br。(1)n(C2H5OH)=9.2 g÷46 g/mol=0.20 mol,理论上生成乙烯0.20 mol,实际生成乙烯0.20 mol×80%=0.16 mol,标准状况下体积为0.16 mol×22.4 L/mol=3.584 L,约为3.58 L。(2)乙烯与溴按物质的量之比1∶1发生加成反应,所以消耗溴的物质的量为0.16 mol,消耗溴的质量为0.16 mol×160 g/mol=25.6 g。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 写出下列方程式:(1)点燃乙烯。(2)乙烯通入溴的四氯化碳溶液。(3)乙烯加聚生成聚乙烯。(4)乙烯与氢气在一定条件下反应。
【答案】
(1)C2H4+3O22CO2+2H2O
(2)CH2=CH2+Br2→CH2Br−CH2Br
(3)nCH2=CH2[-CH2−CH2-]n
(4)CH2=CH2+H2CH3CH3
【解析】(1)乙烯完全燃烧生成二氧化碳和水。1 mol乙烯含2 mol C和4 mol H,故生成2 mol CO2和2 mol H2O,右侧共需6个O原子,即3 mol O2,配平得CH2=CH2+3O2→点燃2CO2+2H2O。(2)乙烯含碳碳双键,能与溴发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷。(3)乙烯分子间相互加成聚合生成聚乙烯,聚合度n不确定,聚乙烯属于混合物。(4)乙烯与氢气在一定条件下发生加成反应生成乙烷。
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