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第2章 烃
2.2.2 炔烃
选择题(共10小题)
1.丁烷、丙烯、乙炔分子中碳碳键键能总和大小关系是
A.丁烷>丙烯>乙炔 B.乙炔>丙烯>丁烷
C.丙烯>丁烷>乙炔 D.丁烷=丙烯=乙炔
【答案】A
【解析】
丁烷分子中含有3个碳碳单键,丙烯分子中含有1个碳碳单键和1个碳碳双键,乙炔分子中含有1个碳碳三键。由于碳碳双键键能小于2个碳碳单键键能之和,而碳碳三键键能小于1个碳碳单键和1个碳碳双键键能之和,因此丁烷、丙烯、乙炔分子中碳碳键键能总和大小关系是丁烷>丙烯>乙炔,答案选A。
2.下列关于乙炔的性质、用途的说法中,错误的是
A.乙炔在氧气中燃烧温度高达3000℃,所以氧炔焰可以用来焊接、切割金属
B.通过乙炔可以制得聚氯乙烯,所以乙炔是制取塑料的原料
C.乙炔能使溴水褪色
D.乙炔不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】
A.利用乙炔在氧气中燃烧温度可高达3000℃,常用氧炔焰来切割、焊接金属,选项A正确;
B.乙炔与HCl发生加成反应生成氯乙烯,再由氯乙烯加聚制得聚氯乙烯塑料,选项B正确;
C.乙炔分子结构中含有碳碳叁键,能使溴水褪色,选项C正确;
D.乙炔分子结构中含有碳碳叁键,能使酸性KMnO4溶液褪色,选项D错误;答案选D。
3.下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.用溴水验证乙炔的性质,不需要除杂
C.KMnO4酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
【答案】B
【解析】
A、电石跟水反应比较剧烈,若向电石中滴加饱和食盐水,电石与水反应,消耗水,使得NaCl在电石表面析出,减少了电石与水的接触,减缓了反应速率,故A正确;
B、乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,故B错误;
B、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,故C正确;
D、对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,故D正确;故选B。
以乙炔为原料在一定条件下可转化为乙烯基乙炔(CH≡C—CHCH2)。
关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是
A.可用于萃取溴水中的溴单质
B.1 mol乙烯基乙炔最多能与3 mol Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
【答案】A
【解析】
A.乙烯基乙炔中含有不饱和键,能与溴水发生加成反应,不能萃取溴水中的溴单质,A错误;
B.乙烯基乙炔中含有1个碳碳双键和1个碳碳叁键,故1 mol乙烯基乙炔最多能与3 mol Br2发生加成反应,B正确;
C.乙烯基乙炔中含有碳碳双键和碳碳叁键,两种官能团,C正确;
D.乙炔和乙烯基乙炔的最简式均为CH,故等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,D正确;
答案选A。
5.2000年诺贝尔化学奖授予两位美国化学家和一位日本化学家,以表彰他们在导电塑料领域的贡献,他们首先把聚乙炔树脂制成导电塑料,下列关于聚乙炔的叙述错误的是( )
A.聚乙炔是以乙炔为单体发生加聚反应形成的高聚物
B.聚乙炔的化学式为
C.聚乙炔是一种碳原子之间以单双键交替结合的链状结构的物质
D.聚乙炔树脂不加任何填充物即可成为电的良导体
【答案】D
【解析】A.乙炔在高温高压、催化剂条件下发生加聚反应生成聚乙炔,A正确;
B.聚乙炔是由n个-CH=CH-组成的聚合物,化学式为,B正确;
C.聚乙炔的链节为-CH=CH-,是一种碳原子之间以单双键交替结合的链状共轭结构,C正确;
D.聚乙炔经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平,成为电的良导体,D错误;
答案选D。
6.乙炔在不同条件下可以转化成许多化合物,如图,下列叙述错误的是( )
A.正四面体烷的一氯代物及二氯代物均只有1种
B.乙炔生成乙烯基乙炔是加成反应
C.与环辛四烯(C8H8)互为同分异构体
D.等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不同
【答案】D
【解析】
A.正四面体烷中每个C上只有1个H,且只有一种相邻位置,则正四面体烷的二氯代物只有1种,选项A正确;
B.乙炔生成乙烯基乙炔,发生碳碳三键的加成反应,选项B正确;
C.与环辛四烯均分子式都为C8H8,属于同分异构体,选项C正确;
D.苯与乙烯基乙炔的最简式均为CH,所以等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,选项D错误;
答案选D。
7.乙炔经CaCl2等净化后,在N2中可催化生成聚乙炔。相关化学用语正确的是
A.中子数为20的钙原子:20Ca B.CaCl2的电子式:
C.N2的电子式: D.聚乙炔的结构简式:
【答案】D
【解析】
A.钙的原子序数为20,因此中子数为20的钙原子,质量数为40,所以表示成,A项错误;
B.CaCl2是离子化合物,Ca2+和Cl-个数比是1:2,在书写其电子式时,不能将Cl-合并到一起,正确的电子式为:,B项错误;
C.N原子最外层有5个电子,因此N2的电子式为,C项错误;
D.聚乙炔的单体是乙炔,聚乙炔的结构中仍含有碳碳双键,因此其结构简式为,D项正确;
答案选D。
8.关于炔烃的描述中正确的是( )
A.分子组成符合CnH2n-2通式的链烃一定是炔烃
B.炔烃既易发生加成反应,又易发生取代反应
C.炔烃既能使溴水退色,也能使酸性高锰酸钾溶液退色
D.炔烃分子里所有的碳原子都在同一条直线上
【答案】C
【解析】A、分子组成符合CnH2n-2的链烃,可能含有2个C=C双键,为二烯烃,或1个C≡C三键,为炔烃,故A错误;B、炔烃易发生加成反应难发生取代反应,故B错误;C、炔烃既能使溴水褪色,也可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,故C正确;D、多碳原子的炔烃中碳原子不一定在一条直线上,如1-丁炔中的4个碳原子不在同一直线上,故D错误。故选C。
9.下列说法中,正确的是( )
A.烷烃、烯烃、炔烃属于脂肪烃 B.烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物都属于脂肪烃
C.苯及其同系物属于脂环烃 D.烷烃、烯烃、炔烃都属于饱和烃
【答案】A
【解析】
A.烷烃、烯烃、炔烃均为链状结构,属于脂肪烃,故A正确;
B.苯及其同系物含有苯环,不属于脂肪烃,属于芳香烃,故B错误;
C.苯及其同系物含有苯环,不属于脂肪烃,属于芳香烃,故C错误;
D.烯烃含有碳碳双键、炔烃含有碳碳三键,都属于不饱和烃,故D错误;
故答案为A。
10.某炔烃与氢气发生加成反应后得到,则该炔烃的结构有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】B
【解析】
将2-甲基戊烷中各C原子编号:,其中2号C原子上只含有1个H原子,无法形成碳碳三键,只有4号C原子可以形成碳碳三键,故符合题述的炔烃有2种,答案选B。
二、填空题
11.含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外,还有乙炔。乙炔的分子结构如下图所示。
回答下列问题:
(1)乙炔的分子式是________,结构式是________,分子空间结构是________。
(2)乙炔分子中含有________,能发生加成反应。
(3)写出下列反应的化学方程式:
①将乙炔通入足量的溴的四氯化碳溶液中________
②乙炔与等物质的量的氯化氢发生加成反应_________
(4)下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法中正确的是________。
①它们既不是同系物,也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】(1)C2H2 HCCH 直线形结构 (2)碳碳三键 (3) CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2 CH≡CH+HClCH2==CHCl (4)①②③④
【解析】
(1)乙炔的分子式是C2H2,结构式是HC≡CH,分子空间结构是直线形结构。答案为:C2H2;HC≡CH;直线形结构;
(2)乙炔分子中含有碳碳三键,能发生加成反应。答案为:碳碳三键;
(3)①乙炔和足量的Br2按1:2反应,化学方程式为:CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2。答案为:CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2
②乙炔和氯化氢1:1发生加成反应的化学方程式:CH≡CH+HClCH2=CHCl。答案为:CH≡CH+HClCH2=CHCl;
(4)①同系物要求结构相似,组成上相差若干个CH2,同分异构体要求分子式相同,结构不同。所以乙烷、乙烯、乙炔既不是同系物,也不是同分异构体,①正确;
②烷烃是饱和烃,烯烃和炔烃是不饱和烃,②正确;
③烷烃不能与溴水反应,烯烃和炔烃中的不饱和键能与溴水发生加成反应,使溴水褪色,③正确;
④它们都能燃烧,且由于乙炔含碳量最高,所以火焰最明亮,并有浓烟,④正确;
⑤甲烷不能被高锰酸钾溶液氧化,乙烯和乙炔可以,⑤错误。
所以正确答案为:①②③④。答案为:①②③④。
12.实验室用如图所示装置来制备乙炔,并验证乙炔的某些化学性质,制备的乙炔气体中往往含有少量的H2S气体,请按下列要求填空:
(1)实验室制乙炔的化学方程式是____________________________;为了得到较为平稳的乙炔气流,装置A的分液漏斗中常用________________来代替水。
(2)装置B中CuSO4溶液的作用是________________。
(3)装置C中观察到的现象是_________________,反应的化学方程式是___________________。
(4)装置D中观察到的现象是_________________,该反应的类型是______________。
【答案】(1)CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2 饱和食盐水 (2)除去H2S杂质,以防干扰后续实验 (3)溶液褪色 2Br2+HC≡CH→CHBr2—CHBr2 (4)紫色褪去 氧化反应
【解析】
(1)实验室制备乙炔是利用电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应的化学方程式为CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2,电石与水反应剧烈,用饱和食盐水可以减缓反应,所以为了得到平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水。
(2)硫化氢气体具有还原性,也会导致溴的四氯化碳、高锰酸钾酸性溶液褪色,装置B中CuSO4溶液的作用是除去乙炔中的硫化氢:Cu2++H2S==CuS↓+2H+,防止干扰后续检验实验。
(3)乙炔气体通过溴的四氯化碳溶液,会发生加成反应,装置C中观察到的现象是溶液褪色,反应的化学方程式为2Br2+HC≡CH→CHBr2-CHBr2。
(4)乙炔通过高锰酸钾酸性溶液,乙炔含有不饱和键,被高锰酸钾酸性溶液氧化生成二氧化碳,装置D中观察到的现象是溶液褪色,发生的反应为氧化反应。
(3)该烯烃一定条件下发生加聚反应,所得加聚产物的结构简式为;
(4)烯烃使溴的四氯化碳溶液褪色发生加成反应,反应的化学反应方程式为CH2=C(CH3)2+Br2→CH2Br-CBr(CH3)2;
(5)有机物是烷烃,主链含有7个碳原子,2个甲基和1个乙基作支链,其系统命名法的名称为3,3-二甲基-5-乙基庚烷。
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第2章 烃
2.2.2 炔烃
选择题(共10小题)
1.丁烷、丙烯、乙炔分子中碳碳键键能总和大小关系是
A.丁烷>丙烯>乙炔 B.乙炔>丙烯>丁烷
C.丙烯>丁烷>乙炔 D.丁烷=丙烯=乙炔
2.下列关于乙炔的性质、用途的说法中,错误的是
A.乙炔在氧气中燃烧温度高达3000℃,所以氧炔焰可以用来焊接、切割金属
B.通过乙炔可以制得聚氯乙烯,所以乙炔是制取塑料的原料
C.乙炔能使溴水褪色
D.乙炔不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3.下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
B.用溴水验证乙炔的性质,不需要除杂
C.KMnO4酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
以乙炔为原料在一定条件下可转化为乙烯基乙炔(CH≡C—CHCH2)。
关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是
A.可用于萃取溴水中的溴单质
B.1 mol乙烯基乙炔最多能与3 mol Br2发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
5.2000年诺贝尔化学奖授予两位美国化学家和一位日本化学家,以表彰他们在导电塑料领域的贡献,他们首先把聚乙炔树脂制成导电塑料,下列关于聚乙炔的叙述错误的是( )
A.聚乙炔是以乙炔为单体发生加聚反应形成的高聚物
B.聚乙炔的化学式为
C.聚乙炔是一种碳原子之间以单双键交替结合的链状结构的物质
D.聚乙炔树脂不加任何填充物即可成为电的良导体
6.乙炔在不同条件下可以转化成许多化合物,如图,下列叙述错误的是( )
A.正四面体烷的一氯代物及二氯代物均只有1种
B.乙炔生成乙烯基乙炔是加成反应
C.与环辛四烯(C8H8)互为同分异构体
D.等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不同
7.乙炔经CaCl2等净化后,在N2中可催化生成聚乙炔。相关化学用语正确的是
A.中子数为20的钙原子:20Ca B.CaCl2的电子式:
C.N2的电子式: D.聚乙炔的结构简式:
8.关于炔烃的描述中正确的是( )
A.分子组成符合CnH2n-2通式的链烃一定是炔烃
B.炔烃既易发生加成反应,又易发生取代反应
C.炔烃既能使溴水退色,也能使酸性高锰酸钾溶液退色
D.炔烃分子里所有的碳原子都在同一条直线上
9.下列说法中,正确的是( )
A.烷烃、烯烃、炔烃属于脂肪烃 B.烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物都属于脂肪烃
C.苯及其同系物属于脂环烃 D.烷烃、烯烃、炔烃都属于饱和烃
10.某炔烃与氢气发生加成反应后得到,则该炔烃的结构有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
二、填空题(共2题)
11.含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外,还有乙炔。乙炔的分子结构如下图所示。
回答下列问题:
(1)乙炔的分子式是________,结构式是________,分子空间结构是________。
(2)乙炔分子中含有________,能发生加成反应。
(3)写出下列反应的化学方程式:
①将乙炔通入足量的溴的四氯化碳溶液中________
②乙炔与等物质的量的氯化氢发生加成反应_________
(4)下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法中正确的是________。
①它们既不是同系物,也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧火焰最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
12.实验室用如图所示装置来制备乙炔,并验证乙炔的某些化学性质,制备的乙炔气体中往往含有少量的H2S气体,请按下列要求填空:
(1)实验室制乙炔的化学方程式是____________________________;为了得到较为平稳的乙炔气流,装置A的分液漏斗中常用________________来代替水。
(2)装置B中CuSO4溶液的作用是________________。
(3)装置C中观察到的现象是_________________,反应的化学方程式是___________________。
(4)装置D中观察到的现象是_________________,该反应的类型是______________。
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