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第七章 有机化合物
2
2门世2有
3厚
单体
合成高分子的小分子叫单体
催化剂
nCH2-CH2
,七CH,—CH]
高分子中重复的结构单元叫链节
链节
n称为聚合度，表示高分子中所含链
聚合度
节的数目第二节 乙烯与有机高分子材料
课时1 乙烯 烃
(一)基础巩固
1.(2022·广东佛山,改编)下列说法正确的是 ( )
A.乙烯的电子式为H∶∶∶H
B.通入氢气在一定条件下反应,可以除去乙烷中少量乙烯
C.乙烯分子在空间上呈平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
解析:乙烯分子中含有碳碳双键,电子式为H∶∶∶∶H,A项错误;乙烯能与氢气反应生成乙烷,但氢气的量无法控制,且乙烯不一定完全反应,B项错误;乙烯分子6个原子在一个平面上,C项正确;乙烯的结构简式为,D项错误。
答案:C
2.(2023·广东学业水平考试)下列关于乙烯与Br2发生加成反应的说法,正确的是 ( )
A.乙烯中含有离子键
B.Br2是共价化合物
C.反应中有非极性键断裂
D.产物中只含有极性键
解析:乙烯与Br2发生加成反应的方程式为CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br。乙烯为共价化合物,不含有离子键,故A项错误;Br2是单质,故B项错误;反应中有CC、Br—Br断裂,均为非极性键断裂,故C项正确;产物CH2Br—CH2Br中含有C—C非极性键,故D项错误。
答案:C
3.(2024·广东广州黄广中学高一月考)下列说法中错误的是 ( )
A.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷
B.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成的水的质量相同
C.用溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷
D.无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与乙烯分子内含有碳碳双键有关
解析:乙烯燃烧的现象是火焰明亮伴有黑烟,而甲烷燃烧的现象是产生蓝色火焰,A项正确;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,相同质量的乙烯和甲烷中氢元素的质量不同,故完全燃烧后生成的水的质量不同,B项错误;乙烯与溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液反应都能使两者褪
色,而乙烷不与这两种溶液反应,无明显现象,C项正确;无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都存在碳碳双键的断裂,故都与乙烯分子内含有碳碳双键有关,D项正确。
答案:B
4.下列各反应中属于加成反应的是 ( )
A.CH2CH2+3O22CO2+2H2O
B.H2+Cl22HCl
C.+H2CH3—CH2—OH
D.CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
答案:C
5.除去乙烷中混有的少量乙烯,最好的方法是 ( )
A.将混合气体点燃
B.将混合气体通过溴水
C.将混合气体在催化剂条件下与氢气反应
D.将混合气体通过酸性KMnO4溶液
解析:若点燃,两种气体均能燃烧,A项错误;将混有乙烯的气体通入盛有溴水的洗气瓶,乙烯发生加成反应生成1,2-二溴乙烷而被除去,B项正确;将混合气体在催化剂条件下与氢气反应很难除净乙烯,且会混入氢气,C项错误;将混合气体通过酸性KMnO4溶液,乙烯会被氧化生成二氧化碳等引入新杂质,D项错误。
答案:B
6.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2CH—CH3)的结构或性质正确的是 ( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.不能在空气中燃烧
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.与HCl在一定条件下能加成并只得到一种产物
解析:丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构,性质有相似之处。丙烯同样能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;丙烯与乙烯的元素组成是相同的,可以燃烧,B项错误;丙烯也能与溴发生加成反应,C项正确;乙烯与HCl加成只生成一种产物一氯乙烷,但是CH2CH—CH3与HCl加成,由于氯原子连接的位置有两种情况,加成产物也应该有两种,即Cl—CH2—CH2—CH3和
CH3—CHCl—CH3,D项错误。
答案:C
(二)拓展提高
7.将甲烷和乙烯的混合气体通过盛有溴水的洗气瓶时,洗气瓶质量增加了
7 g,则混合气体中乙烯在标准状况下的体积为 ( )
A.1.12 L B.6.4 L
C.5.6 L D.12.8 L
解析:洗气瓶增加的质量为乙烯的质量,所以在标准状况下乙烯的体积为×22.4 L·mol-1=5.6 L。
答案:C
8.(2024·广东深圳高一调研)乙烯是石油化工重要的基本原料。以乙烯为原料合成环氧乙烷、聚乙烯的路线如图所示,下列说法正确的是 ( )
反应① 反应②
A.环氧乙烷属于烃
B.反应①的原子利用率为100%
C.乙烯是聚乙烯的链节
D.聚乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析:烃是指只含C、H两种元素的有机化合物,环氧乙烷中含有C、H、O三种元素,不属于烃,A项错误;原子利用率为100%是指反应物的所有原子均生成产物,没有其余副产物生成,乙烯催化合成环氧乙烷满足此条件,即反应①的原子利用率为100%,B项正确;链节是高分子中重复出现的最小结构单元,聚乙烯的链节是—CH2—CH2—,乙烯是聚乙烯的单体,C项错误;聚乙烯不含碳碳双键,不能与酸性高锰酸钾溶液反应,即不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。
答案:B
9.(2022·广东广州)回答下列问题。
(1)现有下列物质:①CH4;②;③;
④CH3CH2CH2CH3;⑤CH(CH3)3,下列说法正确的是 (填字母)。
A.CH2Cl2只有一种结构,证明甲烷分子是正四面体结构
B.以上五种物质的沸点由大到小的顺序为④>⑤>③>②>①
C.用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯
D.与溴发生加成反应的产物是CH2Br—CH2—CH2Br
(2)1 mol C2H4与HCl完全加成后再被Cl2完全取代,则消耗Cl2的物质的量是 。
(3)有机化合物的分子式为 , 该分子中共平面的原子数目最多为 ,该分子在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为 。
(4)天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式为,写出天然橡胶的单体的结构简式: 。
(5)某单烯烃A的相对分子质量为84,在催化剂作用下,能与H2加成,经测定其加成产物的分子中含有4个甲基,则烃A的结构简式可能为 。
解析: (1)A项,CH2Cl2只有一种结构,证明甲烷分子是正四面体结构,正确;B项,一般碳原子数越多,沸点越高,碳原子数相同时,支链越多,沸点越低,故题述五种物质的沸点由大到小的顺序为④>⑤>③>②>①,正确;C项,乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别甲烷和乙烯,但是不能用酸性高锰酸钾除去甲烷中的乙烯,因为乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳气体,引入新的杂质,错误;D项,与溴发生加成反应的产物是CH2Br—CHBr—CH3,错误。
(2)1 mol C2H4与HCl完全加成后生成CH3CH2Cl,故需要5 mol Cl2发生取代反应。
(3)的分子式为C9H10,分子中的苯环共面、碳碳双键共面,故共平面的原子数目最多为17,发生加聚反应的化学方程式为n。
(4)天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,其由单体异戊二烯通过加聚反应得到,异戊二烯的结构简式为。
(5)单烯烃A的相对分子质量为84,则分子式为C6H12,且烃A与氢气的加成产物的分子中含有4个甲基,则烃A可能为、、。
答案: (1)AB (2)5 mol
(3)C9H10 17 n
(4)
(5)、、
(三)挑战创新
10.(2024·天津高一阶段练习)乙烯()是非常重要的化工基础原料,由乙烯可以制备很多有机化合物。
在恒温1 L的刚性密闭容器中,加入1 mol乙烯与1 mol氢气,发生反应+H2(g)C2H6(g),乙烯的物质的量与反应时间的关系如下表所示。
时间/min 0 2 4 6 8 10
乙烯的物质 的量/mol 1.00 0.80 0.70 0.64 0.60 0.60
(1)有机化合物C2H6的名称是 ,该有机化合物属于 (填字母)。
A.烯烃
B.芳香烃
C.环状饱和烃
D.链状饱和烃(烷烃)
(2)该反应的类型属于 (填字母)。
A.取代反应 B.加成反应
C.加成聚合反应 D.聚合反应
(3)达到化学平衡状态时,下列数值与开始时相同的是 (填字母)。
A.容器内气体的压强
B.容器内n(H2)
C.容器内c()
D.容器内气体的总质量
(4)反应进行到10 min时,乙烯()的转化率α%= 。
解析:(1)有机化合物C2H6为乙烷;该有机化合物符合通式CnH2n+2,故属于链状饱和烃(烷烃)。(2)乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷。(3)该反应是气体体积改变的反应,恒温恒容的条件下,随着反应进行气体的压强也会改变,A项不符合题意;反应过程中氢气的物质的量发生变化,B项不符合题意;随着反应进行容器内 c()发生变化,C项不符合题意;该反应的反应物及产物均为气体,根据质量守恒定律,反应前后气体的质量不变,D项符合题意。(4)反应进行到10 min时,乙烯的转化率α%=×100%=40%。
答案: (1)乙烷 D (2)B (3)D (4)40%
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