第二课时 石油炼制 乙烯
学习目标 1.知道石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。2.了解乙烯的组成和结构,体会分子结构对其性质的影响。3.掌握乙烯的化学性质,认识加成反应的特点。
一、石油的炼制
1.石油的分馏
(1)原理:石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同,加热时,沸点低的成分先汽化,经冷凝后收集,沸点较高的成分随后汽化、冷凝,这样不断操作,能使沸点不同的成分(馏分)逐步分离出来。这种方法叫石油的分馏。
(2)实验室蒸馏装置
(3)工业设备: 。
(4)各馏分的特点:都是 (填“纯净物”或“混合物”)。
2.石油的催化裂化
(1)目的:为了提高石油分馏产品中低沸点的汽油等轻质油的 和 。
(2)原料:石油分馏产品中沸点较高的馏分。
(3)原理:在加热、加压和催化剂存在条件下,使 、 的烃断裂成 、 的烃。
例如:C16H34C8H18+C8H16
(4)石油的裂化属于 变化。
3.石油的裂解
(1)目的:为了获得碳原子数更小的烃类(如乙烯)。
(2)原理:采用比裂化更高的温度,使长链烃断裂生成 等气态短链烃。
(3)石油的裂解属于 变化。
4.石油炼制方法的比较
方法 比较
分馏 催化裂化 裂解
原理 用不断加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物 在加热、加压和催化剂存在下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃 采用比裂化更高的温度,使长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃
目的 将石油分离成不同沸点范围的产品 提高轻质液体燃料(汽油)的产量和质量 获得乙烯、丙烯等短链烃
主要原料 石油 石油分馏产物如重油 石油分馏产品(包括石油气)
主要 产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥青等 高质量的汽油 乙烯、丙烯等小分子烃
变化类型 物理变化 化学变化 化学变化
1.下列关于石油加工的叙述中,不正确的是 ( )
A.石油是混合物,石油分馏得到的汽油是纯净物
B.石油催化裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气
D.石油炼制过程包括物理变化和化学变化
2.如图是石油分馏塔的示意图。对a、b、c三种馏分的叙述正确的是 ( )
A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
3.实验室用下列仪器组装一套蒸馏石油的装置,并进行蒸馏得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称:
① ;② ;③ 。
(2)将以上仪器按从左到右顺序,用字母a、b、c…进行连接:e接( );( )接( );( )接( )接( )。
(3)①仪器的A口是 ,B口是 。
(4)蒸馏时,温度计的水银球应在 。
(5)在②中注入石油后,加几片碎瓷片的目的是
。
二、乙烯的分子结构与性质
1.组成和结构
结构特点:乙烯为平面形分子,2个碳原子和4个氢原子共平面。
2.物理性质
颜色 状态 气味 水溶性 密度
色 态 稍有气味 溶于水 比空气
3.化学性质
(1)氧化反应
(2)加成反应
①概念:有机物分子中双键(或三键)连接的碳原子与其他 直接结合生成新的化合物的反应。
②乙烯的加成反应:
(3)加聚反应
乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯,反应的化学方程式为
nCH2CH2?CH2—CH2?。
4.用途
(1)乙烯是重要化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。
1.(2024·江苏常州联盟学校高一学情调研)判断下列反应属于加成反应的是 ( )
A.乙烯在空气中燃烧
B.甲烷和氯气在光照条件下反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.乙烯使溴水褪色
2.下列物质不可能是乙烯的加成产物的是 ( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
3.(2023·北京师范大学附属实验中学高一月考)将乙烯分别通过如图所示的装置,下列叙述正确的是 ( )
A.二者都褪色且原理相同
B.二者都能证明乙烯中有不饱和键
C.乙烯均发生了加成反应
D.二者都不可用于鉴别乙烷和乙烯
三、乙炔的结构与性质
1.不饱和烃
碳原子所结合的氢原子数 饱和烃里的氢原子数的 属于不饱和烃,如烯烃和炔烃,乙炔是最简单的炔烃。
2.组成与结构
分子式 电子式 结构式 结构简式
结构特点:乙炔为直线形分子,四个原子在同一条直线上。
3.化学性质
(1)氧化反应
①乙炔在空气中燃烧方程式:
。
现象为火焰明亮,带浓烈的黑烟。
②乙炔能被酸性KMnO4溶液 ,而使酸性KMnO4溶液 。
(2)加成反应
乙炔能使溴的四氯化碳溶液 ,化学方程式:
CH≡CH+Br2(不足) ;
CH≡CH+2Br2(过量) 。
4.乙烷、乙烯、乙炔结构和性质的比较
名称 比较
乙烷 乙烯 乙炔
结构 特点 碳碳单键,碳原子饱和,原子不在同一平面上 碳碳双键,碳原子不饱和,所有原子均在同一平面上 碳碳三键,碳原子不饱和,所有原子均在一条直线上
所属烃 类通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2)
取代 反应 与卤素单质间的反应 — —
加成 反应 — 能够与H2、X2、HX、H2O发生加成反应
氧化 反应 不能使酸性高锰酸钾溶褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
燃烧产生淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓烈的黑烟
鉴别 不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
1.区别CH4、CH2CH2、CH≡CH的最简易方法是 ( )
A.分别通入溴水
B.分别通入酸性高锰酸钾溶液
C.分别在空气中点燃
D.分别通入盛有碱石灰的干燥管
2.下列关于乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是 ( )
A.能燃烧生成二氧化碳和水
B.能发生加成反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.能与氯化氢反应生成氯乙烯
1.下列关于石油组成及炼制,说法错误的是 ( )
A.石油中含有C5~C12的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等
D.石油裂解是为了得到高质量的轻质油
2.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是 ( )
A.乙烯分子里碳氢原子个数之比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
3.下列有关乙烯和乙烷的说法错误的是 ( )
A.乙烯分子所有原子一定共平面而乙烷分子所有原子不可能在同一平面内
B.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼,乙烯中组成碳碳双键的两个化学键活性完全相同
C.不可以用酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的乙烯
D.可以用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷
4.下列说法正确的是 ( )
A.相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同
B.乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色的原理相同
C.Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鉴别乙烷和乙烯,都能除去乙烷中的乙烯
D.乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷
5.分析CH4、C2H4、C2H2分子的空间结构:
(1)①CH4是 形,C2H4是 形,C2H2是 形。
②CH3CHCH2中三个碳原子是共直线还是共平面 。
(2)以上三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与 ,其中C2H4使溴水褪色的化学方程式为 。
产物中所有原子 (填“共”或“不共”)平面。
第二课时 石油炼制 乙烯
一、
1.(3)分馏塔 (4)混合物 2.(1)产量 质量 (3)相对分子质量较大 沸点较高 相对分子质量较小 沸点较低 (4)化学
3.(2)乙烯、丙烯 (3)化学
对点训练
1.A [石油是混合物,石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的混合物,A不正确。]
2.C [石油经加热后从下部进入分馏塔中,随着气体的上升温度逐渐降低,沸点高的馏分首先冷凝从下部流出,越往上馏分沸点越低,故a处馏分沸点最低,A错误;b处馏分熔点介于a、c之间;B错误;c处的平均相对分子质量是最大的,C正确;石油分馏的馏分中都含有不同碳原子数的烃,所以石油分馏的馏分都是混合物,D错误。]
3.(1)①直形冷凝管 ②蒸馏烧瓶 ③锥形瓶
(2)c d a b f g (3)进水口 出水口
(4)蒸馏烧瓶支管口处 (5)防止暴沸
二、
1.C2H4 H CH2CH2
2.无 气 难 略小 3.(1)C2H4+3O22CO2+2H2O 火焰明亮并伴有黑烟 褪色 (2)①原子或原子团 ②CH3CH2OH CH3CH3 CH3CH2Cl
对点训练
1.D [乙烯在空气中燃烧,发生的是氧化反应,A错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,B错误;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应,C错误;乙烯与溴发生加成反应从而使溴水褪色,D正确。]
2.B [A项,乙烯与氢气的加成产物是CH3CH3,不符合题意;B项,CH3CHCl2不可能是乙烯的加成产物,符合题意;C项,CH3CH2OH是乙烯与水的加成产物,不符合题意;D项,CH3CH2Br是乙烯与HBr的加成产物,不符合题意。]
3.B [乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,与溴发生加成反应而使溶液褪色;通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,高锰酸钾被还原为无色的Mn2+,因此褪色原理不相同,A错误;不饱和的烯烃、炔烃可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,因此能证明乙烯分子中含有不饱和键,B正确;乙烯通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,发生氧化反应,C错误;乙烷与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应,而乙烯可以使两种溶液都褪色,现象不同,可以鉴别,D错误。]
三、
1.小于 碳氢化合物 2.C2H2 H︰C C︰H H—C≡C—H CH≡CH 3.(1)①2C2H2+5O24CO2+2H2O ②氧化 褪色 (2)褪色 CHBrCHBr CHBr2—CHBr2
对点训练
1.C [CH2CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,A、B错误;三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象,D错误;最简易的方法是点燃,因为燃烧时火焰的明亮程度和有无黑烟、浓烟这两个方面的现象是非常明显的,C正确。]
2.D [乙烷、乙烯、乙炔均能燃烧生成二氧化碳和水;乙烯、乙炔中均含有碳碳不饱和键,既能与Br2、H2等物质发生加成反应,又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;乙炔能与氯化氢加成生成氯乙烯,乙烷与氯化氢不反应,乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷,故选项D符合题意。]
课堂达标训练
1.D [石油裂解的目的是得到所需纯度的乙烯、丙烯等气态短链烃。而催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量,二者不能混为一谈。]
2.C [乙烯分子里碳氢原子个数之比是由有机物的结构决定的;乙烯的燃烧产物不能证明碳碳双键的个数;乙烯的加成反应与碳碳双键有直接关系,1 mol碳碳双键消耗1 mol溴单质;不饱和的碳碳双键或碳碳三键均能使酸性KMnO4溶液褪色。]
3.B [乙烯含有碳碳双键,为不饱和烃,乙烷为立体构型,碳原子达到饱和,所有原子不可能在同一平面内,故A正确;乙烯分子中组成双键的两个键有一个易断裂,两个键的活性不同,故B错误;因为乙烯被高锰酸钾氧化为二氧化碳,引入新杂质,所以酸性KMnO4溶液不可以除去乙烷中混有的乙烯,故C正确;乙烯含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷为饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷,故D正确。]
4.A [乙烯使Br2的CCl4溶液褪色为加成反应,使酸性KMnO4溶液褪色为氧化反应,B错误;不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯,因为乙烯被氧化为CO2,引入新的杂质气体,C错误;可以应用乙烯与氯化氢通过加成反应制备纯净的氯乙烷,而不用乙烷与氯气通过取代反应制备,D错误。]
5.(1)①正四面体 平面 直线 ②共平面
(2)C2H2 不共
解析 (1)CH4是正四面体形,C2H4是平面形,C2H2是直线形,根据C2H4分子空间构型知CH3CHCH2中三个碳原子共平面。
(2)C2H4与C2H2能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,但C2H4与Br2的加成产物中所有原子不共平面。(共67张PPT)
第一单元 化石燃料与有机化合物
专题 有机化合物的获得与应用
第二课时 石油炼制 乙烯
8
1.知道石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。2.了解乙烯的组成和结构,体会分子结构对其性质的影响。3.掌握乙烯的化学性质,认识加成反应的特点。
学习目标
一、石油的炼制
二、乙烯的分子结构与性质
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
三、乙炔的结构与性质
一、石油的炼制
对点训练
1.石油的分馏
(1)原理:石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同,加热时,沸点低的成分先汽化,经冷凝后收集,沸点较高的成分随后汽化、冷凝,这样不断操作,能使沸点不同的成分(馏分)逐步分离出来。这种方法叫石油的分馏。
(2)实验室蒸馏装置
(3)工业设备: 。
(4)各馏分的特点:都是 (填“纯净物”或“混合物”)。
分馏塔
混合物
2.石油的催化裂化
产量
质量
相对分子质量较大
沸点较高
相对分子质量较小
沸点较低
化学
3.石油的裂解
(1)目的:为了获得碳原子数更小的烃类(如乙烯)。
(2)原理:采用比裂化更高的温度,使长链烃断裂生成 等气态短链烃。
(3)石油的裂解属于 变化。
乙烯、丙烯
化学
4.石油炼制方法的比较
方法 比较 分馏 催化裂化 裂解
原理 用不断加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物 在加热、加压和催化剂存在下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃 采用比裂化更高的温度,使长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃
目的 将石油分离成不同沸点范围的产品 提高轻质液体燃料(汽油)的产量和质量 获得乙烯、丙烯等短链烃
方法 比较 分馏 催化裂化 裂解
主要原料 石油 石油分馏产物如重油 石油分馏产品(包括石油气)
主要 产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥青等 高质量的汽油 乙烯、丙烯等小分子烃
变化类型 物理变化 化学变化 化学变化
1.下列关于石油加工的叙述中,不正确的是( )
A.石油是混合物,石油分馏得到的汽油是纯净物
B.石油催化裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气
D.石油炼制过程包括物理变化和化学变化
解析 石油是混合物,石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的混合物,A不正确。
A
2.如图是石油分馏塔的示意图。对a、b、c三种馏分的叙述正确的是( )
A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
C
解析 石油经加热后从下部进入分馏塔中,随着气体的上升温度逐渐降低,沸点高的馏分首先冷凝从下部流出,越往上馏分沸点越低,故a处馏分沸点最低,A错误;b处馏分熔点介于a、c之间;B错误;c处的平均相对分子质量是最大的,C正确;石油分馏的馏分中都含有不同碳原子数的烃,所以石油分馏的馏分都是混合物,D错误。
3.实验室用下列仪器组装一套蒸馏石油的装置,并进行蒸馏得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称:
① ;② ;③ 。
(2)将以上仪器按从左到右顺序,用字母a、b、c…进行连接:e接( );( )接( );( )接( )接( )。
直形冷凝管
蒸馏烧瓶
锥形瓶
c
d
a
b
f
g
(3)①仪器的A口是 ,B口是 。
(4)蒸馏时,温度计的水银球应在 。
(5)在②中注入石油后,加几片碎瓷片的目的是 。
进水口
出水口
蒸馏烧瓶支管口处
防止暴沸
二、乙烯的分子结构与性质
对点训练
1.组成和结构
结构特点:乙烯为平面形分子,2个碳原子和4个氢原子共平面。
C2H4
H
CH2=CH2
2.物理性质
颜色 状态 气味 水溶性 密度
色 态 稍有气味 溶于水 比空气
无
气
难
略小
3.化学性质
(1)氧化反应
火焰明亮并伴有黑烟
褪色
(2)加成反应
①概念:有机物分子中双键(或三键)连接的碳原子与其他 直接结合生成新的化合物的反应。
②乙烯的加成反应:
原子或原子团
CH3CH2OH
CH3CH3
CH3CH2Cl
4.用途
(1)乙烯是重要化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。
1.(2024·江苏常州联盟学校高一学情调研)判断下列反应属于加成反应的是( )
A.乙烯在空气中燃烧 B.甲烷和氯气在光照条件下反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.乙烯使溴水褪色
解析 乙烯在空气中燃烧,发生的是氧化反应,A错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,B错误;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应,C错误;乙烯与溴发生加成反应从而使溴水褪色,D正确。
D
2.下列物质不可能是乙烯的加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
解析 A项,乙烯与氢气的加成产物是CH3CH3,不符合题意;B项,CH3CHCl2不可能是乙烯的加成产物,符合题意;C项,CH3CH2OH是乙烯与水的加成产物,不符合题意;D项,CH3CH2Br是乙烯与HBr的加成产物,不符合题意。
B
3.(2023·北京师范大学附属实验中学高一月考)将乙烯分别通过如图所示的装置,下列叙述正确的是( )
A.二者都褪色且原理相同 B.二者都能证明乙烯中有不饱和键
C.乙烯均发生了加成反应 D.二者都不可用于鉴别乙烷和乙烯
B
解析 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,与溴发生加成反应而使溶液褪色;通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,高锰酸钾被还原为无色的Mn2+,因此褪色原理不相同,A错误;不饱和的烯烃、炔烃可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,因此能证明乙烯分子中含有不饱和键,B正确;乙烯通入到酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化变为CO2,发生氧化反应,C错误;乙烷与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应,而乙烯可以使两种溶液都褪色,现象不同,可以鉴别,D错误。
三、乙炔的结构与性质
对点训练
1.不饱和烃
碳原子所结合的氢原子数 饱和烃里的氢原子数的 属于不饱和烃,如烯烃和炔烃,乙炔是最简单的炔烃。
2.组成与结构
结构特点:乙炔为直线形分子,四个原子在同一条直线上。
分子式 电子式 结构式 结构简式
小于
碳氢化合物
C2H2
H︰C C︰H
H—C≡C—H
CH≡CH
3.化学性质
(1)氧化反应
①乙炔在空气中燃烧方程式: 。
现象为火焰明亮,带浓烈的黑烟。
②乙炔能被酸性KMnO4溶液 ,而使酸性KMnO4溶液 。
(2)加成反应
乙炔能使溴的四氯化碳溶液 ,化学方程式:
CH≡CH+Br2(不足)――→ ;
CH≡CH+2Br2(过量)――→ 。
氧化
褪色
褪色
CHBr=CHBr
CHBr2—CHBr2
4.乙烷、乙烯、乙炔结构和性质的比较
名称 比较 乙烷 乙烯 乙炔
结构特点 碳碳单键,碳原子饱和,原子不在同一平面上 碳碳双键,碳原子不饱和,所有原子均在同一平面上 碳碳三键,碳原子不饱和,所有原子均在一条直线上
所属烃类通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2)
取代反应 与卤素单质间的反应 — —
名称 比较 乙烷 乙烯 乙炔
加成反应 — 能够与H2、X2、HX、H2O发生加成反应
氧化反应 不能使酸性高锰酸钾溶褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
燃烧产生淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓烈的黑烟
鉴别 不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
1.区别CH4、CH2=CH2、CH≡CH的最简易方法是( )
A.分别通入溴水 B.分别通入酸性高锰酸钾溶液
C.分别在空气中点燃 D.分别通入盛有碱石灰的干燥管
解析 CH2=CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,A、B错误;三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象,D错误;最简易的方法是点燃,因为燃烧时火焰的明亮程度和有无黑烟、浓烟这两个方面的现象是非常明显的,C正确。
C
2.下列关于乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是( )
A.能燃烧生成二氧化碳和水 B.能发生加成反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.能与氯化氢反应生成氯乙烯
解析 乙烷、乙烯、乙炔均能燃烧生成二氧化碳和水;乙烯、乙炔中均含有碳碳不饱和键,既能与Br2、H2等物质发生加成反应,又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;乙炔能与氯化氢加成生成氯乙烯,乙烷与氯化氢不反应,乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷,故选项D符合题意。
D
课堂达标训练
1.下列关于石油组成及炼制,说法错误的是( )
A.石油中含有C5~C12的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等
D.石油裂解是为了得到高质量的轻质油
解析 石油裂解的目的是得到所需纯度的乙烯、丙烯等气态短链烃。而催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量,二者不能混为一谈。
D
2.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子里碳氢原子个数之比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
解析 乙烯分子里碳氢原子个数之比是由有机物的结构决定的;乙烯的燃烧产物不能证明碳碳双键的个数;乙烯的加成反应与碳碳双键有直接关系,1 mol碳碳双键消耗1 mol溴单质;不饱和的碳碳双键或碳碳三键均能使酸性KMnO4溶液褪色。
C
3.下列有关乙烯和乙烷的说法错误的是( )
A.乙烯分子所有原子一定共平面而乙烷分子所有原子不可能在同一平面内
B.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼,乙烯中组成碳碳双键的两个化学键活性完全相同
C.不可以用酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的乙烯
D.可以用酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷
B
解析 乙烯含有碳碳双键,为不饱和烃,乙烷为立体构型,碳原子达到饱和,所有原子不可能在同一平面内,故A正确;乙烯分子中组成双键的两个键有一个易断裂,两个键的活性不同,故B错误;因为乙烯被高锰酸钾氧化为二氧化碳,引入新杂质,所以酸性KMnO4溶液不可以除去乙烷中混有的乙烯,故C正确;乙烯含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷为饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷,故D正确。
4.下列说法正确的是( )
A.相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同
B.乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色的原理相同
C.Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鉴别乙烷和乙烯,都能除去乙烷中的乙烯
D.乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷
解析 乙烯使Br2的CCl4溶液褪色为加成反应,使酸性KMnO4溶液褪色为氧化反应,B错误;不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯,因为乙烯被氧化为CO2,引入新的杂质气体,C错误;可以应用乙烯与氯化氢通过加成反应制备纯净的氯乙烷,而不用乙烷与氯气通过取代反应制备,D错误。
A
5.分析CH4、C2H4、C2H2分子的空间结构:
(1)①CH4是 形,C2H4是 形,C2H2是 形。
②CH3CH=CH2中三个碳原子是共直线还是共平面 。
(2)以上三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与 ,其中C2H4使溴水褪色的
化学方程式为 。
产物中所有原子 (填“共”或“不共”)平面。
正四面体
平面
直线
共平面
C2H2
不共
解析 (1)CH4是正四面体形,C2H4是平面形,C2H2是直线形,根据C2H4分子空间构型知CH3CH=CH2中三个碳原子共平面。
(2)C2H4与C2H2能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,但C2H4与Br2的加成产物中所有原子不共平面。
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有一个选项符合题目要求
1.下列关于石油加工的叙述中正确的是( )
A.汽油是一种具有恒定沸点的纯净物
B.分馏和催化裂化都是物理变化
C.为了提高汽油的产量,可将分馏的某些产品进行催化裂化
D.分馏时温度计水银球应插到液面以下
解析 石油的各种馏分仍是混合物,无固定的沸点,A项错误;分馏是物理变化,催化裂化为化学变化,B项错误;催化裂化可以提高汽油的产量,C项正确;D项,分馏时温度计水银球在支管口处,以测量馏出气体温度,D项错误。
C
2.下列各反应中不属于加成反应的是( )
D
解析 本题的难点是对C项的判断,反应物分子里有一个不饱和碳原子,而另一个不饱和原子是氧原子。反应是H2分子里的氢原子跟反应物分子里的不饱和原子直接结合的反应。由此可知,C项是加成反应。
3.下列分子中各原子均在同一平面上的是( )
A.CH2=CCl2 B.CH2Cl2
C.CH2=CHCH3 D.CH3CH3
解析 乙烯是平面形分子,2个C原子和4个H原子都在同一平面上,2个Cl原子取代乙烯分子中的2个H原子可得到CH2=CCl2,则CH2=CCl2是平面形分子,A项符合题意;CH4是正四面体形分子,分子中最多有3个原子共平面,可将CH2Cl2、CH2=CHCH3、CH3CH3分别看作是CH4分子中的H原子依次被2个Cl原子、1个CH2=CH—、1个CH3—取代的产物,因此这些分子中的原子不可能都共平面,B、C、D项不符合题意。
A
4.乙烷、乙烯属于不同类型的有机化合物,但它们之间也有共性。下列关于它们之间共同特点的说法正确的是( )
A.都含有碳碳双键
B.都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.在空气中燃烧都产生明亮火焰且伴有黑烟
D.在氧气中完全燃烧后都生成CO2和H2O
D
解析 CH2=CH2分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色;CH3CH3分子中含有碳碳单键和碳氢单键,化学性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,A、B项错误;碳元素的含量:CH3CH35.检验乙烷中是否混有少量乙烯的正确方法为( )
A.将气体点燃 B.将气体通入浓硫酸
C.将气体通入H2O D.将气体通入酸性KMnO4溶液
解析 A.将气体点燃,乙烷也能燃烧,故A错误;B.将气体通入浓硫酸,两者均不反应,故B错误;C.将气体通入H2O,两者均难溶于水,故C错误;D.将气体通入酸性KMnO4溶液,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,而乙烷不能,现象不同可检验,故D正确。
D
6.下列叙述错误的是( )
A.1 mol CH2=CH2先与HCl发生加成反应,再
与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl2 2.5 mol
B.实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3
气体中混有的CH2=CH2气体
C.实验室中可用酸性KMnO4溶液鉴别CH3CH3和CH2=CH2
D.工业上可利用CH2=CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
A
解析 1 mol CH2=CH2和HCl反应生成1 mol CH3CH2Cl,1 mol CH3CH2Cl中含5 mol H原子,最多需要Cl2为5 mol,故A错误;CH3CH3和溴水不反应,CH2=CH2可以和溴水反应生成液态的CH2BrCH2Br,再用浓硫酸干燥,B正确;CH3CH3和酸性KMnO4溶液不反应,CH2=CH2被酸性KMnO4溶液氧化,酸性KMnO4溶液褪色,C正确;CH2=CH2和HCl加成生成唯一产物CH3CH2Cl,D正确。
7.关于丙烯(CH3CH=CH2)的结构或性质不正确的是( )
A.3个碳原子一定在同一平面上 B.所有原子不可能在同一平面上
C.与氯化氢加成产物有固定熔点 D.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 由于乙烯是平面形结构,丙烯相当于甲基取代了乙烯分子中的1个氢原子,因此丙烯分子中3个碳原子一定在同一平面上,A项正确;由于与饱和碳原子相连的4个原子一定不在同一个平面上,因此丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上,B项正确;与HCl加成产物有两种,即CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3,因此没有固定熔点,C项错误;丙烯分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确。
C
8.甲烷、乙烯、乙炔都是常见的有机化合物。下列说法错误的是( )
A.无论是乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和甲烷
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D.乙烯与乙炔都能使溴的四氯化碳溶液褪色,原理相同
C
解析 乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能与溴和酸性KMnO4溶液反应,但是甲烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和甲烷,B项正确;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误;乙烯、乙炔均能与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。
9.将CH4和C2H4的混合气体15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7 g,则混合气体中CH4和C2H4的体积之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3
解析 甲烷不能与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯的物质的量为=0.25 mol,则甲烷的物质的量为=0.5 mol,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,即CH4与C2H4体积之比为2∶1。
B
10.下列说法正确的是( )
C
11.烯烃A主要由石油炼制而获得,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,烯烃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。根据图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A ,B ,
C ,D 。
(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
② , 反应类型 。
④ , 反应类型 。
CH2=CH2
CH3CH3
CH3CH2Cl
CH3CH2OH
加成反应
取代反应
解析 A为乙烯,其结构简式为CH2=CH2,由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。
12.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2
的量最多的是 (填对应字母,下同)。
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是 ,生成水最多的是 。
(4)在120 ℃、1.01×105Pa条件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 。
A
C
B
A
A、B
B级 素养培优练
13.1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后使该加成产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( )
A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol
解析 1 mol CH2=CH2与1 mol Cl2反应生成1 mol CH2ClCH2Cl,而1 mol CH2ClCH2Cl与4 mol Cl2反应生成1 mol CCl3CCl3和4 mol HCl,则两个反应中共消耗5 mol Cl2。
C
14.标准状况下,11.2 L乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g。下列说法正确的是( )
A.乙烯与乙烷是同分异构体
B.乙烯与乙烷都能使酸性高锰酸钾褪色
C.该混合气体中乙烯与乙烷的质量比为28∶45
D.该混合气体中乙烯与乙烷的物质的量之比为3∶2
C
解析 乙烯与乙烷分子式不同,不是同分异构体,A项错误;乙烷中没有不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,B项错误;标况下,11.2 L混合气体的物质的量为n==0.5 mol,乙烯含有双键,能与溴水发生加成反应,乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g,即为乙烯的质量,所以乙烯的物质的量为n==0.2 mol,则乙烷的物质的量为:0.5 mol-0.2 mol=0.3 mol,质量为0.3 mol×30 g·mol-1=9 g,所以乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2 mol∶0.3 mol=2∶3,D项错误;质量之比为5.6 g∶9 g=28∶45,C项正确。
请回答下列问题:
(1)用A装置制备乙烯,反应体系温度不能快速达到170 ℃,主要是由于缺少控温的玻璃仪器 (填名称),造成温度控制不当,体系发生了其他副反应。
(2)李同学认为气体中有CO2、SO2是反应体系中黑色物质与浓硫酸发生反应
(填化学方程式)造成的,因此只需要检验SO2即可证明。实验中B装置品红溶液褪色,证明了SO2的存在。
温度计
(3)C装置中盛有足量 溶液,其作用是
; D装置中除了有气泡产生,还有
、
等现象,是因为发生反应
(填化学方程式),证明了CH2=CH2的存在。
(4)张同学认为C、D装置之间需加一个盛有品红溶液的洗气瓶,且该品红溶液不褪色,才能证明CH2=CH2的存在。李同学认为不需要添加该装置,因为题(3)中的
现象是证明CH2=CH2存在的最好证据。
NaOH
除去SO2气体,以免干扰CH2=CH2的检验
溴水褪色(或颜色变浅)
液体分层,下层为油状液体(答出“液体分层”即可)
CH2=CH2+Br2――→CH2BrCH2Br
液体分层
解析 (3)品红溶液褪色,证明了SO2的存在,之后应该除去SO2气体,以免干扰CH2=CH2的检验,所以C装置中试剂是NaOH溶液;乙烯可与溴水发生加成反应:CH2=CH2+Br2――→CH2BrCH2Br,消耗了Br2,溴水褪色(或颜色变浅),同时,生成了不溶于水、密度比水大的CH2BrCH2Br,故液体分层,下层为油状液体。(4)使溴水褪色的不仅有乙烯,还可能是前面没除干净的SO2,所以“褪色”现象不能证明乙烯的存在。但是“液体分层,下层为油状液体”现象,则说明了有新的不溶于水的有机物产生,即是证明乙烯存在的最好证据。专题8 作业11 石油炼制 乙烯
A级 合格过关练
选择题只有一个选项符合题目要求(1~10题,每题4分)
1.下列关于石油加工的叙述中正确的是 ( )
汽油是一种具有恒定沸点的纯净物
分馏和催化裂化都是物理变化
为了提高汽油的产量,可将分馏的某些产品进行催化裂化
分馏时温度计水银球应插到液面以下
2.下列各反应中不属于加成反应的是 ( )
CH2CH2+H—OHCH3—CH2—OH
CH3CHCH2+Br2
+H2CH3—CH2—OH
CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
3.下列分子中各原子均在同一平面上的是 ( )
CH2CCl2 CH2Cl2
CH2CHCH3 CH3CH3
4.乙烷、乙烯属于不同类型的有机化合物,但它们之间也有共性。下列关于它们之间共同特点的说法正确的是 ( )
都含有碳碳双键
都能使酸性KMnO4溶液褪色
在空气中燃烧都产生明亮火焰且伴有黑烟
在氧气中完全燃烧后都生成CO2和H2O
5.检验乙烷中是否混有少量乙烯的正确方法为 ( )
将气体点燃
将气体通入浓硫酸
将气体通入H2O
将气体通入酸性KMnO4溶液
6.下列叙述错误的是 ( )
1 mol CH2CH2先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl2 2.5 mol
实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中混有的CH2CH2气体
实验室中可用酸性KMnO4溶液鉴别CH3CH3和CH2CH2
工业上可利用CH2CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
7.关于丙烯(CH3CHCH2)的结构或性质不正确的是 ( )
3个碳原子一定在同一平面上
所有原子不可能在同一平面上
与氯化氢加成产物有固定熔点
丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.甲烷、乙烯、乙炔都是常见的有机化合物。下列说法错误的是 ( )
无论是乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和甲烷
相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
乙烯与乙炔都能使溴的四氯化碳溶液褪色,原理相同
9.将CH4和C2H4的混合气体15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7 g,则混合气体中CH4和C2H4的体积之比为 ( )
1∶2 2∶1
3∶2 2∶3
10.下列说法正确的是 ( )
乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,原理相同
甲烷与氯气在光照条件下发生的反应和乙烯与溴水的反应都是加成反应
乙烯有双键,能发生加聚反应,得到的聚乙烯不能发生加成反应
乙烯与环丁烷()分子组成上相差2个“CH2”原子团,因此互为同系物
11.(10分)烯烃A主要由石油炼制而获得,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,烯烃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。根据图回答下列问题:
(1)(4分)写出A、B、C、D的结构简式:
A ,B ,
C ,D 。
(2)(6分)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
② (2分),
反应类型 (1分)。
④ (2分),
反应类型 (1分)。
12.(10分)现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
(1)(2分)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 (填对应字母,下同)。
(2)(2分)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 。
(3)(4分)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是 ,生成水最多的是 。
(4)(2分)在120 ℃、1.01×105Pa条件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 。
B级 素养培优练
(13~14题,每题4分)
13.1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后使该加成产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是 ( )
3 mol 4 mol
5 mol 6 mol
14.标准状况下,11.2 L乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g。下列说法正确的是 ( )
乙烯与乙烷是同分异构体
乙烯与乙烷都能使酸性高锰酸钾褪色
该混合气体中乙烯与乙烷的质量比为28∶45
该混合气体中乙烯与乙烷的物质的量之比为3∶2
15.(12分)实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙烯:CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,制备装置如图A。实验中因为控制温度不当,观察到A中烧瓶内的混合液变为棕黑色,产生大量气体。李同学认为气体的成分除了CH2CH2,还含有CO2、SO2、水蒸气等,并设计用图B、C、D装置检验其中的CH2CH2和SO2。
请回答下列问题:
(1)(2分)用A装置制备乙烯,反应体系温度不能快速达到170 ℃,主要是由于缺少控温的玻璃仪器 (填名称),造成温度控制不当,体系发生了其他副反应。
(2)(2分)李同学认为气体中有CO2、SO2是反应体系中黑色物质与浓硫酸发生反应
(填化学方程式)
造成的,因此只需要检验SO2即可证明。实验中B装置品红溶液褪色,证明了SO2的存在。
(3)(6分)C装置中盛有足量 (1分)溶液,其作用是 (1分);
D装置中除了有气泡产生,还有 (1分)、 (1分)等现象,是因为发生反应
(2分)(填化学方程式),
证明了CH2CH2的存在。
(4)(2分)张同学认为C、D装置之间需加一个盛有品红溶液的洗气瓶,且该品红溶液不褪色,才能证明CH2CH2的存在。李同学认为不需要添加该装置,因为题(3)中的 现象是证明CH2CH2存在的最好证据。
作业11 石油炼制 乙烯
1.C [石油的各种馏分仍是混合物,无固定的沸点,A项错误;分馏是物理变化,催化裂化为化学变化,B项错误;催化裂化可以提高汽油的产量,C项正确;D项,分馏时温度计水银球在支管口处,以测量馏出气体温度,D项错误。]
2.D [本题的难点是对C项的判断,反应物分子里有一个不饱和碳原子,而另一个不饱和原子是氧原子。反应是H2分子里的氢原子跟反应物分子里的不饱和原子直接结合的反应。由此可知,C项是加成反应。]
3.A [乙烯是平面形分子,2个C原子和4个H原子都在同一平面上,2个Cl原子取代乙烯分子中的2个H原子可得到CH2CCl2,则CH2CCl2是平面形分子,A项符合题意;CH4是正四面体形分子,分子中最多有3个原子共平面,可将CH2Cl2、CH2CHCH3、CH3CH3分别看作是CH4分子中的H原子依次被2个Cl原子、1个CH2CH—、1个CH3—取代的产物,因此这些分子中的原子不可能都共平面,B、C、D项不符合题意。]
4.D [CH2CH2分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色;CH3CH3分子中含有碳碳单键和碳氢单键,化学性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,A、B项错误;碳元素的含量:CH3CH35.D [A.将气体点燃,乙烷也能燃烧,故A错误;B.将气体通入浓硫酸,两者均不反应,故B错误;C.将气体通入H2O,两者均难溶于水,故C错误;D.将气体通入酸性KMnO4溶液,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,而乙烷不能,现象不同可检验,故D正确。]
6.A [1 mol CH2CH2和HCl反应生成1 mol CH3CH2Cl,1 mol CH3CH2Cl中含5 mol H原子,最多需要Cl2为5 mol,故A错误;CH3CH3和溴水不反应,CH2CH2可以和溴水反应生成液态的CH2BrCH2Br,再用浓硫酸干燥,B正确;CH3CH3和酸性KMnO4溶液不反应,CH2CH2被酸性KMnO4溶液氧化,酸性KMnO4溶液褪色,C正确;CH2CH2和HCl加成生成唯一产物CH3CH2Cl,D正确。]
7.C [由于乙烯是平面形结构,丙烯相当于甲基取代了乙烯分子中的1个氢原子,因此丙烯分子中3个碳原子一定在同一平面上,A项正确;由于与饱和碳原子相连的4个原子一定不在同一个平面上,因此丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上,B项正确;与HCl加成产物有两种,即CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3,因此没有固定熔点,C项错误;丙烯分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确。]
8.C [乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能与溴和酸性KMnO4溶液反应,但是甲烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和甲烷,B项正确;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误;乙烯、乙炔均能与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。]
9.B [甲烷不能与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯的物质的量为=0.25 mol,则甲烷的物质的量为=0.5 mol,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,即CH4与C2H4体积之比为2∶1。]
10.C [乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,原理不相同,A项错误;甲烷与氯气在光照条件下发生的是取代反应,乙烯与溴的反应是加成反应,B项错误;乙烯有碳碳双键,能发生加聚反应,得到的聚乙烯中不含有双键,不能发生加成反应,C项正确;乙烯与环丁烷()结构不相似,乙烯中有碳碳双键,环丁烷是环状结构,二者不互为同系物,D项错误。]
11.(1)CH2CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2)CH2CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
解析 A为乙烯,其结构简式为CH2CH2,由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。
12.(1)A (2)C (3)B A (4)A、B
解析 据球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即碳氢原子个数比越小耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的,故CH4耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,x+的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+=3.5,故C2H6耗O2最多。(3)等质量的三种物质,C2H4的含碳量最高,故C2H4燃烧生成的CO2最多;CH4的含氢量最高,故CH4生成的H2O最多。(4)温度大于或等于100 ℃条件下,有CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,反应前后气体体积没有发生变化,则1+x+,解得y=4,即当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,故答案为CH4、C2H4。
13.C [1 mol CH2CH2与1 mol Cl2反应生成1 mol CH2ClCH2Cl,而1 mol CH2ClCH2Cl与4 mol Cl2反应生成1 mol CCl3CCl3和4 mol HCl,则两个反应中共消耗5 mol Cl2。]
14.C [乙烯与乙烷分子式不同,不是同分异构体,A项错误;乙烷中没有不饱和键,不能使酸性高锰酸钾褪色,B项错误;标况下,11.2 L混合气体的物质的量为n==0.5 mol,乙烯含有双键,能与溴水发生加成反应,乙烯和乙烷的混合气体通入足量溴水中,充分反应后,溴水的质量增加了5.6 g,即为乙烯的质量,所以乙烯的物质的量为n==0.2 mol,则乙烷的物质的量为:0.5 mol-0.2 mol=0.3 mol,质量为0.3 mol×30 g·mol-1=9 g,所以乙烯与乙烷的物质的量之比为0.2 mol∶0.3 mol=2∶3,D项错误;质量之比为5.6 g∶9 g=28∶45,C项正确。]
15.(1)温度计 (2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)NaOH 除去SO2气体,以免干扰CH2CH2的检验 溴水褪色(或颜色变浅) 液体分层,下层为油状液体(答出“液体分层”即可) CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br (4)液体分层
解析 (1)实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙烯,应使用温度计控制反应体系的温度,故缺少控温的玻璃仪器是温度计。(2)黑色物质是C,与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)品红溶液褪色,证明了SO2的存在,之后应该除去SO2气体,以免干扰CH2CH2的检验,所以C装置中试剂是NaOH溶液;乙烯可与溴水发生加成反应:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br,消耗了Br2,溴水褪色(或颜色变浅),同时,生成了不溶于水、密度比水大的CH2BrCH2Br,故液体分层,下层为油状液体。(4)使溴水褪色的不仅有乙烯,还可能是前面没除干净的SO2,所以“褪色”现象不能证明乙烯的存在。但是“液体分层,下层为油状液体”现象,则说明了有新的不溶于水的有机物产生,即是证明乙烯存在的最好证据。
