六 烯烃
【基础全面练】
题组一:烯烃的组成与结构
1.丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语,不正确的是( )
A.实验式:CH2
B.结构简式:CH2=CHCH3
C.球棍模型:
D.聚合后的结构简式:CH2—CH—CH3
2.(2024·成都高二检测)烷烃是烯烃R与氢气发生加成反应后的产物,则R的结构简式有( )
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
3.化学家证实了光可诱发下列变化:
这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中极高的光能利用率。下列说法错误的是( )
A.X和Y互为同分异构体
B.X和Y中所有原子都可能共面
C.利用溴水可以区分X和Y
D.X和Y都可以发生加聚反应
【补偿训练】(2024·广州高二检测)由于碳碳双键不能自由旋转,因此和是两种不同的化合物,互为顺反异构体,则二溴丙烯的同分异构体(不含环状结构)有( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
题组二:烯烃的性质及命名
4.1 mol某气态烃能与1 mol氯化氢发生加成反应,加成后的产物又可与7 mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH2
B.CH3CH=CH2
C.CH3CH2CH=CH2
D.CH3CH2CH2CH=CH2
【补偿训练】若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷,这一过程中所要经历的反应及耗用氯气的量是(设乙烯为1 mol,反应产物中的有机化合物只有四氯乙烷)( )
A.取代,4 mol Cl2
B.加成,2 mol Cl2
C.加成、取代,2 mol Cl2
D.加成、取代,3 mol Cl2
5.下列有机物的名称实际上不可能存在的是( )
A.2,2-二甲基丁烷 B.2-甲基-4-乙基-1-己烯
C.3,3-二甲基-2-戊烯 D.3-甲基-2-戊烯
6.一种形状像蝴蝶结的有机分子M,其结构如图所示,下列有关该分子的说法错误的是( )
A.由M生成1 mol C5H12至少需要4 mol H2
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.M的三氯代物只有一种
D.与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种
【综合应用练】
7.(2024·西安高二检测)有机化合物C4H8是生活中的重要物质,下列关于C4H8的说法错误的是( )
A.C4H8可能是烯烃
B.C4H8的同分异构体(包括顺反异构)中属于烯烃的有4种
C.核磁共振氢谱中有2组吸收峰的烯烃一定是
D.C4H8可能发生加聚反应
8.(2024·深圳高二检测)已知烯烃的臭氧化-还原反应:+。现有分子式为C7H14的某烯烃M,M与氢气加成得到2,3-二甲基戊烷,M经臭氧化-还原得到两种酮。由此推断M的结构简式为( )
A.CH2=C(CH3)CH(CH3)CH2CH3
B.CH2=CHCH(CH3)CH(CH3)2
C.CH3CH=C(CH3)CH(CH3)2
D.(CH3)2C=C(CH3)CH2CH3
9.始祖鸟烯形状宛如一只展翅飞翔的鸟,其结构如图所示,其中R1、R2为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法正确的是( )
A.始祖鸟烯与1,3-丁二烯互为同系物
B.若R1=R2=甲基,则其分子式为C12H13
C.若R1=R2=甲基,则始祖鸟烯的一氯代物有4种
D.始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色
【补偿训练】(2023·上海浦东新区高二检测)异戊二烯[CH2=C(CH3)CH=CH2]是合成橡胶的重要原料,关于异戊二烯的说法正确的是( )
A.与1,3-丁二烯互为同系物
B.与液溴1∶1加成的产物有2种
C.形成的聚合物中没有双键
D.难溶于乙醚等多数有机溶剂
10.(2024·石家庄高二检测)现有下列有机化合物,请按要求填空:
A.CH3CHCHCH3 B.
C. D.CH2=CH2 E.
(1)写出C的名称:________(用系统命名法)。
(2)与CH3CH3互为同系物的是________,以上互为同分异构体的是________(填字母)。
(3)写出A的顺反异构体的结构简式: __________。
(4)写出D与足量溴水反应的化学方程式: _______________。
11.(2024·鞍山高二检测)Ⅰ.如图所示是实验室制乙烯的发生装置和研究乙烯性质的实验装置,反应原理为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,回答下列问题:
(1)图1中仪器①、②的名称分别为__________、________。
(2)收集乙烯气体最好的方法是____________________________。
(3)向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2),溶液的颜色很快褪去,该反应的化学方程式为________________________________。
Ⅱ.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸发生副反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题:
(1)图3中①、②、③、④装置盛放的试剂是下列的(将正确选项填入空格内):①A;②__________;③__________;④D。
A.品红溶液 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是__________________________。
(3)使用装置③的目的是____________________。
(4)确认含有乙烯的现象是____________________。
【拓展创新练】
12.Ⅰ.乙烯是一种重要的化工原料。根据下列转化关系回答:
(1)乙烯分子中官能团的名称是____________。
(2)E的分子式是____________。
(3)乙烯转化成A的化学方程式是________________,
反应类型是____________。
Ⅱ.乙烯在化工生产领域应用广泛。
以原油为起始原料合成聚乙烯的路线如图所示。
(4)反应Ⅲ的化学方程式:__________________,
反应类型是________________________。
(5)写出分子式符合C4H10的所有物质的结构简式________________。 六 烯烃
【基础全面练】
题组一:烯烃的组成与结构
1.丙烯是一种常见的有机物。下列有关丙烯的化学用语,不正确的是( )
A.实验式:CH2
B.结构简式:CH2=CHCH3
C.球棍模型:
D.聚合后的结构简式:CH2—CH—CH3
【解析】选D。丙烯的分子式为C3H6,实验式为CH2,故A正确;丙烯中含有一个碳碳双键,结构简式为CH2=CHCH3,故B正确;丙烯中含有一个碳碳双键,球棍模型为,故C正确;聚丙烯的结构简式为,故D错误。
2.(2024·成都高二检测)烷烃是烯烃R与氢气发生加成反应后的产物,则R的结构简式有( )
A.6种 B.5种 C.4种 D.3种
【解析】选D。根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,因此相应烯烃分子中存在碳碳双键的位置有3种,如图所示:(标号处为碳碳双键的位置)。
3.化学家证实了光可诱发下列变化:
这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合作用中极高的光能利用率。下列说法错误的是( )
A.X和Y互为同分异构体
B.X和Y中所有原子都可能共面
C.利用溴水可以区分X和Y
D.X和Y都可以发生加聚反应
【解析】选C。 X和Y互为同分异构体,A正确;根据乙烯和苯的空间结构可知,B正确;X、Y均能使溴水褪色,C错误;X和Y分子中都有碳碳双键,都可以发生加聚反应,D正确。
【补偿训练】(2024·广州高二检测)由于碳碳双键不能自由旋转,因此和是两种不同的化合物,互为顺反异构体,则二溴丙烯的同分异构体(不含环状结构)有( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
【解析】选B。二溴丙烯的同分异构体存在5种,即:CHBr=CBr—CH3、CHBr=CH—CH2Br、CH2=CBr—CH2Br、CBr2=CH—CH3、
CH2=CH—CHBr2,其中CHBr=CBr—CH3和CHBr=CH—CH2Br均存在顺反异构体,即2+2=4种,共3+4=7种。
题组二:烯烃的性质及命名
4.1 mol某气态烃能与1 mol氯化氢发生加成反应,加成后的产物又可与7 mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH2
B.CH3CH=CH2
C.CH3CH2CH=CH2
D.CH3CH2CH2CH=CH2
【解析】选B。此烃与氯化氢以物质的量之比1∶1发生加成反应,可知该烃为烯烃。加成后的1 mol产物中有7 mol H可以被取代,此烃在与氯化氢加成时引入
1 mol H,所以原烯烃分子中有6个H。
【补偿训练】若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷,这一过程中所要经历的反应及耗用氯气的量是(设乙烯为1 mol,反应产物中的有机化合物只有四氯乙烷)( )
A.取代,4 mol Cl2
B.加成,2 mol Cl2
C.加成、取代,2 mol Cl2
D.加成、取代,3 mol Cl2
【解析】选D。乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷的反应是先加成再取代,有机化合物中1 mol双键加成需要1 mol的氯气,有机化合物中1 mol氢原子被氯原子取代消耗氯气1 mol,所以用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷,共需要氯气3 mol。
5.下列有机物的名称实际上不可能存在的是( )
A.2,2-二甲基丁烷 B.2-甲基-4-乙基-1-己烯
C.3,3-二甲基-2-戊烯 D.3-甲基-2-戊烯
【解析】选C。2,2-二甲基丁烷的结构简式为CH3C(CH3)2CH2CH3,名称符合系统命名原则,故A不符合题意;2-甲基-4-乙基-1-己烯的结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH(CH2CH3)2,名称符合系统命名原则,故B不符合题意;3,3-二甲基-2-戊烯的结构简式为CH3CH=C(CH3)2CH2CH3,右侧不饱和碳原子违背了碳原子为四价结构的原则,不可能存在,故C符合题意;3-甲基-2-戊烯的结构简式为CH3CH=C(CH3)CH2CH3,名称符合系统命名原则,故D不符合题意。
6.一种形状像蝴蝶结的有机分子M,其结构如图所示,下列有关该分子的说法错误的是( )
A.由M生成1 mol C5H12至少需要4 mol H2
B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.M的三氯代物只有一种
D.与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种
【解析】选B。由M的结构可知分子中含有5个C原子、4个H原子,则分子式为C5H4,该分子内含4个不饱和度,因此要生成1 mol C5H12至少需要4 mol H2,A项正确;M分子中含有饱和碳原子,中心碳原子与顶点上的4个碳原子形成4个共价单键,应是四面体形,则M分子中所有碳原子不可能在同一平面内,B项错误;该分子的三氯代物只有一种,C项正确;M的分子式为C5H4,只含碳碳三键的链烃有CH≡C—CH2—C≡CH或CH≡C—C≡C—CH3这两种结构,D项正确。
【综合应用练】
7.(2024·西安高二检测)有机化合物C4H8是生活中的重要物质,下列关于C4H8的说法错误的是( )
A.C4H8可能是烯烃
B.C4H8的同分异构体(包括顺反异构)中属于烯烃的有4种
C.核磁共振氢谱中有2组吸收峰的烯烃一定是
D.C4H8可能发生加聚反应
【解析】选C。烯烃和环烷烃的通式均为CnH2n,因此C4H8可能是烯烃,也可能是环烷烃,A正确;C4H8中属于烯烃的同分异构体有、CH2=CH—CH2CH3、CH3—CH=CH—CH3(存在顺、反异构)共4种,B正确;核磁共振氢谱有2组吸收峰的有和、,C错误;C4H8可能是烯烃,也可能是环烷烃,若为烯烃,则C4H8可能发生加聚反应,D正确。
8.(2024·深圳高二检测)已知烯烃的臭氧化-还原反应:+。现有分子式为C7H14的某烯烃M,M与氢气加成得到2,3-二甲基戊烷,M经臭氧化-还原得到两种酮。由此推断M的结构简式为( )
A.CH2=C(CH3)CH(CH3)CH2CH3
B.CH2=CHCH(CH3)CH(CH3)2
C.CH3CH=C(CH3)CH(CH3)2
D.(CH3)2C=C(CH3)CH2CH3
【解析】选D。根据信息可知,当双键的碳原子上无H原子时,被氧化为酮羰基,当有H原子时,被氧化为醛基。A.CH2=C(CH3)CH(CH3)CH2CH3和氢气加成生成CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2,即2,3-二甲基戊烷,但经臭氧化-还原得到甲醛HCHO和CH3COCH(CH3)CH2CH3,不符合要求,故A错误;B.CH2=CHCH(CH3)CH(CH3)2和氢气加成生成CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2,即2,3-二甲基戊烷,但经臭氧化-还原得到HCHO和OHCCH(CH3)CH(CH3)2,不符合要求,故B错误;C.CH3CH=
C(CH3)CH(CH3)2和氢气加成生成CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2,即2,3-二甲基戊烷,但经臭氧化-还原得到CH3CHO和CH3COCH(CH3)2,不符合要求,故C错误;D.(CH3)2C=C(CH3)CH2CH3和氢气加成生成(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3,即2,3-二甲基戊烷,且经臭氧化-还原得到两种酮(CH3)2CO、CH3COCH2CH3,故D正确。
9.始祖鸟烯形状宛如一只展翅飞翔的鸟,其结构如图所示,其中R1、R2为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法正确的是( )
A.始祖鸟烯与1,3-丁二烯互为同系物
B.若R1=R2=甲基,则其分子式为C12H13
C.若R1=R2=甲基,则始祖鸟烯的一氯代物有4种
D.始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色
【解析】选D。始祖鸟烯有环状结构,1,3-丁二烯是链状结构,两者结构不相似,不互为同系物,A错;R1=R2=甲基,其分子式为C12H14,B错;R1=R2=甲基,因始祖鸟烯是对称结构,且连有R1或R2基团的碳原子上没有氢原子,故始祖鸟烯的一氯代物有3种,C错;始祖鸟烯中因含碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能与溴水发生加成反应使其褪色,D正确。
【补偿训练】(2023·上海浦东新区高二检测)异戊二烯[CH2=C(CH3)CH=CH2]是合成橡胶的重要原料,关于异戊二烯的说法正确的是( )
A.与1,3-丁二烯互为同系物
B.与液溴1∶1加成的产物有2种
C.形成的聚合物中没有双键
D.难溶于乙醚等多数有机溶剂
【解析】选A。 A.异戊二烯和1,3-丁二烯结构相似,都属于二烯烃,在组成上相差1个CH2原子团,互为同系物,A正确;B.该分子中2个碳碳双键化学环境不同,发生1,2-加成的产物有2种,也可以发生1,4-加成,故1 mol异戊二烯与Br2 1∶1加成产物有3种,B错误;聚异戊二烯的结构简式为,链节中含碳碳双键,C错误;异戊二烯属于有机物,根据相似相溶原理知,易溶于乙醚等多数有机溶剂,D错误。
10.(2024·石家庄高二检测)现有下列有机化合物,请按要求填空:
A.CH3CHCHCH3 B.
C. D.CH2=CH2 E.
(1)写出C的名称:________(用系统命名法)。
【解析】(1)C的系统命名为2-甲基-2-丁烯。
(2)与CH3CH3互为同系物的是________,以上互为同分异构体的是________(填字母)。
【解析】(2)A、C、D为烯烃,E为环烷烃,B为烷烃,CH3CH3是烷烃,因此与CH3CH3互为同系物的是B;C、E的分子式都为C5H10,结构不同,二者互为同分异构体。
(3)写出A的顺反异构体的结构简式: __________。
【解析】(3)CH3CH=CHCH3的顺式异构体为,反式异构体为。
(4)写出D与足量溴水反应的化学方程式: _______________。
【解析】(4)CH2=CH2与足量溴水反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br。
答案:(1)2-甲基-2-丁烯 (2)B C、E
(3)顺式异构体:,反式异构体:
(4)CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br
11.(2024·鞍山高二检测)Ⅰ.如图所示是实验室制乙烯的发生装置和研究乙烯性质的实验装置,反应原理为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,回答下列问题:
(1)图1中仪器①、②的名称分别为__________、________。
【解析】Ⅰ.(1)根据仪器的结构可知①为温度计,②为圆底烧瓶;
(2)收集乙烯气体最好的方法是____________________________。
【解析】(2)乙烯的密度和空气相差不大,一般不用排空气法收集,乙烯难溶于水,故可用排水法进行收集;
(3)向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2),溶液的颜色很快褪去,该反应的化学方程式为________________________________。
【解析】(3)乙烯和溴可以发生加成反应,化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
Ⅱ.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸发生副反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题:
(1)图3中①、②、③、④装置盛放的试剂是下列的(将正确选项填入空格内):①A;②__________;③__________;④D。
A.品红溶液 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
【解析】Ⅱ.(1)混合气体中有乙烯和二氧化硫,需要除去二氧化硫,故选用氢氧化钠溶液,用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,再用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯;
(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是__________________________。
【解析】(2)二氧化硫能使品红溶液褪色,故装置①中的品红溶液可以检验二氧化硫;
(3)使用装置③的目的是____________________。
【解析】(3)装置③可检验SO2是否已被除尽;
(4)确认含有乙烯的现象是____________________。
【解析】(4)检验二氧化硫除尽后,装置④中的酸性KMnO4溶液褪色,故确认含有乙烯的现象是装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性KMnO4溶液褪色。
答案:Ⅰ.(1)温度计 圆底烧瓶 (2)排水法
(3)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
Ⅱ.(1)B A
(2)装置①中的品红溶液褪色
(3)检验SO2是否已被除尽
(4)装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性KMnO4溶液褪色
【拓展创新练】
12.Ⅰ.乙烯是一种重要的化工原料。根据下列转化关系回答:
(1)乙烯分子中官能团的名称是____________。
【解析】Ⅰ.(1)乙烯分子中含有的官能团为碳碳双键;
(2)E的分子式是____________。
【解析】(2)E是溴乙烷,分子式为C2H5Br;
(3)乙烯转化成A的化学方程式是________________,
反应类型是____________。
【解析】(3)乙烯和氢气在催化剂作用下发生加成反应生成乙烷,化学方程式为CH2=CH2+H2 CH3CH3。
Ⅱ.乙烯在化工生产领域应用广泛。
以原油为起始原料合成聚乙烯的路线如图所示。
(4)反应Ⅲ的化学方程式:__________________,
反应类型是________________________。
【解析】Ⅱ.(4)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH2。
(5)写出分子式符合C4H10的所有物质的结构简式________________。
【解析】(5)烷烃C4H10的同分异构体有两种,分别是正丁烷和异丁烷,结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2。
答案:(1)碳碳双键 (2)C2H5Br
(3)CH2=CH2+H2CH3CH3 加成反应
(4)nCH2=CH2
加聚反应
(5)CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2
