第2课时 炔烃
1.丙炔和氯化氢之间发生加成反应,产物不可能是( )
A.1-氯丙烷 B.1,2-二氯丙烷
C.1-氯丙烯 D.2-氯丙烯
2.乙炔的二聚体CH≡C—CHCH2(乙烯基乙炔)是一种重要化工原料。下列关于CH≡C—CHCH2说法错误的是( )
A.其加聚产物还可以使溴水褪色
B.与互为同分异构体
C.催化加氢后所得烷烃的一氯代物有2种
D.完全燃烧的耗氧量与等质量乙炔耗氧量相同
3.已知:。则合成所用的原料可以是( )
A. B.
C. D.
4.有机物M(CH≡C—CHCH—CH3)分子中,共直线和共平面的原子数最多分别为( )
A.6、11 B.5、10
C.4、9 D.4、11
5.已知某炔烃与卤化氢按物质的量为1∶2发生加成反应后,生成的有机物至少需6 mol的卤素单质才能把其分子中的氢原子全部取代,则该炔烃可能是( )
A.丙炔 B.1-丁炔
C.3-己炔 D.2-庚炔
6.下列能说明分子式为C4H6的某烃是
HC≡C—CH2—CH3,而不是CH2CH—CHCH2的事实是( )
A.燃烧有浓烟
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与溴发生物质的量之比为1∶2的加成反应
D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
7.实验室用以下改进装置快速制备乙炔气体。
回答下列问题:
(1)电石(CaC2)的主要成分的电子式为 ,与饱和食盐水发生反应的化学方程式为
。
(2)若要使反应停止,应 (填“向上”或“向下”)移动A管。
(3)制备的乙炔气体中往往混有少量的H2S,为除去该杂质气体,应使混合气体通过盛有足量 (填试剂名称)的洗气瓶。
(4)足量的乙炔通入含少量Br2的CCl4溶液中,观察到的现象是
,
此反应的有机产物 (填“能”或“不能”)发生加聚反应。
(5)聚氯乙烯是生产中常用的有机高分子材料,试写出由乙炔制备聚氯乙烯的化学方程式:
; 。
8.已知1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2;在一定条件下,1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B。下列说法正确的是( )
A.1 mol化合物B上的氢原子可被6 mol Cl2完全取代
B.实验室制取烃A的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
C.化合物B可发生聚合反应
D.烃A为2-甲基丙烯
9.下列关于分子组成为CxHy的烷烃、烯烃、炔烃的说法正确的是( )
A.当x≤4时,常温常压下不一定均为气体
B.燃烧时,火焰均为明亮火焰,并伴有黑烟
C.当x<10,y=2x+2时,CxHy的一氯代物只有一种的烃有4种
D.完全燃烧1 mol CxHy时,消耗氧气为mol
10.某兴趣小组探究电石与溶液反应的速率并制备乙炔气体。下列说法错误的是( )
实验 电石质量/g 溶液 现象
1 m 稀食盐水 产气较快,有大量灰白色沉淀和泡沫
2 m 饱和食盐水 产气较慢,有较多灰白色沉淀和泡沫
3 m 稀盐酸
A.灰白色沉淀主要成分为Ca(OH)2
B.提高NaCl溶液的质量分数能减慢反应速率
C.不宜使用纯水作为反应试剂
D.推测实验3的现象为产气速率慢,无沉淀和泡沫
11.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子式为 ,其二氯取代产物有 种,乙炔生成乙烯基乙炔的反应类型为 。由乙炔所制得的四种有机化合物的含碳量 (填“相同”或“不相同”)。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是 (填字母)。
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1 mol乙烯基乙炔能与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不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且含有苯环的分子的结构简式: 。
12.利用传统方式制备乙炔的过程中,存在一些问题难以解决,如反应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题,某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置。
(1)实验室常用电石与水反应的传统方法制取乙炔,写出反应的化学方程式:
。
(2)①仪器B的名称是 ;
②向A反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为 (填“甲处”或“乙处”);反应器中装有7 mm玻璃珠,其作用为 ;
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中的H2S、PH3,反应中PH3被氧化为最高价氧化物对应的水化物,请写出次氯酸钠与PH3反应的离子方程式: 。
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如下图),依据图表选择最合适的反应液为 (填字母),原因是 。
a.饱和食盐水 b.2.5 mol·L-1醋酸
c.2 mol·L-1盐酸 d.饱和氯化铵溶液
(4)选取合适的反应液后,小组称取电石1.25 g(杂质的质量分数为4.0%)完成实验,除杂后测得乙炔气体体积为336 mL(标准状况下),计算该实验中乙炔的产率: %(结果保留两位有效数字)。
第2课时 炔烃
1.A 1个丙炔分子与2个HCl加成,则生成的产物中一定有2个Cl原子,不可能生成1-氯丙烷,A错误;1分子丙炔与2分子HCl发生加成反应,Cl原子分别连在不同的碳上,可生成1,2-二氯丙烷,B正确;1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,生成1-氯丙烯,C正确;1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,可生成2-氯丙烯,D正确。
2.B 碳碳三键发生加聚反应后还存在碳碳双键,能使溴水褪色,A正确;CH≡C—CHCH2(乙烯基乙炔)分子式为C4H4,的分子式为C4H6,两者不互为同分异构体,B错误;催化加氢后所得烷烃为正丁烷,分子中有2种不同化学环境的氢,其一氯代物有2种,C正确;CH≡C—CHCH2(乙烯基乙炔)和乙炔的最简式均为CH,质量相等时完全燃烧的耗氧量相同,D正确。
3.A 结合已知:,采用逆合成分析法,可以从图示1或2处断裂,即的断键方式有两种,若断1号位,若断2号位,A正确。
4.C 乙炔为直线形结构,所有原子共线,丙烯基连在乙炔氢原子的位置,最多共直线的原子数为4,即乙炔基和与它相连的碳原子;丙烯分子中最多有7个原子共面,所以分子中最多共平面的原子数有9个,即除了甲基中的两个氢原子以外,其余原子均可共平面,选C。
5.A 某炔烃与卤素按物质的量为1∶2发生加成反应,则该炔烃中含有1个碳碳三键,根据“生成的有机物至少需6 mol的卤素单质才能把其中的氢全部取代”可知,生成的有机物分子中含有6个氢原子,则原分子中含有6-2=4个氢原子,根据炔烃的通式CnH2n-2,则2n-2=4,解得:n=3,所以该炔烃中含有三个C,为丙炔。
6.D 1-丁炔和1,3-丁二烯含碳量相同,燃烧都有浓烟,不能据此确定结构,A错误;两者都含有不饱和的碳碳键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,不能据此确定结构,B错误;二者都可以和溴发生物质的量之比为1∶2的加成反应,不能据此确定结构,C错误;与足量溴水反应,HC≡C—CH2—CH3的生成物为,CH2CH—CHCH2的生成物为,产物中溴原子的位置不同,可以据此确定结构,D正确。
7.(1)Ca2+[︰C C︰]2-
CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑
(2)向下 (3)硫酸铜溶液 (4)溴的四氯化碳溶液褪色 能
(5)CH≡CH+HClCH2CHCl
nCH2CHCl CH2—CHCl
解析:(1)CaC2为离子化合物,其电子式为
Ca2+[︰C C︰]2-,CaC2与饱和食盐水发生反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑。(2)若要使反应停止,应向下移动A管,使得电石和饱和食盐水脱离接触,反应停止。(3)乙炔不和硫酸铜反应,硫化氢能和硫酸铜溶液反应,故应使混合气体通过盛有足量硫酸铜溶液的洗气瓶。(4)乙炔含有碳碳三键,能和少量溴加成,使溴的四氯化碳溶液褪色;由于溴少量,故反应后生成物质会含有碳碳双键,故此反应的有机产物能发生加聚反应。(5)乙炔和HCl加成生成氯乙烯,氯乙烯在一定条件下加聚生成聚氯乙烯,化学方程式为CH≡CH+HClCH2CHCl、nCH2CHCl CH2—CHCl 。
8.A 1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2,A分子中含有3个C原子;在一定条件下,1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B,A分子中含有1个碳碳三键。A是丙炔,B是二氯丙烷,分子中含有6个H原子,1 mol化合物B上的氢原子可被6 mol Cl2完全取代,A正确;A是丙炔,CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑反应制备乙炔,B错误;B是二氯丙烷,二氯丙烷不含不饱和键,不能发生聚合反应,C错误;烃A是丙炔,D错误。
9.C 烷烃、烯烃和炔烃中,碳原子数目≤4时,常温下都是气体,A错误;甲烷燃烧时,没有黑烟,含碳量较大时,才有黑烟,B错误;当x<10,y=2x+2时,为链状烷烃,CxHy的一氯代物只有一种的烃,分子中只有一种氢原子,有CH4、CH3CH3、(CH3)4C、(CH3)3C—C(CH3)3,共4种,C正确;烃燃烧时,1 mol C原子消耗1 mol氧气、1 mol氢原子消耗 mol氧气,所以1 mol CxHy完全燃烧消耗mol氧气,D错误。
10.D 电石制备乙炔气体反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑,灰白色沉淀主要成分为Ca(OH)2,A正确;比较实验1和实验2可知,食盐水浓度越大,反应速率越慢,故提高NaCl溶液的质量分数能减慢反应速率,B正确;比较实验1和实验2可知,食盐水浓度越小,反应速率越快,纯水反应速率太快,不宜使用纯水作为反应试剂,C正确;由于反应生成的Ca(OH)2能与盐酸发生中和反应,故推测实验3的现象为产气速率快,无沉淀,但有泡沫生成,D错误。
11.(1)C4H4 1 加成反应 相同 (2)D
(3)
解析:(1)根据正四面体烷的结构简式可判断,其分子式为C4H4,根据甲烷分子的二氯代物有1种可知,正四面体烷的二氯取代产物有1种;乙炔生成乙烯基乙炔的反应类型为加成反应,由乙炔所制得的四种有机化合物分子式分别为C4H4、C4H4、C6H6和C8H8,它们的最简式均为CH,故含碳量相同。
(2)乙烯基乙炔分子中含有碳碳双键和碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,故1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应,B正确;分子中含有碳碳双键和碳碳三键两种官能团,C正确;乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同,则等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,D错误。
(3)环辛四烯的分子式为C8H8,则与环辛四烯互为同分异构体且含有苯环的分子的结构简式为。
12.(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑
(2)①具支试管 ②甲处 形成空隙,促进固液分离,防堵塞 ③PH3+4ClO-H3PO4+4Cl- (3)d 饱和氯化铵溶液作反应液时,反应温和可控,固液分离率适当 (4)80
解析:(1)电石的主要成分是CaC2,其与水反应的方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑。(2)①该仪器名称为“具支试管”。②将电石放置于甲处时,产生的糊状物质由于重力作用沿着玻璃珠空隙流下,而电石则因固体无流动性而留在玻璃珠上方,由此实现固体与糊状物质的及时分离,并保持糊状物有足够的时间处于流动状态,不会因滞留导致堵塞,而放置于乙处则无法实现。③依题意,PH3被氧化为H3PO4,反应的离子方程式为PH3+4ClO-H3PO4+4Cl-。(3)根据题意,醋酸和盐酸“反应速率过快、放热过多不易控制”,饱和食盐水“生成的糊状物难以实现固液分离”,故应选择反应速率和放热较为平稳、固液分离率适中的饱和氯化铵溶液。(4)理论产量为×22.4 L·mol-1=0.42 L,实际产量为0.336 L,故产率为×100%=80%。
3 / 3第2课时 炔烃
课程 标准 1.认识炔烃的组成和结构特点。 2.通过乙炔的学习,掌握炔烃的性质和变化规律。 3.通过实验设计理解乙炔的实验室制备原理
分点突破(一) 炔烃的结构和性质
1.炔烃概述
概念 分子中含有 的烃称为炔烃。如乙炔(CH≡CH)、丙炔(CH3C≡CH)、2-丁炔(CH3C≡CCH3)等。乙炔是最简单的炔烃
官能团 ( )
通式 分子中只含有1个碳碳三键的链状炔烃的通式为 (n≥2)
物理 性质 随着碳原子数的递增,炔烃的沸点逐渐 ,密度逐渐 ,但都小于水的密度,一般都难溶于水
2.炔烃的命名
与烯烃的命名方法相同,如
命名为4-甲基-1-戊炔。
3.乙炔
(1)组成和结构
乙炔分子中的碳原子均采取 杂化,碳原子与氢原子之间均以单键(σ键)相连接,碳原子与碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接,相邻两个键之间的夹角为 。
(2)物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
色 气体 无臭 比空气略小 溶于水, 溶于有机溶剂
(3)化学性质
4.烯烃和炔烃的比较
烯烃 炔烃
通式 CnH2n(单烯烃)(n≥2) CnH2n-2(单炔烃)(n≥2)
代表物 C2H4 C2H2
代表物的 结构简式 CH2CH2 CH≡CH
分子结 构特点 (双键)碳原子未达到“饱和”,存在平面形结构 —C≡C—(三键)碳原子未达到“饱和”,存在直线形结构
物理性质 难溶于水(乙炔微溶于水),易溶于有机溶剂,密度比水的小
化 学 性 质 取代 反应 结构中含有烷基的烯烃、炔烃均能与卤素单质发生取代反应
加成 反应 能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
加聚 反应 能发生
氧化 反应 能使酸性KMnO4溶液褪色
燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓烈黑烟
提醒
与炔烃氧化产物有关的常见信息
(1)被酸性KMnO4溶液氧化(实例)
RC≡CHRCOOH+CO2
(2)被O3氧化(实例)
RC≡CHRCOOH+HCOOH
含有碳碳三键的物质在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要作用。1-丁炔用作有机合成的中间体及特殊燃料。掺杂少量碘后的聚乙炔具有与金属材料一样的导电性;环状C18分子也含有碳碳三键,具有半导体特性。
【交流讨论】
1.根据1-丁炔的键线式结构,分析指出1-丁炔分子中碳原子的杂化类型和共价键类型。
2.乙烯和乙炔都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯和聚乙炔也都能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗?
3.环状C18分子中含有碳碳三键,该分子属于炔烃吗?
4.请以乙炔和氯化氢为原料,制取聚氯乙烯树脂,写出其化学方程式。
1.下列反应不属于加成反应的是( )
A.1-丁炔使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙炔与氯化氢反应
C.1-丁烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D.乙烯水化法合成乙醇
2.下列关于炔烃的描述正确的是( )
A.分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃
B.炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上
C.炔烃易发生加成反应,也易发生取代反应
D.炔烃不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
分点突破(二) 乙炔的实验室制法
1.反应原料:电石、水。
2.反应原理: 。
3.发生装置:使用“固+液气”的装置(如图所示)。
4.收集方法: 集气法。
5.乙炔的性质实验
(1)实验装置
(2)实验内容及现象
实验内容 实验现象
①将饱和氯化钠溶液滴入盛有电石的烧瓶中 产生大量气泡
②将纯净的乙炔通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中 酸性KMnO4溶液褪色
③将纯净的乙炔通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中 溴的四氯化碳溶液褪色
④点燃纯净的乙炔 火焰明亮,并伴有浓烟
6.实验室制取乙炔的注意事项
(1)用试管作反应容器制取乙炔时,由于CaC2和水反应剧烈并产生泡沫,为防止产生的泡沫涌入导气管,应在导气管口附近塞入少量 。
(2)电石与水反应非常剧烈,为了减小其反应速率,可用饱和食盐水代替水作反应试剂,并用分液漏斗控制水流的速率,让食盐水逐滴慢慢地滴入。
(3)因反应放热且生成的Ca(OH)2呈糊状,所以制取乙炔时不能使用启普发生器。
(4)由于电石中含有与水反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,将混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
(5)乙炔在点燃之前要检验其纯度,防止爆炸。
1.下列关于实验室制取乙炔的说法,错误的是( )
A.不宜用启普发生器制取
B.反应原理:CaC2+2H2OHC≡CH↑+Ca(OH)2
C.使用饱和食盐水与电石反应,氯化钠起催化作用
D.用排水法收集乙炔
2.实验室制备C2H2并检验其性质,下列装置不能达到实验目的的是( )
A.生成气体 B.净化气体
C.检验性质 D.收集气体
3.如图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空:
(1)图中A管的作用是 ,制取乙炔的化学方程式是 ,为避免反应太迅速,可采取的措施为 。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应 ,乙炔燃烧时的实验现象是
。
1.下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是( )
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙烯、乙炔属于不饱和烃
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 ⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤
C.②③④⑤ D.①②③④
2.以乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br,下列方法中,最合理的是( )
A.先与HBr加成后,再与HCl加成
B.先与H2完全加成后,再与Cl2、Br2取代
C.先与HCl加成后,再与Br2加成
D.先与Cl2加成后,再与HBr加成
3.如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.使用饱和食盐水是为了加快反应速率
B.硫酸铜溶液的作用是除去杂质
C.若酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
D.反应中不需要加碎瓷片作沸石
4.对下列有机物的系统命名不正确的是( )
A. 3-甲基丁烷
B.C(CH3)4 2,2-二甲基丙烷
C.CH3C≡CCH2CH3 2-戊炔
D.CH2CHCH2CH3 1-丁烯
5.以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶,如图所示是有关合成路线图。
已知反应:nCH2CH—CHCH2
CH2—CHCH—CH2
请完成下列各题:
(1)写出物质的结构简式:A ,C 。
(2)写出反应的化学方程式:
反应② ;
反应③ ;
反应⑥ 。
第2课时 炔烃
【基础知识·准落实】
分点突破(一)
师生互动
1.碳碳三键 碳碳三键 —C≡C— CnH2n-2 升高 增大 3.(1)H︰C C︰H H—C≡C—H CH≡CH sp 180° (2)无 微 易 (3)火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟 2C2H2+5O24CO2+2H2O 褪色
CH≡CH+Br2CHBrCHBr CH≡CH+2Br2CHBr2CHBr2 CH3CH3 CH2CHCl CH3CHO
探究活动
交流讨论
1.提示:,分子中含6个C—H σ键,3个C—C σ键,2个π键。
2.提示:聚乙烯中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而聚乙炔中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
3.提示:该分子只含碳原子,无氢原子,是碳单质,不属于炔烃。
4.提示:CH≡CH+HClCH2CHCl、 。
自主练习
1.A 1-丁炔含有碳碳三键,被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,A符合题意;乙炔含有碳碳三键,与氯化氢发生加成反应,B不符合题意;1-丁烯含有碳碳双键,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使其褪色,C不符合题意;乙烯含有碳碳双键,与水发生加成反应合成乙醇,D不符合题意。
2.A B中,例如1-丁炔中所有碳原子就不在同一直线上,是折线形;C中,炔烃易发生加成反应难发生取代反应;D中,炔烃既能使溴水褪色,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
分点突破(二)
师生互动
2.CaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH↑ 4.排水
6.(1)棉花
自主练习
1.C 碳化钙与水反应放出大量的热,会损坏启普发生器,生成的氢氧化钙是糊状物,会堵塞反应器,故不宜用启普发生器制取乙炔,A正确;实验室制备乙炔的反应原理为
CaC2+2H2OHC≡CH↑+Ca(OH)2,B正确;实验室使用电石与水反应制乙炔,速率太快不易控制,往往使用饱和食盐水,使单位体积内的水分子变少一些,氯化钠没有催化作用,C错误;乙炔微溶于水,故可用排水法收集乙炔,D正确。
2.D 为了减缓反应速率,用电石与饱和食盐水反应制取乙炔,A正确;电石中含有其他成分,生成的乙炔气体中含有H2S等杂质,通过硫酸铜溶液可除去杂质,B正确;乙炔含有不饱和键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;乙炔密度比空气小,所以收集时导管应该短进长出,D错误。
3.(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
把水换成饱和食盐水
(2)酸性KMnO4溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
解析:(1)由题图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连,通过调节A管的高低可控制右管中的水是否与电石接触,从而控制反应的发生和停止。若反应太快,可把水换成饱和食盐水。(2)乙炔易被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。(3)乙炔可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色。(4)可燃性气体点燃前都应检验纯度。由于乙炔的含碳量较高,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
【教学效果·勤检测】
1.D ①乙烷、乙烯和乙炔结构不相似,分子式也不同,所以它们既不是同系物,也不是同分异构体,正确;②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃,正确;③乙烯、乙炔能和溴发生加成反应而使溴水褪色,乙烷和溴水不反应因而不能使溴水褪色,正确;④乙烷、乙烯、乙炔都能燃烧,正确;⑤乙烯和乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷和高锰酸钾溶液不反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误。
2.C CHClBr—CH2Br中,两个碳原子上各有一个溴原子,只有一个碳原子上有一个氯原子,因此最合理的方法是一分子乙炔与一分子氯化氢、一分子Br2加成,C项正确。
3.A 用饱和食盐水代替水是为了减小化学反应速率,A错误;CuSO4溶液的作用是除去H2S等杂质,B正确;酸性KMnO4溶液褪色体现了乙炔具有还原性,C正确;电石作为固体,能达到防暴沸的效果,反应中不需要加碎瓷片作沸石,D正确。
4.A 主链上有4个碳原子,为丁烷,在2号碳原子上有一个甲基,则名称为2-甲基丁烷,A错误;C(CH3)4 的主链上有3个碳原子,故为丙烷,在2号碳原子上有2个甲基,则名称为2,2-二甲基丙烷,B正确;CH3C≡CCH2CH3的主链上有5个碳原子,故为戊炔,碳碳三键在2号和3号碳原子之间,故名称为2-戊炔,C正确;CH2CHCH2CH3的主链上有4个碳原子,碳碳双键处于1号和2号碳原子之间,名称为1-丁烯,D正确。
5.(1)CH2CHCl CH≡C—CHCH2
(2)nCH2CHCl
CH≡CH+HCNCH2CH—CN
CH≡C—CHCH2+HCl
解析:由合成路线图进行正推(由反应物生成物)和反推(由生成物反应物)。如由A,可推知A为CH2CHCl(氯乙烯),由A可推知反应①为 CH≡CH+HClCH2CHCl。根据加成原理,可知反应③为CH≡CH+HCNCH2CHCN。
6 / 6(共81张PPT)
第2课时 炔烃
课
程 标
准 1.认识炔烃的组成和结构特点。
2.通过乙炔的学习,掌握炔烃的性质和变化规律。
3.通过实验设计理解乙炔的实验室制备原理
目 录
1、基础知识·准落实
3、学科素养·稳提升
2、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破(一) 炔烃的结构和性质
1. 炔烃概述
概念 分子中含有 的烃称为炔烃。如乙炔
(CH≡CH)、丙炔(CH3C≡CH)、2-丁炔(CH3C≡CCH3)
等。乙炔是最简单的炔烃
碳碳三键
官能
团 ( )
通式 分子中只含有1个碳碳三键的链状炔烃的通式为
(n≥2)
物理
性质 随着碳原子数的递增,炔烃的沸点逐渐 ,密度逐
渐 ,但都小于水的密度,一般都难溶于水
碳碳三键
—C≡C—
CnH2n-2
升高
增大
2. 炔烃的命名
与烯烃的命名方法相同,如 命名为4-甲
基-1-戊炔。
3. 乙炔
(1)组成和结构
乙炔分子中的碳原子均采取 杂化,碳原子与氢原子之间均以单键(σ键)相连接,碳原子与碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接,相邻两个键之间的夹角为 。
(2)物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
色 气体 无臭 比空气略
小 溶于水,
溶于有机溶剂
sp
180°
无
微
易
(3)化学性质
4. 烯烃和炔烃的比较
烯烃 炔烃
通式 CnH2n(单烯烃)
(n≥2) CnH2n-2(单炔烃)(n≥2)
代表物 C2H4 C2H2
代表物的结构
简式 CH2 CH2 CH≡CH
烯烃 炔烃
分子结构特点 (双键)碳原子
未达到“饱和”,存在平
面形结构 —C≡C—(三键)碳原子
未达到“饱和”,存在直
线形结构
物理性质 难溶于水(乙炔微溶于水),易溶于有机溶剂,密度
比水的小
烯烃 炔烃
化
学 性
质 取代反应 结构中含有烷基的烯烃、炔烃均能与卤素单质发生取
代反应
加成反应 能与H2、X2、HX、H2O、HCN等发生加成反应
加聚反应 能发生
氧化反应 能使酸性KMnO4溶液褪色
燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓烈
黑烟
提醒
与炔烃氧化产物有关的常见信息
(1)被酸性KMnO4溶液氧化(实例)
RC≡CH RCOOH+CO2
(2)被O3氧化(实例)
RC≡CH RCOOH+HCOOH
含有碳碳三键的物质在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重
要作用。1-丁炔用作有机合成的中间体及特殊燃料。掺杂少量碘后的
聚乙炔具有与金属材料一样的导电性;环状C18分子也含有碳碳三
键,具有半导体特性。
1. 根据1-丁炔的键线式结构,分析指出1-丁炔分子中碳原子的杂化类
型和共价键类型。
提示: ,分子中含6个C—H σ键,3个C—C σ
键,2个π键。
2. 乙烯和乙炔都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯和聚乙炔也都能
使酸性高锰酸钾溶液褪色吗?
提示:聚乙烯中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而
聚乙炔中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【交流讨论】
3. 环状C18分子中含有碳碳三键,该分子属于炔烃吗?
提示:该分子只含碳原子,无氢原子,是碳单质,不属于炔烃。
4. 请以乙炔和氯化氢为原料,制取聚氯乙烯树脂,写出其化学方
程式。
提示:CH≡CH+HCl CH2
CHCl、
1. 下列反应不属于加成反应的是( )
A. 1-丁炔使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙炔与氯化氢反应
C. 1-丁烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D. 乙烯水化法合成乙醇
解析: 1-丁炔含有碳碳三键,被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而
使酸性高锰酸钾溶液褪色,A符合题意;乙炔含有碳碳三键,与氯
化氢发生加成反应,B不符合题意;1-丁烯含有碳碳双键,与溴的
四氯化碳溶液发生加成反应,使其褪色,C不符合题意;乙烯含有
碳碳双键,与水发生加成反应合成乙醇,D不符合题意。
2. 下列关于炔烃的描述正确的是( )
A. 分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃
B. 炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上
C. 炔烃易发生加成反应,也易发生取代反应
D. 炔烃不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析: B中,例如1-丁炔中所有碳原子就不在同一直线上,是
折线形;C中,炔烃易发生加成反应难发生取代反应;D中,炔烃
既能使溴水褪色,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
分点突破(二) 乙炔的实验室制法
1. 反应原料:电石、水。
2. 反应原理: 。
3. 发生装置:使用“固+液 气”的装置(如图所示)。
CaC2+2H2O Ca(OH)2+CH≡CH↑
4. 收集方法: 集气法。
5. 乙炔的性质实验
(1)实验装置
排水
(2)实验内容及现象
实验内容 实验现象
①将饱和氯化钠溶液滴入盛有电石
的烧瓶中 产生大量气泡
②将纯净的乙炔通入盛有酸性高锰
酸钾溶液的试管中 酸性KMnO4溶液褪色
③将纯净的乙炔通入盛有溴的四氯
化碳溶液的试管中 溴的四氯化碳溶液褪色
④点燃纯净的乙炔 火焰明亮,并伴有浓烟
6. 实验室制取乙炔的注意事项
(1)用试管作反应容器制取乙炔时,由于CaC2和水反应剧烈并产
生泡沫,为防止产生的泡沫涌入导气管,应在导气管口附近
塞入少量 。
(2)电石与水反应非常剧烈,为了减小其反应速率,可用饱和食
盐水代替水作反应试剂,并用分液漏斗控制水流的速率,让
食盐水逐滴慢慢地滴入。
(3)因反应放热且生成的Ca(OH)2呈糊状,所以制取乙炔时不
能使用启普发生器。
棉花
(4)由于电石中含有与水反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制
得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,将混合气体通过盛有
CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
(5)乙炔在点燃之前要检验其纯度,防止爆炸。
1. 下列关于实验室制取乙炔的说法,错误的是( )
A. 不宜用启普发生器制取
B. 反应原理:CaC2+2H2O HC≡CH↑+Ca(OH)2
C. 使用饱和食盐水与电石反应,氯化钠起催化作用
D. 用排水法收集乙炔
解析: 碳化钙与水反应放出大量的热,会损坏启普发生器,生
成的氢氧化钙是糊状物,会堵塞反应器,故不宜用启普发生器制取
乙炔,A正确;实验室制备乙炔的反应原理为CaC2+2H2O
HC≡CH↑+Ca(OH)2,B正确;实验室使用电石与水反应制乙
炔,速率太快不易控制,往往使用饱和食盐水,使单位体积内的水
分子变少一些,氯化钠没有催化作用,C错误;乙炔微溶于水,故
可用排水法收集乙炔,D正确。
2. 实验室制备C2H2并检验其性质,下列装置不能达到实验目的的是
( )
A. 生成气体 B. 净化气体
C. 检验性质 D. 收集气体
解析: 为了减缓反应速率,用电石与饱和食盐水反应制取乙
炔,A正确;电石中含有其他成分,生成的乙炔气体中含有H2S等
杂质,通过硫酸铜溶液可除去杂质,B正确;乙炔含有不饱和键,
可以使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;乙炔密度比空气小,所以
收集时导管应该短进长出,D错误。
3. 如图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空:
(1)图中A管的作用是 ,
制取乙炔的化学方程式是
,为避免反应太迅速,可采取的措施为
。
调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2+2H2O Ca(OH)2+
C2H2↑
把水换成饱和
食盐水
解析:由题图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连,通过调节A管的高低可控制右管中的水是否与电石接触,从而控制反应的发生和停止。若反应太快,可把水换成饱和食盐水。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是
,乙炔发生了 反应。
解析:乙炔易被酸性KMnO4溶
液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。
酸性KMnO4溶
液褪色
氧化
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是
,乙炔发生了 反应。
解析:乙炔可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色。
溴的CCl4溶液褪
色
加成
(4)为了安全,点燃乙炔前应 ,乙炔燃烧时的
实验现象是 。
解析:可燃性气体点燃前都应检验纯度。由于乙炔的含碳量较高,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
检验乙炔的纯度
火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
2
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
1. 下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是( )
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙
烯、乙炔属于不饱和烃 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 ⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色
A. ①③④ B. ①②③⑤
C. ②③④⑤ D. ①②③④
解析: ①乙烷、乙烯和乙炔结构不相似,分子式也不同,所以
它们既不是同系物,也不是同分异构体,正确;②乙烷是饱和烃,
乙烯、乙炔是不饱和烃,正确;③乙烯、乙炔能和溴发生加成反应
而使溴水褪色,乙烷和溴水不反应因而不能使溴水褪色,正确;④
乙烷、乙烯、乙炔都能燃烧,正确;⑤乙烯和乙炔能被酸性高锰酸
钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷和高锰酸钾溶液不反
应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误。
2. 以乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br,下列方法中,最合理的是( )
A. 先与HBr加成后,再与HCl加成
B. 先与H2完全加成后,再与Cl2、Br2取代
C. 先与HCl加成后,再与Br2加成
D. 先与Cl2加成后,再与HBr加成
解析: CHClBr—CH2Br中,两个碳原子上各有一个溴原子,只
有一个碳原子上有一个氯原子,因此最合理的方法是一分子乙炔与
一分子氯化氢、一分子Br2加成,C项正确。
3. 如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. 使用饱和食盐水是为了加快反应速率
B. 硫酸铜溶液的作用是除去杂质
C. 若酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
D. 反应中不需要加碎瓷片作沸石
解析: 用饱和食盐水代替水是为了减小化学反应速率,A错
误;CuSO4溶液的作用是除去H2S等杂质,B正确;酸性KMnO4溶
液褪色体现了乙炔具有还原性,C正确;电石作为固体,能达到防
暴沸的效果,反应中不需要加碎瓷片作沸石,D正确。
4. 对下列有机物的系统命名不正确的是( )
A. 3-甲基丁烷
B. C(CH3)4 2,2-二甲基丙烷
C. CH3C≡CCH2CH3 2-戊炔
D. CH2 CHCH2CH3 1-丁烯
解析: 主链上有4个碳原子,为丁烷,在2号碳原子上有一个甲
基,则名称为2-甲基丁烷,A错误;C(CH3)4 的主链上有3个碳原
子,故为丙烷,在2号碳原子上有2个甲基,则名称为2,2-二甲基
丙烷,B正确;CH3C≡CCH2CH3的主链上有5个碳原子,故为戊
炔,碳碳三键在2号和3号碳原子之间,故名称为2-戊炔,C正确;
CH2 CHCH2CH3的主链上有4个碳原子,碳碳双键处于1号和2
号碳原子之间,名称为1-丁烯,D正确。
5. 以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶,如图
所示是有关合成路线图。
已知反应:nCH2 CH—CH CH2 CH2—CH
CH—CH2
请完成下列各题:
(1)写出物质的结构简式:A CH2 CHCl ,C CH≡C—CH
。
CH2 CHCl
CH≡C—CH
CH2
(2)写出反应的化学方程式:
反应② ;
反应③ ;
反应⑥ 。
nCH2 CHCl
CH≡CH+HCN CH2 CH—CN
CH≡C—CH CH2+
HCl
解析:由合成路线图进行正推(由反应物 生成物)和反
推(由生成物 反应物)。如由A ,可
推知A为CH2 CHCl(氯乙烯),由A可推知反应①为
CH≡CH+HCl CH2 CHCl。根据加成原理,可知反应③为CH≡CH+HCN CH2 CHCN。
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 丙炔和氯化氢之间发生加成反应,产物不可能是( )
A. 1-氯丙烷 B. 1,2-二氯丙烷
C. 1-氯丙烯 D. 2-氯丙烯
解析: 1个丙炔分子与2个HCl加成,则生成的产物中一定有2个
Cl原子,不可能生成1-氯丙烷,A错误;1分子丙炔与2分子HCl发
生加成反应,Cl原子分别连在不同的碳上,可生成1,2-二氯丙
烷,B正确;1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,生成1-氯丙
烯,C正确;1分子丙炔与1分子HCl发生加成反应,可生成2-氯丙
烯,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2. 乙炔的二聚体CH≡C—CH CH2(乙烯基乙炔)是一种重要化工
原料。下列关于CH≡C—CH CH2说法错误的是( )
A. 其加聚产物还可以使溴水褪色
B. 与 互为同分异构体
C. 催化加氢后所得烷烃的一氯代物有2种
D. 完全燃烧的耗氧量与等质量乙炔耗氧量相同
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: 碳碳三键发生加聚反应后还存在碳碳双键,能使溴水褪
色,A正确;CH≡C—CH CH2(乙烯基乙炔)分子式为
C4H4, 的分子式为C4H6,两者不互为同分异构体,B错误;催化
加氢后所得烷烃为正丁烷,分子中有2种不同化学环境的氢,其一
氯代物有2种,C正确;CH≡C—CH CH2(乙烯基乙炔)和乙
炔的最简式均为CH,质量相等时完全燃烧的耗氧量相同,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3. 已知: 。则合成 所用的原料可以是( )
A. B.
C. D.
解析:A 结合已知: ,采用逆合成分析
法, 可以从图示1或2处断裂,即 的断键方式有两种,若断
1号位 ,若断2号位 ,A正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4. 有机物M(CH≡C—CH CH—CH3)分子中,共直线和共平面
的原子数最多分别为( )
A. 6、11 B. 5、10
C. 4、9 D. 4、11
解析: 乙炔为直线形结构,所有原子共线,丙烯基连在乙炔氢
原子的位置,最多共直线的原子数为4,即乙炔基和与它相连的碳
原子;丙烯分子中最多有7个原子共面,所以分子中最多共平面的
原子数有9个,即除了甲基中的两个氢原子以外,其余原子均可共
平面,选C。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5. 已知某炔烃与卤化氢按物质的量为1∶2发生加成反应后,生成的有
机物至少需6 mol的卤素单质才能把其分子中的氢原子全部取代,
则该炔烃可能是( )
A. 丙炔 B. 1-丁炔
C. 3-己炔 D. 2-庚炔
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: 某炔烃与卤素按物质的量为1∶2发生加成反应,则该炔
烃中含有1个碳碳三键,根据“生成的有机物至少需6 mol的卤素单
质才能把其中的氢全部取代”可知,生成的有机物分子中含有6个
氢原子,则原分子中含有6-2=4个氢原子,根据炔烃的通式
CnH2n-2,则2n-2=4,解得:n=3,所以该炔烃中含有三个C,
为丙炔。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6. 下列能说明分子式为C4H6的某烃是HC≡C—CH2—CH3,而不是
CH2 CH—CH CH2的事实是( )
A. 燃烧有浓烟
B. 能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 能与溴发生物质的量之比为1∶2的加成反应
D. 与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: 1-丁炔和1,3-丁二烯含碳量相同,燃烧都有浓烟,不能
据此确定结构,A错误;两者都含有不饱和的碳碳键,均能使酸性
KMnO4溶液褪色,不能据此确定结构,B错误;二者都可以和溴发
生物质的量之比为1∶2的加成反应,不能据此确定结构,C错误;
与足量溴水反应,HC≡C—CH2—CH3的生成物为 ,CH2 CH—CH CH2的生成物为 ,产物中溴原子的位置不同,可以据此确定结构,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7. 实验室用以下改进装置快速制备乙炔气体。
回答下列问题:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)电石(CaC2)的主要成分的电子式为
,与饱和食盐水发生反应的化学方程式为
。
-Ca2+[︰C C
︰]2
CaC2+
2H2O Ca(OH)2+CH≡CH↑
解析:CaC2为离子化合物,其电子式为Ca2+[︰C C︰]2-,CaC2与饱和食盐水发生反应的化学方程式为CaC2+2H2O Ca(OH)2+CH≡CH↑。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)若要使反应停止,应 (填“向上”或“向下”)移
动A管。
解析:若要使反应停止,应向下移动A管,使得电石和饱和食盐水脱离接触,反应停止。
向下
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(3)制备的乙炔气体中往往混有少量的H2S,为除去该杂质气
体,应使混合气体通过盛有足量 (填试剂名
称)的洗气瓶。
解析:乙炔不和硫酸铜反应,硫化氢能和硫酸铜溶液反应,故应使混合气体通过盛有足量硫酸铜溶液的洗气瓶。
硫酸铜溶液
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(4)足量的乙炔通入含少量Br2的CCl4溶液中,观察到的现象
是 ,此反应的有机产物 (填
“能”或“不能”)发生加聚反应。
解析:乙炔含有碳碳三键,能和少量溴加成,使溴的四氯化碳溶液褪色;由于溴少量,故反应后生成物质会含有碳碳双键,故此反应的有机产物能发生加聚反应。
溴的四氯化碳溶液褪色
能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(5)聚氯乙烯是生产中常用的有机高分子材料,试写出由乙炔制
备聚氯乙烯的化学方程式:
; 。
CH≡CH+HCl CH2
CHCl
nCH2 CHCl CH2—CHCl
解析:乙炔和HCl加成生成氯乙烯,氯乙烯在一定条件
下加聚生成聚氯乙烯,化学方程式为CH≡CH+HCl
CH2 CHCl、nCH2 CHCl CH2—CHCl 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
8. 已知1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2;在一定条件下,1 mol
该烃能与2 mol HCl完全加成生成化合物B。下列说法正确的是
( )
A. 1 mol化合物B上的氢原子可被6 mol Cl2完全取代
B. 实验室制取烃A的化学方程式为CaC2+2H2O Ca(OH)2+
C2H2↑
C. 化合物B可发生聚合反应
D. 烃A为2-甲基丙烯
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: 1 mol某烃A完全燃烧可得到3 mol CO2,A分子中含有3
个C原子;在一定条件下,1 mol该烃能与2 mol HCl完全加成生成
化合物B,A分子中含有1个碳碳三键。A是丙炔,B是二氯丙烷,
分子中含有6个H原子,1 mol化合物B上的氢原子可被6 mol Cl2完全
取代,A正确;A是丙炔,CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑反
应制备乙炔,B错误;B是二氯丙烷,二氯丙烷不含不饱和键,不
能发生聚合反应,C错误;烃A是丙炔,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
9. 下列关于分子组成为CxHy的烷烃、烯烃、炔烃的说法正确的是
( )
A. 当x≤4时,常温常压下不一定均为气体
B. 燃烧时,火焰均为明亮火焰,并伴有黑烟
C. 当x<10,y=2x+2时,CxHy的一氯代物只有一种的烃有4种
D. 完全燃烧1 mol CxHy时,消耗氧气为 mol
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: 烷烃、烯烃和炔烃中,碳原子数目≤4时,常温下都是
气体,A错误;甲烷燃烧时,没有黑烟,含碳量较大时,才有黑
烟,B错误;当x<10,y=2x+2时,为链状烷烃,CxHy的一氯
代物只有一种的烃,分子中只有一种氢原子,有CH4、CH3CH3、
(CH3)4C、(CH3)3C—C(CH3)3,共4种,C正确;烃燃烧
时,1 mol C原子消耗1 mol氧气、1 mol氢原子消耗 mol氧气,所
以1 mol CxHy完全燃烧消耗 mol氧气,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
10. 某兴趣小组探究电石与溶液反应的速率并制备乙炔气体。下列说
法错误的是( )
实验 电石质量/g 溶液 现象
1 m 稀食盐水 产气较快,有大量灰白色
沉淀和泡沫
2 m 饱和食盐水 产气较慢,有较多灰白色
沉淀和泡沫
3 m 稀盐酸
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. 灰白色沉淀主要成分为Ca(OH)2
B. 提高NaCl溶液的质量分数能减慢反应速率
C. 不宜使用纯水作为反应试剂
D. 推测实验3的现象为产气速率慢,无沉淀和泡沫
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: 电石制备乙炔气体反应的化学方程式为CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑,灰白色沉淀主要成分为Ca(OH)2,A正确;比较实验1和实验2可知,食盐水浓度越大,反应速率越慢,故提高NaCl溶液的质量分数能减慢反应速率,B正确;比较实验1和实验2可知,食盐水浓度越小,反应速率越快,纯水反应速率太快,不宜使用纯水作为反应试剂,C正确;由于反应生成的Ca(OH)2能与盐酸发生中和反应,故推测实验3的现象为产气速率快,无沉淀,但有泡沫生成,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11. 乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条
件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)正四面体烷的分子式为 ,其二氯取代产物有 种,乙
炔生成乙烯基乙炔的反应类型为 。由乙炔所制得
的四种有机化合物的含碳量 (填“相同”或“不相同”)。
C4H4
1
加成反应
相同
解析:根据正四面体烷的结构简式可判断,其分子式为C4H4,根据甲烷分子的二氯代物有1种可知,正四面体烷的二氯取代产物有1种;乙炔生成乙烯基乙炔的反应类型为加成反应,由乙炔所制得的四种有机化合物分子式分别为C4H4、C4H4、C6H6和C8H8,它们的最简式均为CH,故含碳量相同。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是 (填字母)。
A. 能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 1 mol乙烯基乙炔能与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不相同
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:乙烯基乙炔分子中含有碳碳双键和碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;分子中含有1个碳碳双键和1个碳碳三键,故1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应,B正确;分子中含有碳碳双键和碳碳三键两种官能团,C正确;乙炔与乙烯基乙炔的最简式相同,则等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且含有苯环的分子的结构简
式: 。
解析:环辛四烯的分子式为C8H8,则与环辛四烯互为同分异构体且含有苯环的分子的结构简式
为 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
12. 利用传统方式制备乙炔的过程中,存在一些问题难以解决,如反
应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物难以实现固液分
离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题。为解决上述问
题,某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的
一体化实验装置。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)实验室常用电石与水反应的传统方法制取乙炔,写出反应的
化学方程式: 。
解析:电石的主要成分是CaC2,其与水反应的方程式
为CaC2+2H2O Ca(OH)2+CH≡CH↑。
CaC2+2H2O Ca(OH)2+CH≡CH↑
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
②向A反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为
(填“甲处”或“乙处”);反应器中装有7 mm玻璃珠,
其作用为 ;
(2)①仪器B的名称是 ;
具支试管
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中的H2S、PH3,反
应中PH3被氧化为最高价氧化物对应的水化物,请写出次氯
酸钠与PH3反应的离子方程式:
。
甲处
形成空隙,促进固液分离,防堵塞
PH3+4ClO- H3PO4+
4Cl-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:①该仪器名称为“具支试管”。②将电石放置于甲处时,产生的糊状物质由于重力作用沿着玻璃珠空隙流下,而电石则因固体无流动性而留在玻璃珠上方,由此实现固体与糊状物质的及时分离,并保持糊状物有足够的时间处于流动状态,不会因滞留导致堵塞,而放置于乙处则无法实现。③依题意,PH3被氧化为H3PO4,反应的离子方程式为PH3+4ClO- H3PO4+4Cl-。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如下
图),依据图表选择最合适的反应液为 (填字母),原
因是
。
a.饱和食盐水
b.2.5 mol·L-1醋酸
c.2 mol·L-1盐酸
d.饱和氯化铵溶液
d
饱和氯化铵溶液作反应液时,反应温和可控,固液分
离率适当
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:根据题意,醋酸和盐酸“反应速率过快、放热过多不易控制”,饱和食盐水“生成的糊状物难以实现固液分离”,故应选择反应速率和放热较为平稳、固液分离率适中的饱和氯化铵溶液。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(4)选取合适的反应液后,小组称取电石1.25 g(杂质的质量分
数为4.0%)完成实验,除杂后测得乙炔气体体积为336 mL
(标准状况下),计算该实验中乙炔的产率: %(结果
保留两位有效数字)。
解析:理论产量为 ×22.4 L·mol-1=0.42 L,实际产量为0.336 L,故产率为 ×100%=80%。
80
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12