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2026鲁科版高中化学必修第二册
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料
基础过关练
题组一 从天然气、石油和煤中获取燃料
1.(2025河北保定期中)新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合新能源标准的是( )
①煤;②氢能;③天然气;④生物质能;⑤太阳能;⑥石油;⑦风能
A.①②③④ B.②③⑤⑦
C.②④⑤⑦ D.③⑤⑥⑦
2.(2025浙江杭州第十四中学期末)下列关于石油、煤和天然气的说法正确的是( )
A.可燃冰的主要成分是甲烷水合物,是一种高效清洁能源
B.石油分馏可得到汽油,汽油的辛烷值越低抗爆性越好
C.煤中含有苯和甲苯,通过干馏后分馏的方式可以分离提纯
D.天然气、石油、煤等化石燃料都是混合物,属于可再生能源
3.(2024山东烟台月考)石油不仅是重要的能源,还是化工产品的重要原料。石油分馏是将石油中几种不同沸点范围的混合物分离的一种方法,石油分馏塔的示意图如下,下列说法正确的是( )
A.a处馏分的沸点最高
B.塔内发生了化学变化
C.c处馏分的平均相对分子质量比a处和b处的大
D.每一种馏分都是纯净物
题组二 乙烯的结构和性质
4.(2025湖南长沙开学考)下列说法正确的是 ( )
A.乙烯的电子式为H······H
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
5.(2025吉林毓文中学月考)乙烯是重要的工业原料,下列有关乙烯叙述不正确的是( )
A.常温常压下是稍有气味的气体
B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.在一定条件下能够聚合生成聚乙烯
D.和乙烷互为同系物
6.(2024安徽蚌埠月考)下列不可能是乙烯加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
7.(2024山东部分学校大联考)将乙烯分别通入如图所示的装置,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
能力提升练
题组一 认识加成反应
1.(2025江苏苏州月考)下列反应属于加成反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.+HNO3+H2O
C.+H2CH3CH3
D.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
2.(2025广东广州三校联考)卤代烃的制备有多种方法,下列卤代烃适合由烯烃通过加成反应制得的是( )
A. B.
C. D.
3.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先以乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OH CH2CH2↑+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再通入溴水中反应。
请回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验 (填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,理由是 (填字母)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质,就是乙烯
(2)乙同学推测制得的乙烯中可能含有的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 。假设已验证该杂质存在,必须除去该杂质,乙同学设计了如图所示的实验装置:
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂:Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 。(填字母)
A.品红溶液 B.NaOH溶液
C.溴水 D.酸性高锰酸钾溶液
题组二 烯烃结构和性质的综合应用
4.(2025江苏无锡锡山高级中学开学考)0.5 mol某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成,加成后产物分子上的氢原子最多可与3 mol 氯气发生取代反应,则此气态烃可能为 ( )
A.CH2CH2 B.CH3CHCH2
C.CH3CH3 D.CH3CH2CHCH2
5.(2025福建福九联盟期中)乙烯的同系物2-丁烯()存在以下转化关系:
正丁烷M(C4H9Br)
下列说法错误的是( )
A.乙烯分子中所有的原子共平面
B.反应①和反应②的反应类型相同
C.2-丁烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
D.反应②的产物M只有一种结构
6.1,1-二环丙基乙烯()是重要的医药中间体,关于该化合物的说法错误的是( )
A.所有碳原子不能都在同一平面内
B.其一氯代物有4种
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.该有机物的分子式为C8H12
7.(2024陕西榆林联考)将石蜡油分解产生的乙烯通入下列装置中。
回答下列问题:
(1)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。
预测A装置中的现象是 。
(2)D装置中溶液由紫色变为无色,D装置中发生反应的反应类型为 。教材中用溴的四氯化碳溶液代替溴水与乙烯反应,其目的是 。
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式: ,反应类型为 。E装置的作用是 ,当观察到 现象时能验证E装置功能。
(4)丙烯()与乙烯具有相似的化学性质。
①丙烯与溴的加成反应产物为 (写结构简式,下同)。
②在一定条件下丙烯与H2O的加成产物可能为 。
题组三 有机化合物的燃烧规律
8.(2025安徽阜阳田家炳实验中学月考)下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧时生成水的质量就不变,符合这一条件的是( )
A.C2H4和C3H6
B.C2H4和C2H6O
C.C3H6O和C4H8O2
D.CH4O和C6H6O
9.(2025山东部分学校联考)25 ℃、101 kPa时,乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、丁烯(C4H8)组成的混合气体24 mL与过量氧气混合并充分燃烧,用P2O5充分吸收生成的气体,恢复原来的温度和压强,气体总体积缩小了54 mL,则原混合气体中乙炔的体积分数为( )
A.20% B.25%
C.33.3% D.50%
10.(2024山东日照阶段练习)0.2 mol烃A在足量氧气中完全燃烧后,生成化合物B、C各1.2 mol,试回答下列问题:
(1)烃A的分子式为 。
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成B、C各3 mol,则有 g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气 L。
(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式为 。
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下与H2发生加成反应,所得产物的分子中含4个甲基,烃A有 种结构。
答案与分层梯度式解析
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料
基础过关练
1.C 煤、天然气、石油为传统化石燃料,不是新能源;氢能在燃烧时产物为水,不污染环境,可再生,是新能源;生物质能、太阳能、风能均为新能源,故选C。
2.A 可燃冰的主要成分是甲烷水合物,具有可燃性,是一种高效清洁能源,A项正确;汽油的辛烷值越高抗爆性越好,B项错误;煤中不含苯和甲苯,煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,通过煤的干馏获得煤焦油,煤焦油经分馏可得到苯、甲苯等,C项错误;天然气、石油、煤都属于化石能源,不属于可再生能源,D项错误。
3.C 石油分馏得到的每一种馏分都是混合物,沸点最低的最先蒸出,则a处馏分的沸点较低,A、D错误;石油的分馏是物理变化,B错误;沸点越高的馏分含碳原子数越多,平均相对分子质量越大,结合以上分析可知c处馏分的平均相对分子质量比a处和b处的大,C正确。
4.C 乙烯分子中碳原子与碳原子之间以双键相连,碳原子剩余价键与氢原子相连,由此写出其电子式为H········H,故A错误;乙烯分子中的碳原子半径应该大于氢原子半径,乙烯分子的球棍模型为,故B错误;乙烯分子是平面结构,分子中六个原子在同一平面上,故C正确;乙烯的结构简式为,故D错误。
5.D 乙烯常温常压下是稍有气味的气体,故A正确;乙烯能与溴发生加成反应,生成无色的1,2-二溴乙烷,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确;乙烯含有碳碳双键,在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,故C正确;乙烯、乙烷不互为同系物,故D错误。
6.B A项,乙烯能与氢气在一定条件下发生加成反应生成乙烷;B项,乙烯与氯气或HCl发生加成反应均不会生成CH3CHCl2;C项,乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2OH;D项,乙烯与HBr 在一定条件下发生加成反应生成CH3CH2Br;故选B。
7.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,通入酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化而使溶液褪色,发生氧化反应,所以褪色原理不相同,故A错误;含不饱和键的烃可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明乙烯分子中含有不饱和键,故B正确;乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,会被高锰酸钾氧化,发生氧化反应,故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,故D错误。
能力提升练
1.C CH4+2O2CO2+2H2O属于氧化反应,A错误;+HNO3+H2O属于取代反应,B错误;+H2CH3CH3属于加成反应,C正确;CH4+Cl2CH3Cl+HCl属于取代反应,D错误。
考场速决
根据“只上不下”是加成反应可直接选出C项。
2.C 中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能由烯烃通过加成反应制得,A错误;中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能由烯烃通过加成反应制得,B错误;该物质可以由与HCl发生加成反应制得,C正确;中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能由烯烃通过加成反应制得,D错误。
3.答案 (1)不能 AC
(2)SO2 SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4 B A C
解析 (1)甲同学的实验得到的乙烯中可能含有SO2气体,因SO2能将溴还原而使溴水褪色,所以溴水褪色不能证明是乙烯与溴发生了加成反应。(2)乙烯中可能含有的一种杂质气体是SO2,它与溴水发生反应的化学方程式是SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4;为除去乙烯中的SO2,选择能与SO2反应但不能与乙烯反应的试剂,所以装置Ⅰ中盛放的试剂为NaOH溶液,SO2与NaOH溶液反应后需检验SO2是否除尽,则装置Ⅱ中盛放品红溶液;装置Ⅲ用来证明乙烯与溴发生了加成反应,则装置Ⅲ中盛放的是溴水。
4.B 0.5 mol 某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成,加成后产物分子上的氢原子最多可与3 mol 氯气发生取代反应,说明1个该烃分子中含有1个碳碳双键、6个H原子,根据选项可知该气态烃结构简式可能为CH3CHCH2,故选B。
5.C 乙烯是平面形分子,所有原子共平面,故A正确;反应①和反应②都是加成反应,反应类型相同,故B正确;2-丁烯使溴水褪色是发生加成反应,使酸性KMnO4溶液褪色是被氧化,原理不同,故C错误;由于2-丁烯的结构是对称的,故与HBr加成只生成一种产物,即CH3CH2CHBrCH3,故D正确。
6.B 中1、2号碳原子分别连接3个碳原子和1个氢原子,根据甲烷的正四面体结构可知所有碳原子不可能都在同一平面内,故A正确;分子中含有3种氢原子,所以其一氯代物有3种,故B错误;分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;根据其分子结构可知该有机物的分子式为C8H12,故D正确。
7.答案 (1)红棕色褪去,液体不分层
(2)氧化反应 避免Br2与H2O反应的产物对实验产生干扰
(3)+Br2 加成反应 检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物CO2 澄清石灰水变浑浊
(4)① ②、
解析 (1)乙烯和Br2反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷溶于CCl4,即看到A中红棕色褪去,液体不分层。(2)D中酸性KMnO4溶液和乙烯的反应为氧化反应。教材中用溴的CCl4溶液代替溴水与乙烯反应,可避免Br2与H2O反应的产物对实验产生干扰。(3)乙烯和Br2反应的化学方程式为+Br2,反应类型为加成反应。E装置的作用为检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物中是否有CO2,当E中澄清石灰水变浑浊即可证明CO2的存在。(4)①丙烯与溴发生加成反应生成。②一定条件下丙烯与水发生加成反应,生成的产物可能为、HO—CH2CH2CH3。
8.A 无论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧生成水的质量也一定,说明混合物各组分中含H质量分数相等,C2H4和C3H6的最简式均为CH2,H元素的质量分数相等,只要混合物的总质量不变,完全燃烧时生成水的质量就不变,A符合;C2H4中H元素的质量分数为×100%≈14%,C2H6O中H元素的质量分数为×100%≈13%,二者H元素的质量分数不同,B不符合;C3H6O中H元素的质量分数为×100%≈10%,C4H8O2中H元素的质量分数为×100%≈9%,二者H元素的质量分数不同,C不符合;CH4O中H元素的质量分数为×100%=12.5%,C6H6O中H元素的质量分数为×100%≈6%,二者H元素的质量分数不同,D不符合。
9.D 由反应的化学方程式:2C2H2+5O2 4CO2+2H2O、C3H8+5O2 3CO2+4H2O、C4H8+6O2 4CO2+4H2O可知,用P2O5充分吸收生成的气体,恢复原来的温度和压强,2体积乙炔完全燃烧气体体积减小了3体积,而1体积丙烷和丁烯完全燃烧气体体积减小了3体积,设乙炔为x mL,则丙烷和丁烯的体积为(24-x) mL,气体总体积缩小了54 mL,即x+3×(24-x)=54,解得x=12,故原混合气体中乙炔的体积分数为×100%=50%,故答案为D。
10.答案 (1)C6H12 (2)42 100.8 (3)
(4)3
解析 (1)由题意可知,0.2 mol烃A在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水的物质的量都为1.2 mol,烃A的分子式为C6H12。(2)1 mol C6H12在氧气中充分燃烧时,消耗氧气的物质的量为9 mol,生成二氧化碳和水的物质的量都为6 mol,则生成二氧化碳和水的物质的量都为3 mol时,消耗烃A的质量为0.5 mol×84 g/mol=42 g,消耗标准状况下氧气的体积为4.5 mol×22.4 L/mol=100.8 L。(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,说明该分子是结构对称的环烷烃,结构简式为。(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下能与氢气发生加成反应,说明C6H12为烯烃,由加成产物中含有4个甲基可知,C6H12的结构简式满足条件的有、、,共3种。
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