乙烯
【学习目标】
1、以乙烯为例,加深认识有机化合物中结构—性质—用途的关系;
2、了解乙烯的分子结构,熟悉其主要性质和重要用途;
3、初步掌握加成反应的概念。
【巩固练习】
一、选择题(每题有1-2个选项符合题意)
1.下列关于乙烯的叙述,正确的是( )。
A.乙烯分子里的两个碳原子和四个氢原子不处在同一平面
B.乙烯分子中碳碳双键比乙烷分子中碳碳单键稳定
C.乙烯分子中键的夹角是180°
D.可作水果的催熟剂
2.除去乙烷中混有的少量乙烯,应采用的简便方法是( )。
A.将混合气体通过氢氧化钠溶液 B.将混合气体通过溴水
C.将混合气体在催化剂条件下跟氢气反应 D.使混合气体中的乙烯气体发生加聚反应
3.可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是( )。
A.混合气通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 B.混合气通过盛足量溴水的洗气瓶 C.混合气通过盛水的洗气瓶 D.混合气跟氯化氢混合 4.乙烯中混有SO2气体,欲除去SO2,得到较纯净的乙烯,最好依次通过下列哪组试剂的洗气瓶( )。
A.酸性KMnO4溶液、浓H2SO4
B.溴水、浓H2SO4
C.浓H2SO4、酸性KMnO4溶液
D.NaOH溶液、浓H2SO4
5.(2019 山西临汾模拟考)下列有关说法不正确的是( )。
A.由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2n
B.从乙烯与溴发生加成反应可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂
C.1 mol乙烯与氯气完全加成后,产物再与氯气彻底取代,两个过程中共消耗氯气6 mol
D.乙烯空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯中含碳量高
6.(2019 浙江省嘉善一中期末考)下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是( )。
A.乙烯为纯净物;聚乙烯为混合物
B.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等
C.乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
D.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色
7.能证明乙烯里含有一个碳碳双键的事实是( )。
A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙烯分子里碳、氢原子个数比为1∶2
C.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
D.乙烯容易与溴水发生反应,且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质
8.(2019 湖南省长沙期中考)下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的氯乙烷的是( )。
A.乙烷与氯气混合 B.乙烯与氯气混合
C.乙烯与氯化氢气体混合 D.乙烯通入浓盐酸中
9.下列物质不能用加成反应制取的是( )。
A.CH2Cl2 B.CH3CH2Cl C.CH3CH2OH D.CH2ClCH2Cl
10.由乙烯推测丙烯(CH2==CH—CH3)的结构或性质正确的是( )。
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能在空气中燃烧
C.能使溴水褪色
D.与HCl在一定条件下能加成,并只得到一种产物
11.鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物,因其体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性。该分子中含有30个碳原子及6个C==C键,且不含环状结构,则其分子式为( )。
A.C30H60 B.C30H56 C.C30H52 D.C30H50
12.如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。 对该有机物的叙述不正确的是( )。
A.该有机物可能的分子式为C2HCl3
B.该有机物的分子中一定有C==C键
C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到
13.下列物质不能使溴水褪色的是( )。
A.乙烯 B.二氧化硫 C.丁烯 D.丙烷
二、非选择题
1.(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物
相对速率
(CH3)2C=CHCH3
10.4
CH3CH=CH2
2.03
CH2=CH2
1.00
CH2=CHBr
0.04
据表中数据,总结烯类化合物加溴时,反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系:__________。 (2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是______________(填代号)。 A.(CH3)2C=C(CH3)2? B.CH3CH=CH CH3 C.CH2=CH2 D.CH2=CHCl
2.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,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。
根据如图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D、E的结构简式: A _____ ,B _____ ,C _____ ,D _____ ,E _____ 。
(2)写出②、⑤两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
② _____ 、反应类型_____ 。
⑤ _____ 、反应类型_____ 。
3.如图所示,在实验室里,通常利用浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯,加热一段时间后溶液中有棕色、黑色现象出现。过一段时间后,发现经硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色。
甲同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了;乙同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了。
(1)你认为哪个同学的观点正确? _____ (填“甲”或“乙”),理由是_____ 。
A.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明乙烯发生了氧化反应
B.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,能证明乙烯发生了加成反应
C.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明通入的气体是纯净物
D.(Ⅱ)瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色,只能证明通入的气体一定具有还原性
(2)丙同学取(Ⅱ)瓶中少量溶液于试管里,加入盐酸和氯化钡溶液,产生白色沉淀,他认为乙烯中一定混有二氧化硫,你认为他的结论是否可靠? _____ (填“可靠”或“不可靠”);理由是_____________________ 。
若你认为不可靠,改进上述实验方案,证明乙烯中是否含有SO2:__________________ 。
(3)丁同学对上述实验方案进行了适当改进,用于证明乙烯能否发生加成反应,他的改进方法可能是在装置(Ⅰ)和(Ⅱ)之间增加一个装有足量_____的洗气瓶且将(Ⅱ)瓶中溶液换成_____ ,发生反应的化学方程式为_____。
【答案与解析】
一、选择题
1.D
【解析】A.乙烯是平面型结构,分子里的两个碳原子和四个氢原子处在同一平面,故A错误;
B.乙烯分子中碳碳双键比乙烷分子中碳碳单键容易断裂,不稳定,故B错误;
C.乙烯分子中键的夹角是120°,故C错误;
D.乙烯对水果有催熟作用,可作香蕉等水果的催熟剂,故D正确。
2.B
【解析】由于乙烯不与氢氧化钠溶液反应,故A项不行;C、D两项中都需要催化剂,条件比较复杂,而B项可以直接消耗掉乙烯,所以B项正确。
3.B
【解析】本题易错答A (1)分析B,因为CH4?和溴水不反应,乙烯和溴水发生加成反应生成不溶于水的1, 2—二溴乙烷,
, 从而使混合气通过Br2水洗气瓶后提纯得到纯净CH4。
(2)A选项为错误答案,虽然甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应, 乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应, 但乙烯与酸性高锰酸钾反应产生其它杂质气体, 从而不能达到除去杂质的目的。4.D
【解析】酸性KMnO4溶液和溴水均既与SO2反应,也能与C2H4反应,故不能用二者除SO2,利用SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,而C2H4与NaOH不反应,所以可用NaOH溶液除去C2H4中SO2,并用浓H2SO4干燥,故选D。
5.C
【解析】A.由乙烯分子组成和结构结合碳原子的成键特点可以推测含一个碳碳双键的单烯通式为CnH2n,故A正确;
B.乙烯与溴发生加成反应生1,2—二溴乙烷,该过程中碳碳双键中的一个键发生断裂,故B正确;
C.乙烯和氯气发生加成反应生成二氯乙烷,1 mol双键加成需要1 mol的氯气,生成1,2—二氯乙烷,依据取代反应的原理,1,2—二氯乙烷再与氯气彻底取代,还需要4 mol氯气,所以共消耗氯气的物质的量为5 mol,故C错误;
D.乙烯含碳量高于甲烷,燃烧时火焰明量,伴有黑烟,故D正确。
6.D
【解析】A项,乙烯的结构简式为H2C=CH2,聚乙烯的 ,聚乙烯中的n不同聚乙烯物质就不同,所以乙烯是纯净物,聚乙烯是混合物,故A正确;B项,乙烯和聚乙烯的化学式不同,但最简式相同都是CH2,所以乙烯和聚乙烯中的含碳量、含氢量相同,所以取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等,故B正确;C项,根乙烯和聚乙烯的结构知,乙烯中含有碳碳双键,性质较活泼;聚乙烯中只有单键,所以性质较不活泼,故C正确;D项,根乙烯和聚乙烯的结构知,乙烯中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应;聚乙烯中只有单键,所以聚乙烯不能使溴水褪色,故D错误。
7.D
【解析】A项只能说明乙烯分子含不饱和键,不能说明含有一个碳碳双键,B、C只能说明乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2,不能说明含双键,D项可以证明。
8.C
【解析】乙烷与Cl2发生取代反应,除了生成氯乙烷外,还有氯化氢和其他氯代乙烷,无法得到较纯净的氯乙烷;乙烯与Cl2在一定条件下发生加成反应,生成1,2- 二氯乙烷;乙烯与盐酸不发生反应。只有乙烯与HCl的加成反应得纯净的氯乙烷。
9.A
【解析】B项可由乙烯与HCl加成反应制取;C项可由乙烯和H2O加成反应制取;D项可由乙烯和氯气加成反应制取。A项CH2Cl2只有一个C原子,起始物不可能含有不饱和的碳碳之间的化学键,因而不能由加成反应制取CH2Cl2。
10.BC
【解析】因丙烯分子同乙烯一样均含有碳碳双键,所以能被酸性KMnO4溶液氧化而使之褪色,能使溴加成而使溴水褪色,能在空气中燃烧,能与HCl加成得到或 两种产物,故选B、C。
11.D
【解析】因为烃分子中每多一个双键,就会少两个氢原子,故该分子中氢原子数为30×2+2-6×2=50,故分子式为C30H50。
12.D
【解析】据球棍模型知该有机物可为C2HCl3或C2HF3,A正确;据碳的成键特点知B正确;类比C2H4的结构知C正确;若为C2H4与HCl加成则产物为C2H5Cl,不符合成键情况。
13.D
【解析】A、C两项由于分子中含有碳碳双键能使溴水褪色,B项由于二氧化硫与溴水发生氧化还原反应SO2+Br2+H2O=H2SO4+2HBr而使溴水褪色,D项不能使溴水褪色。
二、非选择题
1.(1)① C=C上甲基(烷基)取代,有利于加成反应; ② 甲基(烷基)越多,速率越大;? ③ C=C上溴(卤素)取代,不利于加成反应
(2)D 【解析】本题采用了信息给予的方式,考查对烯烃加成反应的掌握程度。 (1)从表中给的信心进行对比,可以看出: ① C=C上甲基(烷基)取代,有利于加成反应; ② 甲基(烷基)越多,速率越大;? ③ C=C上溴(卤素)取代,不利于加成反应 (2)这一问是对上一步发现的规律应用的过程,因为D结构上有卤素取代,所以反应最慢。答案:D
2.(1)CH2=CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2)CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl 加成反应
CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl 取代反应
【解析】根据烃A的用途知A为乙烯,则B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,D为CH3CH2OH,E为。其中反应②和⑤均能制得CH3CH2Cl,化学反应分别为CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl。
3.(1)乙 C、D
(2)不可靠 酸性高锰酸钾溶液中可能含有SO42- (Ⅱ)瓶中溶液换成品红溶液
(3)NaOH溶液 溴的四氯化碳溶液
【解析】乙醇中碳元素的平均化合价为-2价,浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸与乙醇混合加热,据溶液变黑说明浓H2SO4使部分乙醇脱水碳化,生成的碳与浓H2SO4发生了氧化还原反应生成了二氧化硫,这样制备的乙烯中混有二氧化硫,乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。检验乙烯前,需用碱溶液除去杂质二氧化硫。