1、乙烯 烃(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2020南京高一检测)科学家对探测器发回的数据进行了分析,发现土卫六的大气层中含有95%的氮气,剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2B.燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C.有些烷烃在光照下不能与氯气发生取代反应D.碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数【解析】选D。CnH2n+2是烷烃的通式,A项错误;燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物,分子内也可能含有氧元素,B项错误;烷烃都能在光照下与氯气发生取代反应,C项错误
2、;因为碳原子的相对原子质量为偶数,烃分子中的氢原子数也一定为偶数,所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数,D项正确。2.下列有关乙烯的说法,其中正确的是()A.聚氯乙烯是食品包装袋的原材料B.乙烯分子里所有原子都在同一平面上,碳原子之间的键角约为120C.乙烯的化学性质比乙烷活泼D.乙烯和环丙烷()的分子组成符合通式CnH2n,因此它们属于同系物【解析】选C。聚氯乙烯有毒,乙烯加聚生成的聚乙烯是食品包装袋的材料,故A错误;乙烯分子是平面结构,所有原子都在同一个平面上,且碳氢键之间的键角约为120,故B错误;乙烯分子中含有CC,其中1个CC容易断裂,化学性质比乙烷活泼,容易发生加成、氧化反应
3、,故C正确;乙烯与环丙烷结构不相似,不是同类物质,不属于同系物,故D错误。3.下列物质中,不可能是乙烯的加成产物的是()A.CH3CH3 B.CH3CHCl2C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br【解析】选B。乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷,故A不选;乙烯与氯气发生加成反应生成CH2ClCH2Cl,不会生成CH3CHCl2,故B选;乙烯与水发生加成反应生成乙醇,故C不选;乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,故D不选。【易错提醒】因为加成反应的实质是原子或原子团加在双键上,故加上去的原子或原子团必须在双键的两个碳原子上,不可能在同一个碳原子上。【补偿训练】(2019日照高一检测)不可能是丙烯
4、(CH2CHCH3)的加成产物的是()A.CH3CH2CH3B.CH3CH2CHCl2C.CH3CH2CH2OHD.CH3CH2CH2Br【解析】选B。A.丙烯与氢气的加成产物是CH3CH2CH3;B.CH3CH2CHCl2不可能是丙烯的加成产物;C.CH3CH2CH2OH是丙烯与水的加成产物;D.CH3CH2CH2Br是丙烯与HBr的加成产物。4.1 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 molB.4 molC.5 molD.6 mol【解析】选C。1 mol CH2CH2与1 mol Cl2反应生
5、成1 mol CH2ClCH2Cl,而1 mol CH2ClCH2Cl与4 mol Cl2反应生成1 mol CCl3CCl3和4 mol HCl,故两个反应中共消耗5 mol Cl2。5.下列反应中属于加成反应的是()A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色B.将四氯化碳滴入碘水中,振荡后水层接近无色C.乙烯使溴水褪色D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失【解析】选C。A项为乙烯的氧化反应;B项不是化学反应;D项是取代反应。6.(2019南平高一检测)下列说法正确的是()A.乙烯通过聚合反应可得到高分子材料B.聚丙烯的结构单元是CH2CH2CH2C.碳纤维属于合成有机高分子化合物D.聚乙烯塑料
6、的老化是因为发生了加成反应【解析】选A。乙烯含有碳碳双键,通过聚合反应即加聚反应可得到高分子材料聚乙烯,A正确; 丙烯的结构简式为CH2CHCH3,则聚丙烯的结构单元是,B错误;碳纤维不属于合成有机高分子化合物,而是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,C错误;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯中不存在碳碳双键,所以聚乙烯塑料的老化不是因为发生了加成反应,而是被氧化导致,D错误。7.(2019厦门高一检测)1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷。此氯代烷0.5 mol可与3 mol氯气发生完全取代反应,则该烃的结构简式为()A.CH3CH3B.CH2CH2C
7、.CH3CHCH2D.CH2CHCHCH2【解析】选C。1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应,说明该烃分子中含有一个,排除A、D项;加成后的氯代烷0.5 mol可与3 mol Cl2发生取代反应,说明1个氯代烷分子中含6个氢原子,CH2CH2分子中含4个氢原子,CH3CHCH2分子中含6个氢原子。8.(2020徐州高一检测)体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(CH3CH2Cl)(沸点为12.27 ),进行局部冷冻麻醉应急处理。制取氯乙烷的最好方法是()A.乙烷与氯气发生取代反应B.乙烯与氯气发生加成反应C.乙烷与氯化氢混合D.乙烯与氯化氢发生
8、加成反应【解析】选D。乙烷与氯气发生取代反应生成多种氯代烃的混合物;乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl);乙烷与氯化氢不反应;乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷。9.某烯烃与H2加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有()A.1种B.2种C.3种D.4种【解析】选C。将两个含有氢原子的碳原子之间的单键变双键即可,即,在处均可使碳碳单键变为碳碳双键,但处位置是等效的,所以该烯烃可能的结构简式有3种。10.(2019泰安高一检测)从柑橘中可提炼得到结构为的有机物,下列关于它的说法不正确的是()A.分子式为C10H16B.其一氯代物有8种C.能与溴水发生加成反应D.难溶
9、于水,且密度比水大【解析】选D。根据题述有机物的结构知其分子式为C10H16,A正确;因分子中含有碳碳双键,故可与溴水发生加成反应,而其一氯代物的种类即为该物质中氢原子的种类,共有8种,B、C正确;结合烃类及有机物的性质可知该物质难溶于水,密度比水的小,D错误。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)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:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OHCH2CH2+H2O),生成的气体直接通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。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
10、还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再与溴水反应。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,其理由是_。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)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是_,它与溴水反应的化学方程式是_,在验证过程中必须全部除去。为此,乙同学设计了如图所示的实验装置:请回答:、装置中可盛放的试剂是_、_、_(填字母)。A.品红溶液B.NaOH溶液C.溴水D.酸性高锰酸钾溶液(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出
11、可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_。【解析】在实验室制备乙烯的过程中,由于浓硫酸具有强氧化性,可以将一部分乙醇氧化,本身被还原成SO2,SO2具有较强的还原性,可以将溴水还原,所以,要证明乙烯能与溴水反应,必须除去SO2。一般来说,除SO2用NaOH溶液,验证SO2有没有被彻底除去,在装置后必须加一个盛有品红溶液的洗气瓶,中盛放的是品红溶液。在确认完全除去SO2后,将气体通入盛有溴水的试管中,溴水褪色,则一定是乙烯与溴水反应的结果。但不能认为,乙烯与溴水发生的一定是加成反应,证明二者发生的不是取代反应,根据两种反应的特点,加成反应只有一种产物,而取代反应除了有机产物外,还有HBr生成
12、,可以设法证明反应后的溶液中无HBr,则可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。答案:(1)不能AC(2)SO2SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBrBAC(3)如果发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证12.(10分)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可以发生如图所示的一系列化学反应,其中属于同种反应类型。根据图示回答下列问题:(1)写出A、B、C、D的结构简式:A_,B_,C_,D_。(2)写出、两步反应的化学方程式,并注明反应类型:_,反应类型:_。_,反应类型:_。【解析】
13、根据烃A的用途知A为乙烯,则B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,D为CH3CH2OH。其中反应和均能制得CH3CH2Cl,化学反应方程式分别为CH2CH2+HClCH3CH2Cl和CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。答案:(1)CH2CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH(2)CH2CH2+HClCH3CH2Cl加成反应CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl取代反应【补偿训练】乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答:(1)乙烯的结构式是_。(2)若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中,反应的化学方程式为_。(3)可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是
14、_。(填序号)水氢气溴水酸性高锰酸钾溶液(4)在一定条件下,乙烯能与水反应生成有机物A。A的结构简式是_,其反应类型是_反应(填“取代”或“加成”)。【解析】(1)乙烯的结构式为。(2)乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应生成1,2-二溴乙烷。(3)由(2)知用生成的1,2-二溴乙烷为液体,可与乙烷分离。而分别会在乙烷中混有杂质乙醇、氢气和二氧化碳。(4)在一定条件下,乙烯能与水发生加成反应生成乙醇。答案:(1)(2)CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br(3)(4)CH3CH2OH加成(20分钟30分)1.(6分)某气态的烷烃与烯烃的混合气体9 g,其密度为同状况下H2密度的11.
15、2倍,将混合气体通过足量的溴水,溴水质量增加4.2 g,则原混合气体的组成为()A.甲烷、乙烯B.乙烷、乙烯C.甲烷、丙烯 D.甲烷、丁烯【解析】选C。已知Mr=11.22=22.4,则n(混)=0.4 mol,且28Mr=22.416,所以混合气体中烷烃必为CH4,且n(CH4)=0.3 mol,则n(烯)=0.4 mol-0.3 mol=0.1 mol,M(烯)=42 gmol-1,依据烯烃分子通式CnH2n,可知n=3,即烯烃为丙烯。2.(6分)(2019福建莆田高一检测)角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物,最初是从鲨鱼的肝脏中发现的,分子中含有多个双键,分子式为C30H50,具有生物氧化
16、还原作用,从而增强机体的耐力与改善心脏功能,可用于癌症的防治,是一种无毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物质。下列叙述中正确是()角鲨烯能使酸性KMnO4溶液褪色角鲨烯能与氢气发生加成反应角鲨烯只含碳、氢两种元素角鲨烯易被氧化A.B.C.D.【解析】选D。角鲨烯含双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故正确;角鲨烯含双键,能与氢气发生加成反应,故正确;由分子式可知,角鲨烯只含碳、氢两种元素,故正确;角鲨烯中含双键,易被氧化,故正确。3.(9分)(2019临沂高一检测)某烃A 0.2 mol在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1.2 mol,试回答:(1)烃A的分子式为_。(2)若取一定量的烃A
17、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加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,烃A可能的结构简式为_。【解析】(1)烃A中n(A)n(C)n(H)=0.2 mol1.2 mol(1.2 mol2)=1612,则分子式为C6H12;(2)生成CO2、H2O各3 mol,则消耗A为0.5 mol,0.5 mol84 gmol-1=42 g,消耗O2体积4.5 mol22.4 Lmol-
18、1=100.8 L;(3)不能使溴水褪色,则不含碳碳双键,只能是环状结构,又因一氯代物只有一种,说明结构对称且不含侧链;(4)能使溴水褪色且加成产物有四个甲基,说明含有且有两个侧链,则主链只能有四个碳原子,侧链是两个甲基。答案:(1)C6H12(2)42100.8(3)(4)、4.(9分)有人设计了如图所示实验,以确认某混合气体中含有CH2CH2和SO2。实验中提供的试剂有A.品红溶液B.NaOH溶液C.浓硫酸D.酸性KMnO4溶液试回答下列问题:(1)写出图中装置盛放试剂的顺序(将上述有关试剂的序号填入空格内):_。(2)能说明混合气体中存在SO2的现象是_。(3)能确定混合气体中存在乙烯的
19、现象是_。(4)乙烯与溴水反应的化学方程式为_,该反应的反应类型为_。【解析】检验SO2用品红溶液,检验C2H4用酸性KMnO4溶液,C2H4和SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色,所以先检验SO2,然后检验C2H4,且在检验C2H4之前需要用NaOH溶液除尽SO2,再将气体通过品红溶液,若溶液不褪色,则SO2已除干净,最后用酸性KMnO4溶液检验C2H4。(1)装置中盛放试剂的顺序为:品红溶液、NaOH溶液、品红溶液、酸性KMnO4溶液。(2)SO2可使品红溶液褪色,装置中品红溶液褪色,可证明混合气体中存在SO2。(3)装置中品红溶液不褪色且装置中酸性KMnO4溶液褪色说明混合气体中存在C2H
20、4。(4)C2H4和溴水中的溴单质发生加成反应:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。答案:(1)ABAD(2)中品红溶液褪色(3)中的品红溶液不褪色,中的酸性KMnO4溶液褪色(4) CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br加成反应【补偿训练】玫瑰的香味物质中含有1,8-萜二烯,1,8-萜二烯的键线式为。(1)1 mol 1,8-萜二烯最多可以与_mol H2发生反应。(2)写出1,8-萜二烯与等物质的量的Br2发生加成反应所得产物的可能的结构:_(用键线式表示)。(3)有机物A是1,8-萜二烯的同分异构体,分子中含有“”结构,A可能的结构为_(用键线式表示)。(4)写出和Cl2发生1,4-加成反应的化学方程式:_。【解析】(1)1个1,8-萜二烯分子中含有2个,1 mol 1,8-萜二烯最多能与2 mol H2发生加成反应。(2)1,8-萜二烯与等物质的量的Br2加成,其中的某一个双键发生加成。(3)1,8-萜二烯的同分异构体分子中含有,则R为C4H9,C4H9有4种结构。(4)为共轭二烯烃,与Cl2发生1,4-加成反应的产物是。答案:(1)2(2)、(3)、(4)+Cl2