1、课时作业9 炔烃、脂肪烃的来源和石油化学工业一、选择题1中国南海海域是全球范围内石油储量与可开采储量较丰富、开采潜力较大的地方，有“第二个波斯湾”之称。下列关于石油的说法正确的是()A石油属于可再生矿物能源B石油只含有碳、氢、氧三种元素C石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量D石油分馏的各馏分均是纯净物C解析：石油属于不可再生矿物能源，故 A 错误；石油中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，故 B 错误；石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量，故 C 正确；石油分馏得到的各馏分仍是混合物，故 D 错误。2下列有关乙炔的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是()A能燃烧生成二氧化碳和
2、水B能跟溴水发生加成反应C能跟酸性 KMnO4 溶液发生氧化反应D能与氯化氢反应生成氯乙烯D解析：乙炔、乙烯、乙烷都能燃烧生成二氧化碳和水；乙炔、乙烯都能与溴水发生加成反应；乙烯、乙炔都能与酸性 KMnO4溶液发生氧化反应；只有乙炔可与 HCl 加成生成氯乙烯。3鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是()A通入溴水中，观察溴水是否褪色B通入酸性高锰酸钾溶液中，观察颜色变化C点燃，检验燃烧产物D点燃，观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少D解析：乙烯、乙炔均能使溴水、酸性 KMnO4 溶液褪色；三者点燃后均能产生 CO2 和 H2O，但因含碳量不同，火焰的明亮程度及产生黑烟量不同，所以点燃，观察
3、火焰明亮程度及产生黑烟量的多少可以鉴别三者，甲烷燃烧产生明亮的淡蓝色火焰，乙烯燃烧冒黑烟，乙炔燃烧产生浓烟，故选 D。4下列说法错误的是()石油分馏产品乙烯CH2BrCH2BrA石油主要是由烃组成的混合物B主要发生物理变化C包括裂化、裂解等过程D是加成反应，产物名称是二溴乙烷D解析：石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，即石油主要是由烃组成的混合物，故 A 正确；分馏是利用沸点不同进行分离的，所以分馏属于物理变化，故 B 正确；裂化、裂解等过程是把大分子的烃转化为小分子烃，过程中有乙烯生成，所以包括裂化、裂解等过程，故 C 正确；乙烯与溴加成生成 CH2BrCH2Br，所以是加成反
4、应，CH2BrCH2Br 的名称为1,2-二溴乙烷，故 D 错误。5下列各选项能说明分子式为 C4H6 的某烃是CHCCH2CH3，而不是 CH2=CHCH=CH2 的事实是()A燃烧有浓烟B能使酸性高锰酸钾溶液褪色C与足量溴水反应，生成物中只有 2 个碳原子上有溴原子D与氢气按物质的量之比 12 反应只有 1 种产物C解析：燃烧时有浓烟是因为该有机物的含碳量较高，两个结构的含碳量相同，燃烧时都会产生浓烟，A 项不符合题意。碳碳叁键和碳碳双键都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B 项不符合题意。第 一 个 结 构 与 足 量 溴 水 反 应 生 成CHBr2CBr2CH2CH3，第二个结构与足量溴水反
5、应生成CH2BrCHBrCHBrCH2Br，所以如果生成物中只有 2 个碳原子上有溴原子，则该有机物一定是 CHCCH2CH3，C 项符合题意。两个结构与氢气按物质的量之比 12 反应，产物都是正丁烷，D 项不符合题意。6已知 Mg2C3的结构与 CaC2的结构相似。由此可断定 Mg2C3与水反应的产物是()AMg(OH)2 和 CHCHBMgO 和 CHCHCMg(OH)2 和 CH3CH=CH2DMg(OH)2 和 CH3CCHD解析：根据 CaC22H2OCa(OH)2C2H2，可推知Mg2C3 4H2O2Mg(OH)2 C3H4，C3H4 的 结 构 简 式 为CH3CCH，故选 D。
6、7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()CA逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率B酸性 KMnO4 溶液褪色，说明乙炔具有还原性C用 Br2 的 CCl4 溶液验证乙炔的性质，不需要除杂D将纯净的乙炔点燃，有浓烈的黑烟，说明乙炔不饱和程度高解析：电石跟水反应比较剧烈，所以用饱和食盐水代替水，逐滴加入饱和食盐水可控制反应物水的量，从而控制生成乙炔的速率，A 项正确；酸性 KMnO4 溶液能氧化乙炔，因此乙炔使酸性 KMnO4 溶液褪色，表现了乙炔的还原性，B 项正确；乙炔气体中混有的硫化氢可以被 Br2氧化，从而使 Br2的 CCl4溶液褪色，对乙炔性质的检验产生干扰
7、，所以应先用硫酸铜溶液除杂，C 项错误；对于烃类物质而言，不饱和度越高，则含碳量越高，燃烧时火焰越明亮，冒出的烟越浓，乙炔含有碳碳叁键，是不饱和程度较高的烃类物质，D 项正确。8乙炔在不同条件下可以转化成许多化合物，如图，下列叙述错误的是()CA正四面体烷的二氯代物只有 1 种B乙炔生成乙烯基乙炔是加成反应C等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不同D与环辛四烯互为同分异构体解析：正四面体烷中只有 1 种 H 原子，且每个 C 上只有 1个 H 原子，则正四面体烷的二氯代物只有 1 种，A 项正确；乙炔生成乙烯基乙炔，发生碳碳叁键的加成反应，B 项正确；苯与乙烯基乙炔的最简式均为 CH，所以
8、等质量的苯与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同，C 项错误；与环辛四烯的分子式都为 C8H8，但结构不同，互为同分异构体，D 项正确。9劣质的家庭装饰材料会释放出多种能引发疾病的有害物质，其中一种有机物分子的球棍模型如图所示，图中“棍”代表单键、双键或三键，不同大小的球代表不同元素的原子，且三种元素位于不同的短周期。下列关于该有机物的叙述不正确的是()DA该有机物的分子式为 C2HCl3B该有机物分子中所有原子在同一平面内C该有机物难溶于水D该有机物可由乙炔和氯化氢加成得到解析：根据题中球棍模型可以推断出该有机物的分子式为C2HCl3，其结构简式为 ClHC=CCl2，A 项正确；该有机物分子的
9、结构类似于乙烯，分子中所有原子都在同一平面内，B 项正确；该有机物难溶于水，C 项正确；乙炔和氯化氢加成得CHCl=CH2，D 项错误。下列说法正确的是()B11用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如由石油得到的乙烯和由煤得到的苯制聚苯乙烯，生产过程如下：下列说法不正确的是()A通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯B把煤干馏不能直接得到苯C制聚苯乙烯的反应为加成反应D反应的原子利用率都达到了 100%D解析：石油裂解是为了得到更多的有机化工原料，如乙烯等；煤干馏能得到苯和苯的同系物等混合物，进行分馏能得到苯；根据反应特点可知为加成反应；反应的原子利用率都达到了100%，而反应中除生
10、成目标产物外，还生成了其他产物，原子利用率小于 100%。121 mol 某链烃最多能与 2 mol HCl 发生加成反应，生成 1 mol 氯代烷，1 mol 该氯代烷能与 6 mol Cl2 发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烃，该烃可能是()ACH3CH=CH2BCH3CCHCCH3CH2CCH DCH2=CHCH=CH2B解析：本题解题关键是根据取代反应、加成反应实质来推导烃中含有的不饱和键数和氢原子数。1 mol 链烃与 2 mol HCl 加成说明此烃中含有 2 mol 双键或 1 mol 叁键，加成后的 1 mol 氯代烷能与 6 mol Cl2 发生取代，说明 1 mo
11、l 氯代烷中含有 6 mol H，综上可推知 1 mol 原链烃中含有 4 mol H，答案为 B。二、填空题13为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体。由此他提出必须先除去杂质，再与溴水反应。请回答下列问题：(2)甲同学设计的实验(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应，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
12、，未必是乙炔D使溴水褪色的物质，就是乙炔(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是，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。不能ACH2SBr2H2S=S2HBr(4)请你选用下列四个装置(见下图，可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。(5)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用 pH 试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是。如若发生取代反应，必定生成 HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用 pH 试纸验证解析：(1)根据实验原理写出有关化学反应式。(2)根据“乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制
13、得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体”，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的结论。故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反应方程式是 Br2H2S=S2HBr。产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质，发生的反应是 CaS2H2O=H2SCa(OH)2。(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用 CuSO4溶液除去 H2S，然后再用 CuSO4 溶液检验 H2S 是否除尽，只有无 H2S 存在时方可根据溴水颜色的变化来验证乙炔与溴水是否发生了加
14、成反应。(5)pH 试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上是验证“若发生取代反应，必定生成 HBr”的结论，因此可用 pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。14C 是一种合成树脂，用于制备塑料和合成纤维，D 是一种植物生长调节剂，用它可以催熟果实。根据以下化学反应框图填空：(1)写出 A 的电子式：。(2)写出碳化钙与水反应制取 A 的化学方程式：；BC 的化学方程式为，其反应类型为。HCCHCaC22H2OC2H2Ca(OH)2nCH2=CHCl催化剂CH2CHCl加聚反应(3)D 还可以用石蜡油制取，石蜡油(17 个碳原子以上的液态烷烃混合物)的分解实验装置如图所示(部分仪器已省略)。
15、在试管中加入石蜡油和氧化铝(催化石蜡分解)；试管放在冷水中，试管中加入溴水。实验现象：试管中加热一段时间后，可以看到试管内液体沸腾；试管中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，往液体中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液颜色褪去。根据实验现象回答下列问题：装置 A 的作用是。防止试管中的液体倒吸到试管中试管中发生的主要反应有：C17H36催化剂C8H18C9H18；C8H18催化剂C4H10C4H8。丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另外两种有机物，它们的结构简式为和，这两种有机物混合后在一定条件下反应，生成产物的结构可能为(填序号)。CH2=CH2CH3CH=CH2AC写出试管中反应的一个
16、化学方程式：。CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br(或 CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2Br)解析：根据题给转化关系和信息推断，碳化钙与水反应生成气体 A，则气体 A 为乙炔，乙炔与氯化氢发生加成反应生成 B，B 为氯乙烯，氯乙烯发生加聚反应生成的 C 是一种合成树脂，则C 为聚氯乙烯；D 是一种植物生长调节剂，用它可以催熟果实，则 D 为乙烯；苯和液溴在催化剂条件下发生取代反应生成 E，则E 为溴苯。(1)A 为 C2H2，电子式为 HCCH。(2)碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙，化学方程式为 CaC22H2OC2H2Ca(OH)2；氯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚氯
17、乙烯，反应的化学方程式为 nCH2=CHCl催化剂CH2CHCl，其反应类型为加聚反应。(3)试管中有气体冷凝为液体，石蜡油裂解气中的烯烃与试管中的溴水发生加成反应，造成装置内气体压强减小，会发生倒吸，故装置 A 的作用是防止试管中的液体倒吸到试管中。根据题给信息和原子守恒知丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到乙烯和丙烯，结构简式为。根据加聚反应的特点判断乙烯和丙烯在一定条件下发生加聚反应生成的高聚物的结构简式可能为、，答案选 AC。试管中，裂解气中的乙烯、丙烯等短链不饱和烃 与 溴 水 发 生 加 成 反 应，化 学 方 程 式 为 CH2=CH2 Br2CH2BrCH2Br、B
18、r2CH3CH=CH2CH3CHBrCH2Br。15丁烷催化裂解可按两种方式进行：C4H10催化剂、加热，加压C2H6C2H4；C4H10催化剂、加热，加压C3H6CH4，某化学兴趣小组为了测定丁烷裂解气中 CH4 和 C2H6 的比例关系，设计实验如图所示：按图连接好装置后，需进行的实验操作有：给 D、G 装置加热；检查整套装置的气密性；排出装置中的空气等。注：CuO 能将烃氧化成 CO2 和 H2O；G 后面装置已省略。(1)这三步操作的先后顺序依次是(填序号)。(2)简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法：。打开开关 K，使丁烷气体流经各装置；从 G 装置右边导管中收集一小试管气体，
19、用拇指堵住管口移至火焰，若没有听到尖锐的爆鸣声，则证明空气已排尽(3)B 装置所起的作用是。(4)假定丁烷完全裂解，当(E 和 F)装置的总质量比反应前增加了 0.7 g，G 装置中固体质量减少了 1.76 g，则丁烷的裂解产物中n(CH4)n(C2H6)(假定流经各装置中的气体能完全反应)。通过观察气泡冒出的速度，调节开关 K，控制气流11解析：C、F 装置用来吸收水蒸气，D 装置是用来使丁烷催化裂解，E 装置是用来吸收烯烃，G 装置是用来氧化烷烃。(1)实验之前必须检查装置的气密性，丁烷和空气的混合气体在加热时可能发生爆炸，所以要在加热之前通入丁烷排尽装置中的空气。(2)当装置中的空气排尽
20、之后，从 G 装置右边导管中出来的气体应是纯净的丁烷。(3)实验中通入丁烷的速度不能过快，否则催化裂解反应不充分，B 装置是用来观察气体流速的。(4)E和 F 装置增加的总质量即为吸收的烯烃(C2H4 和 C3H6)的质量，G 装置中固体减少的质量即为 CuO 中氧元素的质量。由丁烷裂解的两种方式可知，n(CH4)n(C3H6)，n(C2H6)n(C2H4)。设丁烷的裂解产物中 CH4 与 C2H6 的物质的量分别为 x、y，根据反 应 CH4 4CuO CO2 2H2O 4Cu 和 C2H6 7CuO2CO23H2O7Cu 可知，反应的 CuO 中共有氧原子的物质的量为(4x7y)。28y42x0.7 g,4x7y1.76 g16 gmol1。联立解得 xy0.01 mol，所以 n(CH4)n(C2H6)11。
