1、第2课时烯烃和炔烃及其性质夯实基础轻松达标1.(2020山东潍坊高二检测)某有机化合物的键线式为,它的名称是()A.丁烯B.2-丁烯C.1-戊烯D.2-戊烯答案D2.(2020黑龙江大庆高二检测)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.通入酸化的高锰酸钾溶液中,观察颜色是否变化C.点燃,检验完全燃烧产物D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少答案D解析乙烯和乙炔均可以使溴水和高锰酸钾溶液褪色,故A、B项错误;三者均属于烃类物质,因此完全燃烧的产物均为CO2和H2O,故不能通过检验完全燃烧产物鉴别,C项错误;由于它们三者中碳元素的百分含量有着显著的差
2、别,故燃烧时产生的现象有所不同,甲烷燃烧时有淡蓝色火焰,无烟,乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,乙炔燃烧时火焰明亮并伴有浓烟,D项正确。3.某炔烃与氢气加成后的产物的结构简式为,此炔烃可能的结构有()A.1种B.2种C.3种D.4种答案B4.下面有关丙烷、丙烯、丙炔的说法正确的是()A.如图所示,丙烷、丙烯、丙炔的空间填充模型分别为B.相同物质的量的3种物质完全燃烧,生成的气体在标准状况下的体积比为321C.相同质量的3种物质完全燃烧,丙烷消耗的氧气最多D.丙烷的一氯代物只有1种答案C5.有a L乙炔和乙烯的混合气体,在催化剂作用下与足量的H2发生加成反应,消耗H2 1.25a L,则乙烯与乙炔的
3、体积比为()A.11B.21C.31D.41答案C6.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物中有同分异构体的是()A.CH2CH2B.CH3CHCH2C.CH3CHCHCH3D.CH3CH2CHCHCH2CH3答案B7.(2020福建福州高二期末)柠檬烯是一种食用香料,其结构简式为。下列说法正确的是()A.柠檬烯的分子式为C10H14B.一定条件下,柠檬烯可发生加成、取代、氧化、还原反应C.柠檬烯有属于苯的同系物的同分异构体D.柠檬烯的分子中所有碳原子可能处在同一平面上答案B解析由结构简式可知柠檬烯的分子式为C10H16,故A错误;含碳碳双键,能发生加成、氧化、还原反应,含甲基可发生取代反应,
4、故B正确;柠檬烯分子式为C10H16,不符合苯的同系物通式CnH2n-6,故C错误;分子中含多个饱和碳原子,则所有的碳原子不可能在同一平面上,故D错误。8.烯烃被酸性KMnO4溶液氧化时CC键发生断裂,RCHCHR可以被氧化成RCOOH和RCOOH。下列烯烃分别被氧化后,产物只有丙酸的是()A.CH3CH2CHCH(CH2)2CH3B.CH2CH(CH2)2CH3C.CH3CHCHCHCHCH3D.CH3CH2CHCHCH2CH3答案D解析烯烃被酸性KMnO4溶液氧化所得氧化产物只有丙酸,则烯烃应为CH3CH2CHCHCH2CH3,故D项符合题意。9.A、B、C、D、E为五种气态烃,其中A、B
5、、C能使酸性KMnO4溶液褪色,1 mol C能与2 mol溴单质完全加成,生成物质分子中每个碳原子上都有一个溴原子。A与C具有相同的通式,A与H2加成得B,B与相同条件下N2的密度相同,D是所有的烃中含碳质量分数最低的,E是D的同系物,完全燃烧等物质的量的B、E生成CO2的量相同。请回答:(1)写出C的结构简式:。(2)B的电子式为,其在一定条件下生成高分子化合物的化学方程式为。(3)当碳原子数4n10时,在D、E的同系物中,其一氯代物没有同分异构体,二氯代物有3种同分异构体的物质是(写名称)。(4)将A、B、C、D等物质的量混合,120 时,取V L 混合物在6V L O2中充分燃烧,保持
6、温度不变,反应后所得气体体积为。答案(1)(2)HCHCHHCH2CH2(3)2,2,3,3-四甲基丁烷(4)7V L解析1molC能与2mol溴单质完全加成,生成物质分子中每个碳原子上都有一个溴原子,说明C为二烯烃,由于C为气态烃,碳原子应为4个,故C为1,3-丁二烯()。A、B、C能使酸性KMnO4溶液褪色,A与C具有相同的通式,A与H2加成得B,说明A为炔烃,B为烯烃,由于B与相同条件下N2的密度相同,即B的相对分子质量为28,故B为,则A为。D是所有的烃中含碳质量分数最低的,说明D为CH4,E是D的同系物,完全燃烧等物质的量的B、E生成CO2的量相同,可推知E为乙烷(C2H6)。(3)
7、当碳原子数4n10时,在烷烃中,其一氯代物没有同分异构体,即指该烷烃中只有一种氢原子,符合要求的有2种:(CH3)4C、(CH3)3CC(CH3)3。一氯代物分别为(CH3)3CCH2Cl、(CH3)3CC(CH3)2CH2Cl,它们的分子中分别含有2种、3种氢原子,故一氯代物有1种,而二氯代物有3种的烷烃为(CH3)3CC(CH3)3。(4)根据平均量可知,C2H2、C2H4、C4H6、CH4等物质的量混合,该混合烃可表示为C2.25H4。CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O(g)V1(x+y4)xy2y4-1由于混合烃C2.25H4中氢原子数等于4,故V=y4-1=44-1=0,
8、反应后所得气体体积与反应前气体的体积相等,即为VL+6VL=7VL。提升能力跨越等级1.(双选)两种气态烃以任意比例混合,在105 时1 L 该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍为10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是()A.CH4、C2H4B.CH4、C3H6C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H6答案BD2.(2020陕西渭南高二检测)关于分子式为C5H10的烯烃的下列说法正确的是()A.该烯烃的一种同分异构体为CH2CHCH(CH3)2,名称为2-甲基-3-丁烯B.其属于烯烃的同分异构体有5种(不考虑立体异构)C.有一种同分异构体的名称为2,2-二甲基
9、-1-丙烯D.该物质的结构简式最多有两个侧链答案B解析给烯烃命名时应该从距离碳碳双键较近的一端为起点给主链上的碳原子编号,以确定支链和碳碳双键的位置,CH2CHCH(CH3)2的名称为3-甲基-1-丁烯,A错误;分子式为C5H10的烯烃的同分异构体(不考虑立体异构)有CH2CHCH2CH2CH3、CH3CHCHCH2CH3、CH2CHCH(CH3)2、CH3CHC(CH3)2、CH2C(CH3)CH2CH3,共五种不同的结构且不存在有两个侧链的同分异构体,B正确,D错误;C5H10不存在名称为2,2-二甲基-1-丙烯的同分异构体,C错误;故选B。3.(双选)由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是(
10、)A.分子中3个碳原子在同一直线上B.分子中所有原子在同一平面内C.与HCl加成可生成两种产物D.能使酸性KMnO4溶液褪色答案CD解析4.(2020福建福州高二期末)有关分子的下列叙述错误的是()A.与苯环直接相连的原子都在同一平面上B.分子中的碳原子分别采取sp、sp2、sp3杂化,分子中共有10个不饱和碳原子C.最多有18个原子可能处在同一个平面上D.分子式为C11H6ClF3答案C解析由于苯环是平面结构,则该有机化合物分子中与苯环直接相连的原子都在同一平面上,A正确;该有机化合物分子中有饱和碳原子、碳碳双键和碳碳三键,因此分子中的碳原子分别采取sp、sp2、sp3杂化,分子中共有10个
11、不饱和碳原子,B正确;由于碳碳单键可以旋转,因此3个氟原子中可能有一个氟原子与苯环共平面,则分子中最多有19个原子处在同一个平面上,C错误;根据结构简式可知分子式为C11H6ClF3,D正确。5.(2020辽宁大连高二检测)有机化合物的结构可用“键线式”表示,如CH3CHCHCH3可简写为,有机化合物X的键线式为,下列说法不正确的是()A.X的化学式为C8H8B.有机化合物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种答案D解析由X的键线式可知其分子式为C8H8,与苯乙烯()互为同分异构
12、体,X分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,X与足量H2加成生成的环状饱和烃Z中只有两种不同位置的氢原子,故其一氯代物有两种。6.某烃CnHm,n8,若它为单烯烃,且与HX加成产物只有一种,符合该条件的结构式有X种;若它为链状烷烃,且一氯代物只有一种,符合该条件的结构式有Y种。则X、Y分别为()A.7、4B.8、3C.4、7D.5、6答案A解析碳原子数小于等于8的单烯烃与HX加成产物只有一种,说明烯烃的碳碳双键两边烃基相同,因此烯烃有可能为:CH2CH2、CH3CHCHCH3、CH3CH2CHCHCH2CH3、(CH3)2CC(CH3)2、CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH3、
13、,共有7种。碳原子数小于等于8的烷烃,一氯代物只有一种的有CH4、CH3CH3、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3,共有4种。7.某混合气体可能由H2、CO、C2H4中的一种或几种气体组成。为了测定混合气体的组成,实验室可选用下图中的部分或全部装置用橡胶管连接,设法将一定体积的混合气体通过组合装置完全反应。已知:2CxHy+(4x+y)CuO2xCO2+(4x+y)Cu+yH2O3CH2CH2+2KMnO4(稀)+4H2O3CH2OHCH2OH+2KOH+2MnO2(1)若取用V L混合气体(标准状况),只测定其中乙烯的体积分数,必须选用的装置是。确定混合气体中含有乙烯的现象是。计算
14、混合气体中乙烯的体积分数所需数据是。(2)若将不含乙烯的混合气体依次通过由连接的装置,装置质量增加m1 g,装置质量增加m2 g,混合气体中CO的体积分数为。(3)在实验(2)中不易测得准确数据的原因可能是。A.气体的反应和吸收不完全B.装置中的浓硫酸易吸收空气中的水分C.装置中的碱石灰易吸收空气中的水和CO2D.混合气体难以控制在标准状况下测出准确体积答案(1)高锰酸钾稀溶液紫色变浅,产生黑色沉淀通入装置中的混合气体的体积,装置中生成固体的质量(2)m244m244+m118100%(或9m222m1+9m2100%)(3)A、B、C解析(1)乙烯能够被高锰酸钾溶液氧化,而H2和CO不能,所
15、以可以将混合气体通过足量的高锰酸钾稀溶液,若溶液紫色变浅,产生黑色沉淀,则说明含乙烯。通过称量产生的MnO2的质量,可以计算出乙烯的体积,再除以混合气体的总体积,即可确定混合气体中乙烯的体积分数。(2)将H2和CO的混合气体通过装置时,发生的反应是:CuO+H2Cu+H2O和CuO+COCu+CO2,所以装置增加的质量m1g为水的质量,装置增加的质量m2g为CO2的质量,n(H2O)=n(H2)=m118mol,n(CO)=n(CO2)=m244mol,n(总)=n(H2)+n(CO)=m118mol+m244mol,因为同温、同压下,气体的体积比等于物质的量之比,所以CO的体积分数为m244
16、m244+m118100%=9m222m1+9m2100%。(3)气体和固体反应时,气流可以快速流经固体,气体不可能都反应完,也不可能被完全吸收,容易造成误差;浓硫酸若密封不严,会吸收空气中的水分;装置的末端直接和空气连通,其中的碱石灰能够吸收空气中的水和CO2;测混合气体中CO的体积分数,可以根据阿伏加德罗定律,测出反应消耗的CO和H2的物质的量,而不必要测定混合气体在标准状况下的体积。8.在有机化学分析中,根据反应物的性质和所得的产物,即可确定烯烃中双键的位置,如:(A)CH3CHO+HCHO(B)+HCHO某有机化合物X的分子式为C9H14,经催化加氢后得到分子式为C9H18的饱和化合物
17、,X可发生如下变化:X(C9H14)+则有机化合物X可能的结构简式是、。答案解析由题给信息可知,烯烃与臭氧反应后经锌和水处理:CHO、。若将产物按以上逆过程分析可得以下残基:;。再结合有机化合物X经加氢后得到C9H18的饱和有机化合物,这表明X分子中含一个碳环。根据以上分析,将2个残基组合可得、两种结构。贴近生活拓展创新鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物,科学研究表明,鲨鱼体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性。很多食物中含有角鲨烯,其中鲨鱼肝油中含量较高,在橄榄油和米糠油等少数几种植物油中角鲨烯含量也相对较高。实验测得角鲨烯分子是链状结构,分子中含有30个碳原子且碳氢质量比为7.21。(1)角鲨烯的分子
18、式为。(2)角鲨烯可与H2发生加成反应,1 mol角鲨烯最多可消耗 mol H2。(3)角鲨烯与一定量H2发生加成反应得到的一种产物A可以被酸性KMnO4溶液氧化生成、HOOCCH2COOH和(R为烷基),则A的结构简式为(烷基R不需推断)。答案(1)C30H50(2)6(3)解析(1)根据角鲨烯中碳氢质量比为7.21,则N(C)N(H)=7.21211=35,由于碳原子数为30,则氢原子数为50,则其分子式为C30H50。(2)角鲨烯分子是链状结构,分子中的碳碳双键全部与H2加成则得到烷烃分子式为C30H62,则一个角鲨烯分子中的双键数为62-502=6,因此1mol角鲨烯最多可消耗6molH2。(3)A被酸性KMnO4溶液氧化生成、HOOCCH2COOH和,说明A中含有、和三种结构,则可得A的结构简式为。
