高中化学人教版 (2019)必修 第二册第七章 有机化合物第二节 乙烯与有机高分子材料巩固练习
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1.下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是空间平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
C [乙烯的电子式为,A错误;碳原子半径应比氢原子半径大,B错误;乙烯的结构简式为CH2===CH2,D错误。]
2.下列关于乙烯的说法中错误的是( )
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.可作香蕉等水果的催熟剂
C.燃烧时火焰明亮,同时产生黑烟
D.收集乙烯可用排空气法
[答案] D
3.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子里碳氢原子个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1 ml乙烯完全加成消耗1 ml溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C [碳与氢的原子个数比为1∶2的还有其他物质(如),故A项错误;B项也是只能证明乙烯分子中n(C)∶n(H)=1∶2,故B项错误;加成反应只有含不饱和键时才能发生,且n(C2H4)∶n(Br2)=1∶1,所以乙烯必含碳碳双键,且只含一个碳碳双键,C项正确;D项中,含碳碳双键时能使酸性KMnO4溶液褪色,但被酸性KMnO4氧化而褪色的物质并不一定都含有碳碳双键,不能确定乙烯分子中是否含有碳碳双键,故D项错误。]
4.(2021·潍坊高一检测)下列物质不可能是乙烯的加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
[答案] B
5.下列关于乙烯分子的叙述中错误的是( )
A.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
B.CH3CH===CH2分子中所有原子都在同一平面上
C.乙烯分子中碳氢键之间的夹角为120°
D.碳碳双键决定乙烯的主要化学性质
B [CH3CH===CH2的空间结构为,共面原子最多为7个。]
6.下列关于乙烯的说法正确的是( )
A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色的原理相同
B.工业上利用乙烯水化法制乙醇,是发生了取代反应
C.水果运输中为延长果实成熟期,常在车厢里放置浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土
D.乙烯在空气中燃烧,火焰明亮并带有浓烟
C [乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应,使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应,原理不同,A错误;乙烯水化法制取乙醇,发生了加成反应,B错误;乙烯是果实的催熟剂,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以可以用酸性高锰酸钾溶液除去乙烯,以延长果实成熟期,C正确;乙烯燃烧时火焰明亮,伴有黑烟,D错误。]
7.下列反应属于加成反应的是( )
A.CH4+2O2eq \(――→,\s\up11(点燃))CO2+2H2O
B.CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBr—CH2Br
C.CH3CH2CH3+Cl2eq \(――→,\s\up11(光))CH3CH2CH2Cl+HCl
D.CH3CH2CH2CH3―→CH2===CH2+CH3CH3
B [A项,CH4在O2中燃烧,属于氧化反应;B项,CH3CH===CH2与Br2发生加成反应;C项,CH3CH2CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应;D项,CH3CH2CH2CH3发生分解反应。]
8.下列叙述错误的是( )
A.1 ml CH2===CH2先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl2 2.5 ml
B.实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中的CH2===CH2气体
C.实验室中可用酸性的KMnO4溶液鉴别CH3CH3气体和CH2===CH2气体
D.工业上可利用CH2===CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
A [A项,CH2===CH2+HCleq \(――→,\s\up10(催化剂),\s\d10(△))CH3CH2Cl,CH3CH2Cl与Cl2分步进行反应,最多消耗Cl2 5 ml;B项,CH3CH3气体不溶于溴水且不反应,CH2===CH2气体在溴水中发生加成反应生成液态CH2Br—CH2Br;C项,CH3CH3气体不溶于酸性KMnO4溶液且不反应,CH2===CH2气体在酸性KMnO4溶液中被氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;D项,CH2===CH2与HCl的加成反应生成唯一产物CH3CH2Cl。]
9.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是( )
A.与足量氢气反应
B.通入足量溴水中
C.通过酸性高锰酸钾溶液
D.分别进行燃烧
B [乙烷与氢气不反应,乙烯与氢气反应生成乙烷,但反应现象不明显,不能用氢气鉴别二者,另外过量的氢气难以除去,不能用于除杂,A错误;乙烯能与Br2发生加成反应生成液态1, 2二溴乙烷,溴水褪色,但乙烷不与溴水反应,可以鉴别二者,也可以用于除杂,B正确;乙烯可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2,会引入新的杂质,可以鉴别二者,但不能用于除杂,C错误;乙烷和乙烯均能燃烧,且燃烧现象不同,可以鉴别二者,但不能用于除杂,D错误。]
10.根据乙烯的转化图,完成下列问题:
(1)①、③的反应类型为__________________________。
(2)丙的结构简式为____________________。
(3)反应②的化学方程式为____________________。
(4)反应④为工业上乙烯制乙醇的反应,其化学方程式为_________________________________________________________。
[解析] (1)CH2===CH2与HCl、Br2均可以发生加成反应。(2)溴与乙烯发生加成反应,产物为BrCH2CH2Br。
[答案] (1)加成反应 (2)BrCH2CH2Br
(3)CH2===CH2+3O2eq \(――→,\s\up11(点燃))2CO2+2H2O
(4)CH2===CH2+H2Oeq \(――――――→,\s\up10(催化剂),\s\d10(加热、加压))CH3CH2OH
[拓展培优练]
11.(素养题)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.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发生加成反应得到
D [根据球棍模型知该有机物可能为C2HCl3,A正确;根据碳原子的成键特点知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。]
12.(素养题)烷烃是单烯烃R和H2发生加成反应后的产物,则R可能的结构有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
B [烷烃是单烯烃R和H2发生加成反应后的产物,原烯烃分子结构中碳碳双键可能存在的位置有①、②、③、④、⑤ 5个位置,故R的可能结构有5种。]
13.(易错题)已知1 ml链烃CxHy可以发生如下系列转化:
CxHyeq \(―――――→,\s\up10(1 ml HCl),\s\d10(催化剂))Qeq \(――→,\s\up10(nCl2),\s\d10(光照))CxCl12(无机试剂是足量的)
下列说法错误的是( )
A.x=5、n=11
B.用酸性高锰酸钾溶液可以区分CxHy和Q
C.上述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应
D.CxCl12可能的结构有三种
D [CxHy可与HCl发生加成反应,则含有不饱和键,消耗HCl的物质的量为1 ml,则1个CxHy分子中含有1个碳碳双键,生成的Q为氯代烷烃,分子式为CxHy+1Cl,Q与氯气在光照条件下发生取代反应生成CxCl12,CxCl12中不含不饱和键,则x=5,y=10,消耗氯气的物质的量为11 ml,A项正确;C5H10中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C5H11Cl不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以区分,B项正确;C5H10与HCl发生加成反应,C5H11Cl与氯气发生取代反应,C项正确;新戊烷不存在对应烯烃,则符合题中转化关系的C5Cl12可能的结构只有两种,D项错误。]
14.(素养题)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(CH3CH2OHeq \(――→,\s\up10(浓硫酸),\s\d10(170 ℃))CH2===CH2↑+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_______________(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:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是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
(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Ⅰ装置后必须加一个盛有品红溶液的洗气瓶,Ⅱ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,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)SO2 SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr B A C (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
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