化学必修2第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料第1课时巩固练习

第三章　第二节  第1课时

一、选择题

1．(2015·江苏省南通中学高二期中)甲烷、乙烯是重要的化工原料。下列叙述正确的是(　　)

A．甲烷、乙烯是同分异构体

B．可用酸性高锰酸钾溶液来区别甲烷和乙烯

C．甲烷与氯气在光照条件下发生置换反应

D．乙烯与水在一定条件下发生取代反应生成乙醇

【解析】　A．甲烷和乙烯的分子式不同，不是同分异构体，故不选A；B.甲烷不能使高锰酸钾褪色，乙烯能，所以能区别甲烷和乙烯，故选B；C.甲烷和氯气在光照条件下反应是取代反应，故不选C；D.乙烯和水的反应是加成反应，故不选D。

【答案】　B

2．(2015·浙江省杭州地区重点中学高一期中)下列说法正确的是(　　)

A．乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，其褪色原理相同

B．甲烷与氯气在光照条件下的反应属于置换反应

C．工业上可以通过乙烯与氯气发生加成反应制取氯乙烷

D．除去乙烷中的乙烯得到纯净的乙烷，可依次通过KMnO4(H＋)溶液、NaOH溶液和H2SO4(浓)

【解析】　A．乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烯与Br2发生加成反应，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，其褪色原理不相同，错误；B.甲烷与氯气在光照条件下的反应属于取代反应，错误；C.乙烯与氯气发生加成反应生成1、2－二氯乙烷，错误；D.酸性高锰酸钾溶液能把乙烯氧化为CO2，NaOH溶液能吸收CO2，浓硫酸干燥后可得到纯净的乙烷，正确。

【答案】　D

3．(2015·江苏省启东中学高一下学期月考)下列说法错误的是(　　)

A．C2H6和C4H10一定是同系物

B．C2H4和C4H8一定是同系物

C．相对分子质量相等的两种物质，不一定是同分异构体

D．烯烃各同系物含碳的质量分数相等

【解析】　A．C2H6和C4H10均是烷烃，结构相似，分子组成相差2个CH2，二者互为同系物，A正确；B.C2H4一定是乙烯，但C4H8不一定是丁烯，即二者的结构不一定相似，因此不一定互为同系物，B错误；C.分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体。互为同分异构体的物质相对分子质量相等，但相对分子质量相等的两种物质，不一定是同分异构体，C正确；D.烯烃的通式为CnH2n，因此各同系物含碳的质量分数相等，均是85.7%，D正确，答案选B。

【答案】　B

4．(2015·福建省泉州市高明三上学期期末)下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)

A．分馏产品是纯净物

B．①主要发生物理变化

C．②是石油的裂化

D．③属于取代反应

【解析】　A．分馏产品均是混合物，A错误；B.石油分馏是物理变化，则①主要发生物理变化，B正确；C.②是石油的裂解，C错误；D.乙烯含有碳碳双键与溴水发生加成反应生成1,2－二溴乙烷，即③属于加成反应，D错误，答案选B。

【答案】　B

5．(2015·浙江省严州中学高一4月阶段性测试)在下列分子中，能够在同一个平面内的原子数最多的是(　　)

A．甲烷(CH4)  B．一溴甲烷(CH3Br)

C．乙烯(CH2===CH2)  D．CH2===CH—C≡CH

【解析】　碳碳双键周围6个原子共面，碳碳三键周围4个原子共线，所以CH2===C—HC≡CH能够在同一个平面内的原子数最多，故D项正确。

【答案】　D

6．(2015·江苏省启东中学高一月考)有机物的种类繁多，但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是(　　)

【解析】　烷烃的命名原则是：找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙…)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名，如：十一烷；从最近的取代基位置编号：1、2、3…(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以“－”隔开；有多个取代基时，以取代基数字最小且最长的碳链当主链，并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基；有两个以上的取代基相同时，在取代基前面加入中文数字：一、二、三…，如：二甲基，其位置以“，”隔开，一起列于取代基前面。如果含有官能团，则含有官能团的最长碳链作主链，编号也是从离官能团最近的一端开始。A.根据结构简式可知，编号应该从碳碳三键一端开始，名称为3－甲基－1－丁炔，A错误；B.根据有机物的结构简式可知名称是3－甲基－1－丁烯，B错误；C.根据有机物的结构简式可判断的名称是2－甲基丁烷，C正确；D.有机物名称是1,2－二氯乙烷，D错误，答案选C。

【答案】　C

7．(2015·浙江省严州中学高一4月阶段性测试)某气态烃1体积只能与1体积HBr发生加成反应，生成溴代烷，此溴代烷1 mol可与7 mol Cl2发生完全取代反应，则该烃的结构简式为(　　)

A．CH2===CH2  B．CH3CH===CH2

C．CH3CH3  D．CH2===CH—CH===CH2

【解析】　某气态烃1体积只能与1体积HBr发生加成反应，生成溴代烷，说明该烃含有1个碳碳双键，此溴代烷1 mol可与7 mol Cl2发生完全取代反应，说明溴代烷含有7个H原子，则该烃含有6个H原子，故B项正确。

【答案】　B

8．(2015·浙江省严州中学高一4月阶段性测试)已知链式炔碳C300经过适当处理可得含多个—C≡C—(不含)的链状化合物，则C300H298，含—C≡C—的个数为(　　)

A．70  B．72

C．74  D．76

【解析】　每当分子中含有一个—C≡C—时，氢原子比等C原子的饱和烷烃少4个，设该有机物含—C≡C—的个数为n，因为该链状化合物不含，则可得300×2＋2－4n＝298，解得n＝76，故D项正确。

【答案】　D

9．把m mol C2H4跟n mol H2混合于密闭容器中，在一定条件下发生反应，生成p mol C2H6(p＜m)，若将反应后的混合气体点燃，完全燃烧生成CO2和H2O时，需要O2的物质的量为(　　)

A．(3m＋n)mol  B．(3m＋n/2)mol

C．(3m＋3p＋n/2)mol  D．(3m＋n/2－3p)mol

【解析】　m mol C2H4完全燃烧消耗O2为m(2＋)mol＝3m mol，n mol H2完全燃烧消耗O2为 mol；m mol C2H4和n mol H2发生反应后的生成物和剩余的反应物的耗氧量都与m mol C2H4和n mol H2的耗氧量相同，B项正确。

【答案】　B

10．如右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双键

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

【解析】　由该分子的球棍模型可看出，碳碳之间成双键，结合CH2===CH2分子结构特点可推断A、B、C正确。

【答案】　D

二、非选择题

11．(2015·浙江省台州市书生中学高一月考)有人设计了如图所示实验，以确认某混合气体中含有C2H4和SO2。

所需试剂有

A．品红溶液  B．NaOH溶液

C．浓H2SO4  D．酸性高锰酸钾溶液

试回答下列问题：

(1)写出图中①、②、③、④装置可盛放的试剂(将上述有关试剂的序号填入空格内)：

①________，②________，③________，④________。

(2)使用装置②的目的是________________________________________。

(3)确定乙烯存在的现象是_______________________________________。

【解析】　(1)乙烯和二氧化硫都能使高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以验证乙烯前除去二氧化硫气体，所以先检验二氧化硫，再检验乙烯，二氧化硫用品红溶液检验，所以①中放A溶液；再用氢氧化钠溶液除去二氧化硫，则②中放B溶液，然后用A溶液检验二氧化硫是否除尽，所以③中放A溶液，最后用高锰酸钾溶液检验乙烯的存在，则④中放D溶液；

(2)使用装置②的目的是除去二氧化硫，便于检验乙烯的存在；

(3)当二氧化硫除尽时，乙烯能使高锰酸钾溶液褪色，所以确定乙烯存在的现象是③中溶液不褪色④中溶液褪色。

【答案】　(1)A　B　A　D

(2)除去乙烯中的二氧化硫气

(3)③中溶液不褪色④中溶液褪色

12．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如下图：

(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母，下同)。

(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。

(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。

(4)在120 ℃、1.01×105 Pa条件下时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________。

【解析】　据球棍模型可知A为CH4，B为C2H4，C为C2H6。

(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，即碳氢原子个数比越小耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、，故CH4耗O2最多。

(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，(x＋)的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋依次为1＋＝2、2＋＝3、2＋＝3.5，故C2H6耗O2最多。

(3)等质量的三种物质，C2H4的含碳量最高，故C2H4燃烧生成的CO2最多；CH4的含氢量最高，故CH4生成的H2O最多。

(4)温度大于或等于100 ℃条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，故答案为CH4、C2H4。

【答案】　(1)A　(2)C　(3)B　A　(4)A、B

13．(2015·吉林长春外国语高二月考)标准状况下，5.6 L甲烷和乙烯的混合气体，通过足量的溴水，使溴水的质量增加了4.2 g，则混合气体中甲烷的质量为________。

【解析】　由题意知，乙烯的质量为4.20 g。乙烯的体积为4.20 g÷28.0 g·mol－1×22.4 L·mol－1＝3.36 L。混合气体中含甲烷的质量为(5.60 L－3.36 L)÷22.4 L·mol－1×16.0 g·mol－1＝1.60 g。

【答案】　1.6 g

14．标准状况下，1.68 L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀的质量为15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。

(1)计算燃烧产物中水的质量。

(2)若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。

(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式(只要求写出一组)。

【解析】　(1)气体燃烧生成CO2的质量为：×44 g/ mol＝6.6 g。

气体燃烧生成H2O的质量为：9.3 g－6.6 g＝2.7 g。

(2)标准状况下，1.68 L气体的物质的量为：

＝0.075 mol。

每摩尔气体中含碳的物质的量为：

÷0.075＝2.0 mol。

含氢的物质的量为：

×2÷0.075＝4.0 mol。

此问无法确定可燃性气体是否含有氧元素，只能据第(3)问的要求，确定该气体为烃。则该气体的分子式为C2H4。

(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，则烃与另一种可燃性气体组成的混合气体的平均分子组成为C2H4。现为等物质的量混合，所以在2 mol混合气体中，应含有4 mol C原子、8 mol H原子，则这两种气体可以是C4H6和H2按1∶1组成的混合气体，也可以是C3H8与CO或C3H6与CH2O按1∶1组成的混合气体。

【答案】　(1)2.7 g　(2)C2H4　(3)C4H6、H2(或C3H8、CO或C3H6、CH2O)