人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料第1课时课时训练

　乙　　烯

一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)

1.(2020·福州高一检测)苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指　(　　)

A.氧气　　　　　　　　 B.乙烯

C.生长素      D.甲烷

【解析】选B。乙烯具有催熟作用,因此“气”指的是乙烯,故选项B正确。

2.下列关于乙烯的叙述中,不正确的是　(　　)　

A.乙烯的化学性质比乙烷活泼

B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时冒出黑烟

C.乙烯可作为香蕉等果实的催熟剂

D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应

【解析】选D。乙烯分子中的双键有一个可以断裂,易发生加成反应,但一般不能发生取代反应。

3.下列关于烷烃和烯烃的说法中不正确的是　(　　)

A.它们所含元素的种类相同,但通式不同

B.均能与氯气发生反应

C.烯烃分子中的碳原子数≥2,烷烃分子中的碳原子数≥1

D.含碳原子数相同的烯烃和烷烃互为同分异构体

【解析】选D。烷烃的通式为CnH2n+2,烯烃的通式为CnH2n,所含元素种类相同,通式不同;烷烃可以与Cl2发生取代反应,烯烃可以与Cl2发生加成反应;烷烃中最简单的为CH4,烯烃中最简单的为C2H4;碳原子数相同的烷烃和烯烃,由于饱和程度不同,氢原子数不同,不属于同分异构体。

4.由乙烯推测丙烯(CH2CHCH3)与溴水反应的产物是　(　　)

A.CH2Br—CH2—CH2Br

B.CH3—CBr2—CH3

C.CH3—CH2—CHBr2

D.CH3—CHBr—CH2Br

【解析】选D。加成反应中不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合,即所加的两个溴原子分别加在碳碳双键两端的碳原子上,结构简式为

CH3—CHBr—CH2Br。

【易错提醒】烯烃与化合物的加成产物

烯烃与化合物(如HX、H2O等)发生加成反应时,碳碳双键两端碳原子上所加原子或原子团不同,故加成产物可能不止一种。

(1)像乙烯这样以双键为中心对称的烯烃与化合物的加成产物只有一种。如CH3CH2OH。

(2)像丙烯(CH3CHCH2)这样以双键为中心不对称的烯烃与化合物的加成产物有两种,如CH3CH2CH2OH和CH3CHOHCH3。

5.下列物质中,与丁烯互为同系物的是　(　　)

A.CH3CHCHCH3

B.CH3CHCH2

C.CH2CHCHCH2

D.(CH3)2CCH2

【解析】选B。同系物必为同一类物质,由此可排除C项,同时同系物的分子式不同(组成相差一个或若干个CH2原子团)。

6.(2020·济宁高一检测)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。下列表述正确的是(　　)

A.乙烯的电子式是H

B.乙烯的结构式CH2CH2

C.乙烯分子中所有原子共平面

D.5.6 L乙烯中含有1 mol C—H键

【解析】选C。乙烯的分子式为C2H4,分子中碳原子与碳原子通过两对共用电子对相连接,碳原子与氢原子通过一对共用电子对相连接,其电子式为H,故A错误;乙烯中含碳碳双键,CH2CH2为结构简式,故B错误;碳碳双键为平面结构,乙烯分子中所有原子在同一平面内,故C正确;未说明是否在标准状况下,无法确定物质的量,故D错误。

7.(2019·成都高一检测)能证明丙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是　 (　　)

A.丙烯分子里碳氢原子个数比为1∶2

B.丙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等

C.丙烯容易与溴水发生加成反应,且1 mol丙烯完全加成消耗1 mol溴单质

D.丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

【解析】选C。分子里碳、氢原子个数比为1∶2不能说明含有碳碳双键,如环丙烷,故A错误;丙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等只能说明其碳、氢原子个数之比,不能说明含有碳碳双键,故B错误;丙烯与溴发生加成反应时,丙烯和溴的物质的量之比等于反应的计量数之比,所以能证明含有一个碳碳双键,故C正确;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是碳碳双键,碳碳三键也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误。

8.(2020·长春高一检测)①1 mol某链烃最多能和2 mol HCl发生加成反应,生成1 mol氯代烷;②1 mol该氯代烷能和8 mol Cl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烃。该链烃可能是　(　　)

A.CH3CHCH2

B.CH2CHCHCH2

C.CH3CHCHCH3

D.CH3CH2CH3

【解析】选B。1 mol某链烃最多能和2 mol HCl发生加成反应,则分子中可能含有2个CC键,1 mol该氯代烷能和8 mol Cl2发生取代反应,生成只含碳元素和氯元素的氯代烃,氯代烷分子中含有8个氢原子,其中2个氢原子为链烃与HCl发生加成反应时引入,所以链烃分子中含有6个氢原子。因此选项中只有

CH2CHCHCH2符合题意。

二、非选择题(本题包括3小题,共38分)

9.(12分)(2019·洛阳高一检测)乙烯的比例模型如图所示。

实验测得乙烯中碳碳双键的键能(键能是指断开1 mol化学键所需的能量)是

615 kJ·mol-1,乙烷中碳碳单键的键能是348 kJ·mol-1。只需要较少的能量,就能使双键里较弱的一个键断裂,这是乙烯的化学性质较活泼,容易发生加成反应等的原因。常温下乙烯易被氧化剂氧化,如将乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,乙烯被氧化为二氧化碳。

参考上述资料,结合已学知识,回答下列问题。

(1)乙烯的结构式是______________。

(2)下列说法中不正确的是________(填字母)。

a.氯乙烯(CH2CHCl)中六个原子在同一个平面上

b.乙烯分子中的碳碳双键是两条相同的碳碳单键

c.长途运输水果时,可用酸性高锰酸钾溶液吸收水果释放的乙烯,以保持水果新鲜

d.除去乙烷中的乙烯,可以选用酸性高锰酸钾溶液

(3)实验室制取的乙烯中混有SO2等气体杂质。下列试剂中,可用于检验乙烯中混有的SO2的是________(填字母)。

a.溴水　　b.酸性高锰酸钾溶液　　c.品红溶液

(4)下列化学反应原理相同的是________(填序号)。

①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色

②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色

③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色

【解析】(1)乙烯的结构简式为CH2CH2,其结构式为。(2)a项,乙烯是平面结构,六个原子共面,氯乙烯可以看作是氯原子取代乙烯上的氢原子,即所有原子共面,故说法正确;b项,根据题目中的信息,碳碳双键的键能比单键的键能大,因此乙烯中碳碳双键不是2个碳碳单键,故说法错误;c项,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯是催熟剂,酸性高锰酸钾溶液吸收乙烯,减缓水果成熟,故说法正确;d项,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,乙烷中存在新的杂质CO2,故说法错误。(3)乙烯和SO2都使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,SO2能使品红溶液褪色,但乙烯不能使品红溶液褪色,故选项c正确。(4)①乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的原因是溴和乙烯发生了加成反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是乙烯被高锰酸钾氧化而褪色,所以反应原理不同,故错误;②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是二氧化硫被溴水或高锰酸钾氧化而褪色,所以反应原理相同,故正确;③SO2使品红溶液褪色的原因是二氧化硫和有色物质生成了无色物质而褪色,二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,使溶液的碱性降低而褪色,所以原理不同,故错误;故选②。

答案:(1)　(2)b、d　(3)c　(4)②

【补偿训练】

石蜡油(主要是含17个以上碳原子的液态烷烃混合物)分解实验按照如图进行:

(1)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是________。

①只有甲烷

②只有乙烯

③烷烃跟烯烃的混合物

(2)将石蜡油分解所得生成物通入溴水中,现象是______________________ ______;通入酸性高锰酸钾溶液中,现象是______________________。

(3)碎瓷片的作用是________。

①防止暴沸　　②有催化功能　　③作反应物

(4)写出含有18个碳原子的烷烃分解为乙烷与多个乙烯的化学方程式: _______

_______________________________________________________。

【解析】石蜡油在加热和催化剂的作用下,分解产物为烯烃和烷烃,烯烃中含有碳碳双键,既可以发生加成反应,也可以被强氧化剂氧化。

答案:(1)③

(2)溴水褪色　酸性高锰酸钾溶液褪色

(3)②　(4)C18H38C2H6+8C2H4

10.(13分)实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。其装置如图所示,试回答下列问题。　46934155

(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是

①________;②________;③________;④________。(将下列有关试剂的字母填入空格内)

A.品红溶液 B.NaOH溶液

C.浓硫酸 D.酸性KMnO4溶液

(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是 ________________________________。

(3)使用装置②的目的是__ ________________________________,使用装置③的目的是__ ________________________________。

(4)确证含有乙烯的现象是__ ________________________________。

【解析】因为C2H4和SO2都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,因此,不能确定混合气体中是否含有或者只含有CH2CH2。由于CH2CH2不与NaOH溶液反应也不与品红溶液反应,而SO2却能与之反应,且SO2与品红溶液反应有明显的褪色现象,故可利用此性质差异先检出SO2并除净;再用装置③确认SO2除净之后,才能用酸性KMnO4溶液验证CH2CH2的存在。

答案:(1)A　B　A　D

(2)①中品红溶液褪色

(3)除去SO2气体　检验SO2气体是否除尽

(4)③中品红溶液不褪色,④中酸性KMnO4溶液褪色或颜色变浅

11.(13分)(1)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,其中,与高锰酸钾发生的反应是____________反应(填反应类型,下同);与溴发生的反应是____________反应。在一定条件下,乙烯还能发生____________反应,生成聚乙烯。

(2)一种能使溴水褪色的气态烃,标准状况下5.6 L的质量为10.5 g,10.5 g该烃完全燃烧时生成16.8 L二氧化碳和13.5 g水。则该烃的分子式为_ ______

___________________________。

【解析】(1)乙烯分子中的碳碳双键易断裂,因此易被酸性高锰酸钾氧化,能与溴发生加成反应。在一定条件下,乙烯之间还能相互加成生成聚乙烯。

(2)设烃的分子式为CxHy

n(烃)==0.25 mol

n(H2O)==0.75 mol

n(CO2)==0.75 mol

CxHy+(x+)O2xCO2　+　H2O

1 mol xmol mol

0.25 mol 0.75 mol 0.75 mol

则x=3,y=6　该烃的分子式为C3H6。

答案:(1)氧化　加成　相互加成(或加聚)　(2)C3H6

【方法规律】烃的分子式的求算方法

(1)直接求算法。

直接求算出1 mol气体中各元素原子的物质的量,即可推出分子式。如果给出一定条件下的气体密度(或相对密度)及各元素的质量比,求其分子式的步骤为:密度(或相对密度)摩尔质量1 mol气体中各元素原子的物质的量分子式。

(2)最简式法。

根据分子式为最简式的整数倍,利用相对分子质量及求得的最简式可确定分子式。如烃的最简式求法为n(C)∶n(H)=∶=a∶b。最简式为CaHb,则分子式为(CaHb)n,n=。

12.(6分)1 mol某烃完全燃烧后,能生成二氧化碳112 L(标准状况下),此烃在一定条件下能与氢气加成,最多能消耗两倍于其体积的氢气,则此烃的结构简式可能为 (　　)

A.CH3—CHCH2

B.CH3—CHCH—CHCH2

C.CH3—CHCH—CH2—CH3

D.

【解析】选B。由题意可知,该烃与氢气加成时,最多消耗氢气的体积为该烃体积的2倍,由此可知该烃分子中含2个双键,故排除选项A和C。由1 mol该烃燃烧生成CO2的物质的量为5 mol,可知该烃分子中含5个碳原子,故正确选项为B。

13.(6分)(2020·长沙高一检测)某气态烷烃与烯烃的混合气9 g,其密度为相同状况下氢气密度的11.2倍,将混合气体通过足量的溴水,溴水增重4.2 g,则原混合气体的组成为 (　　)

A.乙烷与丙烯    B.甲烷与乙烯

C.甲烷与丙烯    D.甲烷与丁烯

【解析】选C。混合气体平均摩尔质量:11.2×2 g·mol-1=22.4 g·mol-1,溴水增重4.2 g,则混合气中含烯烃4.2 g,烷烃质量是9 g-4.2 g=4.8 g。最简单的烯烃为乙烯,摩尔质量28 g·mol-1>22.4 g·mol-1,烷烃摩尔质量必须小于

22.4 g·mol-1,只能是甲烷。混合气中甲烷的物质的量是=0.3 mol,设烯烃摩尔质量为xg·mol-1,混合气物质的量为(0.3+)mol,平均摩尔质量:=22.4 g·mol-1,解得x=41.2 g·mol-1,该烯烃是丙烯,因此原混合气体的组成是甲烷与丙烯,选项C正确。

14.(8分)已知浓硫酸与乙醇的混合液加热后可产生乙烯。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:将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。

乙同学在甲同学的实验中,发现褪色后的溶液中有硫酸根离子,推测在制得的乙烯中还可能有少量还原性气体杂质,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:

(1)甲同学实验中溴水褪色发生的主要反应的化学方程式为_______________。

(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生加成反应,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

(3)乙同学推测乙烯中必定含有的一种气体是________,可以用____________来验证,这种气体与溴水反应的化学方程式是______________________。

(4)为验证溴水褪色的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的方法,理由是________________________________。

【解析】从题给材料知乙烯与溴水发生加成反应,即CH2CH2+Br2。乙同学发现甲同学实验中褪色后的溶液中有S,可推知乙烯气体中含有还原性气体,含有硫元素可能是SO2,结合制取C2H4的原料是浓硫酸与乙醇,可推知浓硫酸使部分乙醇脱水碳化,在加热时,碳与浓硫酸发生氧化还原反应生成SO2气体。SO2气体用品红溶液来验证,能使品红溶液褪色说明为SO2气体。溴水褪色如果是取代反应,则溶液的酸性将明显增强,故可以用pH试纸验证。

答案:(1)CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br

(2)不能　a、c

(3)SO2　品红溶液　2H2O+Br2+SO22HBr+H2SO4　(4)如发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将明显增强,故可用pH试纸验证

15.(10分)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的分子式是____________。

(2)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与Cl2发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式为__________________。

(3)若烃A能使溴水褪色,且分子中所有碳原子共平面,则A的结构简式为__________________。

(4)比A少2个碳原子的A的烯烃的同系物的同分异构体共有________种。

【解析】(1)根据0.2 mol烃生成1.2 mol CO2和1.2 mol H2O,得n(烃)∶n(C)∶n(H)=0.2∶1.2∶2.4=1∶6∶12,所以分子式为C6H12。

(2)烃A不能使溴水褪色,说明分子中无双键,只能是环烷烃,一氯代物只有一种,只能是环己烷。

(3)因A使溴水褪色,说明A为烯烃,且所有碳原子共平面,结合乙烯分子中所有原子共平面,得出A为。

(4)比A少2个碳原子的A的烯烃的同系物为C4H8,其烯烃类的同分异构体可为CH3CHCH—CH3、CH2CH—CH2CH3、,共3种。

答案:(1)C6H12　(2)

(3)　(4)3