高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物第2课时课后复习题

专题8　有机化合物的获得与应用

第一单元　化石燃料与有机化合物

第2课时　石油炼制　乙烯

基础过关练

题组一　石油的炼制

1.下列关于石油的说法正确的是 (　　)

A.石油的裂解属于物理变化

B.石油裂解产物主要为饱和烃

C.石油的分馏属于化学变化

D.石油的主要成分是烃类物质

2.(2020河南商丘一中高一检测)下列关于石油加工的叙述中,不正确的是 (　　)

A.石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔、沸点的纯净物

B.石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量和质量

C.石油裂解的原料是石油分馏产物

D.石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物,其中还溶有气态和固态的碳氢化合物

3.(2021重庆南岸高一下期末质量调研抽测)下列说法错误的是 (　　)

石油分馏产品乙烯CH2BrCH2Br

A.石油主要是由烃组成的混合物

B.①主要发生物理变化

C.②为裂解过程

D.③是加成反应,产物名称是二溴乙烷

题组二　乙烯的组成、结构与性质

4.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.乙烯分子的结构简式为CH2CH2

C.乙烯分子中碳氢键之间的夹角约为120°

D.乙烯分子中含碳碳双键

5.(2020四川绵阳三台中学高一月考)由乙烯推测丙烯的结构或性质,正确的是              (　　)

A.分子中3个碳原子在同一直线上

B.分子中所有原子都在同一平面上

C.分子中共价键间的夹角均为120°

D.1个分子中共价单键数为7,还有一个碳碳双键

6.(2020湖北武汉钢城第四中学高一月考)下列有关乙烯和乙烷的说法中错误的是              (　　)

A.乙烯分子中所有原子一定共平面,而乙烷分子中所有原子不可能在同一平面内

B.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼,乙烯的CC键中两个键的活性完全相同

C.酸性KMnO4溶液不可以除去乙烷中混有的乙烯

D.酸性KMnO4溶液可以鉴别乙烯和乙烷

7.下列关于乙烯用途、性质、结构的叙述正确的是 (　　)

①将乙烯通入水中即可转化为乙醇

②乙烯可作香蕉等水果的催熟剂

③乙烯与溴的四氯化碳发生反应时,1 mol乙烯消耗1 mol溴单质,说明一个乙烯分子中含有一个碳碳双键

④乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化,说明乙烯结构中含有一个碳碳双键

⑤乙烯分子中所有原子在同一个平面内

A.①②④ B.②④⑤

C.②③⑤ D.①④⑤

8.(2021江西吉安泰和中学高一下第二次月考)下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是              (　　)

A.乙烷与氯气在光照条件下反应

B.乙烯与氯化氢气体混合

C.乙烯与氯气混合

D.乙烯通入浓盐酸中

题组三　乙炔的组成、结构与性质

9.(2020广东江门高二下期中)下列叙述的乙炔的结构或性质中,既不同于乙烯,也不同于乙烷的是              (　　)

A.存在不饱和键

B.分子中的所有原子在同一条直线上

C.不易发生取代反应,易发生加成反应

D.能使酸性KMnO4溶液褪色

10.(2020上海奉贤奉城高级中学高二期末)下列关于乙炔的化学性质说法不正确的是              (　　)

A.乙炔与氢气加成的产物不一定是乙烯

B.乙炔与氯化氢反应的产物可能是氯乙烯

C.乙炔与氯化氢反应的产物可能是氯乙烷

D.乙炔能发生加聚反应

题组四　烃燃烧的规律

11.(2021四川简阳阳安中学高一期中)等物质的量的下列烃完全燃烧,消耗O2最多的是              (　　)

A.CH4 B.C2H4 C.C2H6 D.C4H10

12.(2021山东淄博第七中学高一期末)由两种气态烃组成的混合物0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g H2O,则混合物中              (　　)

A.一定有甲烷

B.一定有甲烷和乙烯(C2H4)

C.可能有乙烷(C2H6)

D.一定有乙炔(C2H2)

能力提升练

题组一　加成反应

1.(2021湖南娄底第一中学高一下期中,)某烯烃与H2加成后的产物如下,则该烯烃的结构简式可能有              (深度解析)

A.4种 B.5种 C.6种 D.7种

2.(2021江苏淮安金湖、洪泽等六校高一下联考,)下列反应中属于加成反应的是              (　　)

①CH2CH2+H—OHCH3CH2OH

②H2+Cl22HCl

③+H2CH3—CH2—OH

④CH3—CH3+2Cl2ClCH2—CH2Cl+2HCl

A.①② B.②③ C.①③ D.②④

3.(2021安徽池州第八中学高三上月考,)某研究性小组为了探究石蜡油分解产物,设计了如下实验方案。下列说法错误的是              (　　)

A.石蜡油是石油减压蒸馏的产物

B.碎瓷片加快了石蜡油的分解

C.酸性高锰酸钾溶液褪色说明生成了乙烯

D.溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了加成反应

4.(2021江苏南京高一期中,)由乙烯(CH2CH2)推测丙烯(CH2CH—CH3)的结构或性质,正确的是(　　)

A.不能使酸性KMnO4溶液褪色

B.不能在空气中燃烧

C.与HCl发生加成反应,只得到一种产物

D.能使溴的四氯化碳溶液褪色

5.(2021江苏运河中学高一期中,)某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质,实验装置如图所示(已知烃类都不与碱反应)。请回答下列问题:

(1)烷烃(液态)在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如,石油分馏产物之一的十六烷发生反应:C16H34 C8H18+甲,甲4乙,乙的结构简式为　　　　。 

(2)B装置中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)C装置中可观察到的现象是　　　　　　,反应类型是　　　　。 

(4)查阅资料知,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。本实验能证明这一点的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)乙跟氢气的加成产物与一定量的氯气混合后在光照条件下反应,反应产物共有　　　　种。 

题组二　烃燃烧的规律

6.(2021浙江宁波北仑中学高一下期中,)在25 ℃和101 kPa时,甲烷、乙炔和乙烯组成的混合烃10 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小17.5 mL,则原混合烃中乙炔的体积分数为              (　　)

A.12.5% B.25% C.50% D.75%

7.(2020黑龙江鸡西第一中学高一下期中,)一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烯烃和烷烃的体积比为              (　　)

A.3∶1 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2

8.(2021浙江湖州安吉上墅私立高级中学第二次月考,)两种烃组成的混合物总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物的(二氧化碳和水蒸气)物质的量变化关系如图所示。以下对混合烃组成的判断中,正确的是              (　　)

A.一定有乙烯 B.一定有甲烷

C.一定有丙烷 D.一定没有C3H4

9.(2020江苏启东中学高一下期中,)(1)等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是　　　　　。 

(2)等质量的CH4、C2H4、C2H6燃烧时,生成二氧化碳最多的是　　　　　。 

(3)在120 ℃、1.01×105 Pa时,有两种上述气态烃在足量的氧气中点燃,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　　　　　　。 

答案全解全析

专题8　有机化合物的获得与应用

第一单元　化石燃料与有机化合物

第2课时　石油炼制　乙烯

基础过关练

1.D　石油裂解属于化学变化,A错误;石油裂解产物主要是不饱和烃,B错误;石油分馏属于物理变化,C错误;石油主要含C、H两种元素,主要成分是烃类物质,D正确。

2.A　石油分馏所得的馏分是混合物,没有固定的熔、沸点,A错误;石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量和质量,B正确;石油裂解的原料是石油分馏产物,C正确;石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物,同时会溶有气态和固态碳氢化合物,D正确。

3.D　石油主要是由烃组成的混合物,A项正确;石油分馏是利用沸点不同进行分离的,属于物理变化,B项正确;对长链烃进行裂解可以得到乙烯等气态短链烃,C项正确;乙烯与溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br,所以③是加成反应,CH2BrCH2Br的名称为1,2-二溴乙烷,D项错误。

4.B　乙烯为平面结构,分子中所有原子处于同一平面上,A项正确;乙烯分子的结构简式为CH2CH2,B项错误;乙烯为平面结构,碳氢键之间的夹角约为120°,C项正确;乙烯分子中含碳碳双键,D项正确。

5.D　丙烯可看作是CH2CH2结构中一个氢原子被一个—CH3所替代,即,显然3个碳原子不在同一条直线上,A错误;分子中存在甲基,所以所有原子不可能都在同一平面上,B错误;丙烯分子可以看作一个—CH3取代了CH2CH2中的一个氢原子,又可以看作一个CH2CH—取代了甲烷中的一个氢原子,共价键间的夹角既有接近120°的,又有接近109°28'的,C错误;每个丙烯分子中有6个碳氢键、1个碳碳双键、1个碳碳单键,D正确。

6.B　乙烯分子中所有原子一定共平面,乙烷分子中含有甲基,故乙烷分子中所有原子不可能在同一平面内,A正确;乙烯分子中的CC键,一个是σ键,一个是π键,π键易断裂,两个键的活性不同,B错误;乙烯可与酸性KMnO4溶液反应生成CO2,若用酸性KMnO4溶液除去乙烷中混有的乙烯会引入新杂质CO2,C正确;乙烯可与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色,乙烷不与酸性KMnO4溶液反应,D正确。

7.C　乙烯与水在有催化剂的条件下反应生成乙醇,①错误;乙烯可作香蕉等水果的催熟剂,②正确;一个乙烯分子中含有一个碳碳双键,1 mol乙烯消耗1 mol溴单质,③正确;乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化,不能说明乙烯结构中含有一个碳碳双键,④错误;乙烯分子中所有原子共平面,⑤正确;选C。

8.C　乙烷和氯气发生取代反应除了生成1,2-二氯乙烷外,还有氯化氢和其他氯代物生成,A错误;乙烯和氯化氢加成生成1-氯乙烷,不是1,2-二氯乙烷,B错误;乙烯和氯气加成只生成1,2-二氯乙烷,C正确;乙烯通入浓盐酸中不反应,D错误。

9.B　乙烯、乙炔均存在不饱和键,乙烷中不存在不饱和键,A不符合题意;乙炔分子中的所有原子均处在同一直线上,乙烯分子中的所有原子均在同一平面上,乙烷分子中的所有原子不可能在同一平面上,B符合题意;乙烯、乙炔都易发生加成反应,乙烷不能发生加成反应,C不符合题意;乙烯、乙炔都能与酸性KMnO4溶液发生反应,乙烷不能与酸性KMnO4溶液发生反应,D不符合题意。

10.C　乙炔分子中有碳碳三键,和少量氢气发生加成反应可以生成乙烯,和足量的氢气发生加成反应可以生成乙烷,A正确;乙炔和氯化氢发生加成反应,若控制一定条件,只断开碳碳三键中的一个键,可以生成氯乙烯,B正确;乙炔和氯化氢发生不完全加成,生成氯乙烯,发生完全加成,生成的可能是1,1-二氯乙烷,也可能是1,2-二氯乙烷,不能生成氯乙烷,C错误;乙炔含有碳碳三键,能发生加聚反应,D正确。

11.D　等物质的量时C4H10完全燃烧消耗的氧气最多。

12.A　n(H2O)==0.2 mol,即0.1 mol混合烃完全燃烧生成0.16 mol CO2和0.2 mol H2O,根据原子守恒,则混合烃的平均分子式为C1.6H4,烃中C原子数小于1.6的只有甲烷,则一定含有甲烷,CH4分子中含4个氢原子,故另一种分子中一定含4个氢原子,且其碳原子数大于1.6,故可能是C2H4或C3H4等,一定没有C2H6、C2H2,A正确,B、C、D错误。

能力提升练

1.B　根据烯烃与H2发生加成反应的原理,推知碳碳双键可能的位置共5种,故选B。

归纳总结

本题根据加成反应原理采取逆推法还原碳碳双键,还原双键时注意:先判断该烃结构是否对称,如果对称,只考虑该分子一边的结构和对称线两边相邻碳原子即可;如果不对称,要全部考虑,然后各去掉相邻碳原子上的一个氢原子形成双键。

2.C　反应CH2CH2+H—OHCH3CH2OH符合加成反应特征,①符合;反应H2+Cl22HCl为化合反应,不符合加成反应特征,②不符合;反应+H2CH3—CH2—OH符合加成反应特征,③符合;反应CH3—CH3+2Cl2ClCH2—CH2Cl+2HCl属于取代反应,④不符合。故选C。

3.C　石油在常温下分馏得到煤油、柴油、重油等馏分,然后以重油为原料经减压蒸馏得到石蜡油,A项正确;碎瓷片在题述反应中作催化剂,从而加快了石蜡油分解的速率,B项正确;能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是乙烯,C项错误;石蜡油分解得到的不饱和烃和溴的四氯化碳溶液中的溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。

4.D　丙烯中含有碳碳双键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;丙烯能在空气中燃烧生成碳氧化物和水,B错误;丙烯与氯化氢发生加成反应,其产物有ClCH2CH2CH3和CH3CH(Cl)CH3两种,C错误;丙烯中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确。

5.答案　(1)CH2 CH2

(2)CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br

(3)紫色(或紫红色)褪去　氧化反应

(4)D中的澄清石灰水变浑浊

(5)10

解析　(1)烷烃(液态)在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。C16H34C8H18+甲,甲4乙,结合原子守恒可知,甲为C8H16,乙为C2H4,乙烯的结构简式为CH2CH2。(2)乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应而使溴水褪色。(3)乙烯具有还原性,能够被酸性KMnO4溶液氧化。(4)乙烯与酸性KMnO4溶液反应产生CO2,CO2能够与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀。(5)乙烯跟H2的加成产物为乙烷,乙烷中含有6个氢原子,生成的有机物有一氯乙烷(1种)、二氯乙烷(2种)、三氯乙烷(2种)、四氯乙烷(2种)、五氯乙烷(1种)、六氯乙烷(1种),还有氯化氢,共有10种生成物。

6.C　除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,则:

CH4+2O2CO2+2H2O　　　　ΔV

1 2 1 2

C2H4+3O22CO2+2H2O　　　ΔV

1 3 2 2

C2H2+O22CO2+H2O　　　ΔV

1 2.5 2 1.5

CH4和C2H4反应后体积缩小的量是相同的,故可将两者看成是一种物质,设CH4和C2H4一共为x mL,C2H2为y mL,则:x+y=10,2x+1.5y=17.5,解得x=5,y=5,则原混合烃中乙炔的体积分数为×100%=50%,答案为C。

7.D　相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,1.0体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气,混合气体的物质的量与生成二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则混合气体中平均碳原子数为=2,混合气体与水蒸气的物质的量之比为1∶2.4,则混合气体中平均氢原子数为=4.8,由于烯烃和烷烃分子中的碳原子数相等,则该混合气体由乙烷和乙烯混合而成,设乙烯的物质的量为x,乙烷的物质的量为y,混合物中平均氢原子数为=4.8,解得x∶y=3∶2,则混合气体中烯烃与烷烃的体积比为3∶2,D项正确。

8.B　根据图像中的数据可得,1 mol混合烃充分燃烧后生成2 mol H2O,2 mol混合烃充分燃烧后生成3 mol CO2和4 mol H2O,则混合烃的平均分子式为C1.5H4,则混合烃中一定含有CH4,另外一种烃分子中的氢原子数也为4,即还可能有C2H4或C3H4,故B正确。

9.答案　(1)CH4　(2)C2H4　(3)CH4、C2H4

解析　(1)等质量的烃完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大。CH4、C2H4 、C2H6中, CH4中氢元素质量分数最大,所以质量相等时,甲烷完全燃烧消耗O2最多。(2)CH4、C2H4 、C2H6中的C、H个数之比依次为1∶4、1∶2、1∶3,所以碳元素的质量分数从大到小的顺序为C2H4>C2H6>CH4,等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧,生成二氧化碳最多的是C2H4。(3)在120 ℃、1.01×105 Pa时, 烃燃烧生成的水呈气态,设烃的平均组成为CxHy ,燃烧方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,燃烧反应前后气体体积没有变化,则反应前后气体的化学计量数之和相等,即1+x+=x+,解得y=4。