鲁科版高中化学必修第二册基础练习14从天然气石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯含解析

从天然气、石油和煤中获取燃料 石油裂解与乙烯(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．下列关于石油的说法正确的是(　　)A．石油属于可再生矿物能源B．石油主要含有碳、氢两种元素C．石油的分馏是化学变化D．石油分馏的各馏分均是纯净物B　[A中石油是不可再生矿物能源，错误；C中石油的分馏是依据各物质的沸点不同，对混合物进行分离，是物理变化，错误；D中石油分馏的各馏分均是混合物，只是它们的沸点相近，错误。]2．关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是(　　)A．裂解与裂化的产物都含有不饱和烃B．裂解与裂化都是为了得到气态烃C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品D．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃分解为相对分子质量小的烃的过程B　[裂解的目的是获得乙烯、丙烯、等小分子烃作为石油化工原料。裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量。]3．下列物质不可能是乙烯加成产物的是(　　)A．CH3CH3　　 B．CH3CHCl2C．CH3CH2OH  D．CH3CH2BrB　[乙烯与H2、H2O、HBr发生加成反应分别得到A、C、D项中的物质。 乙烯发生加成反应不可能得到B项中的物质。 ]4．由乙烯推测丙烯(CH3CH===CH2)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．分子中所有原子在同一平面上C．与氯化氢加成只生成一种产物D．能发生加聚反应D　[丙烯分子中3个碳原子在同一平面上，但不在同一直线上，A错；丙烯分子中还有—CH3，所有的原子不可能共面，B错；丙烯的结构不对称，与氯化氢加成时有2种产物，C错；丙烯分子中有碳碳双键，故可发生加聚反应，D对。]5．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∶2B．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 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色C　[乙烯分子中碳氢原子个数比为1∶2，不能证明乙烯的结构，故A错；乙烯完全燃烧生成的n(CO2)＝n(H2O)，只能证明n(C)∶n(H)＝1∶2，故B错；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，只能证明乙烯中含有不饱和键，不能证明含有碳碳双键，故D错。]6．与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同，但与乙烯既不互为同系物，也不互为同分异构体的是(　　)A．环丙烷() B．乙烷C．甲烷 　 D．CH3CH===CH2A　[环丙烷的最简式为CH2，分子式为C3H6，分子中不含碳碳双键，与乙烯既不是同系物又不是同分异构体，A正确；乙烷的最简式为CH3，与乙烯不具有相同的最简式CH2，B错误；甲烷的最简式为CH4，与乙烯不具有相同的最简式CH2，C错误；CH3CH===CH2的最简式为CH2，与乙烯具有相同的最简式，分子中含碳碳双键，与乙烯互为同系物，D错误。 ]7．下列说法正确的是(　　)A．石油是混合物，汽油是纯净物B．沸点：汽油>煤油>柴油>润滑油C．直馏汽油和裂化汽油成分完全相同D．石油的分馏是物理变化，而裂化和裂解属于化学变化D　[石油含有烷烃、环烷烃、芳香烃等多种物质，属于混合物；汽油中含有多种烷烃，属于混合物，A错误；石油分馏时，首先分馏出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油、润滑油，故沸点：汽油<煤油<柴油<润滑油，B错误；直馏汽油中不含烯烃，而裂化汽油中含有烯烃，两者组成上不完全相同，C错误；石油的分馏只是物质状态的变化，是物理过程，而裂化和裂解都有新物质生成，属于化学过程，D正确。]8．下列化学实验设计不合理的是(　　)选项实验内容实验试剂A鉴别CH2===CH2气体与SO2气体品红溶液B鉴别CO2气体与SO2气体澄清石灰水C除去CH4气体中的CH2===CHCl气体溴水D除去CH2===CH2气体中的SO2气体NaOH溶液B　[CH2===CH2气体不能使品红溶液褪色，SO2气体能使品红溶液褪色，A项合理；CO2气体和SO2气体都能使澄清石灰水先变浑浊后变澄清，B项不合理；CH4气体不溶于溴水且不反应，CH2===CHCl气体在溴水中发生加成反应生成液态CH2Br—CHClBr，C项合理；CH2===CH2气体不溶于NaOH溶液，SO2气体能溶于NaOH溶液生成Na2SO3和H2O，D项合理。]9．下列说法错误的是(　　)A．无论是乙烯与Br2的加成反应，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与乙烯分子内含有碳碳双键有关B．溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同D．乙烯不如乙烷稳定C　[乙烯发生加成反应和氧化反应的过程中碳碳双键都发生变化，A项正确；乙烯能与溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反应，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷，B项正确；乙烯和甲烷中氢元素的质量分数不同，故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量不同，C项错误；乙烯分子中含有碳碳双键，化学性质比乙烷活泼，D项正确。]10．1 mol乙烯与氯气发生加成反应，反应完全后再与氯气在光照条件下发生取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量最多为(　　)A．3 mol　　 B．4 molC．5 mol　　 D．6 molC　[CH2===CH2＋Cl2―→CH2Cl—CH2Cl，1 mol乙烯完全反应后生成1 mol CH2Cl—CH2Cl消耗1 mol Cl2，1 mol CH2Cl—CH2Cl发生取代反应时最多消耗4 mol Cl2，因此1 mol乙烯在与Cl2反应(加成反应和取代反应)的过程中最多消耗5 mol Cl2。]11．为了验证可燃冰中甲烷的燃烧产物，研究人员设计了简单的甲烷燃烧实验(如图所示)：根据实验装置完成下列实验步骤和现象：(1)点燃甲烷前必须进行的实验步骤是______________________________。(2)开启水龙头(未画出)抽气后，在漏斗下方点燃甲烷，可观察到的现象是_______________________________________________________________。(3)如果将B、C两个装置的位置交换，会对实验结论产生什么影响？______________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)为了防止甲烷中混有氧气，在点燃时发生爆炸，所以点燃前要先验纯。(2)开启水龙头抽气后，在抽气作用下，甲烷燃烧的火焰被吸入漏斗内，甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气，无水硫酸铜遇到水会变蓝色，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。(3)C中为澄清石灰水溶液，B、C两个装置的位置交换，先检验二氧化碳，二氧化碳通过澄清石灰水，则会带出水蒸气，用B中无水硫酸铜检验水时，无法确定水是否是由甲烷燃烧生成的。[答案]　(1)验纯(2)火焰被吸入漏斗内，干燥管中无水CuSO4慢慢变蓝，洗气瓶中澄清的石灰水逐渐变浑浊(3)不能验证是否产生水蒸气12．某烃A是有机化学工业的基础原料，其产量可以用作衡量一个国家石油化工产业发展水平，A还可以调节植物生长，A可发生如图所示的一系列化学反应，其中①②③属于同种反应类型。回答下列问题：(1)写出A分子中的官能团名称：___________________________________。(2)写出B、D的结构简式：B________、D__________。(3)写出②、⑤两步反应的化学方程式，并注明反应类型：②____________________________，反应类型为________；⑤____________________________，反应类型为________。[解析]　烃A的产量可以用作衡量一个国家石油化工产业发展水平，还可以调节植物生长，故A为CH2===CH2，乙烯与氢气发生加成反应生成B，B为CH3CH3，乙烯与HCl发生加成反应生成C，C为CH3CH2Cl，乙烯与水发生加成反应生成D，D为CH3CH2OH，乙烯发生加聚反应生成高分子化合物E，E是聚乙烯。(1)A为CH2===CH2，官能团名称为碳碳双键。(2)B为CH3CH3，D为CH3—CH2—OH。(3)反应②是乙烯与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl，化学方程式为CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl；反应⑤是乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3CH2Cl和HCl，化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。[答案]　(1)碳碳双键　(2)CH3CH3　CH3—CH2—OH(3)CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl　加成反应　CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl　取代反应13．某种塑料分解产物为烃，对这种烃进行以下实验：①取一定量的该烃，使其燃烧后的气体通过干燥管，干燥管增重7.2 g；再通过石灰水，石灰水增重17.6 g。②经测定，该烃(气体)的密度是相同状况下氢气密度的14倍。请回答：(1)该烃的分子式为________，该烃的名称是________。(2)0.1 mol该烃能与________g溴发生加成反应；加成产物需________ mol溴蒸气才能完全取代。[解析]　由条件①知，该烃燃烧产物中CO2为17.6 g，H2O为7.2 g，碳、氢原子个数比为∶＝1∶2，该烃的最简式为CH2。由条件②知：该烃的相对分子质量Mr＝2×14＝28，该烃分子式为C2H4，即乙烯。[答案]　(1)C2H4　乙烯　(2)16　0.4[拓展培优练]14．(双选)如图是某种有机化合物分子的球棍模型，图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子，对该有机化合物的叙述不正确的是(　　)A．该有机化合物可能的分子式为C2HCl3B．该有机化合物可以由乙烯和氯化氢通过加成反应得到C．该有机化合物分子中的所有原子不可能在同一平面上D．该有机化合物分子中一定有碳碳双键BC　[白球是碳原子，短周期元素中原子半径比碳原子小且与碳原子形成单键的可以是氢原子，原子半径比碳原子大且与碳原子形成单键的可以是第3周期的氯原子，该有机化合物可能的分子式为C2HCl3，A正确；乙烯和氯化氢加成得到氯乙烷，不能得到C2HCl3，B错误；该有机化合物结构与乙烯类似，所有原子共平面，C错误；分子中存在碳碳双键，D正确。]15．将29.5 g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后，溴水增重7 g，则混合气体中乙烯的体积分数是(　　)A．75%　　　 B．50%C．30%　　　 D．25%D　[乙烷与溴水不反应，乙烯与Br2发生加成反应生成液态1，2二溴乙烷，故溴水增加的质量即为混合气体中乙烯的质量。7 g 乙烯的物质的量为＝0.25 mol，则乙烷的物质的量为＝0.75 mol，乙烯的体积分数为×100%＝25%，故D项正确。]16．(易错题)下列叙述错误的是(　　)A．1 mol CH2===CH2先与HCl发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗2.5 mol Cl2B．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CH3CH2ClA　[CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl，CH3CH2Cl＋5Cl2―→CCl3CCl3＋5HCl，最多消耗5 mol Cl2，A错误；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，B正确；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，C正确；CH2===CH2与HCl的加成反应生成唯一产物CH3CH2Cl，D正确。]17．(素养题)柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图，有关柠檬烯的分析正确的是(　　)A．柠檬烯的一氯代物有7种B．柠檬烯不能使溴水褪色C．柠檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一个平面上D．在一定条件下，柠檬烯可以发生加成、取代、氧化等反应D　[柠檬烯分子中有8种不同化学环境的H可被取代，其一氯代物有8种，选项A错误；柠檬烯分子中含有碳碳双键，因此能使溴水褪色，选项B错误；分子中含有多个饱和碳原子，这些碳原子不可能在同一个平面上，选项C错误；柠檬烯分子中含有2个碳碳双键，可发生加成、氧化反应，含有甲基，可发生取代反应，选项D正确。]18．1，2­二溴乙烷在常温下是无色液体，密度是2.18 g·cm－3，沸点是131.4 ℃，熔点是9.79 ℃，不溶于水，易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用如图所示装置来制备1，2­二溴乙烷。其中试管c中装有液溴(表面覆盖少量水)。(1)写出制备1，2­二溴乙烷的化学方程式：___________________________________________________________________________________________。(2)安全瓶a可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管c是否发生堵塞，如果发生堵塞，a中的现象是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)容器b中NaOH溶液的作用是_______________，相应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)试管c浸入冷水中，以及液溴表面覆盖少量水的原因是____________________________________________________________________________。[解析]　(1)乙烯和溴单质发生：CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。(2)c处堵塞，则a中的气压升高，a中的长导管内水面上升。(3)b中NaOH溶液主要吸收C2H4中的SO2和CO2，其反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O和CO2＋2OH－===CO＋H2O。(4)液溴易挥发，为减少溴的挥发污染环境，液溴表面覆盖少量水；试管c浸入冷水中，使C2H4与Br2反应放出的热量及时散发出去。[答案]　(1)CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br(2)a中长导管中水面上升(3)吸收C2H4中的SO2和CO2　SO2＋2OH－===SO＋H2O和CO2＋2OH－===CO＋H2O(4)液溴易挥发，且溴与C2H4反应是放热反应，使C2H4与Br2反应放出的热量及时散发出去