鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物当堂检测题

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十八 石油裂解与乙烯
学习理解 共45分
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1．2020 年石油化工注定是不平凡的一年，见证了负油价，石化产品的大幅波动，而与此同时，国内原油和聚乙烯进口量屡创历史新高。
下列有关石油化工的说法不正确的是( )
A.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
B．将重油经过裂化可以得到汽油
C．将石油裂解制得乙烯等化工原料
D．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量
解析:选A。石油分馏得到不同沸点范围的烃的混合物，主要产物是石油气、汽油、煤油、柴油及重油等，A不正确；碳原子数较多的烃经裂化可以得到C5～C12的烷烃和烯烃的裂化汽油，B正确；石油裂解可得到乙烯、丙烯等短链烃，是重要的化工原料，C正确；裂化的目的就是提高汽油等轻质燃料的质量和产量，D正确。
2．(双选)有机反应和反应机理都符合一些规律。因此，可根据反应机理分成不同类型。下列各组中两个反应所属反应类型相同的是( )
A．光照甲烷和氯气的混合气体，混合气体颜色变浅；乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．乙烷在氧气中燃烧；乙烯在空气中燃烧
C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色；工业上用乙烯水化法制乙醇
D．用乙烯与氯化氢制取氯乙烷；用乙烷与氯气反应制取氯乙烷
解析:选B、C。A项前者是取代反应，后者是加成反应；B项二者均是氧化反应；C项前者是加成反应，后者发生的反应为CH2===CH2＋H2O eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) CH3CH2OH，也属于加成反应；D项前者是加成反应，后者是取代反应。
3．2020年，全球暴发新型冠状病毒肺炎疫情，手套成为防疫必需品。一种称为PE手套的一次性手套，其主要原料为乙烯，下列关于乙烯分子结构和性质的描述错误的是( )
A．乙烯的结构简式为CH2===CH2
B．乙烯是最简单的烯烃
C．乙烯分子中所有原子都在同一平面上
D．乙烯是无色透明固体，不易燃烧
解析:选D。乙烯是无色气体，易燃烧。
4．(2021·抚州高一检测)标准状况下，5.6 L CH4和C2H4的混合气体通入足量溴水中，溴水增重2.8 g(假设C2H4完全被吸收)，则乙烯占混合气体体积的( )
A．20% B．40% C．60% D．80%
解析:选B。乙烯具有双键，性质较活泼，能和溴水发生加成反应，甲烷较稳定，不和溴水反应，所以溴水增重的质量为乙烯的质量。乙烯的体积为V＝nVm＝ eq \f(m,M) Vm＝ eq \f(2.8 g,28 g·ml－1) ×22.4 L·ml－1＝2.24 L；乙烯占混合气体的体积为 eq \f(2.24 L,5.6 L) ×100%＝40%。
5.我们经常在电视或者现场看到，运动员在受伤时，队医都会往其受伤的部位喷一些雾状的东西，进行局部冷冻麻醉应急处理，尤其是踢足球时最常看到。这是一种化学有机物，名叫氯乙烷，俗称运动场上的“化学大夫”。氯乙烷(CH3—CH2Cl)(沸点为12.3 ℃)，关于氯乙烷的说法不正确的是( )
A．氯乙烷中含有一种官能团
B．氯乙烷只有一种结构
C．常温下为液态，易溶于水
D．由乙烯与氯化氢发生加成反应制备
解析:选C。氯乙烷只含有—Cl一种官能团；乙烷中的6个氢原子等效，故氯乙烷只有一种结构，氯乙烷沸点为12.3 ℃常温下为气态，不易溶于水；乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷。
补偿训练:
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．该有机物可能为乙烯的三氯代物，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加成反应得到
解析:选D。据球棍模型特别是球的大小可知该有机物可为C2HCl3，A正确；据碳的成键特点知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。
6．(2021·商丘高一检测)某单烯烃与H2发生加成反应后的产物结构简式是CH3CHCH3CHCH3C(CH3)3，则该单烯烃的结构可能有( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
解析:选B。单烯烃和氢气加成后，产物分子中原来形成双键的碳原子上至少有一个氢原子，将产物分子中符合条件的碳原子编号：，则1、2，2、3，2、4，3、5之间都可以形成碳碳双键，但1、2和2、4之间形成碳碳双键后得到的单烯烃结构相同，故原单烯烃共有3种可能的结构。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
7．(2021·湖州高一检测)某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，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。根据如图回答下列问题：
(1)写出A、B、C、D的结构简式：
A________，B________，C________， D________。
(2)写出②④两步反应的化学方程式，并注明反应类型：
②________________________________________________________________、
反应类型________。
④_______________________________________________________________、
反应类型________。
解析:据烃A的用途知A为乙烯，则B为CH3CH3，C为CH3CH2Cl，D为CH3CH2OH。反应②和④均能制得CH3CH2Cl，化学方程式分别为CH2===CH2＋HCl eq \(――→,\s\up7(催化剂)) CH3CH2Cl，CH3CH3＋Cl2 eq \(――→,\s\up7(光照)) CH3CH2Cl＋HCl。
答案：(1)CH2===CH2 CH3CH3
CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2)CH2===CH2＋HCl eq \(――→,\s\up7(催化剂)) CH3CH2Cl 加成反应
CH3CH3＋Cl2 eq \(――→,\s\up7(光照)) CH3CH2Cl＋HCl 取代反应
应用实践 共35分
一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
8．(双选)角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物，最初是从鲨鱼的肝脏中发现的，分子中含有多个双键，分子式为C30H50，具有生物氧化还原作用，从而增强机体的耐力与改善心脏功能，可用于癌症的防治，是一种无毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物质，下列叙述中正确是( )
A．角鲨烯能使酸性KMnO4溶液褪色
B．角鲨烯能与氢气发生加成反应
C．一个角鲨烯分子中最多含有4个碳碳双键
D．角鲨烯不易被氧化
解析:选A、B。角鲨烯含双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，故正确；角鲨烯含双键，能与氢气发生加成反应，故正确；由分子式可知，角鲨烯分子中含碳碳双键数目为 eq \f(30×2＋2－50,2) ＝6，故错误；角鲨烯中含双键，易被氧化，故错误。
9．(2021·哈尔滨高一检测) 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列与有机物的结构、性质有关的叙述错误的是( )
A．28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
B．常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA
C．乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
D．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
解析:选D。乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故28 g该混合气体中含有2 ml碳原子，A项正确；乙烯和丙烯的最简式均为CH2，可认为7.0 g乙烯和丙烯的混合物中含CH2的物质的量为0.5 ml，则所含氢原子数为NA，B项正确；乙烯含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，而甲烷只能在光照条件下与Br2发生取代反应，与溴的四氯化碳溶液不反应，C项正确；甲烷和Cl2的反应属于取代反应，而乙烯和Br2的反应属于加成反应，D项错误。
10．1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应，生成氯代烷，此氯代烷1 ml可与4 ml氯气发生完全取代反应，则该烃的结构简式为( )
A．CH2===CH2 B．CH3CH===CH2
C．CH3CH3 D．CH2===CHCH===CH2
解析:选A。1体积气态烃只与1体积氯气发生加成反应，说明该气态烃分子中含有1个碳碳双键，生成的1 ml氯代烷可与4 ml 氯气发生完全取代反应，说明该气态烃分子中含有4个氢原子。
11.(双选)有机物环丙叉环丙烷，由于其特殊的电导结构一直受到理论化学家的注意，环丙叉环丙烷的结构如图所示。有关它的说法中错误的是( )
A．其二氯代物有4种
B．它所有的原子均在同一平面上
C．其分子式为C6H8
D．它是环丙烷的同系物
解析:选B、D。该分子中有4个碳原子上分别有2个H原子，可表示为，先在1号碳上取代一个H原子，则取代第二个H原子时有4种可能，故其二氯代物有4种，A正确；该结构中含有饱和碳原子，由甲烷的正四面体结构可知，所有原子不可能都在同一平面上，B错误；由环丙叉环丙烷的结构式可知，其分子式为C6H8，C正确；该物质分子中有碳碳双键，故它不可能是环丙烷的同系物，D错误。
补偿训练:
柑橘是我们生活中喜爱的一种水果，柑橘，是橘、柑、橙、金柑、柚、枳等的总称。中国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，优良品种繁多，有4000多年的栽培历史。
从柑橘中炼制萜二烯，下列有关它的推测不正确的是( )
A．它能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．常温下可能为液态，难溶于水
C．分子式为C10H14
D．与过量的溴的四氯化碳溶液反应后产物为
解析:选C。分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；分子中碳原子数大于4，常温下可能为液态，难溶于水，B正确；分子式为C10H16，C错误；碳碳双键可以与溴发生加成反应，D正确。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
12．(2021·兰州高一检测)1，2­二溴乙烷(CH2BrCH2Br)在常温下是无色液体，密度比水大，沸点是131.4 ℃，熔点是9.79 ℃，不溶于水。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D中小试管装有液溴(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)A装置一个作用是可以检查实验进行时D中小试管里的导管是否发生堵塞。另一作用是_______________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)容器B中所装试剂为________溶液，容器E中NaOH溶液的作用是_________________________________________________________________。
(4)反应过程中应用冷水冷却装置D，如过度冷却(如用冰水)，其后果是____________________。
解析:(1)乙烯含有碳碳双键，和溴水发生加成反应得到1，2­二溴乙烷，反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。(2)通过观察实验装置可知，A装置除了可以检查实验进行时D中小试管里的导管是否发生堵塞，还有一个作用是安全瓶防止液体倒吸。(3)由于乙烯中含有SO2和CO2，会干扰后续的实验，所以b中盛氢氧化钠溶液除去乙烯中的CO2和SO2。由于溴易挥发，且溴是有毒的，所以d中氢氧化钠溶液的作用是吸收溴蒸气，防止污染空气。(4)反应过程中应用冷水冷却装置D，如过度冷却(如用冰水)，1，2­二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞。
答案：(1)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br
(2)安全瓶，可以防止倒吸 (3)NaOH 吸收溴蒸气
(4)1，2­二溴乙烷易凝结成固体而发生堵塞
迁移创新 共20分
非选择题(本题共1小题，共20分)
13．为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OH eq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(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是________(填化学式)。写出它与溴水反应的化学方程式________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)在验证过程中必须全部除去该杂质气体。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下列哪一种。
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
(4)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，其原理是__________________________________。
解析:(1)溴水具有氧化性，可以与除乙烯外的某些还原性气体发生氧化还原反应，也可以使溴水褪色。(2)在实验室制备乙烯的过程中，由于浓硫酸具有强氧化性，可能被还原成有刺激性气味的气体SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴水还原，反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。(3)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。(4)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。
答案：(1)不能 AC (2)SO2 SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
(3)B A C (4)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