2021学年第二章 烃第二节 烯烃 炔烃学案及答案
展开1.认识烯烃和炔烃。
2.掌握烯烃、炔烃的性质。
3.学习加成反应、氧化反应、还原反应。
一、烯烃、炔烃的物理性质
均为无色物质,难溶于水,随着碳原子增多,密度逐渐增加,沸点逐渐升高。
二、烯烃、炔烃的化学性质
(1)加成反应
(2)烯烃和炔烃的氧化反应
三、乙烯C2H4
四、乙炔C2H2
高锰酸钾氧化还原反应的应用
①用酸性高锰酸钾溶液氧化碳碳双键或碳碳三键,可以减短碳链。
②含“CH2=”的烯烃或含有“CH≡”的炔烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2、羟酸或酮,因此酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别含有“CH2=”的烯烃或含有“CH≡”的炔烃与烷烃,但不能用于除杂。
1.关于炔烃的描述正确的是( )
A.炔烃分子中所有碳原子都在同一直线上
B.分子中含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃
C.炔烃易发生加成反应,也易发生取代反应
D.炔烃不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】A.乙炔分子中四个原子共直线,2-丁炔分子中四个碳原子共直线;多碳原子的炔烃中碳原子不一定在一条直线上,如1-丁炔中的4个碳原子不在同一直线上,故A不符合题意;B.炔烃含有碳碳三键官能团,分子中含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃,符合炔烃的定义,故B符合题意;C.炔烃含有碳碳三键官能团,炔烃易发生加成反应,难发生取代反应,故C不符合题意;D.炔烃含有碳碳三键官能团,炔烃既能使溴水褪色,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D不符合题意;故答案为:B。
2.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是( )
【解析】A.食品袋中放入硅胶,是由于硅胶表面积大具有强的吸水性,能够吸收食品袋中的水分,防止食品受潮变质,不能防止食品氧化变质,A符合题意;B.节日焰火五彩缤纷,是由于不同金属的焰色反应不同造成的,利用的就是金属元素的焰色反应,B不符合题意;C.用热的纯碱溶液洗去油污,是由于纯碱是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,油脂能够与碱反应产生可溶性物质。温度升高,盐水解程度大,溶液碱性增强,去油污能力增强,C不符合题意;D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土保鲜水果,是由于高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够消耗水果产生的乙烯,从而具有保鲜水果的作用,D不符合题意;故答案为:A。
3.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.二环己烷()的二氯代物有6种结构(不考虑立体异构)
B.环己烯()可以发生加成反应、加聚反应、取代反应、氧化反应。
C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有8种(不考虑立体异构)
D.葡萄糖和果糖互为同系物
【解析】A.二环己烷()的二氯代物有7种结构,分别为6种和,共7种,故A不符合题意;B.环己烯()含有碳碳双键,故可以发生加成反应、加聚反应和氧化反应,与碳碳双键相邻碳原子上的氢容易被取代,故可以发生取代反应,故B符合题意;C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有9种,分别是HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOC(CH3)3、CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH2CH3、CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,故C不符合题意;D.葡萄糖和果糖分子式相同,互为同分异构体,故D不符合题意;故答案为:B
4.三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的杰出贡献而荣获2005年诺贝尔化学奖,烯烃复分解反应可示意如图:
+→催化剂+
下列化合物中,经过烯烃复分解反应可以生成的是( )
【解析】A.中两个碳碳双键断裂,右边新形成的环为六元环,且新环中双键位置符合要求,A符合题意;B.中两个碳碳双键断裂,右边新形成的环为五元环,B不符合题意;C.中两个碳碳双键断裂,右边新形成的环为六元环,但碳碳双键位置不符合要求,C不符合题意;D.中两个碳碳双键断裂,右边新形成的环为五元环,D不符合题意。故故答案为:A。
5.某烯烃A分子式为C8H16,A在一定条件下被氧化只生成一种物质B,B能与NaHCO3溶液反应生成CO2。已知:则符合上述条件的烃A的结构有(不考虑顺反异构)( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
【解析】烯烃AC8H16氧化后生成B,且B能与NaHCO3溶液反应生成CO2,因此B的结构中含有-CH=CH-,左右两边为对称结构;故可得A的结构简式为CH3CH2CH2CH=CHCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH=CHCH(CH3)2,共两种,A符合题意;故答案为:A
8.A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
已知:;+R-COOH
回答下列问题:
(1)A的名称是________,B中含氧官能团的名称是________。
(2)C的结构简式为________,D→E的反应类型为________。
(3)E→F的化学方程式为________。
(4)发生缩聚反应生成有机物的结构简式为________。
(5)B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应的共有________种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是________(写结构简式)。
(6)结合题给信息,以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸,设计合成路线(其他试剂任选)。________。合成路线流程图示例如下:A→反应条件反应试剂B……→反应条件反应试剂目标产物。
【答案】(1)丙烯;酯基
(2);取代反应或水解反应
(3)
(4)
(5)8;.
(6)CH2=CH2→催化剂,△HBrCH3CH2Br→NaCNCH3CH2CN→HClNaOHCH3CH2COOH
【解析】B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A为C3H6,A发生加成反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C结构简式为;A发生反应生成D,D发生水解反应生成E,E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式知,E结构简式为CH2=CHCH2OH、D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为,F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到,则G结构简式为;(1)通过以上分析知,A为丙烯,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,其含氧官能团名称是酯基;(2)C结构简式为,D发生水解反应或取代反应生成E,故反应类型为取代反应或水解反应;(3)E→F是CH2=CHCH2OH和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成,反应的化学方程式为;(4)发生缩聚反应产物结构简式为;(5)B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,说明含有碳碳双键和酯基、醛基,为甲酸酯,符合条件的同分异构体有HCOOCH=CHCH2CH3、HCOOCH2CH=CHCH3、HCOOCH2CH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CHCH3、HCOOCH=C(CH3)2、HCOOC(CH3)CH=CH2、HCOOCHC(CH3)=CH2、HCOOCH(CH2CH3)=CH2,所以符合条件的有8种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是;(6)CH2=CH2和HBr发生加成反应生成CH3CH2Br,CH3CH2Br和NaCN发生取代反应生成CH3CH2CN,CH3CH2CN在碱性条件下发生水解反应然后酸化得到CH3CH2COOH,所以其合成路线为CH2=CH2→催化剂,△HBrCH3CH2Br→NaCNCH3CH2CN→HClNaOHCH3CH2COOH。
1.实验室以乙醇为原料制备少量1,2-二溴乙烷的相关装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.用装置甲制取乙烯,加热混合液使温度缓慢上升至170°C
B.用装置乙净化乙烯,瓶中盛放的试剂可以是KMnO4酸性溶液
C.用装置丙制备1,2-二溴乙烷,冰水浴、液溴液面上加少量水等措施均可减少Br2的挥发
D.用装置丁净化尾气,可除去尾气中的Br2和未反应的乙烯气体
2.不能使溴水褪色的气体是( )
3.下列关于丙烯(CH3﹣CH═CH2)的说法中正确的( )
A.丙烯分子中有6个σ键,1个π键B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子属于极性分子D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
4.下列说法错误的是()
A.C4H8分子中可能存在碳碳双键
B.C3H6分子可能是链状也可能是环状
C.C3H6O分子内一定存在碳碳双键
D.汽油添加CH3OC(CH3)3,可生产无铅汽油。该分子中原子间必存在的连接方式
5.一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一、其中涉及到的一个反应为:
下列说法中正确的是( )
A.该反应的原子利用率为100%B.化合物M的一氯代物有4种
C.化合物N中的17个碳原子一定共平面D.化合物P能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
6.如图是实验室制取乙炔的装置,关于该实验的叙述错误的是( )
A.该装置的优点是可以控制反应的随时发生和停止
B.利用CuSO4溶液可以除去乙炔中的杂质气体
C.为了减缓反应速率,可用饱和食盐水代替水
D.为了得到干燥纯净的乙炔气体可以用向下排空气法收集
7.某烷烃的结构简式如图所示,则下列说法错误的是( )
A.其一氯代物有3种B.该烷烃可由4种单烯烃催化加氢得到
C.该烷烃可由1种炔烃催化加氢得到D.该烷烃最多可有6个碳原子共面
8.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。有关柠檬烯的分析正确的是( )
A.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
B.它和丁基苯()互为同分异构体
C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D.它的一氯代物有6种
9.下列物质或反应的生成物为纯净物的是( )
A.1,3-丁二烯与等物质的量的溴发生反应B.CH4和Cl2光照发生取代反应
C.乙烯和氯化氢加成D.乙醇汽油
10.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A.光照甲烷与氯气的混合气体;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热;乙烯使溴水褪色
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇
11.实验室制乙烯并验证其性质,请回答下列问题:
(1)写出以乙醇为原料制取乙烯的化学方程式________。
(2)某同学欲使用如图1所示装置制取乙烯,请改正其中的错误:________。
(3)实验过程中发现烧瓶中出现黑色固体,这会导致生成的乙烯中含有杂质气体。用如图2所示装置验证乙烯的化学性质(尾气处理装置已略去),请将虚线框中的装置补充完整并标出所盛试剂。
(4)有些同学提出以溴乙烷为原料制取乙烯,该反应的化学方程式为________。若以溴乙烷为原料,图2中虚线框内的装置________(填“能”或“不能”)省略,请说明理由________。
12.某化学兴趣小组用如图1所示装置进行探究实验,以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性.当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色.
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式________.
(2)甲同学认为:考虑到该混合液体反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是________.
a.乙烯与溴水易发生取代反应b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后试管中另一实验现象后,证明反应中有乙烯生成,请简述这种这一实验现象________.
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加图2装置以除去乙醇蒸气和SO2,则A中的试剂是________,B中的试剂为________.
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】A.用装置甲进行制取乙烯时,应该迅速加热快速升温到170℃,故A不符合题意
B.用高锰酸钾净化时,主要除去乙醇,但是高锰酸钾会与乙烯反应,故B不符合题意
C.制备1,2-二溴乙烷时冰水浴以及溴上加水可以减缓溴的挥发,故C符合题意
D.此装置可以除去溴吗,但是不能除去乙烯,故D不符合题意故答案为:C
2.【答案】C
【解析】A.硫化氢与溴水发生反应生成溴化氢和硫沉淀,A项不符合题意;B.氨气可以与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,B项不符合题意;C.乙烷为饱和烃,与溴水不反应,不能使溴水褪色,C项符合题意;D.乙炔含有碳碳三键,可与溴水发生加成反应使溴水褪色,D项不符合题意;故答案为:C
【分析】溴水具有氧化性,可以使溴水褪色,因此具有还原性或者是具有不饱和双键或三键,硫化氢和氨气具有还原性,乙炔具有不饱和三键,故可以褪色,乙烷不能使溴水褪色
3.【答案】C
【解析】A.C-C、C-H键均为σ键,C=C中一个σ键,一个π键,则丙烯分子有8个σ键,1个π键,故A不符合题意;B.甲基中的C原子为sp3杂化,C=C中的C原子为sp2杂化,则丙烯分子中1个碳原子是sp3杂化,2个碳原子是sp2杂化,故B不符合题意;C.丙烯分子的结构不对称,电荷分布不均,属于极性分子,故C符合题意;D.由C=C双键为平面结构、甲基为四面体结构可知,丙烯分子中2个碳原子在同一直线,故D不符合题意;故答案为:C。
4.【答案】C
【解析】A.C4H8分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能存在碳碳双键,故A不符合题意;B.C3H6分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能是含有碳碳双键的链状结构,也可能是含有一个环的环状结构,故B不符合题意;C.C3H6O分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能含有碳碳双键,也可能含有一个环或碳氧双键,故C符合题意;D.根据碳的四价键结构、氧的二价键架构,可知在CH3OC(CH3)3分子中必然存在的连接形式,故D不符合题意;故答案为:C。
5.【答案】B
【解析】A.该反应是先进行加成反应,再进行水解反应得到的有机物,通过观察,产物中无Br原子,故原子利用率达不到100%,A不符合题意;B.如图()化合物M分子中有4种环境的氢原子,则其一氯代物有4种,B符合题意;C.化合物N中有亚甲基和甲基,17个碳原子一定不共平面,C不符合题意;D.化合物P中有碳碳三键,可使酸性KMnO4溶液褪色,也能使溴水褪色,D不符合题意;故答案为:B。
6.【答案】D
【解析】A.通过提升或降低A管的高度,可以让B管中的电石与水接触或脱离,从而控制反应的发生和停止,A不符合题意;B.利用CuSO4溶液可以除去乙炔中的杂质气体H2S,B不符合题意;C.用饱和食盐水代替水,可以使电石与水的反应变得缓和,C不符合题意;D.用向下排空气法收集气体,气体中会混有空气,不能得到干燥纯净的乙炔气体,D符合题意;故答案为:D。
7.【答案】B
【解析】A.分子为对称结构,其分子中有3种不同的氢原子,所以其一氯代物有3种,A不符合题意;B.该烷烃可由3种单烯烃催化加氢得到,B符合题意;C.该烷烃只能由炔烃(CH3)2CHC≡CCH(CH3)2催化加氢得到,C不符合题意;D.该烷烃去掉2个甲基,余下主链中的6个碳原子,每3个碳原子可能共面,两个面可能重合,所以最多可有6个碳原子共面,D不符合题意;故答案为:B。
8.【答案】A
【解析】A.含C=C,能发生加成、氧化,含H原子,能在一定条件下发生取代,则一定条件下,它可以分别发生加成、取代和氧化反应,A符合题意;B.丁基苯的分子式为C10H14,柠檬烯的分子式为C10H16,二者分子式不同,不互为同分异构体,B不符合题意;C.环状结构中含饱和碳原子,为四面体结构,分子中所有碳原子不可能在同一个平面内,C不符合题意;D.该物质结构不对称,共有8种位置的H原子,则它的一氯代物有8种,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A.含C=C,能发生加成、氧化,含H原子,能在一定条件下发生取代;B.环状结构中含饱和碳原子,为四面体结构;C.丁基苯的分子式为C10H14,柠檬烯的分子式为C10H16;D.该物质结构不对称,共有8种位置的H原子。
9.【答案】C
【解析】A.1,3-丁二烯与等物质的量的溴发生反应,可能发生1,2加成,可能发生1,4加成,所以产物为混合物,A不符合题意;B.CH4和Cl2光照发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢等,B不符合题意;C.乙烯和氯化氢加成,产物只有氯乙烷一种,C符合题意;D.乙醇汽油为乙醇与汽油的混合物,汽油本身也是混合物,D不符合题意;故答案为:C。
10.【答案】C
【解析】A.光照甲烷与氯气的混合气体,生成氯代甲烷,发生取代反应;乙烯分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应,A不符合题意;B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,发生加成反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷,发生加成反应,B不符合题意;C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热,发生取代反应,生成硝基苯;乙烯使溴水褪色,发生加成反应,生成1,2—二溴乙烷,C符合题意;D.在苯中滴入溴水,溴水褪色,发生萃取作用;乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇,发生加成反应,D不符合题意;故答案为:C。
11.【答案】(1)CH3CH2OH→△浓硫酸CH2=CH2+H2O
(2)未加温度计
(3)
(4)CH3CH2Br→NaOH的醇溶液,加热CH2=CH2+HBr;不能;生成的乙烯会带走醇溶液的醇,故检验乙烯前要除去醇
【解析】(1)CH3CH2OH→△浓硫酸CH2=CH2+H2O
(2)未加温度计,乙醇的消去反应要控制温度在170摄氏度,否则会发生副反应
(3)装置的作用是除去乙烯当中的乙醇的,故试剂为水,接导管为长进短出
(4)CH3CH2Br→NaOH的醇溶液,加热CH2=CH2+HBr;不能省略,生成的乙烯会带走醇溶液的醇,故检验乙烯前要除去醇
12.【答案】(1)CH3CH2OH→170∘C浓硫酸H2O+CH2=CH2↑
(2)bc
(3)观察到试管内液体分层,下层为油状液体;若发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强,pH变小,若发生加成反应,水溶液PH将增大
(4)氢氧化钠溶液;品红溶液
【解析】解:(1)在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下,乙醇发生消去反应生成乙烯,反应方程式为:CH3CH2OH→170∘C浓硫酸H2O+CH2=CH2↑,
故答案为:CH3CH2OH→170∘C浓硫酸H2O+CH2=CH2↑;(2)浓H2SO4具有强氧化性,将乙醇氧化成碳,自身被还原生成二氧化硫,C+2H2SO4△__CO2↑+2SO2↑+2H2O,SO2具有还原性,可以与Br2发生氧化还原反应生成硫酸和氢硫酸而使溴褪色,反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,所以bc正确,故选:bc;(3)溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应,方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,1,2﹣二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质;根据取代反应的原理,如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强,pH变小,溴水成酸性,1,2﹣二溴乙烷为中性,若发生加成反应,水溶液PH将增大,故答案为:观察到试管内液体分层,下层为油状液体;若发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强,pH变小,若发生加成反应,水溶液PH将增大;(4)二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐,为防止二氧化硫干扰乙烯的检验,可以用氢氧化钠溶液除去二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液检验二氧化硫,实验时要先吸收二氧化硫,再检验二氧化硫是否被除尽,则A中的试剂是NaOH溶液,B中液体是品红溶液,
故答案为:NaOH溶液;品红溶液 .选项
现象或事实
化学解释
A
食品袋中放入硅胶
防止食品氧化变质
B
节日焰火五彩缤纷
金属元素的焰色反应
C
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3溶于水显碱性
D
用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土保鲜水果
乙烯被酸性高锰酸钾氧化
人教版 (2019)选择性必修3第二节 烯烃 炔烃学案: 这是一份人教版 (2019)选择性必修3第二节 烯烃 炔烃学案,共12页。
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