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    高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料精品一课一练

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    这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料精品一课一练,文件包含高中化学新版必修二第08讲乙烯和有机高分子材料教师提升版docx、高中化学新版必修二第08讲乙烯和有机高分子材料学生提升版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共79页, 欢迎下载使用。

    8 乙烯与有机高分子材料
    【知识导图】

    【重难点精讲】
    一、乙烯
    (一)乙烯的组成和结构
    1、乙烯的组成
    乙烯的分子式为C2H4。比较C2H4与C2H6(乙烷)可知,乙烯分子比碳原子数相同的乙烷分子少两个氢原子,我们可以这样理解:

    即乙烯分子中碳碳之间为双键,乙烷分子中碳原子是“饱和”的,乙烯分子中碳原子是“不饱和”的。
    乙烯的电子式为。
    2、乙烯的结构

    分子式
    电子式
    结构式
    结构简式
    分子模型
    球棍模型
    比例模型
    C2H4






    注:其分子中的2个碳原子和4个氢原子都处在同一平面上,它们彼此之间的键角为120°,空间结构为。
    (二)乙烯的性质
      1、乙烯的物理性质
    乙烯是无色、稍有气味的气体,标准状况下的密度为1.25g·L-1(略小于空气的密度),难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。
    2、乙烯的化学性质
    与只含碳碳单键的烷烃相比,乙烯分子中因碳碳双键的存在而表现出较活泼的化学性质。
    实验探究:
    装置:

    实验步骤与现象:
    实验步骤
    实验现象
    将气体通入酸性高锰酸钾溶液中
    溶液褪色
    将气体通入溴的四氯化碳溶液中
    溶液褪色
    用排水法收集气体验纯后,点燃
    火焰明亮,伴有黑烟
    结论一:石蜡油分解产生了能使高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物,由此可知产物中含有与烷烃性质(烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色)不同的烃。
    结论二:研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物。
    注:a.碎瓷片起催化作用。b.高锰酸钾溶液中常加入少量的稀硫酸,以增强其氧化性。c.酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液的量不宜太多,浓度也不宜太大,因为实验中乙烯量不大。d.酸性高锰酸钾、溴的四氯化碳溶液能检验乙烯等不饱和烃。
    (1)氧化反应

    ①乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化
    乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的实质是乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化。
    注:利用乙烯被酸性高锰酸钾氧化的反应可用于鉴别甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中的乙烯,原因是发生反应的化学方程式为:5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO410CO2↑+6K2SO4+12MnSO4+28H2O,氧化后产物中有CO2,仍混在甲烷中,达不到除杂的目的。
    ②乙烯的燃烧
    乙烯在空气中燃烧,火焰明亮并伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。
    C2H4 + 3O2  2CO2 +2H2O
    注:a.产生黑烟是由于乙烯分子中含碳量比较高,燃烧时有一部分碳并没有完全被氧化,碳粒本身被烧成炽热的状态,所以乙烯的火焰很明亮,没有被氧化的碳呈游离态以黑烟的形式冒出。
    b.乙烯属于易燃易爆的气体(爆炸极限为2.7%~36%),在点燃乙烯之前一定要先检验乙烯的纯度。
    (2)加成反应
    ①定义
    加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
    注:加成反应和取代反应是最重要的两大有机反应类型,二者有本质的区别。取代反应的特点是有进有出,类似置换;加成反应的特点是有进无出,类似化合。取代反应是烷烃的特征反应,断裂的是C-H键;加成反应是不饱和烃的特征反应,是不饱和键中的不稳定键断裂。
    ②乙烯能发生加成反应
    乙烯能使溴的CCl4溶液的红棕色很快褪去,也能使溴水的橙色很快褪去,生成无色的1,2—二溴乙烷。反应的方程式如下:
      
    该反应的原理是乙烯分子中碳碳双键中的一个键易于断裂,断开之后每个碳原子就有一个未成对的电子,而Br2分子中Br-Br键断开后形成两个带一个未成对电子的溴原子,两个溴原子分别与两个碳原子结合形成共价键。此反应的过程可表示为:

      乙烯还能跟氢气、卤化氢、水以及氯气等在适宜条件下起加成反应。
      
    注:1.乙烯加成反应小结:
      
    2.有关乙烯的注意事项:
    a.乙烯分子中的单键可以转动,碳碳双键不能转动,所以碳碳双键上的原子始终在一个平面上。
      b.当乙烯与Br2反应时,一般用溴水或溴的四氯化碳溶液(甲烷需要在光照条件下与溴蒸气反应)。
      c.利用乙烯能使溴水褪色而甲烷(或烷烃)不能使溴水褪色,既可以区别乙烯和甲烷(或烷烃),也可以除去甲烷(或烷烃)中混有的少量乙烯以提纯甲烷(或烷烃)。
      d.为制得纯净的氯乙烷,应用乙烯与HCl的加成反应而不宜用乙烷与Cl2的取代反应。因为乙烯与HCl的加成产物只有一种,而乙烷与Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物。
      e.通常条件下,烯烃一般不和水反应(可用排水法收集乙烯),但在一定条件下烯烃可以和水反应生成醇(工业上采用水化法制乙醇的原理)。
    f.乙烯(或烯烃)发生加成反应后,空间结构发生了变化。
    g.乙烯之间的相互加成可以得到聚乙烯,反应方程式为。
    (三)乙烯的用途
    (1)重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等有机溶剂。
    (2)在农业生产中用作植物生长调节剂和果实催熟剂。
    (3)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
    (四)乙烯的实验室制法
    1、药品:乙醇、浓硫酸
    2、反应原理:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
    3、装置:液—液加热,如图:

    4、收集方法:排水集气法 
    注意:(1)浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂。
    (2)温度计的位置:插入反应液中但不能触及烧瓶底部,目的在于控制反应液的温度在170℃,避免发生副反应. 
    (3)加入碎瓷片是为了防止液体暴沸。
    (4)点燃乙烯前要验纯。
    (5)反应液变黑是因浓硫酸使乙醇脱水碳化,碳把硫酸还原为SO2 ,故乙烯中混有SO2 。
    C + 2H2SO4(浓)== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
    二、烃
    1.烃的概念
    仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
    2.烃的分类
    依据:烃分子中碳原子间成键方式的不同及碳骨架的不同

    3.常见烃分子结构及性质比较
    类别
    链状烷烃
    链状单烯烃
    链状单炔烃
    代表物
    CH4
    CH2 = CH2
    CH三CH
    通式
    CnH2n+2(n≥1)
    CnH2n(n≥2)
    CnH2n-2(n≥2)
    结构特点


    含碳碳双键

    含碳碳三键
    化学性质
    取代反应
    光照卤代


    加成反应

    与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应
    氧化反应
    燃烧火焰较明亮
    燃烧火焰明亮,伴有黑烟
    燃烧火焰明亮,伴有浓烈黑烟
    与KMnO4溶液不反应
    使KMnO4溶液褪色
    使KMnO4溶液褪色
    加聚反应

    能发生
    能发生
    鉴别
    KMnO4溶液和溴水均不褪色
    KMnO4溶液和溴水均褪色
    注意:对烃分类时要抓住烃中碳原子的价键特点和碳骨架的形状,结合各类烃的有关概念即能正确分类。
    4、芳香族化合物与苯
    (1)芳香族化合物:分子中含有苯环的有机物。
    (2)苯的组成与结构
    分子式
    结构式
    结构简式
    空间形状
    C6H6


    平面正六边形
    其中,苯环中的碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。
    (3)苯的用途:苯是一种重要的有机化工原料和有机溶剂,广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。
    三、有机高分子材料
    1.有机高分子材料的分类
    根据来源不同可将有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。
    (1)天然有机高分子材料:如棉花、羊毛、天然橡胶等。
    (2)合成有机高分子材料:如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
    2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维
    (1)塑料
    ①成分
    主要成分
    合成树脂
    添加剂
    增塑剂提高塑性
    防老剂防止塑料老化
    着色剂使塑料着色
    ②主要性能
    塑料具有强度在、密度小、耐腐蚀,易加工等优良的性能。
    ③常用塑料用途
    名称
    用途
    聚乙烯
    制成薄膜、用于食品、药物的包装材料
    聚氯乙烯
    制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料
    聚苯乙烯
    制成泡沫塑料、日常用品、绝缘材料
    聚四氟乙烯
    制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
    聚丙烯
    制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
    有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)
    制成飞机和汽车的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等
    脲醛塑料(电玉)
    制电器开关,插座及日常用品等
    (2)橡胶
    ①天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,结构简式。
    ②橡胶的结构

    注:硫化橡胶:工业上用硫与橡胶作用进行硫化,使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构,从而提高强度、韧性和化学稳定性。
    ③常见合成橡胶有丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,还有氟橡胶、硅橡胶等特种橡胶。其中氟橡胶、硅橡胶又称为特种橡胶,氟橡胶耐热和耐酸、碱腐蚀;硅橡胶耐高温和严寒。
    ④主要用途:制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。特种橡胶在航空、航天和国防等尖端技术领域中发挥着重要作用。
    (3)纤维
    ①分类:纤维可以分为天然纤维和化学纤维
    A.天然纤维:棉花、羊毛 、 蚕丝和麻等
    B.化学纤维:又可分为再生纤维和合成纤维,再生纤维是将农林产品中的纤维素、蛋白质等加工处理制成的,如黏胶纤维、大豆蛋白纤维;合成纤维是以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制成,如“六大纶”:聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶、芳纶)等。
    ②合成纤维性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
    ③主要用途:制衣料、绳索、渔网、工业用滤布,飞机、船舶的结构材料等,广泛应用于工农业领域。
    注意:(1)有机高分子材料中,塑料都是合成的,橡胶与纤维都既有天然的也有人工合成的。
    (2)以煤、石油和天然气为原料制成的三大合成材料,可用于生产和生活的各个领域。
    (3)高分子材料均为混合物,其聚合度无定值;通过聚合反应可利用小分子物质合成有机高分子材料。
    四.合成有机高分子材料的反应
    (一)加聚反应
    1. 概念:不饱和单体间通过加成反应相互结合生成高分子化合物的反应。
    2. 特征:①没有小分子的副产物生成;②所生成的高分子的式量是单体的整数倍;③高分子与单体具有相同的元素质量组成;④通过共价键结合,具有特定的结构,因此化学组成并不复杂。
    3. 单体的结构条件:含有双键、三键或环状结构的低分子在一定条件下可发生加聚反应, 单体中常含有“C=C”“C≡C”“”等结构。
    4. 加聚产物结构简式的书写:将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。由于加聚产物的端基不确定,通常用“-”表示。
    ①含一个碳碳双键的单体聚合物的写法:断开双键,键分两端,添上括号,n在后面。
    ②含“C=C—C=C”的单体聚合物的写法:双变单,单变双,括住两头,n在后面。
    ③含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法:双键打开,彼此相连,括住两头,n在后面。
    (二)缩聚反应
    1. 概念:单体分子间脱去小分子而相互结合生成高分子化合物的反应。
    2. 特征:①反应中总是伴有小分子(如H2O、HCl、NH3)副产物的生成;②单体和聚合物的组成不同;③单体不一定含有不饱和键,但必须含有两个或两个以上的反应基团(如:-OH、-COOH、-NH2、-X等)。
    3. 缩聚产物结构简式及缩聚反应方程式的书写:
    ①缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式的书写要在括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。如:

    ②单体的物质的量与缩聚物的结构式中的小角标要一致。
    ③小分子的物质的量的确定:一般由一种单体进行缩聚时生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行缩聚时生成小分子的物质的量为(2n-1)。
    五、由聚合物推单体的方法
    1.加聚物

    【规律方法】(1)①由加聚高聚物推单体是聚合反应的逆过程,方法是:高聚物链节半键还原→双键重现→正推验证。
    ②在上述过程中,若半键还原无法形成完整双键,可考虑再断裂单键构成完整双键(不是一种单体)或断裂双键构成完整双键(二烯烃)。
    例如:①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
    如: ,其单体是。
    ②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。
    如:的单体为和两种。
    ③凡链节主键中只有碳原子,并存在结构的高聚物,其规律是:“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合即单双键互换。
    如:的单体是:
    ,的单体是:
    和。
    (2)缩聚物

    【规律方法】由缩聚高聚物的类型找单体
    ①凡链节为结构的高聚物,其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢,在羰基碳上加羟基,即得高聚物单体。如:的单体为:。
    ②凡链节中间(不在端上)含有肽键的高聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称性结构的,其单体必为两种:在亚氨基上加氢,羰基碳上加羟基即得高聚物单体。
    如:的单体为:和。
    ③凡链节中间(不在端上)含有(酯基)结构的高聚物,其合成单体必为两种,从中间断开,羰基端加羟基,氧原子上加氢原子即得高聚物单体。
    如:单体为:和。
    ④高聚物其链节中的来自于甲醛,故合成单体为和。
    【技巧点拨】1.对于缩聚物结构简式的写法可有两种,例如聚己二酸己二酯可写为:(在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团),或者是写为。
    2.由一种单体进行缩聚反应时,生成小分子物质的量应为n;由两种单体进行缩聚反应时,生成小分子物质的量应为2n。
    例如:

    【特别提醒】找单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,然后运用逆向思维反推单体,找准分离处,聚合时的结合点必为分离处,同时进行单体判断时,不要被书写方式迷惑,要注意单键可以旋转。

    随堂练习:
    1.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志,这是由于乙烯在石油化工生产中具有广泛的用途。下列关于乙烯用途的叙述正确的是(  )
    A.乙烯与氯气发生加成反应制备氯乙烷
    B.乙烯与水发生加成反应制备乙醇
    C.乙烯与溴水发生加成反应制备一溴乙烷
    D.乙烯与氯化氢发生加成反应制备1,2-二氯乙烷
    【答案】B
    【解析】A.工业用乙烯和氯化氢制备氯乙烷,氯气与乙烯发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,故A错误;B.乙烯中含有双键,可以与水发生加成反应生成乙醇,故B正确;C.乙烯中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故C错误;D.乙烯中含有双键,可以和氯化氢发生加成反应得到氯乙烷,不会得到1,2-二氯乙烷,故D错误;故选B。
    2.如下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.该有机物可能的分子式为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
    【答案】D
    【解析】按半径规律,最小的球代表氢原子,处于第一周期、共用一对电子对,因为有机物分子中一定含有C原子,通常要共用四对电子对,则与H共价的大小中等的球(白球)是碳原子、碳原子处于第二周期、最大的球,与碳原子以共价键结合,处于第三周期,据题意,推测其为氯,据此回答;
    A.由上分析知,该有机物可能的分子式为C2HCl3,A正确;B. 结合模型示意图和分子式为C2HCl3,可知分子有一个不饱和度,是一种结构类似烯烃的物质,该有机物的分子中一定有,B正确;C. 该有机物分子中存在碳碳双键,类似乙烯的结构,所以分子中的所有原子在同一平面上,C正确;D、乙烯和氯化氢加成得到C2H5Cl,D错误;答案选D。
    3.下述关于烃的说法中,正确的是
    A.烃是指仅含有碳和氢两种元素的有机物
    B.烃是指分子里含碳元素的化合物
    C.烃是指燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物
    D.烃是指含有碳和氢元素的化合物
    【答案】A
    【解析】A.烃是指仅由碳、氢两种元素组成的化合物,故A正确;B.烃是指仅由碳、氢两种元素组成的化合物,分子中含碳的物质不一定是烃,二氧化碳属于非金属氧化物,故B错误;C.烃的含氧衍生物燃烧后也生成二氧化碳和水,如乙醇等,不属于烃类,故C错误;D.烃是指仅由碳、氢两种元素组成的化合物,烃的衍生物中除含有碳、氢外,还有氧元素,不属于烃类,故D错误;故选:A。
    4.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是(  )
    A.乙烯分子里碳氢个数比为1:2
    B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等
    C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴
    D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
    【答案】C
    【解析】A.碳氢原子个数比为1:2,是对乙烯的组成分析,而不是证明碳碳双键存在的事实,A错误;B.根据生成的CO2和水的物质的量相等,只能推断出碳、氢原子个数比为1:2, B错误;C.加成反应是不饱和烃的特征性质,1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C正确;D.能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征,并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键,D错误;答案选C。
    5.下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是(  )
    A.有机高分子化合物称为聚合物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的
    B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构是若干链节的重复
    C.对于一种高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
    D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
    【答案】C
    【解析】A有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类,.小分子反应物也就是单体通过聚合反应得到高分子化合物,因此有机高分子化合物称为聚合物,A正确;B.单体的分子之间通过加聚反应或缩聚反应得到有机高分子化合物,官能团的性质决定了高分子化合物的结构是若干链节的重复,B正确;C. 对于高分子化合物来说,它们的结构均是由若干个链节组成的,但聚合度n不是确定值,通常其相对分子质量是一个大致范围,C错误;D. 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,天然高分子化合物如蛋白质、淀粉、纤维素等,而聚乙烯、聚氯乙烯等属于合成高分子材料,D正确;答案选C。
    6.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述中不正确的是( )

    A.聚丙烯的链节是—CH2—CH2—CH2—
    B.装置乙的试管中可收集到芳香烃
    C.装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃
    D.最后收集的气体可作燃料
    【答案】A
    【解析】A.聚丙烯的链节是—CH2­—CH(CH3)—,A错误;B.高温加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,苯和甲苯的沸点较高,装置乙的试管中可以收集到芳香烃,B正确;C.烯烃可以和溴单质反应生成溴代烃,C正确;D.最后收集的气体是H2和甲烷,可作燃料,D正确;答案选A。
    7.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构简式如图,它属于( )

    A.烃 B.无机物
    C.有机化合物 D.烷烃
    【答案】C
    【解析】根据化合物的结构简式可知,该化合物是有机物,烃中只有碳和氢两种元素,该化合物中除了碳、氢元素外,还含有硫元素,所以不属于烃;
    答案选C。
    8.下列物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
    A.甲烷 B.苯 C.乙烯 D.乙烷
    【答案】C
    【解析】A. 甲烷与高锰酸钾溶液不反应,不能使其褪色,A项错误;B. 苯与高锰酸钾混合会发生分层,但不能使高锰酸钾溶液褪色,不符合题意,B项错误;C. 乙烯容易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,C项正确;D. 乙烷与高锰酸钾溶液不反应,不能使其褪色,D项错误;答案选C。
    9.下列物质属于合成高分子材料的是
    A.水泥 B.食品保鲜膜 C.钛合金 D.陶瓷
    【答案】B
    【解析】水泥和陶瓷是硅酸盐材料,钛合金属于合金,均不是高分子材料。食品保鲜膜往往是聚乙烯,由乙烯聚合得到,属于合成高分子材料,B符合题意。
    答案选B。
    10.乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。下列说法正确的是( )

    A.正四面体烷的分子式为C4H4,其二氯代物有两种
    B.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
    C.苯为平面六边形结构,分子中存在C—C和C==C,能使酸性KMnO4溶液褪色
    D.环辛四烯跟苯的结构很像,不能使溴水褪色
    【答案】B
    【解析】A.正四面体烷的分子中的4个氢原子完全是相同的,其二氯代物只有1种,A不正确;B.乙炔和乙烯基乙炔的最简式都是相同的,都是CH,所以B正确;C.苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键,C不正确;D.环辛四烯中含有碳碳双键,和溴水发生加成反应,D不正确。答案选B。
    11.常温下,甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18,下列关于这四种气态烃的推断正确的是(  )
    A.四种气态烃中至少有两种互为同分异构体
    B.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙
    C.丙分子中所有原子均在同一平面上
    D.乙和丁属于同系物
    【答案】C
    【解析】碳原子中含有6个电子,所以甲、乙、丙、丁中最多含有2个C,常见的N(C)≤2烃有:甲烷、乙烷、乙烯、乙炔,根据四种物质含有的电子数可知,甲为甲烷,乙为乙炔,丙为乙烯,丁为乙烷;A.电子数不同的烃肯定不是相同的分子式,四种气态烃中不可能存在同分异构体,故A错误;B.乙炔和乙烯均含有不饱和键,都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别二者,故B错误;C.丙为乙烯,乙烯分子中所有原子均在同一平面上,故C正确;D.乙为乙炔,丁为乙烷,乙炔和乙烷不是同系物,故D错误;故答案为C。
    12.下列物质不可能是乙烯加成产物的是 ( )
    A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
    【答案】B
    【解析】A. CH3CH3可以看成乙烯与氢气加成的产物,A不合题意;B. CH3CHCl2与氯气加成,两个氯原子不可能加到同一个碳原子上,B符合题意;C. CH3CH2OH可以看成乙烯与水加成的产物,C不合题意;D. CH3CH2Br可以看成乙烯与溴化氢加成的产物,D不合题意。故选B。
    13.下列反应中,属于加成反应的是(  )
    A.CH2=CH—CH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl
    B.CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
    C.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
    D.+HO—NO2+H2O
    【答案】C
    【解析】A.反应CH2=CH—CH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl为取代反应,故A不符合题意;B.反应CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O为取代反应,故B不符合题意;C.反应CH2=CH2+H2OCH3CH2OH为加成反应,故C符合题意;D.反应+HO—NO2+H2O为取代反应,故D不符合题意;故答案为C。
    14.下列有机物分子中碳原子可能不在同一平面上的是(  )
    A.
    B.
    C.CH3-CH=CH-CH3
    D.CH2=CH-CH3
    【答案】B
    【解析】A. ,根据苯环12个原子在同一平面得出7个碳原子在同一平面,故A不符合题意;B. ,乙苯中乙基第1个连苯的碳原子一定在同一平面,第2个碳原子可能在,可能不在,故B符合题意;C. CH3—CH=CH—CH3,类比乙烯的结构,两个甲基取代乙烯中左右的一个氢原子,因此所有碳原子在同一平面上,故C不符合题意;D. CH2=CH—CH3,类比乙烯的结构,甲基取代乙烯中的一个氢原子,因此所有碳原子在同一平面上,故D不符合题意。综上所述,答案为B。
    15.工业上以煤、石油和天然气为原料,生产三大合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维。下列有关说法错误的是(  )
    A.塑料、合成橡胶和合成纤维属于合成高分子化合物
    B.淀粉、纤维素、葡萄糖等都属于天然高分子化合物
    C.石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料
    D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
    【答案】B
    【解析】高分子材料可分为天然高分子材料(如淀粉、纤维素)和合成高分子材料(如塑料、合成橡胶和合成纤维)两大类,葡萄糖不属于高分子化合物。
    A. 塑料、合成橡胶和合成纤维属于合成高分子化合物,A选项正确;B. 葡萄糖等不属于高分子化合物,B选项错误;C. 石油裂解可得到乙烯、丙烯等生产合成材料的基本原料,C选项正确;D. 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,D选项正确;B选项符合题意;答案选B。
    16.有4种有机物:①②③④,其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为( )
    A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
    【答案】D
    【解析】根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知主链上碳原子为不饱和碳原子,根据碳的4个价键规则可作如下的断键处理 ( 断键处用虚线表示 )  ,断键后两半键闭合可得由高聚物的单体为CH3-CH=CH-CN、ClCH=CH2 和,故选D。
    17.下列有关说法正确的是
    A.苯能与溴发生取代反应,不能用苯萃取溴水中的溴
    B.甲烷和苯都属于烃,都不存在同分异构体
    C.甲烷和乙烯可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别
    D.丙烯和苯分子中的所有原子都在同一平面内
    【答案】C
    【解析】A.在催化剂存在的条件下,苯能与液溴发生取代反应,但苯与溴水不能反应,能将溴水中的溴萃取出来,是常用的萃取剂,故A错误;B.同分异构体是分子式相同,结构不同的有机物互称同分异构体,甲烷不存在同分异构体,但苯存在同分异构体,如2,4,-己二炔等,故B错误;C.乙烯分子中含有碳碳双键,能使溴水、高锰酸钾溶液褪色,而甲烷则不能,所以用溴水、酸性高锰酸钾溶液都能鉴别甲烷和乙烯,故C正确;D.苯的结构是平面正六边形,苯分子中的所有原子都在同一平面内,丙烯分子中甲基上的氢原子与其他的原子不可能都在同一平面内,故D错误;答案选C。
    18.下列关于加聚反应的叙述不正确的是(  )
    A.加聚反应产物只有一种
    B.能发生加聚反应的物质必须含有不饱和键
    C.聚合物链节的化学组成和单体的化学组成相同,但结构不同
    D.聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍,属于纯净物
    【答案】D
    【解析】A、加聚反应为含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的过程,产物只有一种,故A正确;B、能发生加聚反应的物质必须含有不饱和键,可以是碳碳不饱和键,也可以是碳氧不饱和键,故B正确;C、加聚反应为含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的过程,聚合物链节的化学组成和单体的化学组成相同,但结构不同,故C正确;D、加聚反应为含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的过程,其产物为混合物,故D错误;
    故选D。
    19.鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是 ( )
    A.通氢气,观察体积变化 B.通入溴水中,观察溴水是否褪色
    C.点燃,检验燃烧产物 D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
    【答案】D
    【解析】A选项,甲烷、乙烯、乙炔通入在催化剂条件氢气,乙烯、乙炔要与氢气反应,但无法观察气体体积的变化,故A错误;B选项,甲烷、乙烯、乙炔通入溴水中,乙烯、乙炔能使溴水褪色,则不能鉴别,故B错误;C选项,甲烷、乙烯、乙炔燃烧产物都是二氧化碳和水,因此不能鉴别,故C错误;D选项,甲烷、乙烯、乙炔三种气体的含碳量不同,点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少,因此能鉴别,故D正确;综上所述,答案为D。
    20.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如下图:

    (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是____填对应字母,下同); 
    (2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是___; 
    (3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是___,生成水最多的是___; 
    (4)在120 ℃、1.01×105 Pa条件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,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】(1)A (2)C B (3)A (4)A、B
    【解析】由题中模型可知,A、B、C分别为甲烷、乙烯、乙烷,其中甲烷中含碳的质量分数最低、乙烯中碳的质量分数最高。
    (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是A;
    (2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是C;
    (3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是B,生成水最多的是A。
    (4)在120℃、1.01×105 Pa下时,水是气体。由烃的燃烧通式CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O可知,若燃烧前后气体体积不变,则1+ x+=x+,解之得y=4.所以在该条件下,分子中氢原子数为4的烃完全燃烧后,气体体积不变,符合这个条件的有甲烷和乙烯。所以这两种气体是A、B。
    21.聚苯乙烯的结构为,试回答下列问题:
    (1)聚苯乙烯重复出现的结构单元是__,单体是__。
    (2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000,则该高聚物的结构单元重复出现的次数是n=__。
    (3)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物,试推测:__(“能”或“不能”)溶于CHCl3;具有__(填“热塑”或“热固”)性。
    【答案】(1) (2)500 (3)能 热塑
    【解析】(1)根据化学方程式:,可以确定聚苯乙烯的单体为,重复出现的结构单元为;
    (2)链节的相对分子质量是104,当Mr=52 000时,则重复出现的次数:n==500。
    (3)聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物,可知聚苯乙烯能溶于CHCl3;具有热塑性。

    22.实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙稀,若温度过高或加热时间过长,制得的乙稀往往混有CO2、SO2、H2O(气体少量)。请回答下列问题:
    (1)试分析CO2和SO2 是怎么样产生的?_____(用一句话说明)。
    (2)试用下图所示的装置设计一个实验,验证制得的气体中确实含有CO2和SO2、H2O(g) ,按气流的方向,各装置的连接顺序是:__________。








    (3)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中深水颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则A瓶的作用是___________,B瓶的作用是________, C瓶的作用是____________。
    (4)装置②中所加的试剂名称是__________,它可以验证的气体是__________,简述确定装置②在整套装置中的位置的理由是______________。
    (5)装置③中所盛溶液的名称是__________,它可以用来验证的气体是__________。
    【答案】(1)乙醇或乙烯与浓硫酸发生氧化还原反应生成CO2和SO2 (2)④②①③ (3)检验是否有SO2 除去或吸收SO2 检验SO2 是否除尽 (4)无水硫酸铜 水蒸气 ①③导出的气体带有水蒸气,影响水蒸气的确定 (5)澄清的石灰水 CO2
    【解析】(1)浓硫酸有强氧化性,乙醇或乙烯与浓硫酸发生氧化还原反应生成CO2和SO2,
    故答案为:乙醇或乙烯与浓硫酸发生氧化还原反应生成CO2和SO2;
    (2)二氧化硫是否存在可用品红溶液检验,检验二氧化碳可以用澄清石灰水溶液,检验水用无水硫酸铜;操作步骤为应先检验水蒸气的存在,因为在验证二氧化碳、二氧化硫的存在时都需通过溶液,可带出水蒸气;二氧化碳、二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,所以不能先通过澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在,二氧化碳的检验应放在排除SO2的干扰后进行,选通过品红溶液褪色检验SO2的存在,再通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,最后用澄清石灰水实验检验二氧化碳;故答案为:④②①③;
    (3)二氧化硫是否存在可用品红溶液检验,二氧化碳、二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳的检验应放在排除SO2的干扰后进行,先通过品红溶液褪色检验SO2的存在;再通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净;故答案为:检验是否有SO2;除去或吸收SO2;检验SO2 是否除尽;
    (4)检验水用无水硫酸铜,白色变为蓝色说明含有水蒸气,验证二氧化碳、二氧化硫的存在时都需通过溶液,可带出水蒸气,应最先用用无水硫酸铜检验水;
    故答案为:无水硫酸铜;水蒸气;①③导出的气体带有水蒸气,影响水蒸气的确定;
    (5)装置③中为澄清石灰水,用于检验二氧化碳的存在;故答案为:澄清的石灰水;CO2。
    23.乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题。
    (1)乙烯的分子式____________,结构简式____________。
    (2)鉴别甲烷和乙烯的试剂是______(填序号)。
    A.稀硫酸 B.溴的四氯化碳溶液
    C.水 D.酸性高锰酸钾溶液
    (3)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是______(填序号)。
    A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
    (4)已知2CH3CHO+O22CH3COOH。若以乙烯为主要原料合成乙酸,其合成路线如下图所示。

    反应①的化学方程式为____________________。工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为________________,反应类型是__________________。
    【答案】(1)C2H4 CH2=CH2 (2) BD (3)ACD 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (4) 加聚反应
    【解析】(1)乙烯的分子式是C2H4,结构简式是CH2=CH2;
    (2)乙烯含有碳碳双键,能够使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷不能与它们发生反应,所以鉴别甲烷和乙烯的试剂是溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液,故答案选B、D。
    (3)A.乙烯与氢气发生加成反应产生CH3CH3,所以选项A正确;B.乙烯不能与任何物质发生反应产生CH3CHCl2,B错误;C.乙烯与水发生加成反应产生CH3CH2OH,选项C正确;D.乙烯与HBr发生加成反应产生CH3CH2Br,D正确。答案选ACD;
    (4)根据转化关系图可知A是乙醇,B是乙醛,则反应①的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;工业上以乙烯为原料可以发生加聚反应生产一种重要的合成有机高分子化合物聚乙烯,其反应的化学方程式为。


    课后作业;
    1.下列关于常见有机物的说法中正确的是
    A. 苯能发生取代反应生成氯苯、硝基苯等,但是不能发生氧化反应
    B. 乙烯和乙烷混合气体可用酸性高锰酸钾溶液分离
    C. 石油裂解与裂化的原理相同、目的不同
    D. 光照条件下,控制CH4和Cl2的比例为1∶1,能够制得纯净的CH3Cl和HCl
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.苯在氧气中燃烧,属于氧化反应,故A错误;
    B. 乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,变成了二氧化碳和乙烷的混合气体,不符合除杂的原则,故B错误;
    C. 石油的裂解和裂化的形式很像,都是1个烃分解成2个较小的烃分子.裂化的目的是为了得到更多的10个碳原子左右的汽油.裂解的目的是为了得到碳原子数更少的烯烃,主要为了生产乙烯.可见裂解的程度比裂化更大,也成为裂解是深度裂化.由于都分解生成了新物质,所以都是化学变化.故C正确;
    D. 光照条件下, CH4和Cl2发生取代反应,得到的是混合物,故D错误。
    2.下列表示正确的是
    A. 硫原子结构示意图 B. 乙炔的结构简式CHCH
    C. 乙烯的球棍模型 D. NaCl的电子式
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    A、硫原子的核外有16个电子;
    B、炔烃的结构简式中碳碳三键不能省略;
    C、乙烯中碳原子之间以双键结合;
    D、氯化钠是离子化合物,由钠离子和氯离子构成。
    【详解】A、硫原子的核外有16个电子,故硫原子的结构示意图为,A错误;
    B、炔烃的结构简式中碳碳三键不能省略,故乙炔的结构简式为CH≡CH,B错误;
    C、乙烯中碳原子之间以双键结合,每个碳原子上连2个H原子,故其球棍模型为,C正确;
    D、氯化钠是离子化合物,由钠离子和氯离子构成,故氯化钠的电子式为,D错误。
    答案选C。
    3.下列分子中的所有原子均在同一平面内的是( )
    A 甲烷 B. 乙烯 C. 乙酸 D. 甲苯
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断。
    【详解】A项、甲烷是正四面体结构,所有原子不可能在同一个平面上,故A错误;
    B项、乙烯是平面结构,所有原子在同一个平面上,故B正确;
    C项、乙酸中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故C错误;
    D.甲苯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故D错误。故选B。
    【点睛】本题主要考查有机化合物的结构特点,做题时注意从甲烷、乙烯、苯和乙炔的结构特点判断有机分子的空间结构。
    4.下列有关化学用语表示正确的是(  )
    A. 氯离子的结构示意图
    B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
    C. 乙炔的电子式:
    D. 丙烷分子的比例模型为:
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.氯离子的核电荷数为17,核外电子总数为18,Cl﹣离子的结构示意图为,选项A正确;
    B.乙烯的结构简式应为CH2=CH2,选项B错误;
    C.乙炔分子中存在1个碳碳三键和2个碳氢键,乙炔的电子式为,不能写成,选项C错误;
    D为丙烷的球棍模型,选项D错误;
    答案选:A。
    5.下列说法不正确的是
    A. 甲烷可在光照条件下与氯气发生取代反应
    B. 工业上通过石油的裂化获得乙烯,乙烯能使溴水褪色
    C. 等质量的乙炔和苯完全燃烧,消耗氧气的量相等
    D. 苯为不饱和烃,苯分子中的六个碳原子和六个氢原子在同一平面上
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.光照条件下甲烷和氯气可以发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,故A正确;
    B.石油裂化的目的是获得轻质油,而不能获得乙烯,乙烯需要通过石油的裂解获得;乙烯和溴发生加成反应而生成1,2﹣二溴乙烷,故B错误;
    C.乙炔和苯的最简式都是CH,等质量的乙炔和苯中C、H的物质的量都相等,所以等质量的乙炔和苯完全燃烧,消耗氧气的量相等,故C正确;
    D.苯中含有大π键,所以为不饱和烃,苯中所有原子共平面,则苯分子中六个碳原子和六个氢原子在同一平面上,故D正确;
    故答案为B。
    6.下列化学用于表述正确的是
    A. HCl的电子式: B. S2―的离子结构示意图:
    C. 乙烯的分子式:C2H4 D. 质子数为6、中子数为8的碳原子:86C
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.HCl为共价化合物,分子中含有1个H﹣Cl键,正确的电子式为,故A错误;
    B.为硫原子结构示意图,硫离子正确的结构示意图为,故B错误;
    C.乙烯分子中含有1个碳碳双键,其分子式为C2H4,故C正确;
    D.质子数为6、中子数为8的碳原子的质量数为14,该原子正确的表示方法为614C,故D错误;
    故答案为C。
    【点睛】解决这类问题过程中需要重点关注的有:①书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“[ ]”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“[ ]”,没有成键的价电子也要写出来。②书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(如HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。③比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。
    7.实验室制取乙烯的发生装置如图所示。下列说法正确的是

    A. 烧瓶中加入乙醇、浓硫酸和碎瓷片
    B. 反应温度控制在140℃
    C. 导出的气体能使溴水褪色,可以证明反应生成乙烯
    D. 可用向上排气法收集乙烯
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.实验室利用乙醇和浓硫酸混合加热制乙烯,液体混合物加热时加碎瓷片可防暴沸,则烧瓶中加入乙醇、浓硫酸和碎瓷片,故A正确;B.乙醇和浓硫酸混合加热制乙烯,反应温度控制在170℃,故B错误;C.浓硫酸具有脱水性,与乙醇混合制乙烯时会发生氧化还原反应生成SO2,SO2也能使溴水褪色,则无法证明反应生成乙烯,故C错误;D.乙烯的密度和空气的密度接近,应选择排水集气法收集乙烯,故D错误;故答案为A。
    8.化学与生活密切相关。下列关于生活用品的观点不合理的是
    A. 保鲜膜、橡胶手套、棉布围裙,其主要材料属于天然纤维
    B. 羽绒被、羊毛衫、羊皮袄,其主要成分属于蛋白质
    C. 玻璃纸、乙醇、葡萄糖均可由纤维素得到
    D. 漂白液、漂粉精均可用于游泳池以及环境的消毒
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.保鲜膜属于塑料,是合成纤维,橡胶手套是合成橡胶,棉布围裙的成分是棉花,是天然纤维,故A错误。B. 羽绒被、羊毛衫、羊皮袄,其主要成分属于蛋白质,故B正确;C. 玻璃纸是以棉浆、木浆等天然纤维制成,乙醇、葡萄糖均可由纤维素得到,故C正确;D. 漂白液、漂粉精溶于水均可生成次氯酸,具有强氧化性,可用于游泳池以及环境的消毒,故D正确;答案:A。
    9.下列方法能用来鉴别甲烷和乙烯的是
    A 观察颜色 B. 通入紫色石蕊溶液
    C. 通入水中 D. 通入酸性KMnO4溶液
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A. 甲烷和乙烯均为无色气体,所以观察颜色不能鉴别甲烷和乙烯,故A错误; B. 甲烷和乙烯均不能使紫色石蕊溶液变色,通入紫色石蕊溶液不能区分开,故B错误;C. 甲烷和乙烯均不溶于水,不能用水鉴别,故C错误;D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,通入酸性KMnO4溶液能鉴别,故D正确;答案:D。
    10. 下列关于乙烯的说法正确的是
    A. 是天然气的主要成分 B. 能使溴的四氯化碳溶液褪色
    C. 不能发生燃烧反应 D. 不能发生加聚反应
    【答案】B
    【解析】
    试题分析:A.天然气的主要成分是甲烷,不是乙烯,故A错误;B.乙烯含有碳碳双键能够与溴水发生加成反应,所以能够使溴的四氯化碳溶液褪色,故B正确;C.乙烯结构简式为CH2=CH2,含有碳、氢元素能够燃烧生成二氧化碳和水,故C错误;D.乙烯含有碳碳双键能够发生加聚反应生成聚乙烯,故D错误;故选B。
    【考点定位】考查乙烯的性质
    【名师点晴】熟悉依据结构特点及所含元素是解题关键,乙烯结构简式为CH2=CH2,含有碳、氢元素能够燃烧生成二氧化碳和水,含有碳碳双键能够与溴水发生加成反应,能够发生加聚反应生成聚乙烯,据此解答。
    11.下列说法正确的是
    A. 乙烯和苯都能使溴水褪色,说明二者均发生了加成反应
    B. 甲烷与氯气在光照条件下反应可得到四种不同的有机产物
    C. 煤中含有苯、甲苯等芳香烃,可通过干馏制取
    D. 通过石油裂化可以得到多种气态短链烃,其中包括乙烯
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.乙烯能使溴水褪色是由于发生加成反应,苯不能与溴水发生反应,使溴水褪色是由于溴容易溶于苯,而苯与水互不相容,是由于苯的萃取作用而使溴水褪色,不是发生加成反,A错误;
    B.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,首先生成一氯甲烷和HCl,产生的一氯甲烷继续与氯气发生取代反应,产生二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷,因此除产生HCl外,可得到四种不同的有机产物,B正确;
    C.煤通过干馏制取得到的煤焦油中含有苯、甲苯等芳香烃,煤中不含有苯、甲苯等芳香烃,C错误;
    D.通过石油裂解可以得到多种气态短链烃,其中包括乙烯,裂化主要是为了获得液体轻质燃料,D错误;
    故合理选项是B。
    12.下列有关说法不正确的是
    A. 苯中碳碳键是介于C-C和C=C之间的一种特殊共价键
    B. 甲烷、乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
    C. 葡萄糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热有银镜生成
    D. 医用酒精能使蛋白质变性,可用于消毒杀菌
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.苯中碳碳键是介于C-C和C=C之间的一种特殊共价键,键长、键能都相同,选项A正确;
    B.甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,而乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,选项B正确;
    C.葡萄糖分子中含醛基,加入弱氧化剂银氨溶液,水浴加热有银镜生成,醛基被氧化为羧基,选项C正确;
    D.医用酒精能使蛋白质失去生理活性而变性,可用于消毒杀菌,选项D正确。
    答案选B。
    13.下列有关苯、乙烯的说法正确的是
    A. 都易溶于水 B. 都能与溴水发生加成反应
    C. 都具有可燃性 D. 两者互同分异构体
    【答案】C
    【解析】
    A. 都难溶于水,选项A错误; B. 苯不能与溴水发生加成反应,乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,选项B错误;C. 都具有可燃性,燃烧产物均为二氧化碳和水,选项C正确;D. 两者分子式分别为C6H6和C2H4,不可能互为同分异构体,选项D错误。答案选C。
    14.为证明乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化,某小组按下图装置制备乙烯并检验其化学性质。完成下列填空:

    (1)首先检验该装置气密性。检验气密性的操作是:_____________。
    (2)向圆底烧瓶中加入药品的顺序是:先加入_____,再缓慢加入____,最后再加入几粒碎瓷片。
    (3)加热圆底烧瓶,使温度迅速上升到________℃,观察到烧瓶中的无色液体逐渐变黑。该黑色的物质是_______。
    (4)酸性KMnO4溶液很快褪色,但不能说明乙烯具有还原性。理由是:_______________。
    (5)选用下列装置(可重复使用也可不用)来证明乙烯具有还原性,请将装置按编号依次排列,并在装置序号对应位置的下一行写出装置内所放的药品。

    装置a→_____________________________→b。
    药品:(a药品略)_________________________(b酸性KMnO4溶液)。
    (6)若将b中酸性KMnO4溶液换成溴水,溴水也能褪色且可观察到b底部有少量无色油状液体生成,如何通过实验证明该无色油状液体中含有溴元素?______。如何通过实验证明乙烯和溴水发生的是加成反应而不是取代反应?____________。
    【答案】 (1). 加热a中圆底烧瓶,b中导管口有气泡产生,冷却后导管中有一段水柱,则气密性好 (2). 乙醇 (3). 浓硫酸 (4). 170 (5). 碳 (6). 气体产物中可能含有SO2,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 (7). c(NaOH溶液) (8). c(品红溶液) (9). 取该油状液体,向其中加入适量NaOH溶液,振荡,加热,充分反应后,静置,取上层清液,向其中加入过量稀硝酸酸化,再滴入少量AgNO3溶液,有淡黄色沉淀产生,则说明含有溴元素 (10). 取反应后的上层清液,向其中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明反应是加成反应而非取代反应
    【解析】
    【分析】
    (1)利用热胀冷缩的原理;
    (2)浓硫酸的密度比乙醇大,故先加乙醇,再加浓硫酸;
    (3)加热圆底烧瓶,使温度迅速上升到170℃,防止发生副反应,生成乙醚,浓硫酸具有脱水性,使乙醇炭化。
    (4)浓硫酸具有强氧化性,反应过程中产生二氧化硫,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
    (5)反应过程中产生二氧化硫,也具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故要先除去二氧化硫。
    (6)反应混合物中含有1,2-二溴乙烷,要先除去溴,再检验溴离子,取代反应会生成溴化氢。
    【详解】(1)检验气密性的操作是: 加热a中圆底烧瓶,b中导管口有气泡产生,冷却后导管中有一段水柱,则气密性好;
    (2)浓硫酸的密度比乙醇大,故先加乙醇,再加浓硫酸;
    (3)加热圆底烧瓶,使温度迅速上升到170℃,防止发生副反应,生成乙醚,浓硫酸具有脱水性,使乙醇炭化,黑色的物质是碳。
    (4)浓硫酸具有强氧化性,反应过程中产生二氧化硫,混合气体产物中可能含有SO2,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。
    (5)反应过程中产生二氧化硫,也具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故要先除去二氧化硫。故:
    装置连接顺序a→c→c→b。
    药品依次为:(a药品略)(c中NaOH溶液)(c中品红溶液)(b酸性KMnO4溶液)。
    (6)反应混合物中含有1,2-二溴乙烷,要先除去溴,再检验溴离子,取代反应会生成溴化氢。
    取该油状液体,向其中加入适量NaOH溶液,振荡,加热,充分反应后,静置,取上层清液,向其中加入过量稀硝酸酸化,再滴入少量AgNO3溶液,有淡黄色沉淀产生,则说明含有溴元素;
    通过实验证明乙烯和溴水发生的是加成反应而不是取代反应:取反应后的上层清液,向其中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明反应是加成反应而非取代反应。
    15.下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯并检验乙烯性质的实验,请回答下列问题:

    (1)A中碎瓷片的作用是________。
    (2)B装置中反应的化学方程式为__________。
    (3)C装置中可观察到的现象是_________。
    (4)查阅资料.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳,根据本实验中装置_____(填装置字母)中的实验现象可判断该资料是否直实。
    (5)通过上述实验探究,检验甲烷和乙烯的方法是_______(填字母,下同),除去甲烷中乙烯的方法是___。
    A 气体通入水中 B 气体通过盛溴水的洗气瓶
    C 气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 D 气体通过氢氧化钠溶液
    【答案】 (1). 催化作用 (2). CH2==CH2+Br2→BrCH2—CH2Br (3). 溶液紫(或紫红)色褪去 (4). D (5). BC (6). B
    【解析】
    【分析】
    (1)石蜡油需要在催化剂的作用下才能发生反应;
    (2)石蜡油生成的乙烯,乙烯与溴水发生加成反应;
    (3)石蜡油生成的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化;
    (4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
    (5)根据甲烷和乙烯的性质分析。
    【详解】(1)石蜡油需要在催化剂的作用下能发生分解反应,A中碎瓷片的作用催化作用。
    (2)石蜡油生成的乙烯,乙烯与溴水发生加成反应,反应方程式是CH2==CH2+Br2→BrCH2—CH2Br;
    (3)石蜡油生成的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以C装置中可观察到的现象是溶液紫(或紫红)色褪去;
    (4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以根据D装置中的现象能证明乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳;
    (5) A.甲烷、乙烯都不溶于水;B.甲烷与溴水不反应、乙烯与溴水反应生成BrCH2—CH2Br且使溴水褪色; C.甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应、乙烯被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳气体且酸性高锰酸钾溶液褪色;D. 甲烷、乙烯都不与氢氧化钠溶液反应。因此,检验甲烷和乙烯的方法是BC,除去甲烷中乙烯的方法是B。
    16.炼制石油能得到许多有机化合物,相关物质的转化关系如下图所示,其中A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,标况下,B气体的密度为0.71g•L-1,C是一种红色固体单质,D是一种混合气体。

    请回答:
    (1)A的结构简式为______,A与溴的四氯化碳溶液的反应类型为______。
    (2)B与CuO反应的化学方程式______。
    (3)下列说法不正确是______。
    A.A中所有原子共平面
    B.A与溴的四氯化碳溶液反应现象,和A与溴水反应的现象完全相同
    C.等物质的量A与B混合物在足量氧气中完全燃烧,生成水的物质的量相等
    D.B是引起温室效应的气体之一
    【答案】 (1). CH2=CH2 (2). 加成反应 (3). CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2 (4). B
    【解析】
    【分析】
    A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,应为CH2=CH2,标况下,B气体的密度为0.71g•L-1,则B相对分子质量为0.71×22.4=16,B应为CH4,C是一种红色固体单质,为Cu,D是一种混合气体,为甲烷与氧化铜的反应产物,含有二氧化碳和水,生成白色沉淀为碳酸钙,以此解答该题。
    【详解】(1)由以上分析可知A为乙烯,含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,故答案为CH2=CH2;加成反应;
    (2)由以上分析可知B为甲烷,它与氧化铜的反应生成铜、二氧化碳和水,方程式为CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2,故答案为CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2;
    (3)A.A为乙烯,为平面形结构,所有原子共平面,故A正确;
    B.A与溴的四氯化碳溶液反应,生成的1,2-二溴乙烷溶于四氯化碳,溶液不分层,与溴水反应后,1,2-二溴乙烷不溶于水,溶液分层,现象不同,故B错误;
    C.A、B的氢原子数目都为4,则等物质的量A与B混合物在足量氧气中完全燃烧,生成水的物质的量相等,故C正确;
    D.甲烷是引起温室效应的气体之一,故D正确。
    所以答案:B。
    17.(1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
    ①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是______(填字母)。
    a.乙烯 b.乙烷 c.乙炔
    ②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是______(填字母)。
    a.水 b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液
    ③下列有机化合物易溶于水的是________。
    a..苯   b.乙烷   c.乙醇
    (2) CH2=CH2、、CH3CH2OH、CH3COOCH2CH3、CH3COOH、葡萄糖,其中:
    ①能通过化学反应使溴水褪色的是____________。
    ②能发生水解反应的是____________。
    ③能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是____________。
    ④能与Na2CO3溶液反应有气体生成的是__________。
    (3)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C合成路线如图所示。

    请回答下列问题:
    (i) A的结构简式为____________,B分子中的官能团名称为________。
    (ii)上述①~⑤的反应中,属于取代反应的有___________。(填序号)
    (iii) 写出下列转化的化学方程式:
    反应①____________________________;
    反应⑤___________________________;
    (4)乙烯是石油化工的重要基础原料,工业上可由乙烯与水反应制乙醇,该反应类型为_______,其化学方程式为___________________;乙烯还可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,化学方程式为____________________________。
    【答案】 (1). b (2). c (3). c (4). CH2=CH2 (5). CH3COOCH2CH3 (6). 葡萄糖 (7). CH3COOH (8). CH3CHO (9). 羧基 (10). ⑤ (11). +nH2O n (12). CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (13). 加成反应 (14). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (15). nCH2=CH2
    【解析】
    【分析】
    (1)①甲烷为烷烃,与甲烷互为同系物的应为烷烃;
    ②乙烯含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应;
    ③含有羟基或羧基的物质易溶于水。
    (2)①含有不饱和的碳碳双键或碳碳三键的物质可以与溴水反应使溴水褪色;
    ②酯类物质能够发生水解反应;
    ③含有醛基的物质能与新制Cu(OH)2悬浊液反应;
    ④含有羧基的物质能与Na2CO3溶液反应放出气体;
    (3)乙醇在Cu催化下被氧化生成的A是乙醛CH3CHO,CH3CHO催化氧化生成的B是乙酸CH3COOH,乙醇与乙酸在浓硫酸存在并加热时发生酯化反应生成的C是乙酸乙酯,物质的结构简式是CH3COOCH2CH3。
    (4)乙烯与水发生加成反应生成乙醇;乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯。
    【详解】(1)①甲烷为烷烃,与甲烷互为同系物的应为烷烃,则b符合,合理选项是b;
    ②乙烯含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,可用酸性高锰酸钾溶液鉴别,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,合理选项是c;
    ③羟基是亲水基团,含有羟基的乙醇易溶于水,c符合,则合理选项是c;
    (2)①CH2=CH2含有碳碳双键,可以与溴水反应使溴水褪色,所以使溴水褪色的物质是CH2=CH2;
    ②酯类物质乙酸乙酯CH3COOCH2CH3能够发生水解反应生成乙酸和乙醇,故能发生水解反应的是CH3COOCH2CH3;
    ③葡萄糖含有醛基,能与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸条件下发生反应生成砖红色Cu2O沉淀,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是为葡萄糖;
    ④乙酸(CH3COOH)含有羧基,具有酸性,且酸性比碳酸强,能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体;
    (3)根据前面分析可知A是CH3CHO,B是CH3COOH,C是CH3COOCH2CH3。
    (i)A是乙醛,结构简式为CH3CHO,B是CH3COOH,分子中的官能团-COOH的名称为羧基。
    (ii)上述①~⑤的反应中,①是淀粉的水解反应,②是葡萄糖的发酵反应,③是乙醇的催化氧化反应,④是乙醛的催化氧化反应,⑤是乙酸与乙醇的酯化反应,酯化反应属于取代反应,因此属于取代反应的有⑤。
    (iii)反应①是淀粉在催化剂作用下发生水解反应,反应的化学方程式为:+nH2O n;
    反应⑤是乙酸与乙醇在浓硫酸存在并加热时发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O;
    (4)乙烯是石油化工的重要基础原料,工业上可由乙烯与水通过发生加成反应制乙醇,该反应的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;乙烯还可通过加聚反应获得高分子材料聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH2 。
    【点睛】本题考查有机物的结构和性质、转化、合成的知识,涉及物质的结构简式的书写、反应类型的判断、反应方程式书写、物质含有的官能团的判断等知识。侧重考查学生的分析能力,注意把握有机物的组成、结构和官能团的性质。
    18.如图是四种常见有机物的比例模型,请回答下列问题:

    (1)向丙中加入溴水,振荡静置后,观察到溶液分层,上层为_______色。
    (2)甲的同系物的通式为CnH2n+2,当n=5时,写出含有3个甲基的有机物的结构简式_____。
    下图是用乙制备D的基本反应过程

    (3)A中官能团为__________。
    (4)反应①的反应类型是__________。
    (5)写出反应④的化学方程式_______。
    (6)现有138gA和90gC发生反应得到80gD。试计算该反应的产率为______(用百分数表示,保留一位小数)。
    【答案】 (1). 橙红(或橙) (2). (3). —OH (或羟基) (4). 加成反应 (5). CH3COOH+CH3CH2OH CH3 COOCH2CH3+H2O (6). 60.6%
    【解析】
    【分析】
    由四种常见有机物的比例模型可知,甲为CH4,乙为乙烯,丙为苯,丁为CH3CH3OH。乙烯与水反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醇D为乙酸乙酯,结合四种物质的结构和性质分析解答。
    【详解】(1)苯的密度比水小,溴易溶于苯,上层溶液颜色为橙红色(或橙色),下层为水层,几乎无色,故答案为橙红(或橙);
    (2)当n=5时,分子中含有3个甲基,则主链有4个C原子,应为2-甲基丁烷,结构简式为,故答案为;
    (3)乙烯与水反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醇D为乙酸乙酯,因此A为乙醇,含有的官能团为-OH (或羟基),故答案为-OH (或羟基);
    (4)反应①为乙烯与水的加成反应,故答案为加成反应;
    (5)反应④为乙醇和乙酸的酯化反应,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,故答案为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
    (6)138g乙醇的物质的量为=3mol,90g乙酸的物质的量为=1.5mol,则乙酸完全反应,可得1.5mol乙酸乙酯,质量为132g,而反应得到80g乙酸乙酯,则反应的产率为×100%=60.6%,故答案为60.6%。
    19.A是一种重要的化工原料,部分性质及转化关系如图:

    请回答:
    (1)D中官能团的名称是_____。
    (2)A→B的反应类型是_____。
    A.取代反应B.加成反应C.氧化反应
    (3)写出A→C反应的化学方程式_____。
    (4)下列说法不正确的是_____。
    A.B物质不能使溴水和酸性高锰酸钾褪色
    B.A在一定条件下可与氯化氢发生加成反应
    C.有机物C、D可用金属钠鉴别
    D.A分子所有原子在同一个平面内
    【答案】 (1). 羧基 (2). B (3). CH2=CH2+H2OCH3CH2OH (4). C
    【解析】
    【分析】
    C与D反应生成乙酸乙酯,则C、D分别为乙酸、乙醇中的一种,A与水反应生成C,A氧化生成D,且A与氢气发生加成反应生成B,可推知A为CH2=CH2,与水在一定条件下发生加成反应生成C为CH3CH2OH,乙烯氧化生成D为CH3COOH,乙烯与氢气发生加成反应生成B为CH3CH3,据此分析。
    【详解】C与D反应生成乙酸乙酯,则C、D分别为乙酸、乙醇中的一种,A与水反应生成C,A氧化生成D,且A与氢气发生加成反应生成B,可推知A为CH2=CH2,与水在一定条件下发生加成反应生成C为CH3CH2OH,乙烯氧化生成D为CH3COOH,乙烯与氢气发生加成反应生成B为CH3CH3。
    (1)D为CH3COOH,含有的官能团为羧基;
    (2)A为CH2=CH2,与氢气发生加成反应生成乙烷,A→B的反应类型是加成反应,
    答案选B;
    (3)A→C反应是乙烯催化水化得到乙醇,反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
    (4)A.B为乙烷,不含碳碳双键,不能使溴水和酸性高锰酸钾褪色,选项A正确;
    B.A为乙烯,含有碳碳双键,在一定条件下可与氯化氢发生加成反应,选项B正确;
    C.有机物C、D分别含有羟基和羧基,都可与钠反应,不能用金属钠鉴别,选项C错误;
    D.A为乙烯,为平面形结构,分子所有原子在同一个平面内,选项D正确。
    答案选C。
    20.有机物A是基本的有机化工原料,A与CO、H2O以物质的量1:1:1的比例生成B。B、C两物质中的官能团分别具有乙酸、乙醇中官能团的性质。D是有芳香味、不溶于水的油状液体。有关物质的转化关系如下:

    请回答:
    (1)A的结构简式______________________________
    (2)B + C → D的化学方程式____________________________________________________________
    (3)下列说法不正确的是 ___________________
    A.有机物A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
    B.有机物B与乙酸互为同系物
    C.有机物B、C都能与金属钠反应,且等物质的量的B、C与足量钠反应产生氢气质量相等
    D.可用NaOH溶液来除去有机物D中混有的杂质B
    【答案】 (1). CH2=CH2 (2). CH3CH2COOH + CH3OH CH3CH2COOCH3 + H2O (3). D
    【解析】
    【分析】
    A与CO、H2O以物质的量1:1:1的比例形成B,则A为CH2=CH2 ,B、C发生酯化反应生成D,D为CH3CH2COOCH3,以此解答该题。
    【详解】(1)由以上分析可知A为CH2=CH2;
    (2)B+C→D的化学方程式为CH3CH2COOH+CH3OH CH3CH2COOCH3 +H2O;
    (3)A.有机物A为乙烯,含有碳碳双键,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
    B.有机物B为丙酸,与乙酸结构相似,分子式不同,则互为同系物,故B正确;
    C.有机物B、C分别含有羟基、羧基,都能与金属钠反应,且等物质的量的B、C与足量钠反应产生氢气质量相等,故C正确;
    D.丙酸甲酯可在氢氧化钠溶液中发生水解,不能用氢氧化钠溶液除杂,可用饱和碳酸钠溶液,故D错误;
    故答案为D。
    【点睛】常见的反应条件与反应类型有:①在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。②在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。③在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。④能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑤能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。⑥在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。⑦与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇―→醛―→羧酸的过程)。⑧在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。⑨在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。


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