2019高中化学 第二章 烃和卤代烃 2.1.2 炔烃、脂肪烃的来源及其应用课后作业 新人教版选修5.doc

12.1.22.1.2 炔烃、脂肪烃的来源及其应用炔烃、脂肪烃的来源及其应用课后作业作业时限：45 分钟 作业满分：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 44 分)1用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如由石油得到的乙烯和由煤得到的苯制聚苯乙烯，生产过程如下：下列说法不正确的是( )A通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯B把煤干馏不能直接得到苯C制聚苯乙烯的反应为加成反应D反应的原子利用率都达到了 100%21 mol 某链烃最多能和 2 mol 氯化氢发生加成反应，生成 1 mol 氯代烷，1 mol 该氯代烷能和 6 mol 氯气发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。该烃可能是( )A丙烯 B丙炔C1­丁炔 D1,3­丁二烯3下列说法中，正确的是( )A乙烷、乙烯、乙炔都难溶于水，且密度比水小B可用溴水来鉴别乙烷、乙烯和乙炔三种无色气体C在一定条件下，乙烷、乙烯、乙炔都能与氯气发生同类型反应D乙烷、乙烯、乙炔都能发生加聚反应生成高分子化合物24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丙分子中的所有原子均在同一平面上D乙和丁属于同系物5.已知下表数据：烃碳原子核间距离/(×1010 m)断裂碳碳键所需能量/(kJ·mol1)CH3CH31.54348CH2=CH21.33615CHCH1.20812下列事实可用上述数据解释的是( )A乙烯的熔沸点比乙烷低B乙炔在水中的溶解度比乙烯大C乙炔燃烧时有浓烟产生D乙烯、乙炔都易发生加成反应6一种形状像蝴蝶结的有机分子 Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法中不正确的是( )A该有机物的分子式为 C5H4B该分子中的所有碳原子在同一平面内C1 mol 该有机物最多可与 2 mol Br2发生加成反应D与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃不止一种7已知 1 mol 某烃 X 能与 2 mol Cl2完全加成得到 Y,1 mol Y 能与 4 mol Cl2完全取代得到 Z，则 X 的结构简式可能是( )ACH2=CH2 BCHCHCCHCCH3 DCH2=CHCl8两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到 CO2和 H2O 的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是( )一定有乙烯 一定有甲烷3一定有丙烷 一定没有乙烷可能有甲烷 可能有乙炔A BC D9烃 A 经催化氢化后转化为最简式是 CH2的另一种烃 B,5.6 g 烃 B 能与 12.8 g 溴完全加成，则烃 A 可能是下列烃中的( )ACH3CH2CH=CHCH3BCH3CCHCCH2=CHCH=CH2DCH2=CHC(CH3)=CH210加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现了 HC9N 链状分子，其结构简式为 HCCCCCCCCCN，这是人类迄今发现的最重的星际有机物分子，有关该分子的说法不正确的是( )A该物质属于不饱和烃B该分子中所有原子处在一条直线上C该分子在一定条件下可发生加成反应D该分子碳、氮原子均满足 8 电子结构答案1D 石油裂解是为了得到更多的有机化工原料，如乙烯等；煤干馏只能得到苯和苯的同系物等的混合物，还要进行分馏才能得到苯；根据反应特点可知为加成反应；反应的原子利用率都达到了 100%，而反应中除生成目标产物外，还生成了其他产物，原子利用率小于 100%。2B 1 mol 此烃最多能和 2 mol HCl 发生加成反应，可知 1 个此烃分子中含有 1 个4“CC”或 2 个“” ，1 mol 该氯代烷和 6 mol Cl2发生取代反应且取代后分子中不含氢原子，说明 1 个氯代烷分子中有 6 个氢原子，原来的烃分子中有 4 个氢原子，即分子式为 C3H4。3A 乙烷、乙烯、乙炔等烃类都难溶于水，且密度比水小；乙烯和乙炔均能使溴水褪色，两者无法用溴水来区分；在一定条件下，乙烷可与氯气发生取代反应，乙烯和乙炔可与氯气发生加成反应；乙烯和乙炔可在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物，但乙烷不能发生加聚反应。4C 根据题意可以推断，甲为 CH4，乙为 HCCH，丙为 CH2=CH2，丁为 C2H6。A 项，四种物质的分子式均不同，无同分异构体；B 项，乙、丙均可使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，乙烯分子中的 6 个原子在同一平面上；D 项，乙炔、乙烷分别属于炔烃、烷烃，不属于同系物。5D 由断裂碳碳键所需能量(即键能)数据可知，碳碳双键键能小于碳碳单键键能的2 倍，因此碳碳双键中有一个键易断裂，易发生加成反应，碳碳三键的键能小于碳碳单键和碳碳双键的键能之和，也小于碳碳单键键能的 3 倍，因此碳碳三键中有 2 个碳碳键易断裂，易发生加成反应。A、B、C 三个选项都与键能和键长(碳原子核间距离)的大小无关。6B 键线式中的顶点数即为碳原子数，然后确定每个碳原子所结合的氢原子数，该有机物的分子式为 C5H4，A 正确；中间碳原子形成四条单键，呈四面体形结构，故该分子中的所有碳原子不可能在同一平面内，B 错误；该有机物分子中含有两个碳碳双键，故 1 mol 该有机物最多能够与 2 mol Br2发生加成反应，C 正确；该有机物的链状烃的同分异构体可能为 HCCCCCH3、HCCCH2CCH，D 正确。7C “1 mol X 能与 2 mol Cl2完全加成”说明 X 分子中含有 1 个碳碳三键或 2 个碳碳双键， “1 mol Y 能与 4 mol Cl2完全取代”说明 Y 分子中含有 4 个氢原子，而 X 与 Cl2加成时没有增加氢原子，则 X 分子中也只含有 4 个氢原子。8C 由题给图示可知n(混合烃)n(CO2)n(H2O)11.62，所以n(混合烃)n(C)n(H)11.64，所给混合气体的平均组成为 C1.6H4，则一定含有 CH4，另一种烃应为 CxH4，即一定没有乙烷、丙烷或乙炔。9D 烃 A 经催化氢化后转化为最简式是 CH2的另一种烃 B，烃 B 可与溴加成，B 一定为单烯烃。则推测 A 应为炔烃或多烯烃。又由 5.6 g 烃 B 能与 12.8 g 溴完全加成知，5.6 g B 为 0.08 mol，即 B 的摩尔质量为 70 g·mol1，由此可知，B 的分子式为 C5H10，结合选项便可知答案为 D。10A A 项的关键词为不饱和烃，此处不饱和是指分子内含有或5CC，烃是指分子内仅含有碳、氢两种元素，而该物质分子内含有 C、H、N 三种元素，所以不属于烃；B 项我们以乙炔的结构作为母体，从而可得出所有原子都在同一条直线上；C 项由于分子内含有不饱和的碳碳三键，所以能发生加成反应；D 项分子内除 H 原子外各原子的最外层电子与共用电子对的数目之和都为 8，所以该分子中碳、氮原子均满足 8 电子结构。11.欧洲航天局的惠更斯号探测器成功登陆土星的最大卫星土卫六。科学家对探测器发回的数据进行分析，发现大气层中含有 95%的氮气，剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的说法正确的是( )A碳氢化合物的通式为 CnH2n2B石油的主要成分为碳氢化合物C乙炔是含碳量最高的碳氢化合物D碳氢化合物的化学键都是极性键二、非选择题(共 56 分)12(17 分)可以利用电石中的 CaC2与 H2O 反应制 C2H2：CaC22H2OC2H2Ca(OH)2。通过排水测量出反应产生的气体的体积，从而可测定电石中 CaC2的含量。(1)若使用下列仪器和导管组装实验装置，如下所示：如果所制气体从左向右通过时，上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序是(填仪器与导管的序号)：_接_接_接_接_接_。(2)仪器连接好后，进行实验时，有下列操作(每项操作只进行一次)：称取一定量电石，置于仪器 3 中，塞紧橡皮塞。6检查装置的气密性。在仪器 6 中注入饱和食盐水，在 5 中注入适量水。待仪器 3 恢复到室温时，量取仪器 4 中水的体积(导管 2 中水忽略不计)。慢慢开启仪器 6 的活塞，使饱和食盐水逐滴滴下至不产生气体为止，关闭活塞。正确的操作顺序是(用操作编号填空)_。(3)若实验产生的气体有难闻的气味，且测定结果偏大，这是因为电石中含有_杂质。(4)若实验时称取电石的质量为 1.60 g，测量出排水的体积后，折算成标准状况下C2H2的体积为 448 mL，求此电石中 CaC2的质量分数。13(15 分)(1)0.1 mol 某烷烃完全燃烧时可生成 16.2 g 水，则该烷烃的分子式是_，将该烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，所得的一氯代物只有 1 种，则该烷烃的结构简式是_。(2)相对分子质量为 70 的烯烃的分子式是_，若该烯烃与足量的 H2加成后能生成含有 3 个甲基的烷烃，则该烯烃可能的结构简式为_。(3)有乙烯和乙炔的混合气体a L，在催化剂作用下，与足量的 H2发生加成反应，消耗H2 1.25a L(相同状况)，则乙烯与乙炔的体积比为_。14.(24 分)为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体。由此他提出必须先除去杂质，再与溴水反应。请回答下列问题：(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式：_。(2)甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是_。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，未必是乙炔d使溴水褪色的物质，就是乙炔(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是_，它与溴水反应的化学方程式是_ _，在验证过程中必须全部除去。7(4)请你选用下列四个装置(见下图，可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。(5)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用 pH 试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是_ _。答案11.B 碳氢化合物包括所有烃类，如烷烃、烯烃、芳香烃等，它们的通式各不相同，A 错；乙炔是含碳量最高的炔烃，但比 C10H8等芳香烃的含碳量低，C 错；碳氢化合物中碳氢键是极性键，但碳碳键是非极性键，D 错。12(1)6 3 1 5 2 4(2) (3)其他可与水反应生成气体的(4)80.0%解析：要正确排出仪器连接顺序，应首先搞清实验原理。气体发生装置应选 6 和 3。排出的水用量筒接收，所以量筒放最后。5 中盛满水用于排水测量气体体积，所以进气管应短，排水管应长，因此导管 1 用于连接 3 和 5，导管 2 用于连接 5 和 4。8解析：(1)n(H2O)0.9 mol，则该烷烃分子中氢原子数为 18，因其一16.2 g 18 g·mol1氯代物只有 1 种，这表明其分子中只有一种类型的氢原子，故其结构简式为(CH3)3CC(CH3)3。(2)由M(CnH2n)70 可求得烯烃的分子式为 C5H10。该烯烃加成后所得的烷烃中含有 3 个CH3，这表明在烯烃分子中只含有一个支链，因此其主链碳原子数只能为 4，而支链则一定是CH3，即该烯烃的碳骨架结构为，其双键可在、三个位置，从而写出三种可能的结构简式。(3)设a L 混合气体中，乙烯占x L，乙炔占(ax)L，由 CH2=CH2H2，HCCH2H2有x L2(ax)L1.25a L，解得x0.75a，即V(乙烯)V(乙炔)0.75a L0.25a L31。14(1)CaC22H2OC2H2Ca(OH)2，9(2)不能 ac(3)H2S Br2H2S=S2HBr(4) CuSO4溶液 CuSO4溶液cb(5)如若发生取代反应，必定生成 HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用 pH 试纸验证解析：(1)根据实验原理写出有关化学反应式。(2)根据“乙同学发现甲同学实验中，褪色后 的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体” ， 因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的 结论。故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。(3)根据褪色后的溶液里 有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反应方程式 是 Br2H2S=S2HBr。产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质，发生的反应是 CaS2H2O=H2SCa(OH)2。(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用 CuSO4溶液除 去 H2S，然后再用 CuSO4溶液检验 H2S 是否除尽，只有无 H2S 存在时方可根据溴水颜色的变 化来验证乙炔与溴水是否发生了加成反应。(5)pH 试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上是验 证“若发生取代反应，必定生成 HBr”的结论，因此可用 pH 试纸检验溶液酸性有无明显增 强，即可得出结论。