2021届（鲁科版）高考化学一轮复习甲烷、乙烯和苯学案

2021届（鲁科版）高考化学一轮复习甲烷、乙烯和苯学案

甲烷、乙烯和苯 ‎2018年11月4日凌晨,福建泉州泉港区发生“碳九”泄漏,对海洋环境造成污染,危害人类健康。‎ ‎1.碳九是什么?‎ 顾名思义,碳九(C9)的意思就是有9个碳原子。它是由石油加工提炼,得到一系列有机物的统称,也可以简单地把它看作类似于汽油的东西。‎ 碳九常被用来合成石油树脂,是制作油漆、油墨、黏合剂的原材料。‎ ‎2.碳九的分类 因加工程度不同,碳九也分为两种:“裂解碳九”和“重整碳九”,它们的化学性质、对环境造成的影响并不相同。‎ 裂解碳九:来自石油的裂解,主要成分为烯烃和烷烃;‎ 重整碳九:来自石油的重整,主要成分为三甲苯、甲乙苯、丙苯等芳香烃。‎ 问题1:有一种“碳九”芳烃主要成分包含(a)、(b)、(c)等,三种物质互为同分异构体吗?a中所有碳原子是否在同一平面上?(素养角度——证据推理与模型认知)‎ 提示:三种物质的分子式分别为C9H12、C9H8、C9H12, 所以b与a、c不是同分异构体;根据苯的分子结构为平面分子可知,a中三个甲基的碳原子取代苯分子中氢原子的位置与苯环的碳原子相连,所以一定在苯环的平面内。‎ 问题2:碳九可以造成水体缺氧,主要是因为碳九的哪项物理性质?在实验室若要量取20.00 mL碳九样品,应该采用哪种量器进行量取?(素养角度——科学探究与创新意识)‎ 提示:造成水体缺氧,主要原因是泄漏的碳九浮在水面,阻碍了氧气的溶解,可见是因为碳九的密度比水小。由于要量取20.00 mL样品,所以应该使用滴定管,由于碳九是一类有机溶剂,可以将塑料等有机材料制品分解,所以应该采用酸式滴定管。‎ ‎“碳九”是在石油提炼时获得的一系列含碳数量在9左右的烃,沸点在汽油和柴油之间的一类物质。分为裂解碳九和重整碳九,前者由裂解而成,主要有烷烃和烯烃,后者主要为甲苯、乙苯、丙苯等芳香烃。下列有关说法中不正确的是 (　　)‎ A.若将“碳九”添加到汽油中,可能会使汽车燃烧不充分而形成积炭 B.分子式为C9H12含有一个苯环的同分异构体共有7种 C.均三甲苯()与氯气在光照或者氯化铁催化条件下均可发生取代反应 D. 一般情况下可用溴水区分裂解碳九和重整碳九 ‎【解析】选B。由于“碳九”碳原子个数比汽油的成分多,所以燃烧时更容易产生单质碳而形成积炭,A项正确;分子式为C9H12含有一个苯环的同分异构体有三种情形:只含一个侧链:—CH2CH2CH3、;含有两个侧链—CH3、—CH2CH3,二者在苯环上有邻、间、对三种;含有三个侧链即三个—CH3,在苯环上有 ‎、、三种,故共有8种,B项错误;与Cl2在光照条件下发生取代反应,取代甲基上的氢原子,在氯化铁催化条件下发生取代反应取代苯环上的氢原子,C正确;裂解碳九含不饱和键,可使溴水褪色,而重整碳九不能使溴水褪色,但可出现分层现象,故用溴水可区分裂解碳九和重整碳九。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　福建泉州碳九泄漏事件曾闹得沸沸扬扬。“碳九”主要指催化重整和裂解制乙烯副产品中的含九个碳原子的芳烃馏分,主要组分有异丙苯、正丙苯、乙基甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、邻三甲苯、茚等。下列关于芳香烃的叙述中,不正确的是 (　　)‎ A.正丙苯是苯的同系物 B.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来 C.苯和浓硝酸、浓硫酸混合物在100～ 110℃才能生成二硝基苯,而甲苯在100℃时即可生成三硝基甲苯,说明甲基对苯环产生了影响 D.乙烷和甲苯中都含有甲基,甲苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸,而乙烷不能被其氧化,说明苯环对侧链产生了影响 ‎【解析】选B。苯的同系物指的是含有一个苯环,侧链为饱和烃基;正丙苯的分子式为C9H12,含有一个苯环,侧链为正丙基,和苯相比,二者结构相似,组成上相差3个“CH2”原子团,所以正丙苯是苯的同系物,故A正确;煤中不含有苯和甲苯,可以通过干馏发生化学变化制得,故B错误; 苯和浓硝酸、浓硫酸混合物在100～ 110℃才能生成二硝基苯,而甲苯受侧链甲基的影响,苯环上的氢原子变得比较活泼,在100℃时即可生成三硝基甲苯,从而说明甲基对苯环产生了影响,故C 正 确;乙烷和甲苯中都含有甲基,受苯环的影响,甲苯中的甲基变得比较活泼,所以甲苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸,而乙烷不能被其氧化,说明苯环对侧链产生了影响,故D正确。‎ 关闭Word文档返回原板块