高中化学第二章烃和卤代烃1

高中化学第二章烃和卤代烃1

第2课时　炔烃　脂肪烃的来源及其应用 记一记 炔烃　脂肪烃的来源及其应用知识体系 探一探 一、乙炔的实验室制法 ‎1．实验室制备乙炔的反应装置有什么特点？‎ ‎[提示]　固＋液→气，反应不需要加热。‎ ‎2．根据反应特点，气体发生装置所需的玻璃仪器是什么？‎ ‎[提示]　圆底烧瓶、分液漏斗。‎ ‎3．能否用启普发生器代替上述装置？‎ ‎[提示]　不能。原因是：①碳化钙吸水性强，与水反应剧烈，不能随开随用、随关随停。②反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂。③生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。‎ ‎4．由电石制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，如何除去？‎ ‎[提示]　使混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。‎ ‎5．如何收集乙炔气体？‎ ‎[提示]　利用排水法收集。‎ 二、烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质 ‎1．分子式通式符合CnH2n－2的烃一定是炔烃吗？‎ ‎[提示]　不一定，还可能为二烯烃和环烯烃。‎ ‎2．等质量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧时，耗氧量相同吗？‎ ‎[提示]　不相同，含碳质量分数越高，耗氧量越低。‎ ‎3．能使溴水或KMnO4(H＋)溶液褪色的气体分子中一定含有—C≡C—吗？‎ - 10 -‎ ‎[提示]　不一定。可能含有。‎ 判一判 判断正误(对的在括号内打√，错的在括号内打×)‎ ‎(1)用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率。(√)‎ ‎(2)乙烯、乙炔在常温常压下可以与H2、HCl发生加成反应。(×)‎ ‎(3)乙炔是无色无味的气体，易溶于水。(×)‎ ‎(4)乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色，发生的是加成反应。(×)‎ ‎(5)脂肪烃的来源有石油、煤、天然气，它们是不可再生能源。(√)‎ 练一练 ‎1.下列说法正确的是 (　　)‎ A．烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物都属于脂肪烃 B．烷烃、烯烃、炔烃属于脂肪烃 C．苯及其同系物属于脂环烃 D．烷烃、烯烃、炔烃都属于饱和烃 解析：本题属于概念题，判断脂肪烃、饱和烃。烷烃、烯烃、炔烃属于开链脂肪烃，苯及其同系物属于芳香烃，烷烃是饱和烃，烯烃、炔烃是不饱和烃。‎ 答案：B ‎2．下列有关乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是 (　　)‎ A．能燃烧生成二氧化碳和水 B．能与溴水发生加成反应 C．能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应 D．能与HCl反应生成氯乙烯 解析：乙炔、乙烯、乙烷都能燃烧生成二氧化碳和水；乙炔、乙烯都能与溴水发生加成反应；乙烯、乙炔都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；只有乙炔可与HCl加成生成氯乙烯与乙烯、乙烷不同。‎ 答案：D ‎3．所有原子都在一条直线上的分子是 (　　)‎ A．C2H4 B．CO2‎ C．C3H4 D．CH4‎ 解析：乙烯具有平面形结构，所有原子在同一个平面，但不在同一条直线，故A项错误；CO2为直线形结构，所有原子在同一条直线上，故B项正确；若C3H4‎ - 10 -‎ 为丙炔，分子中有一个甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此所有原子不可能在同一条直线上，故C项错误；CH4是正四面体结构，因此所有原子不在同一条直线上，故D项错误。‎ 答案：B ‎4．下列说法中正确的是 (　　)‎ A．将煤加强热使它分解的过程叫干馏 B．煤经过干馏，可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等 C．石油经过减压分馏，可以得到更多的汽油 D．石油通过裂化，可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等 解析：A项，干馏要在隔绝空气的条件下进行；C项，石油经过减压分馏得到的是润滑油、石蜡等重油；D项，石油通过裂化，可以获得汽油、煤油等轻质油。‎ 答案：B 知识点一 炔烃的结构与性质 ‎1.下列关于乙炔分子结构的叙述中，正确的是(　　)‎ A．乙炔分子中的四个原子不是共一条直线 B．乙炔分子中碳碳之间的三个价键牢固程度相同 C．乙炔分子中的H—C≡C—H的键角为180°‎ D．乙炔分子中的碳碳三键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的三倍 解析：乙炔属于直线形分子，分子中四个原子共一条直线，键角180°。‎ 答案：C 知识点二 炔烃的化学性质 ‎2.用乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl，可行的反应途径是(　　)‎ A．先加Cl2，再加Br2 B．先加Cl2，再加HBr C．先加HCl，再加HBr D．先加HCl，再加Br2‎ 解析：CH2Br—CHBrCl与乙炔相比，多了1个HCl和1个Br2，所以选D项。‎ 答案：D ‎3．某烃W与溴的加成产物是2,2,3,3四溴丁烷，与W互为同系物的是(　　)‎ A．乙炔 B．2丁烯 C．1,3丁二烯 D．异戊二烯 - 10 -‎ 解析：根据W与溴的加成产物是2,2,3,3四溴丁烷，可推出W为2丁炔，所以只有A项符合题意。‎ 答案：A 知识点三 乙炔的实验室制法 ‎4.下列关于乙炔制取的说法不正确的是(　　)‎ A．为了减慢反应速率可用饱和食盐水代替水反应 B．此反应是放热反应 C．为了除去杂质气体，除了用硫酸铜外还可用氢氧化钠溶液 D．反应中不需加碎瓷片作沸石 答案：C ‎5．实验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S、CO2和水蒸气，为了得到干燥纯净的乙炔气体，选择最简便的实验方案有(　　)‎ A．通过NaOH溶液后，通过浓H2SO4，再通过石灰水 B．通过CuSO4溶液后再通过石灰水 C．通过五氧化二磷，再通过无水CaCl2‎ D．通过足量的碱石灰 答案：D 综合考查 脂肪烃的来源 ‎6.下列说法中，错误的是(　　)‎ A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 B．含C18以上的重油经催化裂化可以得到汽油 C．天然气的主要成分是甲烷，开采天然气应进行安全规范的操作 D．煤中含有苯和甲苯，可用分馏的方法把它们分离出来 解析：石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的常压分馏得到汽油、煤油、柴油等；含C18以上的重油经催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等；天然气的主要成分是甲烷，开采天然气必须安全规范地操作，否则易造成井喷事件；煤焦油中含苯和甲苯，可以通过分馏的方法将它们分离出来，但煤是多种无机物和有机物的混合物，并不含苯和甲苯等芳香烃。‎ 答案：D - 10 -‎ 基础达标 ‎1．下列叙述的乙炔的结构和性质中，既不同于乙烯，也不同于乙烷的是(　　)‎ A．存在不饱和键 B．不易发生取代反应，易发生加成反应 C．分子中的所有原子都处在同一条直线上 D．能使KMnO4酸性溶液褪色 解析：乙烯和乙炔都存在不饱和键，都可以发生加成反应，都能使KMnO4酸性溶液褪色，但只有乙炔分子中的所有原子都处在同一条直线上。‎ 答案：C ‎2．下列叙述中，不正确的是 (　　)‎ A．天然气是以甲烷为主的高效清洁燃料 B．煤的干馏可得到煤焦油，通过煤焦油的分馏可获得各种芳香烃 C．石油中含有烷烃和环烷烃，因此由石油不可能获得芳香烃 D．通过石油的催化裂化及裂解可以得到轻质油和气态烯烃 解析：石油的催化重整是目前获得芳香烃的主要途径。‎ 答案：C ‎3．下列说法正确的是 (　　)‎ A．甲烷与氯气反应只能生成一种含氯有机物 B．乙烯与溴水反应只能生成一种含溴有机物 C．乙炔与溴水反应只能生成一种含溴有机物 D．乙炔与足量氯化氢反应只能生成一种含氯有机物 解析：甲烷与氯气反应可以生成四种含氯有机物，乙炔与溴水反应可以生成两种含溴有机物，乙炔与足量氯化氢反应能生成多种含氯有机物，而乙烯与溴水反应只能生成一种含溴有机物。‎ 答案：B ‎4．区别CH4、CH2===CH2、CH≡CH的最简易方法是 (　　)‎ A．分别通入溴水 B．分别通入高锰酸钾酸性溶液 C．分别在空气中点燃 D．分别通入盛有碱石灰的干燥管 解析：CH2===CH2和CH≡CH都能使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色，三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象。最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无浓烟这两个方面的现象是非常明显的。‎ 答案：C - 10 -‎ ‎5．某炔烃经催化加氢后，得到2甲基丁烷，该炔烃是(　　)‎ A．2甲基1丁炔 B．2甲基3丁炔 C．3甲基1丁炔 D．3甲基2丁炔 解析：2甲基丁烷的碳链结构为,2甲基丁烷相邻碳原子之间各去掉2个氢原子形成三键，从而得到炔烃；根据2甲基丁烷的碳链结构，可知相邻碳原子之间各去掉2个氢原子形成三键只有一种情况，所以该炔烃的碳链结构为，该炔烃的名称为3甲基1丁炔，故选C。‎ 答案：C ‎6．下列叙述不正确的是 (　　)‎ A．石油裂解可以得到氯乙烯 B．天然气和沼气的主要成分是甲烷 C．乙烯和甲烷可用高锰酸钾酸性溶液鉴别 D．将乙炔通入溴水中，溴水褪色，是因为发生了加成反应 解析：石油裂解主要是得到乙烯、丙烯、丁二烯等短链烯烃，A项错误。‎ 答案：A ‎7．下列叙述正确的是(　　)‎ A．C4H6一定为炔烃 B．乙炔与C4H6一定是同系物 C．乙炔为直线形分子 D．所有炔烃都为直线形分子 解析：符合分子式C4H6的烃是炔烃或二烯烃，A、B两项错误；除乙炔是直线形分子外，其他的炔烃如丙炔、丁炔都是立体结构的分子。‎ 答案：C ‎8．为把溴水中的溴单质萃取出来，应加入(　　)‎ A．苯 B．苯乙烯 C．乙醇 D．1己炔 解析：苯乙烯，1己炔均与Br2发生加成反应，乙醇与水互溶不分层。‎ 答案：A ‎9．下列有关丙烷、丙烯、丙炔的说法正确的是(　　)‎ A．如下图所示，丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为 - 10 -‎ B．相同物质的量的3种物质完全燃烧，生成的气体在标准状况下的体积比为3:2:1‎ C．相同质量的3种物质完全燃烧，丙烷消耗的氧气最多 D．丙烷的一氯代物只有1种 解析：丙炔分子中的3个碳原子应该在同一条直线上，A项不正确；标准状况下相同物质的量的3种物质完全燃烧，生成的CO2气体的体积相等，故体积比应为1:1:1(不考虑水，因标准状况下水为非气态)，B项不正确；丙烷的含氢量最高，故等质量的3种物质充分燃烧，丙烷消耗氧气最多，C项正确；丙烷的一氯代物有2种，D项不正确。‎ 答案：C ‎10．1 mol某链烃最多能与2 mol HCl发生加成反应，生成1 mol氯代烷，1 mol该氯代烷能与6 mol Cl2发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烃，该烃可能是(　　)‎ A．CH3CH===CH2 B．CH3C≡CH C．CH3CH2C≡CH D．CH2===CH—CH===CH2‎ 解析：本题解题关键是根据取代反应、加成反应实质来推导烃中含有的不饱和键数和氢原子数。1 mol链烃与2 mol HCl加成说明此烃中含有2 mol双键或1 mol三键，加成后的1 mol氯代烷能与6 mol Cl2发生取代，说明1 mol氯代烷中含有6 mol H。综上可推知1 mol原链烃中含有4 mol H原子，答案为B。‎ 答案：B ‎11．已知下列物质：‎ 请按要求填空：‎ ‎(1)写出①④的名称________、________。‎ ‎(2)写出②⑤的分子式________、________。‎ ‎(3)互为同分异构体的是________。‎ ‎(4)写出③与等物质的量的Br2反应的化学方程式：__________________。‎ 解析：(1)①为2丁炔，②为1,3丁二烯，③为1丁炔，④为3甲基1丁炔，⑤为1戊炔。(2)①②③的分子式均为C4H6，④⑤的分子式均为C5H8。(3)①②③分子式相同，结构不同，互为同分异构体；④⑤分子式相同，结构不同，互为同分异构体。(4)1丁炔与等物质的量Br2发生加成反应，三键转化成双键。‎ 答案：(1)2丁炔　3甲基1丁炔 - 10 -‎ ‎(2)C4H6　C5H8‎ ‎(3)①②③、④⑤‎ ‎(4)CH≡C—CH2CH3＋Br2―→‎ ‎12．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。‎ ‎(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，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________，在验证过程中必须全部除去，它与溴水反应的化学方程式是____________________。‎ 解析：(1)中涉及的反应是电石与水的反应，乙炔与溴水的反应。(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”，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，可推知该物质是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生反应的化学方程式是Br2＋H2S===S↓＋2HBr。‎ 答案：‎ ‎(1)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑；‎ CH≡CH＋Br2―→CHBr===CHBr 或CH≡CH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2‎ ‎(2)不能　ac　‎ ‎(3)H2S　Br2＋H2S===S↓＋2HBr 能力达标 ‎13.用电石制备的乙炔气体中常混有少量H2S气体。请用图中仪器和药品组成一套制备、净化乙炔的装置，并可通过测定乙炔的量，从而计算电石纯度。‎ - 10 -‎ ‎(1)进行实验时，所制气体从左向右流，仪器的正确连接顺序是________(填接口字母)。‎ ‎(2)为了使实验中气流平稳，甲中分液漏斗里的液体X通常用________。‎ ‎(3)若在标准状况下溴水与乙炔完全反应生成C2H2Br4，已知称取电石m g，测得量筒内液体体积V mL，则电石纯度可表示为________。‎ ‎(4)若没有除H2S的装置，测定结果将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)，理由是________________________________________(用化学方程式表示)。‎ 解析：由题意知，电石与足量水反应生成乙炔，其中混有的H2S可用NaOH溶液吸收，乙炔气体被溴水吸收后余下的部分通过排水法测量其体积。电石纯度计算过程：‎ CaC2　～　C2H2‎ ‎1 mol 1 mol x mol＋mol 解得x＝mol w(CaC2)＝×100%＝%。‎ 答案：‎ ‎(1)AHGEFDCB　‎ ‎(2)饱和食盐水 ‎(3)%　‎ ‎(4)偏高　H2S＋Br2===S↓＋2HBr ‎14．有两种气态烃的混合物。已知：它们都能使溴水褪色，且分子中碳原子数均小于5,1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气(气体体积均在同温同压下测定)。‎ ‎(1)混合物中两种烃的类别可能是________。‎ A．烷，烯 B．烯，烯 C．烯，炔 D．炔，炔 你作出上述判断的理由是 - 10 -‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。‎ 解析：容易求出混合烃的平均分子式为C3.6H6，则烯烃的碳原子数应小于3.6，为C3H6，炔烃的碳原子数应大于3.6，为C4H6，再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比。‎ 即V(C3H6):V(C4H6)＝2:3。‎ 答案：‎ ‎(1)C　因两种烃都能使溴水褪色，则不会有烷烃，排除A项；若都是烯烃，则燃烧后生成等体积的CO2和水蒸气，不合题意，排除B项；若都是炔烃，气态炔烃的H原子数都小于或等于6，也不合题意，排除D，故混合物由烯烃和炔烃组成 ‎ (2)C3H6和C4H6，V(C3H6) :V(C4H6)＝2:3‎ - 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