高二化学 第二章第一节知识点及典型例题解析 脂肪烃 苏教版选修5

1 第二章第二章 烃和卤代烃第一节烃和卤代烃第一节 脂肪烃脂肪烃 一 烷烃 烯烃 炔烃的结构和性质比较 烷烃烯烃炔烃 通式CnH2n 2 n 1 CnH2n n 2 CnH2n 2 n 2 代表物 CH4CH2 CH2CH CH 结构特点 全部单键 饱和链烃 四面体结构 含碳碳双键 不饱和 链烃 平面形分子 键角 120 含碳碳三键 不饱和 链烃 直线形分子 键角 180 物理性质无色气体 难溶于水而易溶于有机溶剂 密度比水小 化学 活动性 稳定活泼活泼 取代 反应 光卤代 加成反应能与 H2 X2 HX H2O HCN 等发生加成反应 燃烧火 焰较明亮 燃烧火焰明亮 带黑 烟 燃烧火焰很明亮 带 浓黑烟 氧化 反应 不与 KMnO4 酸性溶液反应 使 KMnO4酸性溶液褪 色 使 KMnO4酸性溶液褪 色 化学 性质 加聚 反应 不能发生能发生能发生 鉴别 溴水不褪色 KMnO4 酸性溶液不褪色 溴水褪色 KMnO4酸性溶液褪色 二 取代反应和加成反应的比较 取代反应加成反应 概念 有机分子中的某些原子或原子团被其 他原子或原子团所代替的反应 有机分子中的双键 或三键 两端的碳 原子与其他原子或原子团直接结合生 成别的物质的反应 反应通式 A B C D A C B D C 代替 B 或 B 代替 C 键的变化 一般是 C H O H 或 C O 键断裂 结合 1 个原子或原子团 另一个原子 或原子团同代替下来的基团结合成另 一种物质 不饱和键中不稳定者断裂 不饱和碳 原子直接和其他原子或原子团结合 产物两种或多种物质一般是一种物质 特别提醒 加成反应从形式上看属于化合反应 但不同于一般的化合反应 借助这一 特征可以帮助我们初步判断反应的类型 三 实验室制取乙炔应注意的问题 1 实验装置在使用前要先检验气密性 2 2 盛电石的试剂瓶要及时密封 严防电石吸水而失效 取电石要用镊子夹取 切忌用 手拿 3 制取乙炔时 由于 CaC2和水反应剧烈 并产生泡沫 为防止产生的泡沫进入导管 应在导气管口附近塞少量棉花 4 电石与水反应很剧烈 为得到平稳的乙炔气流 可用饱和食盐水代替水 并用分液 漏斗控制水流的速度 水逐滴慢慢地滴入 5 制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置 原因是 1 碳化钙 吸水性强 与水反应剧烈 不能随用 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 6 由电石制得的乙炔中往往含有 H2S PH3等杂质 使混合气体通过盛有 CuSO4溶液的 洗气瓶可将杂质除去 7 利用该反应装置还可以制备的气体有 H2 CO2 CO HCOOH 加浓 H2SO4 NO NO2 NH3 浓氨水加碱石灰 O2 Na2O2加 H2O 或 H2O2加 MnO2 SO2 H2S HCl 浓 H2SO4 加浓盐酸 Cl2 KMnO4加浓盐酸 等 类型 1 烷烃和不饱和烃之间的相互转化 例 1 1 相对分子质量为 70 的烯烃的分子式为 若该烯烃与足量的 H2加成后能生成含 3 个甲基的烷烃 则该烯烃的可能的结构简式为 2 有机物 A 的结构简式为 若 A 是单烯烃与氢气加成后的产物 则该单烯烃可能有 种结构 若 A 是炔烃与氢气加成后的产物 则此炔烃可能有 种结构 若 A 的一种同分异构体只能由一种烯烃加氢得到 且该烯烃是一个非常对称的分子构 型 有顺 反两种结构 a 写出 A 的该种同分异构体的结构简式 b 写出这种烯烃的顺 反异构体的结构简式 3 解析 1 由M CnH2n 70 14n 70 n 5 得烯烃的分子式为 C5H10 该烯烃加成后所 得的产物 烷烃 中含有 3 个甲基 表明在烯烃分子中只含有一个支链 当主链为 4 个碳原子时 支链为 1 个 CH3 此时烯烃的碳骨架结构为 其双键可在 三个位置 有三种可能的结构 2 有机物 A 的碳骨架结构为其双键可处于 五个位置 而三键只能处于 一个位置 只要相邻碳上有至少一个氢原子 就可以认为是烯烃加氢所得 只要相邻碳上有至少 2 个氢原子 就可认为是炔烃加氢所得 类型 2 乙炔的性质和实验室制取 例 2 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 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 电石 水 溴水 1 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 1 CaC2 2H2O C2H2 Ca OH 2 4 2 不能 ac 3 H2S Br2 H2S S 2HBr 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 见答案 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 所发生的反应式是 Br2 H2S S 2HBr 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 CaS 2H2O H2S Ca 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 是否除净 只有无 H2S 存在时方可根据溴水的褪色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 类型 3 烯烃的顺反异构 例 3 有机化学中有多种同分异构现象 其中有顺反异构 例如 2 丁烯有两种顺反异 构体 A 中两个 CH3在双键同侧 称为顺式 B 中两个 CH3在双键两侧 称为反式 如下 所示 根据此原理 苯丙烯的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对顺反异构 写出其结 构简式 1 三种位置异构 2 两种顺反异构 5 解析 情景式自主学习是学习的一种重要方式 即通过自主学习 解决新问题 本题要 求答题者首先学习顺反异构的知识 然后与以前学习的同分异构相比较 融合后运用到问题 的解决之中 根据教材中列举的部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度的数据 以分子中碳原子数为横 坐标 以沸点或相对密度为纵坐标 制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图 通过所绘制的曲线图你能得到什么信息 点拨 如图 1 和图 2 所示 图 1 图 2 通过曲线图可知 随着烷烃中碳原子数的增加 烷烃的沸点依次升高 相对密度依次增 大 烯烃的曲线图 以及随碳原子数的增加 烯烃的沸点 相对密度的变化规律与烷烃类似 这里不再画出 对化学反应进行分类是学习化学的重要方法之一 如我们学过的无机化学反应有两种 主要的分类方法 1 根据反应前后物质的变化分为化合反应 分解反应 置换反应和复分 解反应 2 根据化学反应中是否有电子转移 分为氧化还原反应和非氧化还原反应 下面是我们已经学过的烷烃或烯烃的化学反应 请写出其反应的化学方程式 指出反应 类型并说说你的分类依据 1 乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应 2 乙烯与溴的反应 3 乙烯与水的反应 6 3 乙烯生成聚乙烯的反应 点拨 1 C2H6 Cl2C2H5Cl HCl 取代反应 光照 2 CH2 CH2 Br2 CH2BrCH2Br 加成反应 3 CH2 CH2 H2OCH3CH2OH 加成反应 催化剂 4 nCH2 CH2 加聚反应 催化剂 分类依据见下表 反应类型反应特点 取代反应有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 加成反应 有机物分子中的不饱和键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新的化 合物的反应 加聚反应也属于加成反应 由于烷烃和烯烃的结构不同 使其化学性质也存在着较大的差异 请完成下表的空白 并加以对比总结 烃的类别分子结构特点代表物质主要化学性质 烷烃 烯烃 点拨 如下表所示 烃的类别分子结构特点代表物质主要化学性质 烷烃 都是单键 链状结构 锯齿状 排列 甲烷 性质较稳定 燃烧 取代反应 分解反应 烯烃含一个或若干个键 其余键为单键 乙烯 氧化反应 加成反应 加聚反 应 1 哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化 它们有什么结构特点 点拨 能被 KMnO4酸性溶液氧化的脂肪烃有烯烃 炔烃等 它们的分子中都含有不饱和 碳原子 2 在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团 可以出现顺反异构 请问 在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象 点拨 炔烃分子中 C C 键为直线形结构 因此 无顺反异构现象 1 D 点拨 碳原子数小于或等于 10 的烷烃中一氯代物中没有同分异构体的有以下几 种 CH4 CH3CH3 2 C 点拨 能与溴发生加成反应而使溴水褪色 与酸性高锰酸钾溶液发 生氧化还原反应而使溶液褪色 3 D 点拨 等质量的烃 完全燃烧生成二氧化碳最多的烃含碳量最高 4 CH CH 2H2CH3 CH3 加成反应 催化剂 CH3 CH3 Cl2CH3 CH2Cl HCl 取代反应 光照 CH CH H2CH2 CH2 加成反应 催化剂 7 CH2 CH2 HClCH3 CH2Cl 加成反应 催化剂 CH CH Br2 CHBr CHBr 加成反应 CHBr CHBr Br2 CHBr2 CHBr2 加成反应 CH CH HClCH2 CHCl 加成反应 催化剂 nCH2CHCl CHClCH2 加聚反应 催化剂 加成反应主要发生在含有不饱和键的化合物与一些小分子 如卤素单质 卤代烃 H2O 等 之间 取代反应主要发生在一种化合物和另一种化合物或单质之间 加聚反应主要发生 在含有碳碳双键或三键的物质之间 5 没有区别 顺 2 丁烯与反 2 丁烯碳链排列是相同的 与 H2加成后均生成正丁烷 1 下列关于烷烃性质的叙述中 不正确的是 A 烷烃同系物随相对分子质量增大 熔点 沸点逐渐升高 常温下的状态由气态递变 到液态 相对分子质量大的则为固态 B 烷烃同系物的密度随相对分子质量增大逐渐增大 C 烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应 D 烷烃同系物都能使溴水 酸性 KMnO4溶液褪色 答案 D 解析 烷烃是饱和烃 化学性质稳定 具有代表性的反应是取代反应 故 C 正确 发生 取代反应的必须是卤素单质 溴水不能与烷烃反应 酸性 KMnO4溶液也不能将烷烃氧化 所 以 D 错 烷烃物理性质的递变叙述正确 2 下列说法中错误的是 A C2H6和 C4H10一定是同系物 B C2H4和 C4H8不一定是同系物 C 相对分子质量相同的两种物质一定是同分异构体 D 烯烃各同系物中碳的质量分数都相等 答案 C 3 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 答案 D 4 有关简单的烷烃的叙述正确的是 都是易燃物 特征反应是取代反应 相邻两个烷烃在组成上相差一个甲基 A 和 B 和 C 只有 D 和 答案 D 解析 相邻两个烷烃在组成上相差一个 CH2 5 下列各物质中 能形成顺 反异构体的是 A CCl2 CH2 B CH3 CH CH2 C CH3 CH CH CH3 D CH2 CH CH2 CH3 答案 C 8 6 某烃的结构简式为 分子中含有四面体结构的碳原子 即 饱和碳原子 数为x 在同一直线上的碳原子数为y 一定在同一平面上的碳原子数为z 则 x y z分别为 A 4 3 5 B 5 3 6 C 5 5 4 D 4 6 4 答案 B 解析 该分子结构式为 或 可见一定共面的碳原子数 为 6 个 7 燃烧某混合气体 所产生的 CO2的质量一定大于燃烧同质量丙烯所产生的 CO2的质量 该混合气体是 A 丁烯 丙烷 B 乙炔 乙烯 C 乙炔 丙烷 D 乙烷 丙烷 答案 B 解析 燃烧相同质量的烃 烃中含碳的质量分数越大 生成的 CO2越多 所有烯烃含碳 的质量分数是相同的 烷烃含碳的质量分数比烯烃的小 炔烃含碳的质量分数比烯烃的高 因此 B 组物质完全燃烧生成的 CO2的质量一定比相同质量的烯烃完全燃烧产生的 CO2质量 多 8 泽维尔证实了光可诱发下列变化 这一事实可用于解释人眼的夜视功能和叶绿素在光合反应中极高的光能利用率 下列说 法错误的是 A X 和 Y 互为同分异构体 B X 和 Y 中的所有原子可能在一个平面上 C 上述变化是一个物理过程 D X 和 Y 都可能发生加聚反应 答案 C 9 1 mol 某不饱和烃与 1 mol H2加成后的生成物是 2 甲基丁烷 请写出原烃可能的结 构简式 并用系统命名法对其命名 答案 2 甲基 1 丁烯 2 甲基 2 丁烯 3 甲基 1 丁烯 10 下图中的实验装置可用于制取乙炔 请填空 1 图中 A 管的作用是 制取乙炔的化学方程式是 9 2 乙炔通入 KMnO4 酸性溶液中观察到的现象是 乙炔发生了 反应 3 乙炔通入溴的四氯化碳溶液中观察到的现象是 乙炔发生了 反应 4 为了安全 点燃乙炔前应 乙炔燃烧时的现象是 答案 1 调节水面高度以控制反应的发生和停止 CaC2 2H2O Ca OH 2 C2H2 2 KMnO4溶液褪色 氧化 3 Br2的 CCl4溶液褪色 加成 4 检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 解析 实验室通过电石和水的反应制取 C2H2 CaC2 2H2O Ca OH 2 C2H2 图示装置可通过调节 A 管的高度 控制反应的发生和停止 将 A 管提高 右管中水面上 升 与电石接触发生反应 将 A 管降低 右管中水面下降 与电石脱离 反应停止 C2H2能 使酸性 KMnO4溶液和 Br2的 CCl4溶液褪色 分别发生氧化反应和加成反应 C2H2等可燃性气 体在点燃前必须检验其纯度 以免发生爆炸 因 C2H2中 C 的质量分数较大 在燃烧时火焰 明亮并伴有浓烈的黑烟 10 第一节第一节 脂肪烃脂肪烃 第第 1 1 课时课时 烷烃和烯烃烷烃和烯烃 1 丁烷 2 甲基丙烷 戊烷 2 甲基丁烷 2 2 二甲基丙烷等物质的沸点 排列顺序正确的是 A B C D 答案 C 解析 对于烷烃而言 相对分子质量大的 分子间作用力大 沸点较高 即 对于相对分子质量相同的烷烃 支链越多 沸点越低 即 2 下列关于乙烯和乙烷相比较的说法中 不正确的是 A 乙烯属于不饱和链烃 乙烷属于饱和链烃 B 乙烯分子中所有原子处于同一平面上 乙烷分子则为立体结构 原子不在同一平面 上 C 乙烯分子中的双键和乙烷分子中的 C C 单键相比较 双键的键能大 键 长长 D 乙烯能使酸性 KMnO4溶液褪色 乙烷不能 答案 C 解析 A B D 均为正确的描述 因为双键键能比 C C 单键键能大 从而决 定键长要短一些 故 C 项是错误的 3 既可以用来鉴别乙烷和乙烯 又可以用来除去乙烷中混有的乙烯 从而得到纯净乙 烷的方法是 A 与足量溴反应 B 通入足量溴水中 C 在一定条件下通入氢气 D 分别进行燃烧 答案 B 解析 乙烷和乙烯均是无色气体 但前者易发生取代反应 后者易发生加成反应 若与 足量溴作用 乙烷可以发生取代反应而生成溴乙烷 乙烯发生加成反应生成二溴乙烷 不仅 不易鉴别 还会损失大量的乙烷且混入大量的溴蒸气杂质 显然不合理 若在一定条件下通 入氢气 虽可将乙烯转变为乙烷 但通入氢气的量不易控制 很难得到纯净的乙烷 且用氢 气无法鉴别它们 若分别进行燃烧 显然无法再得到乙烷 因此只能选 B 因为乙烷不和溴 水反应 而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色 且生成的 CH2BrCH2Br 为液态 便于 分离 4 分子式为 C5H10的烯烃共有 要考虑顺反异构体 A 5 种 B 6 种 C 7 种 D 8 种 答案 B 解析 根据其分子式可以写出其同分异构体分别为 11 其中 有顺反异构体 故共有 6 种 1 有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷 它的分子组成和结构与烷烃相似 下列 说法中错误的是 A 硅烷的分子通式可表示为 SinH2n 2 B 甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水 C 甲硅烷的密度小于甲烷 D 甲硅烷的热稳定性强于甲烷 答案 CD 解析 根据硅烷的分子组成与烷烃相似 可由烷烃的分子通式 CnH2n 2推出硅烷的分子 通式为 SinH2n 2 根据甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水可知 B 选项正确 甲硅烷即为 SiH4 相对分子质量大于甲烷 所以密度大于甲烷 根据同主族元素性质的递变可知稳定性 CH4 SiH4 2 丙烷的二氯代物有 4 种同分异构体 则其六氯代物的同分异构体数目是 A 2 种 B 4 种 C 6 种 D 3 种 答案 B 解析 判断本题 可采用换元法 就是将氯原子换成氢原子 将氢原子换成氯原子 从 题意可知 二氯代物有 4 种同分异构体 则六氯代物也有 4 种同分异构体 3 由乙烯推测丙烯与溴水反应时 对反应产物的叙述正确的是 A CH2Br CH2 CH2Br B CH3 CHBr CH3 C CH3 CH2 CHBr2 D CH3 CHBr CH2Br 答案 D 解析 本题考查学生对加成反应规律的理解 加成反应时 碳碳双键中一个键断裂 分 别加上一个原子或原子团 碳链结构并不发生变化 4 某气态烃 1 体积只能与 1 体积氯气发生加成反应 生成氯代烷烃 此氯代烷烃 1 mol 可与 4 mol 氯气发生完全的取代反应 则该烃的结构简式为 A CH2 CH2 B CH3CH CH2 C CH3CH3 D CH3CH2CH CH2 答案 A 解析 1 体积烃只能与 1 体积 Cl2发生加成反应 说明该分子只含有 1 个双键 生成物 可与 4 mol Cl2发生完全的取代反应 说明 1 mol 该烃中共有 4 mol H 只有 A 选项符合题 意 5 下列有机分子中 可形成顺反异构的是 A CH2 CHCH3 B CH2 CHCH2CH3 C CH3CH C CH3 2 D CH3CH CHCl 答案 D 解析 能否形成顺反异构主要看两个方面 一是是否有双键 二是双键两端的基团是否 不同 A B C 三项双键两端的基团有相同的 不可能形成顺反异构 D 项可以 可形成 12 6 由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是 A 分子中 3 个碳原子在同一直线上 B 分子中所有原子在同一平面上 C 与氯化氢加成只生成一种产物 D 能使酸性 KMnO4溶液褪色 答案 D 解析 丙烯结构简式为 CH3CH CH2 分子中 3 个碳原子在同一平面上 但不在同一直 线上 A 错 丙烯分子中的 CH3中 C 与 H 并不共面 B 错 丙烯与 HCl 加成可生成 CH3CH2CH2Cl 或 CH3CHClCH3 C 错 丙烯分子中含有双键 可使酸性 KMnO4溶液褪色 D 正确 7 下列各组物质之间的化学反应 反应产物一定为纯净物的是 A B CH2 CH CH2 CH3 HCl 催化剂 C CH3 CH CH2 H2O 催化剂 加热 加压 D nCH2 CH2 nCH2 CH CH3 催化剂 答案 A 解析 题中涉及的四种烯烃 除 CH2 CH2以外其他三种的分子结构都是 不对称 结 构 在 Br2 HCl H2O 中 除 Br2以外 其他两种的分子结构也都是 不对称 结构 在加 成反应中 不对称结构分子与不对称结构分子相加成时 产物往往不只一种 所以 A 项可选 B C 两项不可选 D 项中的反应是加聚反应 产物为高分子化合物 高分子化合物一般为混 合物 所以 D 项也不可选 8 始祖鸟烯 Pterodactyladiene 形状宛如一只展翅飞翔的鸟 其键线式结构表示如下 其中 R1 R2为烷烃基 则下列有关始祖鸟烯的说法中正确的是 A 始祖鸟烯与乙烯互为同系物 B 若 R1 R2 甲基 则其化学式为 C12H16 C 若 R1 R2 甲基 则始祖鸟烯的一氯代物有 3 种 D 始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色 也能使溴水褪色 则两反应的反应类型是 相同的 答案 C 解析 始祖鸟烯与乙烯结构不相似 故两者不是同系物 若 R1 R2 甲基 则其化学式 应为 C12H14 始祖鸟烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应 能使溴水褪色是加成反应 9 现有两种烯烃 CH2 CH2和 它们的混合物进行聚合反应 其反应 过程如图所示 则聚合反应的产物中含有如下四种物质中的 13 A B C D 答案 D 解析 烯烃的重要性质之一是发生加成聚合反应 当两种烯烃混合后 一定会有两种烯 烃的自身的加成聚合反应 于是得到了 A 选项 只选 A 项是没有考虑两种烯烃的共聚 即把 项漏选了 如果只选 C 则是忽略了烯烃的自身加成聚合反应 所以 D 项正确 10 某气态烃对空气的相对密度为 2 在氧气中充分燃烧 1 16 g 这种烃 并将所得产 物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管 当称量这两个干燥管的质量时 它 们依次增重 1 8 g 和 3 52 g 这种烃的化学式是 A C2H6 B C4H10 C C5H10 D C5H12 答案 B 解析 烃的相对分子质量为 29 2 58 方法一 设烃的化学式为 CxHy 据 CxHy x O2xCO2 H2O y 4 点燃 y 2 58 44x 9y 1 16 g 3 52 g 1 8 g x 4 y 10 58 1 16 g 44x 3 52 g 58 1 16 g 9y 1 8 g 14 该烃化学式为 C4H10 方法二 烃分子与所含 C H 原子的物质的量之比为 n CxHy n C n H 1 2 1 4 10 1 16 58 3 52 44 1 8 18 即 1 mol 烃分子中含 4 mol 碳原子 10 mol 氢原子 化学式为 C4H10 方法三 1 16 g 烃的物质的量为 0 02 mol 1 16 g 58 g mol 1 1 16 g 烃中碳的物质的量为 0 08 mol 3 52 g 44 g mol 1 1 16 g 烃中氢的物质的量为 2 0 2 mol 1 8 g 18 g mol 1 1 mol 烃中有Error 即该烃化学式为 C4H10 方法四 最简式法 n C n H 2 5 3 52 44 1 8 2 18 该烃的最简式为 C2H5 最简式式量为 29 12 2 5 n 58 所以n 2 该烃为 C2H5 2 即 C4H10 11 实验室制取乙烯 常因温度过高而使乙醇和浓 H2SO4反应生成少量的二氧化硫 有 人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫 其装置如下图所示 试回答下列 问题 1 图中 装置可盛放的试剂是 将下列有关试剂的序号填入空格 内 A 品红溶液 B NaOH 溶液 C 浓 H2SO4 D 酸性 KMnO4溶液 2 能说明二氧化硫气体存在的现象是 3 使用装置 的目的是 使用装置 的目的是 4 确证含有乙烯的现象是 答案 1 A B A D 2 中品红溶液褪色 3 除去 SO2气体 检验 SO2气体是否除尽 4 中品红溶液不褪色 中酸性 KMnO4溶液褪色或颜色变浅 解析 因为 C2H4和 SO2都能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色 因此 不能确定混合气体中 是否含有或者只含有 CH2 CH2 由于 CH2 CH2不与 NaOH 溶液反应也不与品红溶液反应 而 SO2却能与之反应 且 SO2与品红溶液反应有明显的褪色现象 故可利用此性质差异 先 检出和除净 SO2 再用装置 确认 SO2除净之后 才能用酸性 KMnO4溶液验证 CH2 CH2的存 15 在 12 0 2 mol 某烃 A 在氧气中充分燃烧后 生成化合物 B C 各 1 2 mol 试回答 1 烃 A 的分子式为 2 若取一定量的烃 A 完全燃烧后 生成 B C 各 3 mol 则有 g 烃 A 参加了反应 燃烧时消耗标准状况下的氧气 L 3 若烃 A 不能使溴水褪色 但在一定条件下 能与氯气发生取代反应 其一氯代物只 有一种 则烃 A 的结构简式为 4 若烃 A 能使溴水褪色 在催化剂作用下 与 H2加成 其加成产物经测定分子中含有 4 个甲基 烃 A 可能有的结构简式为 比烃 A 少 2 个碳原子的同系物有 种同分异构体 答案 1 C6H12 2 42 100 8 解析 烃n A n C n H 0 2 1 2 1 2 2 1 6 12 则分子式为 C6H12 生 成 CO2 H2O 各 3 mol 则消耗 A 为 0 5 mol 0 5 mol 84 g mol 1 42 g 消耗 O2体积 4 5 mol 22 4 L mol 1 100 8 L 13 美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程 因而获得 1999 年诺贝尔化学奖 激光有很多用途 例如波长为 10 3 m 的红外激光能切断 B CH3 3分子中的一个 B C 键 使之与 HBr 发生取代反应 B CH3 3 HBrB CH3 2Br CH4而利用 9 6 m 的红外激光却能切断两个 10 3 m的激光 B C 键 并与 HBr 发生二元取代反应 1 试写出二元取代的化学方程式 2 现用 5 6 g B CH3 3和 9 72 g HBr 正好完全反应 则生成物中除了甲烷外 其他两 种产物的物质的量之比为多少 答案 1 B CH3 3 2HBrB CH3 Br2 2CH4 2 4 1 9 6 m激光 解析 1 激光切断 B C 键而发生的取代反应 Br 取代 CH3 而生成 CH4 故发生二元 取代反应两个 Br 取代两个 CH3而生成两个 CH4 2 n B CH3 3 0 1 mol 5 6 g 56 g mol 1 n HBr 0 12 mol 9 72 g 81 g mol 1 设生成 B CH3 2Br 的物质的量为a B CH3 Br2的物质的量为b 则 Error 解得 Error 所以n B CH3 2Br n B CH3 Br2 4 1 16 第第 2 2 课时课时 炔烃 脂肪烃的来源及其应用炔烃 脂肪烃的来源及其应用 1 描述 CH3 CH CH C C CF3分子结构的下列叙述中 正确的是 A 6 个碳原子有可能都在一条直线上 B 6 个碳原子不可能都在一条直线上 C 6 个碳原子有可能都在同一平面上 D 6 个碳原子不可能都在同一平面上 答案 BC 解析 在题设的烯炔化合物分子结构中 依据的两点 乙烯分子的 6 个原子共平面 键角 120 乙炔分子的 4 个原子共直线 键角 180 先分析 A B 两选项 化合物 H3 H H F3 3 6 号 C 原子应在一条直线上 但 的键角为 120 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 2 C 3 C 4 所以 A 不正确 B 正确 再分析 C D 选项 化合物 1 4 号 C 原子应在同一平面上 C 正确 D 不正确 2 某气态烃 0 5 mol 能与 1 mol HCl 完全加成 加成后产物分子上的氢原子又可与 3 mol Cl2发生完全取代反应 则此气态烃可能是 A C2H2 B CH2 C CHCCH3 D CH2 C CH3 2 答案 C 解析 0 5 mol 烃与 1 mol HCl 加成 则每个分子中多加了 2 个 H 2 个 Cl 加成后 0 5 mol 产物可与 3 mol Cl2发生取代反应 说明每个分子中有 6 个氢 那么与 HCl 加成前 分子中应有 4 个氢原子 所以原来的烃是丙炔 3 CaC2和 ZnC2 Al4C3 Mg2C3 Li2C2等都同属离子型化合物 请通过对 CaC2制 C2H2的 反应进行思考 从中得到必要的启示 判断下列反应产物正确的是 A ZnC2水解生成乙烷 C2H6 B Al4C3水解生成丙炔 C3H4 C Mg2C3水解生成丙炔 C3H4 D Li2C2水解生成乙烯 C2H4 答案 C 解析 反应 CaC2 2H2O Ca OH 2 C2H2 中无化合价变化 ZnC2中 C 显 1 价 对应 C2H2 Al4C3中 C 显 4 价 对应 CH4 Mg2C3中 C 显 价 对应 C3H4 Li2C2中 C 显 1 价 4 3 对应 C2H2 4 下列关于分子组成表示为 CxHy的烷 烯 炔说法不正确的是 A 当x 4 时 均为气体 常温常压下 B y一定是偶数 C 分别燃烧 1 mol 耗氧 x y 4 mol D 在密闭容器中完全燃烧 150 时测得的压强一定比燃烧前增加 答案 D 解析 碳原子数 4 的烷 烯 炔烃在常温常压下都是气体 烷 烯 炔的通式中氢原 子数一定是偶数 完全燃烧 1 mol CxHy 消耗氧气 x mol 150 时完全燃烧 CxHy 当 y 4 y 4 时 反应前后的体积不变 其容器的压强也不变 当y 4 时 反应后气体的体积增大 其容器的压强将增大 当y 4 时 反应后气体的体积减小 其容器的压强减小 17 1 下列分子属于正四面体的是 A CCl4 B CH2Cl2 C CH2 CH2 D CH CH 答案 A 解析 CCl4和 CH2Cl2都是甲烷中的氢原子被氯原子取代后的产物 都属于四面体 但 由于 CH2Cl2中碳氢键和碳氯键的键长不一样 因此 CH2Cl2不再是正四面体 CH2 CH2中 6 个原子在同一平面上 CH CH 中四个原子在同一直线上 故 A 项正确 2 区别 CH4 CH2 CH2 CH CH 的最简易方法是 A 分别通入溴水 B 分别通入酸性高锰酸钾溶液 C 分别在空气中点燃 D 分别通入盛碱石灰的干燥管 答案 C 解析 CH2 CH2 CH CH 均可使溴水或酸性 KMnO4溶液褪色 故 A B 项不行 而 CH4 CH2 CH2和 CH CH 三者通过碱石灰时都无明显现象 因此 D 项也不正确 但是由于 三者的含碳量不同 燃烧时火焰的明亮程度及产生黑烟的量明显不同 所以 C 项为正确选项 3 2005 年 1 月 欧洲航天局的惠更斯号探测器首次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了分析 发现土卫六的大气层中含有 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叙述正确的是 A 碳氢化合物的通式为 CnH2n 2 B 石油的主要成分是碳氢化合物 C 乙炔是含碳量最高的碳氢化合物 D 碳氢化合物中的化学键都是极性键 答案 B 解析 碳氢化合物中 乙炔并不是含碳量最高的 乙炔的最简式为 CH 它与苯含碳量 相同 还有像 C10H8 等的含碳量均比乙炔高 4 两种气态烷烃的混合物 在标准状况下其密度为 1 16 g L 1 则关于此混合物组 成的说法正确的是 A 一定有甲烷 B 一定有乙烷 C 可能是甲烷和戊烷的混合物 D 可能是乙烷和丙烷的混合物 答案 AC 解析 该混合烃的平均相对分子质量由M Vm得 1 16 22 4 26 甲烷是相对分 子质量最小的烷烃 相对分子质量为 16 其他烷烃相对分子质量都大于 26 所以组成中一 定有甲烷 是甲烷和某气态烷烃的混合物 5 据报道 近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔 其结构式为 HC C C C C C C N 对该物质判断不正确的是 A 其分子中的原子都在一条直线上 B 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C 能发生加成反应 D 可由乙炔和含氮化合物加聚制得 答案 D 6 下列关于煤 石油 天然气等资源的说法正确的是 A 石油裂解得到的汽油是纯净物 B 石油产品都可用于聚合反应 C 天然气是一种清洁的化石燃料 D 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 18 答案 C 解析 汽油是由含 C 原子数为 5 11 的烷烃和烯烃等组成的混合物 A 错 石油产品中 有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应 B 错 水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料 D 错 以甲烷为主要成分的天然气是一种很好的清洁燃料 7 某温度和压强下 将 4 g 由 3 种炔烃 分子中只含一个 CC 组成的混合气体与足量的 H2反应 充分加成后 生成 4 4 g 3 种对应的烷烃 则所得烷烃中一定有 A 异丁烷 B 乙烷 C 丙烷 D 丁烷 答案 B 解析 记住一些特殊相对分子质量的有机物是有意义的 如烃中相对分子质量最小的是 甲烷 16 相对分子质量最小的烯烃是乙烯 28 相对分子质量最小的炔烃是乙炔 26 在 用平均法判断存在何种烃时经常用到 炔烃转化成烷烃时 炔烃与 H2的物质的量之比为 1 2 依题意可知参加反应的n H2 0 2 mol 所以参加反应的炔烃为 0 1 4 4 g 4 g 2 g mol 1 mol 则炔烃的平均相对分子质量为 40 由平均值法可知 3 种烃中必有相对分子质量小于 40 的炔烃 而相对分子质量小于 40 的炔烃只有乙炔 由此可推知加成后所得烷烃中必含乙烷 8 分子式为 C5H8的有机物 其结构不可能是 A 只含一个双键的直链有机物 B 含有两个双键的直链有机物 C 含有一个双键的环状有机物 D 含有一个三键的直链有机物 答案 A 9 有a mL 三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后 恢复到原来状况 常温 常压 体积共缩小 2a mL 则这三种烃不可能是 A CH4 C2H4 C3H4 B C2H4 C3H8 C2H6 C C2H2 C2H4 C3H6 D C2H2 C2H6 C3H8 答案 B 解析 设混合烃的平均分子式为 CxHy 则 CxHy x O2 xCO2 H2O V y 4 y 2 1 x x 1 y 4 y 4 a mL 2a mL 所以 1 2 y 4 y 4 则满足要求的三种烃的平均 H 原子数为 4 故不可能的是 B 10 分子式为 CH4 C2H4 C2H2 C6H6 C5H10的烃 1 质量相同时 耗氧量最多的是 生成 CO2最多的是 生 成 H2O 最多的是 2 物质的量相同时 耗氧量最多的是 生成 CO2最多的是 生成 H2O 最多的是 3 与同质量丙烯生成 CO2的量一定相等的是 比丙烯生成 CO2多的是 比丙烯生成 CO2少的是 4 在足量 O2中燃烧 恢复到原状况 120 混合气体总体积大于原混合气体的是 混合气体总体积等于原混合气体的是 混合气体总体积小于原混合气体 的是 答案 1 CH4 C2H2 C6H6 CH4 2 C6H6 C5H10 C6H6 C5H10 3