高中化学人教版有机化学基础第二章烃和卤代烃单元测试 课时作业9

课时作业9炔烃、脂肪烃的来源及其应用一、选择题1．某烃甲与氢气反应后的产物乙为(CH3)2CHCH2CH3，则相关说法不合理的是()A．产物乙的系统命名为2­甲基丁烷B．烃甲可能是2­甲基­1,3丁二烯C．mol产物乙完全燃烧可消耗17.92LO2D．烃甲与乙炔可能是同系物解析：烃甲可能为烯烃、二烯烃、炔烃，如2­甲基­1­丁烯、2­甲基­1,3­丁二烯、3­甲基­1­丁炔，B、D正确；mol产物乙完全燃烧可消耗molO2，标准状况下为17.92L，C选项未说明状态，C错误。答案：C2．下列烷烃的沸点由低到高的顺序排列正确的是()A．①②③④ B．④③①②C．③④①② D．②①③④解析：烷烃的沸点随着碳原子数的增多而升高；当两种烷烃的C原子数相同时，支链越少的烷烃沸点越高。答案：D3．下列说法正确的是()A．丙炔分子中三个碳原子不可能位于同一直线上B．乙炔分子中碳碳间的三个共价键性质完全相同C．分子组成符合CnH2n－2的链烃一定是炔烃D．在所有符合通式CnH2n－2炔烃中，乙炔所含氢的质量分数最小解析：丙炔中存在类似乙炔的C≡C三键直线结构，甲基中的C原子处于乙炔中H原子位置，三个C原子处于同一直线，故A错误；乙炔分子中碳碳间的三个共价键，有1个σ键、2个π键，其中σ键稳定、π键不稳定，分子中碳碳间的三个共价键性质不相同，故B错误；分子组成符合CnH2n－2的链烃，可能含有2个C=C双键，为二烯烃，或含有1个C≡C三键，为炔烃，故C错误；符合通式CnH2n－2炔烃中，1个C原子结合的H原子平均数目为(2－eq\f(2,n))，n值越大，(2－eq\f(2,n))越大，氢的质量分数越大，故乙炔所含氢的质量分数最小，故D正确。答案：D4．下列说法错误的是()石油eq\o(→,\s\up7(①))分馏产品eq\o(→,\s\up7(②))乙烯eq\o(→,\s\up7(③))CH2BrCH2BrA．石油主要是由烃组成的混合物B．①主要发生物理变化C．②包括裂化、裂解等过程D．③是加成反应，产物名称是二溴乙烷解析：石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，即石油主要是由烃组成的混合物，故A正确；分馏是利用沸点不同进行分离的，所以分馏属于物理变化，故B正确；裂化、裂解等过程是把大分子的烃转化为小分子烃，过程中有乙烯生成，所以②包括裂化、裂解等过程，故C正确；乙烯与溴加成生成CH2BrCH2Br，所以③是加成反应，CH2BrCH2Br的名称为1,2­二溴乙烷，故D错误。答案：D5．25℃A．% B．25%C．50% D．75%解析：根据有机物燃烧的化学反应方程式，分析反应前后气体体积的变化，利用气体体积缩小了72mL及混合气体的体积来列等式计算出乙炔的体积，最后计算乙炔的体积分数。由乙烷、乙炔和丙烯燃烧的方程式可得气体体积变化量。C2H6＋eq\f(7,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋3H2OΔV1eq\f(7,2)2C2H2＋eq\f(5,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋H2OΔV1eq\f(5,2)2C3H6＋eq\f(9,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))3CO2＋3H2OΔV1eq\f(9,2)3除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，则C2H6和C3H6反应后体积缩小的量是相同的，故可将两者看成是一种物质即可，设C2H6和C3H6一共为xmL，C2H2为ymL，则有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(xmL＋ymL＝32mL,mL＋mL＝72mL))，解得y＝8，混合烃中乙炔的体积分数为eq\f(8,32)×100%＝25%，B选项正确。答案：B6．结构简式为含一个三键的炔烃氢化后的产物，则此炔烃可能有的结构有()A．1种 B．2种C．3种 D．4种解析：炔烃中含有碳碳三键，能够形成碳碳三键的相邻的两个碳原子必须都没有连接支链。符合此条件的有3处：但是，②③两处是相同的位置，所以符合条件的炔烃只有2种。答案：B7．某温度和压强下，由3种炔烃(分子中只含一个CC)组成的混合气体4g与足量的H2充分反应加成后生成4.4g三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有()A．异丁烷 B．乙烷C．丙烷 D．丁烷解析：m(H2)＝0.4g，n(H2)＝eq\fg,2g·mol－1)＝mol，由于炔烃与H2是12加成，所以M(混)＝eq\f(4g,mol)＝40g·mol－1，即三种炔烃的平均相对分子质量为40，则一定有乙炔(M＝26)(丙炔的M＝40可能有也可能没有)。加氢后一定是乙烷，但应注意，某温度和压强下，所以三种炔烃常温下不一定全是气体。答案：B8．两分子乙炔反应得到乙烯基乙炔(CH2=CH—C≡CH)，该物质是合成橡胶的重要原料，下列关于该物质的判断错误的是()A．该物质既是H2C=CH2的同系物，又是HC≡B．该物质既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使溴水褪色C．该物质与足量的H2加成后，只能生成一种物质D．该物质经加成、加聚反应后的产物是氯丁橡胶()的主要成分解析：乙烯基乙炔分子中既有又有—C≡C—，根据同系物概念，A错误；该物质分子中含不饱和键，既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使溴水褪色，B正确；该物质加氢后只生成正丁烷，C正确；D项中H2C=CH—C≡CH与HCl在三键处发生加成反应生成发生加聚反应生成的是氯丁橡胶的主要成分，D正确。答案：A9．劣质的家庭装饰材料会释放出多种能引发疾病的有害物质，其中一种有机物分子的球棍模型如图所示，图中“棍”代表单键、双键或三键，不同大小的球代表不同元素的原子，且三种元素位于不同的短周期。下列关于该有机物的叙述不正确的是()A．该有机物的分子式为C2HCl3B．该有机物分子中所有原子在同一平面内C．该有机物难溶于水D．该有机物可由乙炔和氯化氢加成得到解析：根据题中球棍模型可以推断出该有机物的分子式为C2HCl3，其结构简式为ClHC=CCl2，A项正确；该有机物分子的结构类似于乙烯，分子中所有原子都在同一平面内，B项正确；该有机物难溶于水，C项正确；乙炔和氯化氢加成得CHCl=CH2，D项错误。答案：D10．一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9g，其密度是相同条件下氢气密度的倍，当混合气体通过足量溴水时，溴水增重4.2g，则这两种气态烃是()A．甲烷和乙烯 B．乙烷和乙烯C．甲烷和丙烯 D．甲烷和丁烯解析：根据已知条件，先求出混合气体的平均相对分子质量，即×2＝。由于烷烃和烯烃中只有甲烷的相对分子质量小于，则该混合物中一定含有甲烷。混合气体通过溴水时溴水增重，说明该混合气体中烯烃的质量为4.2g，则甲烷的质量为9g－4.2g＝4.8g，即n(CH4)＝mol。设该不饱和烃的物质的量为x，则有eq\f(9g,mol＋xmol)＝22.5g·mol－1，解得：x＝mol，即该不饱和烃的摩尔质量为42g·mol－1为丙烯。答案：C11．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①为加成反应D．反应①②③的原子利用率都达到了100%解析：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①为加成反应；反应①③的原子利用率都达到了100%，而反应②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%。答案：D12．乙烯、乙炔的混合气体完全燃烧时所需O2的体积是原混合气体的倍，若混合气体与足量的H2完全发生加成反应，消耗H2的体积是原混合气体的()A．倍 B．倍C．倍 D．倍解析：因为C2H4＋3O2→2CO2＋2H2O13C2H2＋eq\f(5,2)O2→2CO2＋H2O1eq\f(5,2)所以1molC2H4燃烧需3molO2，1molC2H2燃烧需eq\f(5,2)molO2，而1mol混合气体燃烧需molO2。用十字交叉法即可求出乙烯、乙炔的体积比则该混合气体如与足量H2发生完全加成，消耗H2的体积与混合气体的体积比为eq\f(2＋6,2＋3)＝。答案：C二、填空题13．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。(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______________________________________________________________________________________。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。答案：(1)CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2，(2)不能ac(3)H2SBr2＋H2S=S↓＋2HBr(4)eq\x(c)eq\x(b)CuSO4溶液CuSO4溶液(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14．电石中的CaC2与H2O反应可用于制C2H2：CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2。通过排水测量出反应产生的气体的体积，从而可测定电石中碳化钙的含量。(1)若使用下列仪器和导管组装实验装置，如下所示：仪器和导管仪器和导管每个橡皮塞都打了两个孔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)：①称取一定量电石，置于仪器3中，塞紧橡皮塞。②检查装置的气密性。③在仪器6和5中注入适量水。④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)。⑤慢慢开启仪器6的活塞，使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)若实验时称取电石为1.60g，测量出排水的体积后，折算成标准状况下乙炔的体积为448mL，求此电石中碳化钙的质量分数。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。答案：(1)631524(2)②①③⑤④(3)其他可与水反应的(4)%15．丁基橡胶可用于制造汽车内胎，合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8，A氢化后得到2­甲基丙烷。完成下列填空：(1)A可以聚合，写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)。______________________________________________________________________________________________________________________。(2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B，B的一卤代物只有4种，且碳链不对称。写出B的结构简式____________________________________________________________________。(3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。A通入溴水：__________________________________________；A通入溴的四氯化碳溶液：______________________________。(4)烯烃和NBS作用，烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用，得到的一溴代烯烃有________种。解析：从2­甲基丙烷的结构可知A的结构简式为：CH2=C(CH3)2，名称为2­甲基丙烯。(1)2­甲基丙烯双键打开两个端基结构不对称，在形成高分子化合物时有两种不同的连接方式。(2)从B分子式与A差异来看，该烷烃分子式为C4H10，丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH3CH(CH3)2]之分。正丁烷与2­甲基丙烯加成后的产物有四种可能：(CH3)2CH—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3有7种一氯代物，不符合，(CH3)2CH—CH2—CH(CH3)—CH2—CH3有7种一氯代物，不符合，(CH3)3C—CH2—CH2—CH2—CH3(CH3)3C—CH(CH3)—CH2—CH3异丁烷与2­甲基丙烯的加成产物有3种可能：(CH3)2CH—CH2—CH2—CH(CH3)2结构对称，不符合。(CH3)3C—C—(CH3)3(CH3)3C—CH2—CH(CH3)2(3)2­甲基丙烯与溴水发生加成反应，使溴水褪色，生成的有机物不溶于水，产生分层现象，油层在下层。2­甲基丙烯与溴加成产物易溶于四氯化碳，不分层。(4)C4H8的烯烃有3种结构：CH2=CH—CH2—CH3、CH3—CH=CH—CH3、，与双键碳相连碳原子上都只有1种氢原子，与NBS作用后生成的一溴产物共有3种。答案：(1)(3)红棕色褪去且溶液分层，油层在下层红棕色褪去(4)316．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，可得到体积二氧化