高中化学烃和卤代烃 第1节 脂肪烃（第2课时）炔烃 脂肪烃的来源及其应用课后素养演练版

炔烃炔烃 脂肪烃的来源及其应用脂肪烃的来源及其应用 基 础 巩 固 一、选择题 1能证明乙炔分子中含有碳碳叁键的是( D ) 导学号 46302305 A乙炔能使溴水褪色 B乙炔能使酸性 KMnO4溶液褪色 C乙炔可以和 HCl 气体加成 D1 mol 乙炔可以和 2 mol 氢气发生加成反应 解析：碳碳叁键不稳定，其中有 2 个碳碳键易断裂，故加成时乙炔和氢气的物质的量 之比为 1:2；而前三项只能证明乙炔分子含有不饱和键，但不能证明不饱和的程度。 2含有一个叁键的炔烃，氢化后的产物结构简式为： ，此炔烃可能的结构简式有( 导学号 46302306 B ) A1 种_ B2 种 C3 种D4 种 解析：从烷烃的结构中去掉相邻碳上的各两个氢原子得 2 种炔烃： 。 3(2016河南商丘实验中学检测)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星际有 机分子，有关该分子的说法不正确的是( A ) 导学号 46302307 A该物质属于不饱和烃 B该分子中所有原子处在同一直线上 C该分子在一定条件下可发生加成反应 D该分子中碳、氮原子均满足 8 电子结构 解析：该有机物的分子式为 HC9N，含有 N 元素，不属于烃类物质，A 项错误；根据乙 炔分子结构可知，该有机物分子中所有原子共线，B 项正确；该有机物分子中含有碳碳三 键、碳氮三键，在一定条件下能够发生加成反应，C 项正确；C 原子最外层有 4 个电子，N 原子最外层有 5 个电子，根据该有机物的结构简式可知，C 原子形成了 4 个共价键、N 原子 形成了 3 个共价键，故 C、N 原子均满足 8 电子结构，D 项正确。 4相同条件下，乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧所需 O2的体积是混合气体体积的 2.8 倍，则混合气体与 H2发生加成反应时，所需 H2的体积是混合气体体积的( 导学号 46302308 B ) A1.2 倍B1.4 倍 C1.6 倍D1.8 倍 解析：首先根据混合气体燃烧的耗氧量与混合气体的体积关系求出乙炔、乙烯的体积， 然后才能确定加成所需 H2的量。 设原混合气体的总体积为 1，乙炔的体积为x，乙烯的体积为(1x)，据燃烧的方程式 C2H2 O2，C2H43O2， 5 2 可得x3(1x)2.8，x0.4。则加成所需 H2的体积为 20.41(10.4) 5 2 1.4，即所需 H2的体积是混合气体体积的 1.4 倍。 5下列分子的空间构型呈正四面体的是( A ) 导学号 46302309 ACCl4BCH2Cl2 CCH2=CH2DCHCH 解析：CCl4和 CH2Cl2都是甲烷中的氢原子被氯原子取代后的产物，都属于四面体结构， 但由于 CH2Cl2中碳氢键和碳氯键的键长不一样，因此 CH2Cl2不是正四面体结构；CH2=CH2 分子为平面结构；CHCH 分子为直线结构。故只有 A 项正确。 6下列有关石油加工的叙述中，不正确的是( B ) 导学号 46302310 A石油分馏所得的馏分仍是混合物 B石油裂化的原料是石油分馏产品，包括石油气 C石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油 D石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气 解析：石油裂化的原料是石油分馏产品中的重油，不包括石油气。 7相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃，在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，所需空 气量的比较中正确的是( C ) 导学号 46302311 A烷烃最少B烯烃最少 C炔烃最少D三者一样多 解析：碳的质量分数越大的烃完全燃烧生成二氧化碳和水时，需要空气量越少。 8用乙炔为原料制取 CH2BrCHBrCl，可行的反应途径是( D ) 导学号 46302312 A先加 Cl2，再加 Br2B先加 Cl2，再加 HBr C先加 HCl，再加 HBrD先加 HCl，再加 Br2 解析：CH2BrCHBrCl 与乙炔相比，多了 1 个 HCl 和 1 个 Br2，所以选 D 项。 9等物质的量的 CH4、C2H4、C2H2，分别在足量 O2中完全燃烧，以下说法正确的是 ( B ) 导学号 46302313 AC2H2含碳量最高，燃烧生成的 CO2最多 BC2H2燃烧时火焰最明亮 CCH4含氢量最高，燃烧生成的 H2O 最多 DCH4、C2H4燃烧生成的 H2O 质量不同，消耗的 O2不同 解析：因 CH4、C2H4、C2H2为等物质的量，故 C 原子的物质的量 CH4C2H2， 生成 H2O 的量 CH4C2H4C2H2，C 项错误；C2H2中含碳量最高，燃烧时不易充分燃烧，往往 有碳的颗粒生成，故会有黑烟，并有明亮的火焰，B 项正确；CH4和 C2H4含碳量不同，含氢 量相同，完全燃烧时生成 H2O 的量相同，但消耗 O2的量不同，D 错误。 10两种气态烃以任意比例混合，105时，1 L 该混合烃与 9 L O2混合，充分燃烧后 恢复到原状况，所得气体体积仍为 10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是 ( B ) 导学号 46302314 ACH4、C2H4 BCH4、C3H6 CC2H4、C3H4DCH4、C3H4 解析：105时 H2O 为气态， 反应前后气 体体积不变1x y 4x y 2 y4 两种气态烃以 任意比混合 每种烃中氢原子数均为4 二、非选择题 11标准状况下，在盛有乙炔气体的密闭容器中通入一定量的 Cl2，充分反应后，在 光照条件下使生成的产物再与剩余的 Cl2反应，最后得到三种物质的量分别为 0.5 mol 的 多卤代烃，一共通入_4.5_mol Cl2，将生成的 HCl 溶于水制 100 mL 溶液，则盐酸浓度为 _15_ molL1。导学号 46302315 解析：已知三种产物分别为 0.5 mol，即原来的乙炔为 1.5 mol，1.5 mol 乙炔与 Cl2 混合发生加成反应，将用去 3 mol Cl2，生成 1.5 mol C2H2Cl4，剩余的 Cl2再与 C2H2Cl4反 应生成 0.5 mol C2HCl5(取代 0.5 mol H)、0.5 mol C2Cl6(取代 1 mol H)，还有未发生反 应的 C2H2Cl4 0.5 mol，此时共被取代 1.5 mol H，这又要消耗 Cl2 1.5 mol，所以前后共 用去 4.5 mol Cl2，根据取代用去的 Cl2 1.5 mol 知生成 HCl 1.5 mol，因此制成 100 mL HCl 溶液的浓度为 15 molL1。 12某烃的分子式为 C11H20,1 mol 该烃在催化剂作用下可以吸收 2 mol H2；用热的 KMnO4酸性溶液氧化，得到下列三种有机物：导学号 46302316 HOOCCH2CH2COOH。 已知： H、KMnO4溶液 由此推断写出该烃可能的结构简式是 。 解析：因 1 mol 烃在催化剂作用下可吸收 2 mol H2，表明该烃分子中含有 2 个碳碳双 键或 1 个碳碳叁键(但由其被 KMnO4酸性溶液氧化的产物分析，应排除含 1 个碳碳叁键的可 能性)；再由该烃被 KMnO4酸性溶液氧化的产物可推知原烯烃分子中有如下结构： 。 最后将它们连接成二烯烃，即得该烃的结构。 13异丁烯在催化剂存在下能发生加聚反应。导学号 46302317 (1)写出异丁烯聚合成的高分子化合物的结构简式：。 (2)在一定条件下，二分子异丁烯之间也能发生加聚反应，生成两种二聚物 A 和 B。A 和 B 在催化剂作用下加氢后都能得到 2,2,4三甲基戊烷 C。试写出 A、B、C 的结构简式： 解析：异丁烯结构简式为，烯烃的加聚反应，从形式上看就是烯键中断 开一个键，然后游离键首尾相连的过程。所以，异丁烯的链节为，高分子结构 简式为。第(2)问可以用逆推法求解。 2,2,4三甲基戊烷结构简式为。将此烷烃去氢后得到的烯烃只 可能有两种： ，所以这两种即为 A 和 B。 14实验室制得的乙炔中常混有 H2S、PH3等杂质气体。如图是两学生设计的实验装置， 用来测定 CaC2样品的纯度，右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同，分别如 和所示。导学号 46302318 (1)A 瓶中的液体可以从酸性 KMnO4溶液和 FeCl3溶液中选择，应该选择_FeCl3溶液 _，它的作用是_除去 H2S、PH3等杂质气体_。 (2)装置 I 的主要缺点是_部分乙炔会从长颈漏斗逸出，造成实验误差，且不易控制加 水量_。 (3)装置的主要缺点是_反应产生的泡沫易堵塞导管_；若选用此装置来完成实验， 则应采取的措施是_在装置的导管口加上一团棉花_。 (4)若称取a g CaC2，反应完全后，测得 B 处溴水增重b g，则 CaC2的纯度为 _100% 。 32b 13a 解析：A 瓶中的液体是用来除去混在乙炔中的 H2S、PH3，酸性 KMnO4溶液会在除去 H2S、PH3的同时也将 C2H2氧化，故选用 FeCl3溶液。装置 I 和均可制乙炔，但装置的 主要缺点为部分乙炔气体会从长颈漏斗口逸出，造成实验误差，且长颈漏斗也不易控制加 水量。由于 CaC2与水剧烈反应产生泡沫，故装置的缺点为泡沫易堵塞导管，可在装置的 导管口加上一团棉花。实验时，B 处溴水增加质量即为所吸收乙炔的质量，由题意则有： n(CaC2)n(C2H2)mol b 26 m(CaC2)mol64 g/molg b 26 32b 13 CaC2的纯度100%。 32b 13a 素 能 拓 展 一、选择题 1有碳原子数相同的烯烃、炔烃混合气 aL，完全燃烧后生成 b L CO2和 c L 水蒸气 (温度、压强与原混合气相同)，若 a:b:c3:6:4，则下列叙述中正确的是 ( D ) 导学号 46302319 A原混合气为体积比是 1:1 的丙烯和丙炔 B原混合气为任意体积比的乙烯和乙炔 C原混合气为体积比为 2:1 的丁烯和丁炔 D原混合气为体积比为 1:2 的乙烯和乙炔 解析：由题知烃和产生的 CO2的体积之比为 1:2，可以判断该烃为含有两个碳原子的乙 烯和乙炔；令含有 CH2=CH2 x mol，乙炔y mol，则它们混合燃烧时的产生的水蒸气与烃 的体积之比为：:(xy)4:3，解之可得：x:y1:2。 4x2y 2 2下列各种烃与氢气完全加成后，能生成 2,3,3三甲基戊烷的是( 导学号 46302320 C ) CCH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2 D(CH3)3CC(CH3)=CHCH3 解析：2,3,3三甲基戊烷的结构简式为。A 项中的物质经加 H2后将生成，所以它不可能；B 项加氢后将生成与 A 项生成物相同 的物质，所以也不可能；D 项物质加氢后将生成与 A 项生成物相同的物质，只有 C 项物质 经过加氢后可以生成 2,3,3三甲基戊烷。 3下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 ( A ) 导学号 46302321 A用 Br2的 CCl4溶液验证乙炔的性质，不需要除杂 BKMnO4酸性溶液褪色，说明乙炔具有还原性 C逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率 D将纯净的乙炔点燃，有浓烈的黑烟，说明乙炔不饱和程度高 解析：电石与水反应时除了产生乙炔气体外，还会有杂质 H2S、PH3生成，H2S、PH3均 具有还原性，可以被 Br2氧化，A 项错误；高锰酸钾酸性溶液能够氧化乙炔气体，B 项正确； 通过控制水的滴加速率可以控制乙炔的生成速率，C 项正确；烃燃烧时，其明亮程度和是 否产生黑烟与碳的含量有关，有浓烈的黑烟说明乙炔含碳量高，氢的含量低，则乙炔不饱 和程度高，D 项正确。 4下列哪个选项可以说明分子式为 C4H6的某烃是 1丁炔而不是 CH2=CHCH=CH2的 是( D ) 导学号 46302322 A燃烧有浓烟 B能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C所有原子不在同一平面上 D与足量溴水反应，生成物上只有两个碳原子上有溴原子 5丁烷催化裂解，其碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。若丁烷的裂解 率为 90%，且裂解后两种烯烃的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃在 混合气中的体积分数为( B ) 导学号 46302323 A11%B19% C40%D50% 解析：丁烷分子中有四个碳原子，可能有两种裂解方式。裂解后相对分子质量最小的 烃是 CH4，两种烯烃应是 C2H4和 C3H6。因两种烯烃的质量相等，故设两种烯烃的质量均为 42 g。 C4H10CH4CH3CH=CH2 催化剂 1 mol 1 mol 42g(1mol) C4H10C2H6CH2=CH2 催化剂 15 mol 1.5 mol 42g(1.5mol) 未裂解的 C4H10的物质的量为 (1mol1.5mol)(1 mol1.5 mol)0.28 mol。 100 90 裂解后混合气体总物质的量为 1 mol1 mol1.5 mol1.5 mol0.28 mol5.28 mol。故 CH4占有的体积分数为100%19%。 1 mol 5.28 mol 6科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，把过多的二氧化碳转化为有益于 人类的物质，如将 CO2和 H2以 1:4 的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应， CO24H2CH42H2O 若将 CO2与 H2混合，在一定条件以 1:3 的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和 水。该化工原料可能是( B ) 导学号 46302324 A烷烃 B烯烃 C炔烃D芳香烃 解析：从原子守恒的角度去分析，CO2和 H2按物质的量之比为 1:3 混合时，除生成水 外，另一种物质的最简式为 CH2，也只能为烯烃。 7生物质(通过光合作用产生的有机体)是一种可再生能源，能发生如图所示转化。下 列说法不正确的是( A ) 导学号 46302325 A汽油属于纯净物B乙醇属于可再生能源 C沼气的主要成分是甲烷D生物质能来源于太阳能 解析：A 项，汽油是多种烃的混合物。 8a mol H2和b mol C2H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成c mol C2H4，将 平衡混合气体完全燃烧生成 CO2和 H2O，所需氧气的物质的量为( A ) 导学号 46302326 A( b)molB(a3b)mol a 2 5 2 C( bc)molD(a3b2c)mol a 2 5 2 解析：根据原子守恒，平衡混合气消耗的氧气的量就是a mol H2和b mol C2H2消耗 O2的量之和，为( b)mol。 a 2 5 2 9CaC2和 ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等同属离子型化合物。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( C ) 导学号 46302327 AZnC2水解生成乙烷(C2H6) BAl4C3水解生成丙炔(C3H4) CMg2C3水解生成丙炔(C3H4) DLi2C2水解生成乙烯(C2H4) 解析：反应 CaC22H2OCa(OH)2C2H2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。 二、非选择题 10已知：C 是一种合成树脂，用于制备塑料和合成纤维，D 是一种植物生长调节剂， 用它可以催熟果实。