高中化学 3.2《来自石油和煤的两种基本化工原料》学案8 新人教版必修2

第二节第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料来自石油和煤的两种基本化工原料 重难点一 乙烯的氧化反应和加成反应 1 氧化反应 1 空气中若含 3 4 34 的乙烯 遇火极易发生爆炸 所以点燃乙烯时要验纯 2 当温度高于 100 时 乙烯燃烧前后的混合气体体积相等 3 乙烯完全燃烧生成的 CO2和 H2O 的物质的量之比为 1 1 4 乙烯使酸性 KMnO4溶液褪色 可用于区别 CH4 烷烃 和 C2H4 烯烃 5 酸性 KMnO4溶液可将 CH2 CH2最终氧化为 CO2 因此当 CH4中混有 CH2 CH2时 不能 用通过酸性 KMnO4溶液的办法除去乙烯 2 加成反应 1 当乙烯与 Br2反应时 一般用溴水或溴的四氯化碳溶液 甲烷需要在光照条件下与溴 蒸气反应 且生成的 1 2 二溴乙烷是无色液体 2 利用乙烯能使溴水褪色而甲烷 或烷烃 不能使溴水褪色 既可以区别乙烯和甲烷 或 烷烃 也可以除去甲烷 或烷烃 中混有的乙烯气体以提纯甲烷 或烷烃 3 为制得纯净的氯乙烷 应用乙烯和 HCl 的加成反应而不宜用乙烷与 Cl2的取代反应 因为乙烯与 HCl 的加成产物只有一种 而乙烷与 Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物 4 通常条件下 烯烃不和水反应 可用排水法收集乙烯 但在一定条件下烯烃可以和 水反应生成醇 工业上水化法制乙醇的原理 5 乙烯自身的加聚反应可以得到聚乙烯 应用指南 以上现象经常用作烯烃和其他物质的鉴别或除杂 在高考中经常考查 在应 用时要理解溴水和溴的四氯化碳溶液的区别 重难点二 取代反应和加成反应的比较 名称 比较 取代反应加成反应 概念 有机物分子里的某些原子或原子团被 其他原子或原子团所替代的反应 有机物分子中不饱和碳原子和其他原 子或原子团直接结合生成新的化合物 的反应 反应前后 分子数目 一般相等减少 反应特点 可发生分步取代反应 一上一下 有时只有一种加成方式 有时有多 种加成方式 断一加二 特别提醒 取代反应和加成反应是两类重要的有机反应 饱和烃的特征反应是取代反应 不饱和烃的特征反应是加成反应 重难点三 苯的独特结构与性质 1 结构的独特性 1 苯的分子式 苯的分子式为 C6H6 是一种高度不饱和烃 2 苯的分子结构 苯分子是一种平面正六边形结构的分子 六个碳原子和六个氢原子位于同一平面上 3 苯分子中的碳碳键 苯分子中不存在碳碳单键 也不存在碳碳双键 而是一种介于单键和双键之间的独特的 共价键 2 苯的化学性质方面的体现 1 苯不能使酸性 KMnO4溶液和溴水褪色 由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大差别 2 苯在催化剂 Fe 或 FeBr3 作用下与液溴发生取代反应 说明苯具有类似烷烃的性质 3 苯又能与 H2或 Cl2分别在催化作用下发生加成反应 说明苯具有烯烃的性质 总之 苯易发生取代反应 能发生加成反应 难被氧化 其化学性质不同于烷烃 烯烃 特别提醒 因苯的凯库勒式为 往往误认为苯分子是单双键交替的结构 其实苯 分子中 6 个碳碳键完全相同 只是一种习惯写法 重难点四 几种烃的性质比较 甲烷乙烯乙炔苯 结构简式 CH4CH2 CH2CH CH 成键特点碳碳单键饱和烃 碳碳双键不饱和 烃 碳碳三键 不饱和烃 特殊共价键 燃烧火焰呈淡蓝色火焰明亮有黑烟 火焰明亮 有大量黑 烟 火焰明亮有大量 黑烟 酸性 KMnO4溶 液 不反应褪色褪色不反应 化学 性质 现 象 溴水不反应褪色褪色 分层 上层呈橙 红色 下层为无 色 重难点五 共线 共面问题 1 典型空间结构 1 甲烷型 正四面体凡是碳原子与 4 个原子形成 4 个共价键时 其空间结构都是四面体 5 个原子中最多有 3 个原子共平面 2 乙烯型 平面结构 位于乙烯上的 6 个原子共平面 3 苯型 平面结构 Error 2 单键可以旋转 双键不能旋转 特别提醒 对于一些复杂的有机物分子结构 要解剖成若干个基本单元 由整体到局部 然后再回到整体 每一个基本单元的空间构型都要搞清楚 有时凭借局部即可判断整 体 在拼接或组合时要注意是否可以发生键的旋转 题型 1 乙烯的结构和性质 例 1 既可以用来鉴别甲烷和乙烯 又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法 是 A 混合气通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 B 混合气通过盛足量溴水的洗气瓶 C 混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶 D 混合气跟适量氯化氢混合 解析 作为鉴别这两种气体 酸性高锰酸钾溶液和溴水均有明显的现象 但作为除去甲 烷中的乙烯 不是仅凭现象就能达到目的 还要考虑反应产物的影响 乙烯与溴水反应是加 成反应 生成液体物质 而乙烯被酸性 KMnO4溶液氧化的生成物可能是 CO2 若有 CO2生成 则使 CH4中混入了新的杂质 据此分析 只有 B 选项符合题意 答案 B 题型 2 苯的结构和性质 例 2 苯环结构中 不存在单双键交替结构 可以作为证据的事实是 苯不能使 KMnO4 H 溶液褪色 苯分子中碳原子之间的距离均相等 苯能在一定 条件下跟 H2加成生成环己烷 经实验测得邻二甲苯仅一种结构 苯在 FeBr3存在的条件 下同液溴可以发生取代反应 但不因化学变化而使溴水褪色 A B C D 解析 如果苯环是单 双键交替的结构 即 则分子中的 C C 应能与 KMnO4 H 溶液 溴水反应而使之褪色 同时 其分子中碳原子之间的距离会不相等 单键与 双键不一样长 其邻二甲苯会有两种 所以 均符 合题意 答案 C 抓住苯分子的独特结构与性质的关系 发挥空间想象能力 认真分析苯的不同结构对二 元取代物的影响和不同的结构特点对物质化学性质的影响 题型 3 几类烃的性质比较 例 3 下列物质中 因发生化学反应既能使溴水褪色 又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的 是 SO2 CH3CH2CH CH2 A B C D 解析 SO2具有还原性 能被强氧化剂 Br2及 KMnO4酸性溶液氧化而使其褪色 CH3CH2CH CH2中有双键 遇 Br2能发生加成反应 遇 KMnO4酸性溶液能被氧化 从而使溴水 及 KMnO4酸性溶液褪色 苯分子结构稳定 不能被 KMnO4酸性溶液氧化 而 可萃取溴水中的 Br2 使溴水褪色 此过程属物理变化过程 遇 KMnO4酸性 溶液可被氧化而使 KMnO4酸性溶液褪色 答案 C 各类烃与液溴 溴水 溴的四氯化碳溶液 KMnO4酸性溶液反应的比较 液溴溴水溴的四氯化碳溶液 KMnO4酸性溶 液 烷烃 与溴蒸气在光照条 件下取代 不反应 液态烷烃 可发生萃取而使溴 水层褪色 不反应 互溶 不 褪色 不反应 烯烃加成加成褪色加成褪色氧化褪色 苯 一般不反应 催化 下可取代 不反应 发生萃取 而使溴水层褪色 不反应 互溶 不 褪色 不反应 题型 4 加成反应 例 4 下列有机物不能由 CH2 CH2通过加成反应制取的是 A CH3CH2Cl B CH2Cl CH2Cl C CH3 CH2OH D CH3 COOH 解析 CH2 CH2分别和 HCl Cl2 H2O 加成可得 CH3CH2Cl CH2Cl CH2Cl 和 CH3CH2OH 但不能直接加成得到 CH3COOH 故选 D 答案 D 搞清加成反应的含义 断一加二 是解答这类题目的关键 如图 3 7 所示 将浸透了石蜡油 17 个碳原子以上的液态烷烃混合物 的石棉放置 提示 实验操作实验现象推测或结论解释 1 将气体通入酸性高 锰酸钾溶液中 观察 现象 紫色褪色 2 将气体通入溴的四 氯化碳溶液中 观察 现象 红棕色 褪去 3 用排水集气法收集 一试管气体 点燃 观察燃烧的情况 燃烧 火焰明亮并伴 有黑烟 石蜡油分解的产物中 不只含烷烃 烷烃不能使酸性高锰 酸钾溶液褪色 也不 能使溴的四氯化碳溶 液褪色 因而说明产 物中不只含烷烃 乙烯的分子式是 C2H4 参照图 3 8 所示的乙烯分子结构模型 试写出乙烯的电子式和结 构式 提示 乙烯的电子式 乙烯的结构式 1 比较苯与烷烃 烯烃的结构式 分析苯分子中碳原子的成键特点 你认为苯可能有 哪些化学性质 提示 从苯分子的凯库勒式来看 它是一种很不饱和的烃 它有 3 个碳碳单键和 3 个碳碳双键交替排列 参照乙烯的化学性质分析可知 苯容易被酸性高锰酸钾溶液氧化 也 易与溴水里的溴发生加成反应 2 如何设计实验证明你的推测 提示 1 向试管中加入少量苯 再加入溴水 振荡后 观察现象 2 向试管中加入少量苯 再加入酸性高锰酸钾溶液 振荡后 观察现象 1 向试管中加入少量苯 再加入溴水 振荡后 观察现象 提示 实验步骤实验现象实验结论 向试管中加入少量苯 再加 入溴水 振荡后 观察现象 液体分层 上层为橙红色溶 液 下层为无色液体 苯与溴水不反应 溴水中的 溴被苯萃取 2 向试管中加入少量苯 再加入酸性高锰酸钾溶液 振荡后 观察现象 提示 实验步骤实验现象实验结论 向试管中加入少量苯 再加 入酸性高锰酸钾溶液 振荡 后 观察现象 高锰酸钾溶液不褪色 在下 层 上层仍为无色液体 苯不能被酸性高锰酸溶液氧 化 1 石油 乙烯分子中含有碳碳双键 烯烃 溴水 Cl2 HCl H2O H2 酸性高锰酸钾 溶液等 2 取代 反应发生的条件不同 加成 与它们发生加成反应的物质有所不同 3 4 B 只有与水不互溶的液体才可分层 而乙醇易溶于水 故不会分层 5 D 苯 氯化铁与乙烷既不能通过化学反应使溴水褪色 也不能使酸性高锰酸钾溶 液褪色 乙烯可以和 Br2发生加成反应而使溴水褪色 又能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸 性 KMnO4溶液褪色 故选 B 项 6 C 乙烷被氯气取代的多步反应是同时进行的 不会因反应物固定的物质的量比例 而生成某一固定产物 7 AD B C 项属于加成反应 8 反应物 反应 类型 反应 条件 生成物现象 甲烷 氯气 取代 反应 光照 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl 黄绿色的气体颜色 变浅至消失 产生 油状液体 乙烯 溴 加成 反应 常温 CH2Br CH2Br 溴的颜色褪去 甲烷 氧气 氧化 反应 点燃CO2 H2O 发出明亮的蓝色火 焰 乙烯 氧气 氧化 反应 点燃CO2 H2O 发出明亮的火焰并 伴有黑烟 9 略 10 略 1 下列关于乙烯的说法中 不正确的是 A 是无色气体 比空气略轻 难溶于水 B 与溴水发生取代反应而使溴水褪色 C 乙烯的产量标志着一个国家的石油化工水平 D 可用点燃法鉴别乙烯和甲烷 答案 B 解析 乙烯与溴水发生加成反应而使溴水褪色 点燃乙烯会产生黑烟 但点燃甲烷不会 产生黑烟 因此可用点燃法鉴别乙烯和甲烷 2 能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是 A 乙烯分子里碳氢原子的个数比为 1 2 B 乙烯完全燃烧生成的 CO2和 H2O 的物质的量相等 C 乙烯易与溴水发生加成反应 且 1 mol 乙烯完全加成需消耗 1 mol 溴单质 D 乙烯能使酸性 KMnO4溶液褪色 答案 C 解析 乙烯结构上的特点是含有碳碳双键 特征化学反应是加成反应 3 下列关于苯的性质的叙述不正确的是 A 苯是无色 带有特殊气味的液体 B 常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C 苯在一定条件下能与溴发生取代反应 D 苯中不含碳碳双键 所以不可能发生加成反应 答案 D 解析 由于苯的特殊结构 决定了它既具有饱和烃的一些性质 取代反应 又具有一些 不饱和烃的性质 加成反应 4 科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实 下列能说明苯与一般的烯烃性 质不同的实验事实是 A 苯分子是高度对称的平面型分子 B 苯不与溴水反应 C 苯不与酸性 KMnO4溶液反应 D 1 mol C6H6在一条件下可与 3 mol Cl2发生加成反应 答案 BC 解析 苯分子 C6H6 尽管很不饱和但却不能与溴水反应 不能与酸性 KMnO4溶液反应 这 是明显不同于一般的烯烃性质的事实 5 下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是 A 乙烯常温下是气体 为纯净物 聚乙烯常温下是固体 为混合物 B 乙烯的化学性质比聚乙烯活泼 C 取等质量的乙烯和聚乙烯 完全燃烧后 生成的 CO2和 H2O 的质量分别相等 D 取等物质的量的乙烯和聚乙烯 完全燃烧后 生成的 CO2和 H2O 的物质的量分别相等 答案 D 解析 乙烯含有碳碳双键 而聚乙烯不含有 故乙烯化学性质比聚乙烯活泼 聚乙烯分 子链长短不一 故为混合物 乙烯和聚乙烯最简式相等 故等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧 生成的 CO2和 H2O 分别相等 6 燃烧下列混合气体 所产生的 CO2的量一定小于燃烧同质量的丙烯所产生 CO2量的是 A 乙烯 丙烷 B 乙烷 环丙烷 C3H6 C 乙炔 丙烷 D 乙烯 丙烯 答案 AB 解析 等质量有机物完全燃烧时生成 CO2的量决定于有机物的含碳量 在给定的 6 种有 机物中 其含碳量为乙炔 乙烯 丙烯 环丙烷 丙烷 乙烷 则含碳量一定比丙烯低的组合 是 A 项和 B 项 7 1 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色 其中 与高锰酸钾发生的 反应是 反应 填反应类型 下同 与溴发生的反应是 反应 在一定的条件 下 乙烯还能发生 反应 生成聚乙烯 2 一种能使溴水褪色的气态烃 标准状况下 5 6 L 的质量为 10 5 g 10 5 g 该烃完全 燃烧时生成 16 8 L 二氧化碳和 13 5 g 水 则该烃的分子式为 答案 1 氧化 加成 相互加成 或加聚 2 C3H6 解析 1 乙烯分子中的碳碳双键的其中一个易断裂 因此它易被酸性高锰酸钾氧化 能与溴发生加成反应 在一定条件下 乙烯之间还能相互加成生成聚乙烯 2 设烃的分子式为 CxHy n 烃 0 25 mol 5 6 L 22 4 L mol n H2O 0 75 mol 13 5 g 18 g mol n CO2 0 75 mol 16 8 L 22 4 L mol CxHy x O2xCO2 H2O y 4 点燃 y 2 1 mol x mol mol y 2 0 25 mol 0 75 mol 0 75 mol 则 x 3 y 6 该烃的分子式为 C3H6 8 某化学课外小组用下图所示的装置制取溴苯 先向分液漏斗中加入苯和液溴 再将 混合液慢慢滴入反应器 A A 下端活塞关闭 中 1 写出 A 中反应的化学方程式 2 观察到 A 中的现象是 3 实验结束时 打开 A 下端的活塞 让反应液流入 B 中 充分振荡 目的是 写出有关的化学方程式 4 C 中盛放 CCl4的作用是 5 能证明苯和液溴发生的是取代反应 而不是加成反应 可向试管 D 中加入 AgNO3溶液 若产生淡黄色沉淀 则能证明 另一种验证的方法是向试管 D 中加入 现象是 答案 1 C6H6 Br2C6H5Br HBr Fe 2 反应液微沸 有红棕色气体充满 A 容器 3 除去溶于溴苯中的溴 Br2 2NaOH NaBr NaBrO H2O 或 3Br2 6NaOH 5NaBr NaBrO3 3H2O 4 除去溴化氢气体中的溴蒸气 5 紫色石蕊试液 溶液变红色 解析 1 A 中发生的反应为 C6H6 Br2C6H5Br HBr Fe 2 该反应放热使溶液沸腾 同时使溴挥发产生大量红棕色气体 3 制出的溴苯中混有未反应的溴 充分振荡有利于发生反应除去溴 反应式为 2NaOH Br2 NaBr NaBrO H2O 或 3Br2 6NaOH 5NaBr NaBrO3 3H2O 4 由于 HBr 中含有溴蒸气 所以用 CCl4除去溴化氢气体中的溴 5 D 中由于水吸收 HBr 而显酸性 所以加入紫色石蕊试液即可 第 1 课时 乙 烯 1 由乙烯推测丙烯 CH2 CHCH3 的结构或性质不正确的是 A 能使溴水褪色 B 与 HCl 在一定条件下加成只得到一种产物 C 最多有 7 个原子在同一平面上 D 在空气中燃烧时火焰明亮并伴有黑烟 答案 B 解析 CH2 CHCH3与 HCl 在一定条件下加成可以得到 2 1 mol 乙烯与 Cl2完全加成后再与 Cl2发生最大程度的取代 两个过程共需 Cl2 A 3 mol B 4 mol C 5 mol D 6 mol 答案 C 解析 1mol 乙烯与 Cl2加成需 1molCl2 生成 C2H4Cl2 再与 Cl2发生取代反应 1mol C2H4Cl2完全反应又需要 4 mol Cl2 故共需 5 mol Cl2 3 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 1 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的存在 1 下列物质中 与丁烯互为同系物的是 A CH3CH CHCH3 B CH3CH CH2 C CH2 CHCH CH2 D CH3 2C CH2 答案 B 解析 同系物必为同一类物质 由此可排除 C 项 同时同系物的分子式不同 组成相差 一个或若干个 CH2原子团 故选 B 项 2 某单烯烃经氢化后得到的饱和烃是 该烯烃可能有的结构 是 A 1 种 B 2 种 C 3 种 D 4 种 答案 B 解析 采用倒推法 以该饱和烃的碳链为基础 在不同的 C C 之间去掉 2 个氢原子得 到烯烃 只能得到两种 即和 3 已知苯与一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物 CH3X HX 催化剂 在催化剂存在下 由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是 A CH3 CH3和 Cl2 B CH2 CH2和 Cl2 C CH2 CH2和 HCl D CH3CH3和 HCl 答案 C 解析 依据题目提供的信息 利用苯来合成乙苯首先需先合成 CH3CH2Cl 而合成氯乙烷 的最好方法是利用 CH2 CH2和 HCl 加成 故合成路线为 CH2 CH2CH3CH2Cl HCl 4 科学家最近在 100 的低温下合成了一种结构简式为的烃 X 红外光谱和核磁 共振表明其分子中氢原子的化学环境只有一种 根据分析 下列说法中不正确的是 A X 的分子式为 C5H4 B X 中碳原子的化学环境有 2 种 C 1 mol X 在一定条件下可与 2 mol 氢气发生反应 D X 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案 D 解析 X 中有两类碳原子 中间的碳原子为一类 四个双键碳为一类 B 说法正确 1 mol X 中含有 2 mol 碳碳双键 因此一定条件下可与 2 mol H2加成 C 说法正确 由于含有 碳碳双键 X 可被酸性 KMnO4溶液氧化 D 说法错误 5 把 a mol H2和 b mol C2H4混合 在一定条件下使它们一部分发生反应生成 w mol C2H6 将反应混合气体完全燃烧 消耗氧气的物质的量为 A a 3b mol B 3b mol a 2 C 3b w mol D 3b w mol a 2 7 2 a 2 7 2 答案 B 解析 因为混合物是 H2和 C2H4的混合气体 反应生成 C2H6 但不论怎样反应 n H 和 n C 的总量不变 生成产物都是 CO2和 H2O 即 C CO2 1 mol C 1 molO2 H H2O 4molH 1molO2 即消耗 O2的物质的量为 2b mol 3b mol 2a 4 4b 4 a 2 6 一种气态烷烃和一种气态烯烃 它们分子里的碳原子数相等 将 1 0 体积这种混合 气体在氧气中完全燃烧 生成 2 0 体积的 CO2和 2 4 体积的水蒸气 气体体积均在相同状况下 测定 则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为 A 3 1 B 1 3 C 2 3 D 3 2 答案 C 解析 根据阿伏加德罗定律 相同状况下 气体的体积之比等于物质的量之比 可知 1 mol 混合烃充分燃烧后生成 2 mol CO2和 2 4 mol H2O 则混合烃的平均分子组成为 C2H4 8 又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同 可以判定它们分别是 C2H6和 C2H4 无论 C2H6与 C2H4 以怎样的体积比混合 它们的平均碳原子个数都是 2 因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比 将由它们分子里所含的 H 原子个数决定 可用十字交叉法求解 7 甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代 甲烷分子的四个氢原子都被乙烯基 CH2 CH 取代得到的产物的结构如下所示 下列对所得分子的描述中不正确的是 A 分子式为 C9H12 B 1 mol 此分子在一定条件最多能与 4 mol H2发生反应 C 所有碳原子都在同一平面上 D 此物质属于烯烃类物质 答案 C 解析 根据结构简式可直接数出碳 氢原子的数目从而得出分子式 C9H12 A 正确 1 mol 该分子含 4 mol 碳碳双键 故可与 4 mol H2发生加成反应 B 正确 因含碳碳双键且只 有 C H 两种元素 因此属于烯烃 D 正确 甲烷分子中四个氢原子被四个 CH CH2取代后 其正四面体的基本结构不变 C 项不正确 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 且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 制取氯乙烷最好的方法是 A 乙烷和氯气反应 B 乙烯和氯气反应 C 乙烯和氯化氢反应 D 乙烯和氢气 氯气反应 答案 C 10 下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生 C2H4并检验 C2H4性质的实验 完成下列各 问题 1 碎瓷片的作用是 2 B 中溶液褪色 是因为乙烯被 3 C 中发生反应的化学方程式为 4 在 D 处点燃时必须进行的操作是 答案 1 催化剂 2 氧化 3 CH2 CH2 Br2 4 检验乙烯的纯度 11 已知浓硫酸与乙醇的混合液加热后可产生乙烯 为探究乙烯与溴的加成反应 甲同 学设计并进行了如下实验 将生成的气体通入溴水中 发现溶液褪色 即证明乙烯与溴水发 生了加成反应 乙同学在甲同学的实验中 发现褪色后的溶液中有硫酸根离子 推测在制得的乙烯中还 可能有少量还原性气体杂质 由此他提出必须先除去 再与溴水反应 请回答下列问题 1 甲同学实验中溴水褪色的主要的化学方程式为 2 甲同学设计的实验 填 能 或 不能 验证乙烯与溴水发生加成反应 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烯 d 使溴水褪色的物质就是乙烯 3 乙同学推测乙烯中必定含有的一种气体是 可以用 来验证 这种 气体与溴水反应的化学方程式是 4 为验证溴水褪色的反应是加成反应而不是取代反应 丙同学提出可用 pH 试纸来测试 反应后溶液的酸性的方法 理由是 答案 1 CH2 CH2 Br2 CH2BrCH2Br 2 不能 ac 3 SO2 品红溶液 2H2O Br2 SO2 2HBr H2SO4 4 如发生取代反应 必定生成 HBr 溶液酸性将明显增强 故可用 pH 试纸验证 解析 这是一道有机实验题 考查学生整体分析问题的能力 从题给材料知乙烯与溴水 发生加成反应 即 CH2 CH2 Br2 乙同学发现甲同学实验中褪色后的溶 液中有 SO 可推知乙烯气体中含有还原性气体 含有 S 元素可能是 SO2 结合制取 C2H4的 2 4 原料是浓 H2SO4与乙醇 可推知浓 H2SO4使部分乙醇脱水碳化 在加热时 碳与浓 H2SO4发生 氧化还原反应生成 SO2气体 到这里问题便迎刃而解 第 2 课时 苯 1 1866 年凯库勒提出了苯的单 双键交替的正六边形平面结构 解释了苯的部分性质 但还有一些问题尚未解决 它不能解释下列哪些事实 A 苯不能使溴水褪色 B 苯能与 H2发生加成反应 C 溴苯没有同分异构体 D 邻二溴苯只有一种 答案 AD 解析 根据凯库勒式结构 苯分子中的碳碳键为单 双键交替的化学键 故能和 H2发生加成反应 其结构为正六边形平面结构 故溴苯没有同分异构体 但根据其结构特征 苯应该使溴水褪色 邻二溴苯应有两种异构体 而事实上并非如此 故凯库勒式不能解释 这充分证明苯分子结构的不合理性 有待完善 2 将溴水和苯混合振荡 静置后分液分离 把分离出来的苯层置于一试管中 加入某 些物质后可以在试管口产生白雾 这种物质是 A 亚硫酸钠 B 溴化铁 C 锌粉 D 铁粉 答案 BD 解析 将溴水和苯混合振荡静置分液 分离出的有机层为溴的苯溶液 因此只要加入 FeBr3或铁粉 2Fe 3Br2 2FeBr3 即加入了催化剂 则苯与溴发生取代反应生成产物之一 HBr 遇空气中水蒸气产生氢溴酸小液滴 而产生白雾 3 下列有机分子中 所有的原子不可能处于同一平面的是 A CH2 CH CN B CH2 CH CH CH2 C D 答案 D 解析 乙烯和苯都是平面型分子 所有原子都在同一平面内 A B C 三种物质中分别 可以看作乙烯分子中的一个氢原子分别被 CN CH CH2 取代 所以所 有原子仍有可能在同一平面内 而 D 中物质可以认为是 CH4分子中的一个氢原子被 取代 故所有原子不可能处于同一平面内 1 用分液漏斗可以分离的一组混合物是 A 溴和 CCl4 B 苯和溴苯 C 硝基苯和水 D 汽油和苯 答案 C 解析 A B D 项的物质可以互溶 不会分层 不可用分液漏斗分离 2 在 丙烯 氯乙烯 苯 甲苯四种有机化合物中 分子内所有原子均在同一 平面的是 A B C D 答案 B 解析 乙烯 苯均为平面结构 甲烷为正四面体结构 因此丙烯 CH2 CH CH3 中 CH3中的 C 与其他的原子形成的是四面体结构 氯乙烯 CH2 CHCl 中的 Cl 原子取代了乙烯 中 H 原子的位置 因此氯乙烯所有原子均在同一平面上 甲苯 中 CH3中 的 C 原子与其他的原子形成四面体结构 3 分子式 C9H12的芳香烃 其可能的结构有 A 3 种 B 5 种 C 8 种 D 7 种 答案 C 4 以下各种物质能发生氧化反应 但不能发生还原反应的是 A CH3CH CH2 B CH3 CH3 C D 答案 B 解析 题给的几种有机物 都可以燃烧 因此都可以发生氧化反应 考查其是否能发生 还原反应 可以从这几种物质能否与氢气发生加成反应入手 从各种物质的结构简式可以看 出 A C D 项中的三种物质中都含有不饱和键 都能与氢气加成 故只有 B 项中乙烷不能 发生还原反应 5 广义的取代观认为 无论是无机水解反应还是有机物的水解 甚至其他取代反应 其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分 然后根据异性相吸原理 两两重新组合 成新的物质 根据上述观点 下列不属于取代反应的是 A CH3CH2Cl C2H5 NO2 B CH3I CH3ONa CH3 O CH3 NaI C CH2 CHCl Cl2 CH2Cl CHCl2 D CH3CH2Br NaSH CH3CH2SH NaBr 答案 C 解析 本题属信息给予题 广义的取代反应可简单理解为 互换 类似于无机的复分 解反应 而 C 项为加成反应 6 能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中 碳碳键不是单 双键交替排布 而是 6 个碳原子之间的键完全相同的事实是 A 苯的一氯取代物 没有同分异构体 B 苯的邻位二氯取代物 只有 1 种 C 苯的间位二氯取代物 只有 1 种 D 苯的对位二氯取代物 只有 1 种 答案 B 解析 若苯中碳碳键是单 双键交替结构 则只有 A C D 三项的说法合理 而邻位二 元取代物如 1 2 二氯苯就会有两种 若苯分子中 6 个碳原子之间 的键完全相同 则各项的说法都合理 7 美国康乃尔大学的魏考克斯 C Wilcox 所合成的一种有机分子 就像一尊释迦牟尼 佛 因而称为释迦牟尼分子 所有原子在同一平面上 有关该有机物分子的说法正确的是 A 该有机物属于苯的同系物 B 1 mol 该有机物完全燃烧需消耗 25 mol O2 C 1 mol 该有机物最多可以和 10 mol H2发生加成反应 D 该有机物的一氯代物的同分异构体有 12 种 答案 B 解析 苯的同系物的通式为 CnH2n 6 该物质的分子式为 C22H12 不属于苯的同系物 1 mol 该物质完全燃烧消耗 O2 25 mol 1 mol 该有机物最多可与 11 mol H2发生加成反应 其 一氯代物的同分异构体有 6 种 8 实验室用溴和苯反应制取溴苯 得到粗溴苯后 要用如下操作精制 蒸馏 水 洗 用干燥剂干燥 10 NaOH 溶液洗 水洗 正确的操作顺序是 A B C D 答案 B 解析 粗溴苯中主要含有溴 苯 溴化铁等杂质 先用水洗 FeBr3溶于水而被洗去 再用 NaOH 溶液洗 溴与 NaOH 溶液反应生成易溶于水的盐 NaBr NaBrO 而被洗去 第二次 用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质 干燥时少量的水被除去 最后蒸馏时 将溴苯中的苯分离出去 利用两者沸点的差异 另外也可从提纯角度出发 最后必须是较纯 物 所以最后一步不可能是 或 用排除法即可快速选择答案 9 工业上将苯蒸气通过赤热的铁合成一种传热载体的化合物 其分子中苯环上的一氯 代物有 3 种 1 mol 该化合物催化加氢时最多消耗 6 mol 氢气 则该传热载体的化合物是 A C6H5 CH3 B C6H5 C6H5 C D 答案 BD 10 某同学要以 研究苯分子的结构 为题目做一次探究活动 下面是其活动记录 请 你补全所缺内容 1 理论推测 他根据苯的凯库勒式 推测苯分子中有两种不同的碳碳键 即 和 因此它可以使紫色的 溶液褪色 2 实验验证 他取少量的上述溶液加入试管中 然后加入苯 充分振荡 静置 发现 3 实验结论 上述的理论推测是 填 正确 或 错误 的 4 查询资料 经查阅有关资料 发现苯分子中六个碳原子之间的键 填 相同 或 不同 是一种 键 苯分子中的六个碳原子和六个氢原子 填 在 或 不在 同一平面