化学必修2课时作业3-1-3石油炼制乙烯

课时作业18石油炼制乙烯时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．(多选)下列各反应中属于加成反应的是(AC)A．CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up15(一定条件))CH3CH2OHB．H2＋Cl2eq\o(=,\s\up15(光))2HClD．CH3—CH3＋2Cl2eq\o(→,\s\up15(光))CH2Cl—CH2Cl＋2HCl2．下列关于烷烃和烯烃的说法中不正确的是(D)A．它们所含元素的种类相同，但通式不同B．均能与氯气发生反应C．烯烃分子中的碳原子数≥2，烷烃分子中的碳原子数≥1D．含碳原子数相同的烯烃和烷烃互为同分异构体解析：烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1且n为整数)，烯烃的通式为CnH2n(n≥2且n为整数)，所含元素种类相同，通式不同；烷烃可以与Cl2发生取代反应，烯烃可以与Cl2发生加成反应；烷烃中最简单的为CH4，烯烃中最简单的为C2H4；碳原子数相同的烷烃和烯烃，由于饱和程度不同，氢原子数不同，不属于同分异构体。3．若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过程中所要经历的反应类型及消耗氯气的量是(设乙烯为1mol，反应产物中的有机物只有四氯乙烷)(D)A．取代反应，4molCl2B．加成反应，2molCl2C．加成反应、取代反应，2molCl2D．加成反应、取代反应，3molCl2解析：由乙烯和氯气制备四氯乙烷的过程中，乙烯和氯气先发生加成反应生成CH2Cl—CH2Cl，CH2Cl—CH2Cl再与Cl2发生取代反应生成四氯乙烷，加成反应中消耗1molCl2，取代2mol氢原子需要2molCl2，故D正确。4．用乙炔为原料制取CH2BrCHBrCl，可行的反应途径是(D)A．先加Cl2，再加Br2 B．先加Cl2，再加HBrC．先加HCl，再加HBr D．先加HCl，再加Br2解析：分析知CH2BrCHBrCl比CH≡CH多了HCl和Br2，故设计合成路线如下：CH≡CHeq\o(→,\s\up15(HCl加成))CH2=CHCleq\o(→,\s\up15(Br2加成))CH2BrCHBrCl或CH≡CHeq\o(→,\s\up15(Br2加成))CHBr=CHBreq\o(→,\s\up15(HCl加成))CH2BrCHBrCl。5．1mol某烃完全燃烧后，能生成二氧化碳112L(标准状况下)，此烃在一定条件下能与氢气加成，最多能消耗两倍于其体积的氢气，则此烃的结构简式可能为(B)解析：由题意，该烃与氢气加成时，最多消耗氢气的体积为该烃体积的2倍，由此可知该烯烃分子中含2个碳碳双键，故排除答案A和C。由1mol该烃燃烧生成CO2的物质的量为5mol，可知该烃分子中含5个碳原子，故正确答案为B。6．区别CH4、CH2=CH2、CH≡CH的最简易方法是(C)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．分别通入盛有碱石灰的干燥管解析：CH2=CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，A、B错误；三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象，D错误；最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无黑烟、浓烟这两个方面的现象是非常明显的，C正确。7．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列与有机物的结构、性质有关的叙述错误的是(D)A．28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NAB．常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC．乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别D．甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应解析：乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故28g该混合气体中含有2mol碳原子，A项正确；乙烯和丙烯的最简式均为CH2,7.0g乙烯和丙烯的混合物中含CH2的物质的量为0.5mol，则所含氢原子数为NA，B项正确；乙烯含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，而甲烷只能在光照条件下与液溴发生取代反应，与溴的四氯化碳溶液不反应，C项正确；甲烷和Cl2的反应属于取代反应，而乙烯和Br2的反应属于加成反应，D项错误。8．烷烃是烯烃R和氢气发生加成反应后的产物，则R可能的结构简式有(C)A．4种B．5种C．6种D．7种解析：用还原法考虑。烷烃是烯烃加氢后的产物，即烷烃中可以减氢的相邻两个碳原子可能原来是烯烃双键的位置。只要烷烃中C—C键两端都有氢原子就可以减氢。题中—C2H5易被忽略，而且相同位置的不要重复计算。9．下列说法错误的是(D)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以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C．石油裂解是为了获得更多化工原料，如乙烯、丙烯等D．汽油是烃的混合物，煤油、柴油是由烃构成的纯净物解析：A中，石油是由烷烃、环烷烃组成的混合物，肯定含有C5～C11的烷烃，通过石油炼厂的分馏可以得到汽油、煤油等分馏产品；B中，使含C18以上的固态烃的重油长链烃分子断裂就可以得到汽油，使长链烃分子断裂为C5～C11烷烃的过程采用催化裂化的方法；C中，裂解的目的是为了获得大量的石油化工产品，主要是三烯：乙烯、丙烯、1,3­丁二烯；D中，石油是烃的混合物，石油分馏产品汽油、煤油、柴油等仍是烃的混合物。10．在120℃时，以任意质量比混合的烃的混合物和过量的O2在一密闭容器中完全反应，测得反应前后体系内的压强没有变化，则该混合烃可能是(A)A．CH4和C2H4 B．CH4和C2H6C．C2H4和C2H6 D．C2H2和C3H6解析：设该混合烃的平均分子式为CxHy,120℃时在氧气中完全燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up15(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(g)。已知反应前后体系内的压强没有变化，则1＋x＋eq\f(y,4)＝x＋eq\f(y,2)，即y＝4。CH4和C2H4以任意质量比混合，其平均分子式中氢原子数总是4，满足题意；CH4和C2H6、C2H4和C2H6不管以何种质量比例混合，其平均分子式中氢原子数都不可能是4；C2H2和C3H6只有按物质的量之比11混合，才能使其平均分子式中氢原子数等于4。11．将1.0体积乙烷和乙烯的混合气体在氧气中充分燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(同温同压下测定)。则混合物中烷烃和烯烃的体积比为(C)A．31B．13C．23D．32解析：同温同压下气体的体积之比等于其物质的量之比。由题意1mol乙烷和乙烯的混合气体充分燃烧生成2molCO2和2.4molH2O，根据质量守恒定律，1mol乙烷和乙烯中的碳原子的物质的量等于2molCO2中碳原子物质的量，氢原子的物质的量等于2.4molH2O中氢原子的物质的量。设乙烷(C2H6)的物质的量为x，则乙烯(C2H4)的物质的量为1－x，且：6x＋4(1－x)＝2.4×2，x＝0.4,1－x＝0.6。烷烃和烯烃的体积比为0.40.6＝23。12．乙烯和丙烯按11(物质的量)聚合时，生成聚合乙丙树脂，该聚合物的结构是(D)A．① B．②C．①④ D．①②二、非选择题(共52分)13．(8分)实验室用下列仪器组装一套蒸馏石油的装置，并进行蒸馏得到汽油和煤油。(1)写出下列仪器的名称：①(直型)冷凝管；②蒸馏烧瓶；③锥形瓶。(2)将以上仪器按从左到右顺序，用字母a、b、c…进行连接：e接(c)；(d)接(a)；(b)接(f)接(g)。(3)仪器的A口是进水口，B口是出水口。(4)蒸馏时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处(位置)。(5)在②中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是防止暴沸。14．(14分)实验室中通常用加热无水乙醇与浓硫酸的混合物的方法制取乙烯，浓硫酸是乙醇反应的催化剂和脱水剂。在具体的化学实验中常因加热的温度过高导致副反应发生而使乙烯气体中混有二氧化硫气体。下图所表示的装置可以用于确认乙烯气体中混有二氧化硫气体。可选择的化学试剂有：A．品红溶液 B．烧碱溶液C．浓硫酸 D．酸性高锰酸钾溶液回答下列问题：(1)图中①、②、③、④的容器内盛放的化学试剂分别是(填写代号)①A、②B、③A、④D。(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是①中品红溶液褪色。(3)使用装置②的目的是除去二氧化硫；使用装置③的目的是检验二氧化硫是否除尽。(4)确认乙烯气体存在的现象是③中品红溶液不褪色，④中酸性高锰酸钾溶液褪色。(5)实验室中可采用将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液的实验方法来证明乙烯具有易被氧化的化学性质。将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液之前要进行的实验是检验并除去乙烯中的二氧化硫。解析：从解答本题的角度来说，乙烯和二氧化硫的性质的相同点是都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不同点是二氧化硫能使品红溶液褪色而乙烯不能；二氧化硫能溶于烧碱溶液而乙烯不能。所以应该先确定二氧化硫的存在后再确定乙烯的存在。二氧化硫使品红溶液褪色的灵敏度很高，品红溶液对二氧化硫的吸收量很小，所以在确定了二氧化硫的存在以后，还要除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽。15．(12分)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：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OHeq\o(→,\s\up15(浓H2SO4),\s\do15(170℃))CH2=CH2↑＋H2O)，将生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此提出必须先除去杂质，再与溴水反应。请你回答下列问题：(1)甲同学设计的实验不能(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是AC。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(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是SO2，它与溴水反应的化学方程式是：SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr。在验证过程中必须除去杂质气体，为此，乙同学设计了如图所示的实验装置。请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是：ⅠB，ⅡA，ⅢC。(填序号)A．品红溶液 B．NaOH溶液C．溴水 D．酸性高锰酸钾溶液(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测定反应溶液的酸性，理由是：如果发生取代反应，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：在实验室制备乙烯的过程中，由于浓硫酸具有强氧化性，可以将一部分乙醇氧化，本身被还原成SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴水还原，故要想证明乙烯能与溴水反应，必须除去SO2。一般来说，除去SO2用NaOH溶液，为确定SO2有没有彻底除去，可在Ⅰ装置后加一个盛有品红溶液的试剂瓶，确认SO2完全除去后再将气体通入盛有溴水的试管中，溴水褪色，则一定是乙烯与溴水反应的结果，但不能认为二者一定发生的是加成反应。如何证明二者发生的不是取代反应呢？只能根据两种反应的特点，加成反应只有一种产物，而取代反应除了有机产物外，还有HBr生成，我们可以设法证明反应后的溶液中无HBr，则可知二者发生的是加成反应而不是取代反应。16．(18分)在炽热条件下，将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里，装置如下图所示。根据上述装置，回答下列问题：(1)C装置的作用是检验B装置中是否有溴挥发出来。(2)已知：1,2－二溴乙烷的密度比水的大，难溶于水，易溶于四氯化碳。预测：A装置中的现象是橙色褪去，液体不分层，B装置中的现象是橙黄色褪去，液体分层。分离A装置中产物的操作名称是蒸馏，分离B装置中产物需要的玻璃仪器名称是分液漏斗、烧杯。(3)D装置中溶液由紫色变无色，D装置中发生反应的类型为氧化反应。教材中用溴的四氯化碳溶液替代溴水与乙烯反应，其目的是避免溴与水反应的产物对实验产生干扰。(4)A装置中发生反应的化学方程式为CH2=CH2＋Br2→，反应类型为加成反应。E装置的作用是检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物二氧化碳，当观察到澄清石灰水变浑浊现象时能验证E装置功能。(5)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是检验乙烯的纯度，可能