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- 2021-07-06 发布
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课时作业17 石油炼制 乙烯
基础巩固
1.下列反应中,属于加成反应的是( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将四氯化碳滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴水褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色变浅
解析:A项,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应,错误;B项,将四氯化碳滴入溴水中,振荡后水层接近无色属于萃取,错误;C项,乙烯与溴水发生加成反应而使溴水褪色,正确;D项,甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色变浅,属于取代反应,错误。
答案:C
2.下列说法正确的是( )
A.石油裂解的目的是为了提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量
B.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
C.石油分馏可得到乙烯
D.石油分馏得到的汽油和裂化得到的汽油都可用作汽车发动机的燃料,它们的成分相同
解析:石油裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等短链烃,A不正确;石油分馏得到煤油等混合烃,煤油密度比钠小,可保存少量金属钠,B正确;石油分馏得不到乙烯,C不正确;石油分馏得到的汽油主要成分是烷烃,不含碳碳双键,而裂化汽油的成分中含有碳碳双键,D不正确。
答案:B
3.下列说法错误的是( )
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:选项A中,石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物,含有C5~C11的烷烃,通过石油分馏就可以得到汽油、煤油等分馏产品;选项B中,使含C18
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以上的固态烃的长链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;选项C中,裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯等,用作化工原料;选项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。
答案:D
4.下列有机物不能通过乙烯的加成反应制取的是( )
A.CH3CH2Cl B.CH2Cl—CH2Cl
C.CH3—CH2OH D.CH3—COOH
答案:D
5.从南方往北方长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中,其目的是( )
A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,减缓水果成熟
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
解析:高锰酸钾溶液具有氧化性,氧化乙烯可减缓水果的成熟。
答案:C
6.下列关于乙烯的说法中不正确的是( )
A.乙烯属于不饱和烃,乙烷属于饱和烃
B.乙烯分子中所有原子处于同一平面上
C.乙烯易与溴水发生加成反应,1 mol乙烯完全加成能消耗2 mol Br2
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
解析:乙烯属于不饱和烃,分子中含有碳碳双键,碳碳双键上的碳原子及与其相连的氢原子处于同一平面上。碳碳双键中的一个键易断裂,化学性质比较活泼,可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使之褪色,1 mol可与1 mol Br2完全加成,故C错误。
答案:C
7.(2019年南阳模拟)除去乙烷中混有的少量乙烯,应采用的简便方法是( )
A.将混合气体通过氢氧化钠溶液
B.将混合气体通过溴水
C.将混合气体在催化剂条件下跟氢气反应
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D.使混合气体中的乙烯气体发生加聚反应
解析:乙烯和乙烷与氢氧化钠均不反应,不能除去乙烷中混有的少量乙烯,A错误;乙烯能和溴水发生加成反应,而乙烷不能,可以除去乙烷中混有的少量乙烯,B正确;将混合气体在催化剂条件下跟氢气反应会使乙烯变为乙烷,但氢气的量不易控制,且操作复杂,C错误;乙烯能发生加聚反应,但条件复杂,实验室中难以实现,D错误。
答案:B
8.请回答实验室分馏石油的有关问题:
(1)实验室分馏石油的正确操作顺序是E→________→________→A→________→________→G。
A.连接接液管
B.装入碎瓷片和石油,塞上带温度计的塞子
C.检查装置气密性
D.连接冷凝管及进出水管
E.在铁架台上放酒精灯,固定好铁圈,放上石棉网
F.固定好蒸馏烧瓶
G.加热
(2)以下是石油分馏的装置图,试指出有关仪器的名称:A________;B________。
(3)图中有________处错误。
(4)分馏石油得到的各个馏分都是________(填“混合物”或“纯净物”)。
解析:(1)按组装仪器的顺序从下到上,从左到右,连接好装置后,先检验装置气密性,再装入碎瓷片和石油进行蒸馏,即顺序为E→F→D→A→C→B→G。
(2)A为蒸馏烧瓶,B为冷凝管。
(3)①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏烧瓶支管口下沿平齐;②蒸馏烧瓶下没垫石棉网,加热时会受热不均而炸裂;③冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下方进,
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上方出。共有3处错误。
(4)石油分馏得到的各个馏分为烃类物质的混合物。
答案:(1)F D C B
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管
(3)3
(4)混合物
能力提升
9.将CH4和C2H4的混合气体15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7 g,则混合气体中CH4和C2H4的体积比为 ( )
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
解析:甲烷不能与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯物质的量为=0.25 mol,则甲烷的物质的量为=0.5 mol,相同条件下气体体积比等于其物质的量之比即CH4与C2H4的体积比为2∶1。
答案:B
10.(2019年集安市第一中学月考)将1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后将该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则这两个过程中消耗氯气的总物质的量为( )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol
解析:1 mol乙烯能与1 mol Cl2发生加成反应,生成1 mol加成产物,而1 mol加成产物中含4 mol氢原子,被氯原子完全取代,需消耗4 mol Cl2,所以共消耗5 mol Cl2。
答案:C
11.下列分子中的所有原子不可能都在同一平面上的是( )
A.CH2===CH2 B.CH2===CHBr
C.CH2===CCl2 D.CH2===CH—CH3
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解析:乙烯分子C2H4的空间构型为,6个原子共面,其中任意一个H原子被取代后,取代H原子的原子与其他原子仍共面,即A、B、C共面,而D项中有—CH3,为四面体结构,故应选D项。
答案:D
12.(2019年厦门模拟)两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧得0.15 mol CO2和3.6 g H2O,下列关于该混合气体的说法正确的是( )
A.一定有乙烯 B.一定没有乙烯
C.一定有乙烷 D.一定有甲烷
解析:3.6 g H2O的物质的量是0.2 mol,根据反应前后元素的原子个数不变,可知混合烃的平均化学式是C1.5H4,分子中C原子数小于1.5的只有甲烷,因此一定含有甲烷,甲烷分子中含有4个H原子,平均含有4个H原子,则另一种烃分子中含有的H原子个数也是4个,所以一定没有乙烷,可能有乙烯,也可能有丙炔。
答案:D
13.实验室制取的乙烯常含有少量二氧化硫,现设计如下实验,确认混合气体中有乙烯和二氧化硫。
(1)①、②、③、④装置可盛放的试剂是(填序号):
①________、②________、③________、④________。
A.品红溶液 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是_______________。
(3)使用装置②的目的是______________________。
(4)使用装置③的目的是______________________。
(5)确定含有乙烯的现象是____________________________。
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解析:乙烯和二氧化硫两种气体都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但使品红溶液褪色的只有SO2,因此应先通过品红溶液检验SO2,并确认SO2被完全吸收后再通过酸性高锰酸钾溶液确认C2H4的存在。
答案:(1)A B A D
(2)①装置中的品红溶液褪色
(3)将SO2气体完全吸收,防止干扰验证乙烯的实验
(4)检验SO2是否已完全被吸收
(5)③装置中的品红溶液不褪色,④中的酸性KMnO4溶液褪色
14.(1)丙烯(CH3CH=CH2)能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,其中,与酸性KMnO4溶液发生的是________(填反应类型,下同)反应;与溴发生的是______________反应,反应方程式为________________________________________________。
(2)与HBr发生加成反应,产物有________种。
(3)在一定条件下,丙烯还能发生加聚反应,生成聚丙烯,该反应的化学方程式是___________________________________________。
答案:(1)氧化 加成
CH2=CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
(2)2
探究创新
15.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如下图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据下图回答下列问题:
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(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A:____________________,B:__________________,
C:____________________,D:__________________。
(2)写出②、⑤两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②____________________________________________________,反应类型________。
⑤_______________________________________________,反应类型________。
解析:根据烃A的用途知A为CH2===CH2,则B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,D为CH3CH2OH。反应②和⑤均能制得CH3CH2Cl,化学方程式分别为CH2===CH2+HClCH3CH2Cl,CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
答案:(1)CH2===CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl
CH3CH2OH
(2)CH2===CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
16.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(CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,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有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,
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其理由是________。(填编号)
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.使溴水褪色的气体,未必是乙烯
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是________,它与溴水发生反应的化学方程式是__________________________。在验证过程中必须全部除去。
(3)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取的方法有____________________。
解析:用此法得到的乙烯中可能含有SO2气体,因SO2能将溴水还原而使之褪色,故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应。根据两种反应的特点,加成反应只有一种产物,而取代反应除了生成有机产物外,还有HBr生成,证明反应后的溶液中无HBr,即可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。乙烯若与溴水发生取代反应,则有HBr生成,从而使溶液显酸性;若发生加成反应,则生成CH2BrCH2Br,溶液不显酸性。
答案:(1)不能 AC
(2)SO2 SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
(3)向反应后的溶液中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明该反应为加成反应而非取代反应
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