2节从化石燃料中获取有机化合物第1课时从天然气石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯课时作业含解析鲁科版第二册2 7页

从天然气、石油和煤中获取燃料 石油裂解与乙烯 学习·理解 ‎1．下列关于石油加工的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．石油是混合物，石油分馏得到的汽油是纯净物 B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量 C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气 D．石油炼制过程包括物理过程和化学过程 答案　A 解析　石油是混合物，石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的混合物，故A不正确。‎ ‎2．下列关于化石燃料的说法不正确的是(　　)‎ A．石油的分馏产物和天然气的主要成分都是碳氢化合物 B．工业上可通过石油的裂解获得大量乙烯 C．重油、石蜡油经过催化裂化可以得到汽油 D．煤是由有机化合物组成的复杂混合物 答案　D 解析　石油的分馏产物的主要成分是烷烃，天然气的主要成分为甲烷，都是碳氢化合物，A正确；工业上通过石油的裂解获得大量乙烯，B正确；重油、石蜡油经过催化裂化可以得到汽油等轻质燃料，C正确；煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物，D错误。‎ ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．乙烯分子的电子式为 B．乙烯分子的球棍模型为 C．乙烯分子是平面结构 D．乙烯分子的结构简式为CH2CH2‎ 答案　C 解析　乙烯分子中两个碳原子以双键相连，碳剩余价键被H原子饱和，由此得其电子式为HC,··C,H，A错误；乙烯分子中的碳原子半径大于氢原子半径，故乙烯分子的球棍模型应为，B错误；乙烯分子是平面结构，六个原子在同一平面上，C正确；乙烯分子中含有碳碳双键，正确的结构简式为CH2===CH2，D错误。‎ ‎4．如图是某种有机物分子的球棍模型，图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子，对该有机物的叙述不正确的是(　　)‎ A．该有机物可能的化学式为C2HCl3‎ B．该有机物可以由乙烯和氯化氢通过加成反应得到 C．该有机物分子中的所有原子在一个平面上 - 7 -‎ D．该有机物分子中一定有碳碳双键 答案　B 解析　短周期元素中原子半径比碳原子小，且与碳原子形成单键的可以是氢原子，中间的球是碳原子，原子半径比碳原子大且与碳原子形成单键的可以是第三周期的氯原子，该有机物可能的化学式为C2HCl3，A正确；乙烯和氯化氢加成得到氯乙烷，不能得到C2HCl3，B错误；该有机物结构类似于乙烯，所有原子共面，C正确；该有机物结构类似于乙烯，分子中存在碳碳双键，D正确。‎ ‎5．有关乙烯的下列叙述：①乙烯溶于水后可得乙醇；②乙烯燃烧时产生淡蓝色火焰；③乙烯能与溴水发生加成反应；④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体。正确的是(　　)‎ A．③④ B．①③ C．②③ D．②③④‎ 答案　A 解析　乙烯和水发生加成反应需要催化剂等条件，且乙烯难溶于水，①错误；乙烯燃烧时火焰较明亮，并伴有黑烟，②错误；乙烯分子中有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，③正确；乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体，④正确；A正确。‎ ‎6．下列反应中，属于加成反应的是(　　)‎ A．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl B．CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl C．2H2＋O22H2O D．CH4＋2O2CO2＋2H2O 答案　B 解析　此反应是甲烷的取代反应，A错误；乙烯和氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷，B正确；此反应是氢气的燃烧，属于氧化反应，C错误；此反应是甲烷的燃烧，属于氧化反应，D错误。‎ ‎7．下列各组物质在一定条件下反应，可以制得较纯净的1,2二氯乙烷的是(　　)‎ A．乙烷与氯气在光照条件下反应 B．乙烯与氯化氢气体混合 C．乙烯与氯气混合 D．乙烯通入浓盐酸 答案　C 解析　乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，产生一氯乙烷、二氯乙烷等多种取代产物，反应是同时进行的，因此不能制得较纯净的1,2二氯乙烷，A错误；乙烯与氯化氢气体混合，在一定条件下发生加成反应产生一氯乙烷，B错误；乙烯与氯气混合发生加成反应产生1,2二氯乙烷，C正确；乙烯通入浓盐酸不能发生反应，D错误。‎ 应用·实践 ‎8．以下的说法中错误的是(　　)‎ A．无论乙烯的加成，还是乙烷的取代反应都可制得溴乙烷 B．无论使用溴水或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 - 7 -‎ C．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同 D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼 答案　C 解析　乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷，乙烷可与溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成溴乙烷，A正确；溴水或酸性KMnO4溶液均与乙烯反应，与乙烷均不反应，则溴水或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷，B正确；相同质量的乙烯和甲烷，含H的质量不同，由H原子守恒可知，完全燃烧后生成的水的质量不同，C错误；乙烯分子中含碳碳双键，乙烷分子中均为饱和键，则乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼，D正确。‎ ‎9．既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是(　　)‎ A．溴水 B．氧气 C．酸性高锰酸钾溶液 D．氢气 答案　A 解析　乙烷与溴水不反应，而乙烯与溴水发生加成反应生成1,2二溴乙烷，使溴水褪色，所以可以鉴别二者，也可以除去乙烷中混有的乙烯杂质，A正确；乙烷和乙烯都可以与氧气发生反应，不能鉴别二者，B错误；乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液褪色，而乙烷与酸性高锰酸钾溶液不反应，故可以鉴别二者，但由于乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2气体，不能用于除去乙烷中混有的乙烯杂质，C错误；乙烯与氢气在一定条件下发生反应，但反应现象不明显，不能用于鉴别二者，D错误。‎ ‎10．某气态的烷烃与烯烃的混合气体‎9g，其密度为相同状况下H2密度的11.2倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水质量增加‎4.2g，则原混合气体的组成为(　　)‎ A．甲烷、乙烯 B．甲烷、丙烯 C．乙烷、乙烯 D．甲烷、丁烯 答案　B 解析　混合气体的密度为相同状况下H2密度的11.2倍，则混合气体的平均摩尔质量为‎22.4 g·mol－1，根据平均值法可知，混合气体中肯定有一种物质的摩尔质量小于‎22.4 g·mol－1，因此一定有甲烷。混合气体的质量为‎9 g，平均摩尔质量为‎22.4 g·mol－1，则混合气体的总物质的量为≈0.4 mol。溴水的质量增加‎4.2 g，说明烯烃的质量为‎4.2 g，则甲烷的质量为‎4.8 g，甲烷的物质的量为＝0.3 mol，故烯烃的物质的量为0.4 mol－0.3 mol＝0.1 mol，所以烯烃的摩尔质量为＝‎42 g·mol－1，则该烯烃为丙烯，B符合题意。‎ ‎11．下列各组中两个反应所属反应类型相同的是(　　)‎ A．光照甲烷和氯气的混合气体，混合气体颜色变浅；乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．乙烷在氧气中燃烧；乙烯在空气中燃烧 C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 D．用乙烯与氯化氢制取氯乙烷；用乙烷与氯气反应制取氯乙烷 答案　B 解析　‎ - 7 -‎ A项前者是取代反应，后者是加成反应；B项二者均是氧化反应；C项前者是加成反应，后者是氧化反应；D项后者是取代反应，前者是加成反应。‎ ‎12．由乙烯推测丙烯(CH2===CH—CH3)的结构或性质正确的是(　　)‎ A．分子中有3个碳原子在同一条直线上 B．分子中所有原子都在同一平面上 C．能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案　C 解析　丙烯CH2===CH—CH3分子可看作CH2===CH2分子中的一个氢原子被甲基所代替，CH2===CH2分子的空间构型为平面形，则CH2===CH—CH3分子中的三个碳原子不在同一条直线上。由于CH4分子的空间构型为以碳原子为中心的正四面体，所以CH2===CH—CH3和CH2===CH2分子都含有，根据分子结构决定物质性质可知CH2===CH—CH3能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。‎ ‎13．某单烯烃与H2发生加成反应后的产物结构简式是，则该单烯烃的结构可能有(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 答案　B 解析　单烯烃和氢气加成后，产物分子中原来形成双键的碳原子上至少有一个氢原子，将产物分子中符合条件的碳原子编号：‎ ‎，则1、2,2、3,2、4,3、5之间都可以形成碳碳双键，但1、2和2、4之间形成碳碳双键后得到的单烯烃结构相同，故原单烯烃共有3种可能的结构。‎ ‎14．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。请回答下列问题：‎ - 7 -‎ ‎(1)A中碎瓷片的作用是________。‎ ‎(2)B装置中反应的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(3)C装置中可观察到的现象是____________。‎ ‎(4)查阅资料，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置________(填装置字母)中的实验现象可判断该资料是否真实。‎ ‎(5)通过上述实验探究，检验甲烷和乙烯的方法是________(填序号，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是________。‎ A．气体通入水中 B．气体通过盛溴水的洗气瓶 C．气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 D．气体通过氢氧化钠溶液 答案　(1)催化作用　‎ ‎(2)CH2===CH2＋Br2―→BrCH2—CH2Br ‎(3)溶液紫(或紫红)色褪去　(4)D　(5)BC　B 解析　(1)碎瓷片可作石蜡油分解反应的催化剂。‎ ‎(2)乙烯和溴水发生加成反应，反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→BrCH2—CH2Br。‎ ‎(3)乙烯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此现象是溶液紫红色褪去。‎ ‎(4)CO2能使澄清石灰水变浑浊，如果D装置中澄清石灰水变浑浊，说明乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。‎ ‎(5)检验甲烷和乙烯，利用乙烯能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能的性质，B、C正确；除去甲烷中的乙烯，不能引入新杂质，故不能用酸性高锰酸钾溶液，因为乙烯会转化为CO2气体，可以利用溴水，B正确。‎ 迁移·创新 ‎15．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，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浓硫酸的还原产物气体，由此他提出必须先除去该气体，再与溴水反应。请你回答下列问题：‎ - 7 -‎ ‎(1)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体，它与溴水反应的化学方程式为__________________________，在验证过程中必须完全除去该气体，为此乙同学设计了如图所示的实验装置。‎ ‎①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ________；‎ Ⅱ________；Ⅲ________；Ⅳ________。(填序号)‎ A．品红溶液 B．NaOH溶液 C．浓硫酸 D．酸性KMnO4溶液 ‎②乙同学设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是________________。‎ ‎(2)为验证乙烯与溴的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可将上述乙同学除杂后的气体通入溴水中，用pH试纸测反应后溶液的酸碱性，你认为是否合理，________(填“合理”或“不合理”)，理由是_________________。‎ ‎(3)比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点为‎12.27 ℃‎)，进行局部冷冻麻醉应急处理。要得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法是(用化学反应方程式表示，有机物用结构简式表示)________________________。该反应的反应类型是________。决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质为________________。‎ 答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ‎①A　B　A　D ‎②Ⅲ中品红溶液不褪色，Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色 ‎(2)合理　若发生取代反应，必生成HBr，使溶液酸性增强 ‎(3)CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl　加成反应　沸点低，易汽化吸热 解析　(1)浓硫酸具有脱水性，能把乙醇炭化，并与碳发生反应：C＋2H2SO4CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产物中SO2能使溴水褪色，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。故①验证SO2的存在，一般用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO2，因为SO2是酸性氧化物，故可用NaOH溶液除去，然后再用品红溶液验证SO2是否除尽，最后将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，验证乙烯的存在，因此所加试剂的顺序是A、B、A、D。②证明生成了乙烯的现象是Ⅲ中品红溶液不褪色，Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色。‎ ‎(2)如果发生取代反应，则生成HBr，使溶液酸性增强，若发生加成反应，则只生成CH2Br—CH2Br，因此丙同学提出的验证实验是合理的。‎ - 7 -‎ ‎(3)要制取纯净的氯乙烷，不能用乙烷和氯气发生取代反应，因为生成的氯乙烷中杂质较多，应用CH2===CH2与HCl发生加成反应，反应方程式为CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl。氯乙烷的沸点是‎12.27 ℃‎，沸点较低，易汽化，液体转化成气体时需要从外界吸收能量，因此达到冷冻麻醉的效果。‎ - 7 -‎