知识讲解_炔烃_提高
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知识讲解_炔烃_提高

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时间:2020-06-12

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资料简介
1 炔烃 【学习目标】 1、了解炔烃的物理性质及其变化规律与分子中碳原子数目的关系; 2、能以典型代表物为例,理解炔烃的组成、结构和主要化学性质; 3、掌握乙炔的实验室制法; 4、了解脂肪烃的来源和用途。 【要点梳理】 要点一、炔烃 分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃,其分子式的通式可表示为 CnH2n-2(n≥2,且为正整数),其 中碳原子数小于或等于 4 的炔烃是气态炔烃,最简单的炔烃是乙炔。 1.乙炔的分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 空间结构 C2H2 H—C≡C—H HC≡CH 直线形(四个原子处在同一条直线上) 2.乙炔的物理性质 乙炔是一种无色、无味的气体,密度比空气略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。乙炔常因混有杂质而带有特 殊难闻的臭味。 【高清课堂:炔烃和气态烃燃烧#化学性质】 3.乙炔的化学性质 (1)乙炔的氧化反应 ①使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②乙炔的可燃性 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O 注意:①CH4、C2H4、C2H2 三种气体燃烧时,火焰越来越明亮,但黑烟越来越浓,原因是碳的质量分数越来越 大。 ②氧炔焰温度可达 3000℃以上,可用氧炔焰来焊接或切割金属。 (2)乙炔的加成反应 乙炔可与 H2、HX、X2(卤素单质)、H2O 等发生加成反应。如: HC≡CH+2H2 CH3CH3 HC≡CH+H2O CH3CHO (3)乙炔的加聚反应 (在聚乙炔中掺入某些物质,就有导电性,聚乙炔又叫导电塑料) 【高清课堂:炔烃和气态烃燃烧#乙炔的实验室制法】 4.乙炔的实验室制法 (1)反应原理:CaC2+2H2O—→Ca(OH)2+CH≡CH↑。 (2)发生装置:使用“固体+液体—→气体”的装置。 (3)收集方法:排水集气法。 (4)净化方法:用浓的 CuSO4 溶液除去 H2S、PH3 等杂质气体。 →燃烧 ∆→催化剂 ∆→催化剂2 5.炔烃的组成结构及其物理性质的变化规律 物理性质通式 官能团 状态 熔沸点 密度 溶解性 炔烃 CnH2n-2 碳碳三键 随碳原子数的递增,气体→液 体→固体(常温常压 n≤4 时 是气体) 随碳原子数的 递增,逐渐升 高 随碳原子数的递 增,逐渐增大(均 小于水) 难溶于水 注意:①随碳原子数的增加,炔烃的含碳量逐渐减小。 ②炔烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因:同属分子晶体,组成和结构相似,分子间作用力 随相对分子质量的增大而增大。 ③分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低。例如: ④烃的密度随碳原子数的增多而增大,但都小于水。 6.炔烃的化学性质 炔烃的化学性质与乙炔相似,也能发生加成反应、氧化反应和聚合反应等。但比烯烃要困难些。 要点二、脂肪烃的来源及其应用 来源 条件 产品 常压分馏 石油气(C4 以下)、汽油(C5~C11)、煤油(C11~C16)、柴油 (C15~C18)等,用作各种燃料 减压分馏 润滑油、石蜡(用作化工原料)等 催化裂化、裂解 轻质油、气态烯烃 石油 催化重整 芳香烃 天然气 — 甲烷,是一种高效清洁燃料,也是重要的化工原料 干馏 焦炭、煤焦油、焦炉气等煤 直接或间接液化 燃料油、化工原料 要点三、商余法确定烃的分子式 由相对分子质量推求烃的分子式可采用如下的“商余法”,其规律是:用该烃的相对分子质量除以碳的相对 原子质量,所得商数为分子中碳原子个数,余数为氢原子个数。即 =商数(碳原子数)…余数(氢原子数)。 若遇到余数为 0 或过小,即氢原子数不合理,可以用减少 1 个碳原子,增加 12 个氢原子的方法来变通,如 相对分子质量为 124 的烃, 。C10H4 显然不合理,应为 C9H16。 要点四、烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质比较 1.物理性质及其变化规律 (1)烃都是无色物质,不溶于水而易溶于苯、乙醚等有机溶剂,密度比水小。 (2)分子中的碳原子数≤4 的脂肪烃在常温常压下都是气体,其他脂肪烃在常温常压下呈液态或固态。随 着分子中碳原子数的增加,常温下脂肪烃的状态也由气态逐渐过渡到液态或固态。 (3)熔沸点一般较低,其变化规律是:①组成与结构相似的物质(即同系物),相对分子质量越大,其熔沸 点越高。②相对分子质量相近或相同的物质(如同分异构体),支链越多,其熔沸点越低。③组成与结构不相似 的物质当相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,其熔沸点越高。 2.烷烃、烯烃、炔烃的结构和化学性质比较 烷烃 烯烃 炔烃 通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2) 代表物 CH4 CH2=CH2 CH≡CH r 12 M 124 10 412 = 3 结构特点 全部单键;饱和链烃;正四面 体结构 含碳碳双键;不饱和链烃;平 面形分子,键角 120° 含碳碳三键;不饱和链烃;直 线型分子,键角 180° 取代反应 光照卤代 —— —— 加成反应 —— 能与 H2、X2、HX、H2O、HCN 等发生加成反应 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓黑烟氧化反应 不与酸性 KMnO4 溶液反应 酸性 KMnO4 溶液褪色 酸性 KMnO4 溶液褪色 化 学 性 质 加聚反应 —— 能发生 能发生 鉴别 溴水不褪色;酸性 KMnO4 溶 液不褪色 溴水褪色;酸性 KMnO4 溶液褪色 【高清课堂:炔烃和气态烃燃烧#气态烃燃烧问题】 要点五、等量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 1.等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 等物质的量(1 mol)的烃 CxHy 完全燃烧时,消耗氧气的物质的量为( )mol。若( )的值越大, 消耗氧气的物质的量也就越大。 2.等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 等质量的烃 CxHy 完全燃烧时,若烃分子中氢元素的质量分数越大,其耗氧量也越大。即 的值越大,则该 烃完全燃烧时耗氧量也就越大。 【典型例题】 类型一:炔烃的结构与性质 例 1(2015 期中)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.用 Br2 的 CCl4 溶液验证乙炔的性质,不需要除杂 B.KMnO4 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 【思路点拨】认真观察实验装置,清楚每个装置的作用。 【答案】A 【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。 【总结升华】实验室制取乙炔的注意事项: (1)因电石与水反应剧烈,应选用分液漏斗,以便控制饱和食盐水的流速。 (2)为获得平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水,与电石反应制取乙炔。 (3)因反应剧烈且产生泡沫,为防止产生的泡沫涌入导管,应在导管口塞入少许棉花。 (4)不能用启普发生器制取乙炔。因该反应大量放热,会损坏启普发生器,且生成的 Ca(OH)2 是糊状物, 会堵塞反应容器,使水面难以升降。 4 yx + 4 yx + y x4 (5)由于电石中含有与水反应生成其他的杂质(如 H2S、PH3 等),使制得的乙炔有难闻的气味。可用 CuSO4 溶液除去这些杂质气体。 举一反三: 【变式 1】(2016 信阳月考)以乙炔作为原料的合成反应,下列过程中能生成 CH2BrCHBrCl 的是( ) A.先加 HCl,再加 HBr B.先加 Cl2,再加 HBr C.先加 HCl,再加 Br2 D.先加 HBr,再加 HCl 【答案】C 【 解 析 】 A 项 乙 炔 与 HCl1:1 加 成 , 生 成 CH2=CHCl , 再 与 HBr 发 生 加 成 , 生 成 CH3-CHBrCl 或 者 CBrH2-CH2Cl , 故 A 错 误 ; B 项 乙 炔 与 Cl21:1 加 成 , 生 成 CHCl=CHCl , 再 与 HBr 发 生 加 成 , 生 成 CHClBr-CHClBr , 故 B 错 误 ; C 项 乙 炔 先 和 HCl1:1 加 成 , 生 成 CH2=CHCl , 再 和 Br2 加 成 , 生 成 CH2Br-CHBrCl,故 C 正确;D 项乙炔先和 HBr1:1 加成,生成 CH2=CHBr,再和 HCl 发生加成,生成 CH3-CHBrCl 或者 CClH2-CH2Br,故 D 错误。故选 C。 【变式 2】下列说法不正确的是( ) A.煤中含有苯和甲苯,可用分馏的方法把它们分离出来 B.天然气的主要成分是甲烷,开采天然气应按照安全规范进行操作 C.石油没有固定的沸点 D.石油通过分馏可以得到多种馏分,但每种馏分仍然是多种烃的混合物 【答案】A 【解析】煤是多种无机物和有机物组成的复杂混合物,它的高温干馏产物中含有苯和甲苯,但煤中不含有苯 和甲苯。 类型二:烃的有关计算 例 2 今有相对分子质量为 Mr 的有机物,燃烧只生成二氧化碳和水。若该有机物是链状烃,且 Mr=56,请写 出该烃所有可能的结构简式:________。 【答案】CH2=CH—CH2—CH3、 、CH3—CH=CH—CH3。 【解析】据商余法 ,故分子式为 C4H8。因该有机物是链状烃,则可能的结构简式为:CH2= CH—CH2—CH3、 、CH3—CH=CH—CH3。 举一反三: 【高清课堂:炔烃和气态烃燃烧#例 3】   【变式 1】相同物质的量的下列有机物,充分燃烧,消耗氧气量相同的是 A.C3H4 和 C2H6 B.C3H6 和 C3H8O C.C3H6O2 和 C3H8O D.C3H8O 和 C4H6O2 【答案】BD   【变式 2】(2015 福州统考)有机物 X 是近年来合成的一种化合物。用现代物理方法测得 X 的相对分子质 量为 64;X 含碳质量分数为 93.8%,含氢质量分数为 6.2%;X 分子中有 3 种化学环境不同的氢原子和 4 种化学 环境不同的碳原子;X 分子中同时存在 C—C 键、C=C 键和 C≡C 键,并发现其 C=C 键比普通的 C=C 键短。 (1)X 的分子式是________。 56 4 812 = 5 (2)请写出 X 可能的结构简式:________。 【答案】(1)C5H4 (2) 【解析】(1)有机物 X 分子中碳、氢原子个数之比为: ,而有机物 X 的相对分子质量为 64,则有机物 X 的分子式为 C5H4。 (2)C5H4 比相应的烷烃少 8 个氢原子,由于 X 分子中同时存在 C—C 键、C=C 键、C≡C 键三种键(可用 不饱和度分析,一个 C=C 键加一个 C≡C 键,其不饱和度为 3,而 X 的不饱和度为 4,表明还存在一个 C—C 键或一个碳环),显然不可能有两个 C=C 键;若含有两个 C=C 键,则 X 的结构只可能是这样分子中有 5 种 化学环境不同的碳原子,不合题意;因此 X 分子中极有可能含有 1 个碳环,若如此,X 的结构可能有两种: , 而后者分子中含有 5 种不同环境的碳原子,不合题意,故 X 为前 一种结构。 类型三:脂肪烃的综合应用题 例 3 环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、 键线式和某些有机化合物的反应式(其中 Pt、Ni 是催化剂)。 结构简式 键线式 (环己烷) (环丁烷) 回答下列问题: (1)环烷烃与________互为同分异构体。 (2)从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是________(填名称),判断依据是 ________。 (3)环烷烃还可以与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与 HBr 在一定条件下反应,其 化学方程式为(不需注明反应条件)________。 (4)写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法:试剂为________;现象与结论为________。 93.8% 6.2%(C) (H) 5 412 1N N = ≈∶ ∶ ∶6 【答案】(1)同碳原子数的烯烃 (2)环丙烷在使用相同催化剂的条件下,发生开环加成反应的温度最低 (3) (4)酸性 KMnO4 溶液 能使酸性 KMnO4 溶液褪色的是丙烯,不能使酸性 KMnO4 溶液褪色的是环丙烷 【解析】(1)环烷烃与烯烃的通式都是 CnH2n,碳原子数相同时为同分异构体;(2)反应条件越低,反应 越容易发生;(3)环丁烷与 HBr 发生的是开环加成反应;(4)由题给信息可知,环烷烃与烯烃类似也能发生 加成反应,但环烷烃不能被酸性 KMnO4 溶液氧化。 【总结升华】新课标特别强调学习方式的改变和学生自学能力的提高,本题的出发点正是考查同学们对新知 识的自学、吸收和运用能力。 举一反三: 【变式 1】有 5 种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④邻二甲苯; ⑤乙炔; 既能使酸性高锰酸钾溶液褪色 又能与溴水反应褪色的是:   A、③④⑤   B、④⑤     C、只有⑤     D、全部   【答案】C 【高清课堂:炔烃和气态烃燃烧#例 2】 【变式 2】 (1)降冰片烯属于    。 A.环烃 B.不饱和烃 C.烷烃 D.芳香烃 (2)降冰片烯的分子式为 。 (3)降冰片烯不具有的性质是 A.能溶于水 B.能发生氧化反应 C.能发生加成反应 D.常温常压下为气体 【 答 案 】 ( 1 ) AB ( 2 ) C7H10 ( 3 ) AD7 【巩固练习】 一、选择题 1.向饱和澄清石灰水中加入少量 CaC2,充分反应后恢复到原来的温度,所得溶液中(  ) A.c(Ca2+)、c(OH﹣)均增大 B.c(Ca2+)、c(OH﹣)均保持不变 C.c(Ca2+)、c(OH﹣)均减小 D.c(OH﹣)增大、c(H+)减小 2.(2015 河南郑州质量预测)1—溴丙烯能发生如下图所示的 4 个不同反应。其中产物只含有一种官能团的是 ( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 3.(2015 深圳模拟)下列说法中不正确的是( )。 A.石油中含有 C5~C11 的烷烃,可通过分馏获得汽油 B.含 C18 以上的烷烃的重油经催化裂化可以得到汽油 C.裂解的主要目的是为了得到更多的汽油 D.石蜡、润滑油等可以通过石油的减压分馏得到 4.只含一个不饱和键的链烃 A 加氢后的产物的结构简式为 ,此不饱和链烃 A 可 能的结构简式有( )。 A.4 种 B.5 种 C.6 种 D.7 种 5.某气态烃 10 mL 与 50 mL 氧气在一定条件下作用,刚好耗尽反应物,生成水蒸气 40 mL、一氧化碳和二氧化 碳各 20 mL(各体积都是在同温同压下测得)。该气态烃为(  )   A.C3H8    B.C4H6   C.C3H6   D.C4H8 6.关于炔烃的下列描述正确的是(  )   A.分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃   B.炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上   C.炔烃易发生加成反应,也易发生取代反应 D.炔烃不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 7.(2016 保定一模)1mol 某链烃最多可与 2molH2 发生加成反应生成化合物 A,化合物 A 最多能与 12molCl2 发生取代反应生成化合物 B,则下列有关说法正确的是(  ) A.该烃分子内既有碳碳双键又有碳碳三键 B.该烃分子内碳原子超过 6 C.该烃能发生氧化反应和加聚反应 D.混合物 B 有两种同分异构体8 8.若 1 mol 某气态烃 CxHy 完全燃烧,需用 3 mol O2,则( )   A.x=2,y=2      B.x=2,y=4    C.x=3,y=6      D.x=3,y=8 9.在 120℃时,某混合烃和过量 O2 在一密闭容器中完全反应,测知反应前后的压强没有变化,则该混合烃可能 是 ( )   A.CH4 和 C2H4          B.C2H2 和 C2H6      C.C2H4 和 C2H6          D.C3H4 和 C3H6 10.下列各种物质中,碳氢质量比为一定值的是(   )   A.甲烷和乙烷  B.乙烯和丙烯  C.苯和乙炔    D.乙炔和丙炔 二、填空题 1.电石中的 CaC2 与 H2O 反应可用于制 C2H2: CaC2+2H2O—→C2H2↑+Ca(OH)2 使反应产生的气体排水,测量出水的体积,可计算出标准状况下乙炔的体积,从而可测定电石中碳化钙的含量。 (1)若使用下列仪器和导管组装实验装置,如下图所示: 如果所制气体流向从左向右时,上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序是(填仪器与导管的序号)________接 ________接________接________接________接________。 (2)仪器连接好后,进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次): A.称取一定量电石,置于仪器③中,塞紧橡皮塞 B.检查装置气密性 C.在仪器⑥和⑤中注入适量水 D.待仪器③恢复到室温时,量取仪器④中水的体积(导管②中水忽略不计) E.慢慢开启仪器⑥的活塞,使水逐滴滴下至不产生气体时,关闭活塞 正确的操作顺序是(用操作编号填写)________。 (3)若实验产生的气体有难闻的气味,且测定结果偏大,这是因为电石中含有________杂质。 (4)若实验时称取电石为 1.60 g 时,测量出排水的体积后,折算成标准状况下乙炔的体积为 448 mL,求此 电石中碳化钙的质量分数。 2.(2015 安徽舒城月考)A~G 是几种烃分子的球棍模型(如图),据此回答下列问题: (1)常温下含碳量最高的气态烃是________(填字母)。 (2)能够发生加成反应的烃有________种。 (3)一卤代物种类最多的是________(填字母)。 (4)写出实验室制取 D 的化学方程式:________。9 (5)写出 F 发生硝化反应的化学方程式:________。 3.有两种气态烃的混合物。已知:它们都能使溴水褪色,且分子中碳原子数均小于 5;1 体积该混合气体完全燃 烧后,可得到 3.6 体积二氧化碳和 3 体积水蒸气(气体体积均在同温同压下测定)。 (1)混合物中两种烃的类别可能是________。 A.烷,烯 B.烯,烯 C.烯,炔 D.炔,炔 你作出上述判断的理由是________。 (2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。 4.右图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空: (1)图中,A 管的作用是________,制取乙炔的化学方程式是________。 (2)乙炔通入酸性 KMnO4 溶液中观察到的现象是________,乙炔发生了________ 反应。 (3)乙炔通入溴的 CCl4 溶液中观察到的现象是________,乙炔发生了________ 反应。 (4)为了安全,点燃乙炔前应________,乙炔燃烧时的实验现象是________。 5.近年合成了一种新化合物,本题用 X 为代号。用现代物理方法测得 X 的相对分子质量为 64;X 含碳 93.8%, 含氢 6.2%;X 分子中有 3 种化学环境不同的氢原子和 4 种化学环境不同的碳原子;X 分子中同时存在 C—C 键、 C=C 键、C≡C 键三种键,并发现其 C=C 键比寻常的 C=C 键短。 (1)X 的分子式是________。 (2)请写出 X 可能的结构简式________。10 【参考答案与解析】 一、选择题 1.B 【解析】加入 CaC2,与水发生 CaC2+2H2O=Ca((OH)2+HC≡CH↑,反应消耗水,因原溶液为饱和溶液,则反 应后一定有 Ca(OH)2 析出,溶液浓度不变。故选 B。 2.D 【解析】反应①得到聚-1-溴-丙烯,只含一种官能团(—Br);反应②中碳碳双键被氧化为羧基,同时产物中 含有—Br;反应③的产物中含有碳碳双键与羟基;反应④发生加成反应后,产物中只含一种官能团(—Br),故 答案为 D。 3.C 【解析】石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃。汽油的主要成分是 C5~C11 的烷烃、环烷烃和芳香烃的 混合物,沸点都比较低,一般分馏即可得到汽油,这样的汽油一般叫直馏汽油。碳原子多的烃经催化裂化,大分 子转变成小分子,也能获得汽油,这样的汽油一般叫裂化汽油。裂解的主要目的是为了获得气态短链不饱和烃, 为合成高分子材料等化工产业提供原料。石蜡、润滑油等由于分子中碳链较长,高温下易炭化结焦,故常用减压 分馏的方法提取。 4.D 【解析】有机物 A 可能是单烯烃,也可能是单炔烃,若为单烯烃,则其加氢后得到的烷烃中,原来的双键应 变成“ ”结构,可知原烯烃的可能结构应有 5 种;若为单炔烃,当它与足量的 H2 加成得到烷烃, 加 氢 的 规 则 是 4 个 氢 原 子 分 别 加 在 2 个 三 键 碳 原 子 上 , 则 三 键 碳 原 子 与 足 量 的 H , 加 成 后 应 变 成 “—CH2—CH2—”的结构,并注意对称性(两个乙基的位置是完全等同的),可知该炔烃可能的结构有 2 种。故 共有 7 种可能的结构。 5.D 【解析】各气态物质的体积比等于方程式前的系数之比:      10CxHy →  20CO  +  20CO2   +  40H2O      求得:x=4  y=8 6.A 【解析】B 项,叁键两端的碳原子及其所连原子在一条直线上,即 4 个原子;C 项,饱和烃易发生取代反应, 不饱和烃易发生加成反应;D 项,炔烃分子中含有不饱和键,既能使溴水褪色(加成反应),又能使酸性高锰酸钾 溶液褪色(氧化反应)。 7.C 【解析】A 项依据分析可知,该烃分子中要么有 2 个双键,要么有 1 个三键,两者不能共同存在,故 A 错误; B 项该烃含有的 H 原子数是 8,不饱和度是 2,故含有 C 原子数是 5,故 B 错误;C 项该烃含有双键或三键,能 发生加成反应、氧化反应和加聚反应,故 C 正确;D 项化合物 B 为 C5H12,类似戊烷,存在三种同分异构体, 故 D 错误。故选 C。 8.B 【解析】气态烃燃烧关系式:CxHy  →  (x+y/4)O2               1mol       3mol              得出:x+y/4=3,然后用代入法求解。11 9.AB 【解析】混合烃燃烧,产物只有 CO2 和 H2O,120℃时 H2O 为气态,参考四个选项可得出,所有反应物及产 物均为气态。反应前后的压强没有变化,即反应方程式中反应物前系数之和等于产物前系数之和。烃燃烧通式: CxHy  + (x+y/4)O2  → xCO2  +  y/2H2O      得出:1+x+y/4=x+y/2  求出 y=4,即 H 原子个数都是 4 或平均为 4 10.BC 【解析】碳氢质量比为一定值,如果都是烃,即最简式相同。 二、填空题 1.(1)⑥ ③ ① ⑤ ② ④ (2)ABCED (3)其他可与水反应的 (4)80.0% 【解析】要正确排出仪器连接顺序,应首先搞清实验原理。气体发生装置应选⑥和③;排出的水用烧杯接收, 所以烧杯放最后。⑤中盛满水用于排水测量气体体积,所以进气管应短,排水管应长,因此导管①用于连接③和 ⑤,导管②用于连接⑤和④。操作程序,一般应先检查气密性,本题操作 B 和 A 的顺序确定是一个难点,需要 有实际操作经验。只有先操作 A,分液漏斗固定在烧瓶上,再往分液漏斗中加水,才能再检查气密性。对实验现 象的分析,题目中有两个信息:产生的气体有难闻气味,测定结果偏大,因此,电石中常含有硫化物、磷化物、 砷化物等杂质,它们与水反应后产生有难闻气味的气体混杂在乙炔中。 2.(1)D (2)4 (3)G (4)CaC2+2H2O—→Ca(OH)2+CH≡CH↑ (5) 【解析】由球棍模型可知:A 为 CH4,B 为 CH3CH3,C 为 CH2=CH2,D 为 HC≡CH,E 为 CH3CH2CH3,F 为 ,G 为 。 3.(1)C 理由见解析 (2)C3H6 和 C4H6,V (C3H6)∶V (C4H6)=2∶3。 【解析】(1)因两种烃都能使溴水褪色,则不会有烷烃,排除 A 项;若都是烯烃,则燃烧后生成等体积的 CO2 和水蒸气,不合题意,排除 B 项;若都是炔烃,则燃烧后生成的 V (CO2)>V (H2O),也不合题意,排除 D 项, 故混合物由烯烃和炔烃组成。 (2)容易求出混合烃的平均分子式为 C3.6H6,则烯烃的碳原子数应小于 3.6,为 C3H6,炔烃的碳原子数应 大于 3.6,为 C4H6,再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比。 即 V (C3H6)∶V (C4H6)=2∶3。 4.(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止 CaC2+2H2O—→Ca(OH)2+C2H2↑ (2)酸性 KMnO4 溶液褪色 氧化 (3)Br2 的 CCl4 溶液褪色 加成 (4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 【解析】实验室通过电石和水的反应制取 C2H2:CaC2+2H2O—→Ca(OH)2+C2H2↑。图示装置可通过调节 A 管的高度,控制反应的发生和停止:将 A 管提高,右管中水面上升,与电石接触发生反应;将 A 管降低,右管 中水面下降。与电石脱离,反应停止。C2H2 能使酸性 KMnO4 溶液和 Br2 的 CCl4 溶液褪色,分别发生氧化反应和 加成反应。C2H2 等可燃性气体在点燃前必须检验其纯度,以免发生爆炸。在 C2H2 中 C 的质量分数较大,在燃烧 时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。12 5.(1)C5H4 (2) 【解析】(1)有机物 X 分子中碳、氢原子个数之比为: ,而有机物 X 的相对分子质量为 64,则有机物 X 的分子式为 C5H4。 (2)C5H4 比相应的烷烃少 8 个氢原子,由于 X 分子中同时存在 C—C 键、C=C 键、C≡C 键三种键。(可 用不饱和度分析,一个 C=C 键、一个 C≡C 键,其不饱和度为 3,而 X 的不饱和度为 4,表明还存在一个 C=C 键或一个碳环),显然不可能有两个 C≡C 键;若含有两个 C=C 键,则 X 的结构只可能是 , 这样分子中有 5 种化学环境不同的碳原子,不合题意;因此 x 分子中极有可能含有 1 个碳环。若如此,X 的结构 可能有两种: 而后者分子中含有 5 种不同环境的碳原子,不合题意,故 X 为前一种结构。 93.8% 6.2%(C) (H) 5 412 1N N = =∶ ∶ ∶

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