第2节 石油和煤 重要的烃
第1课时 石油的炼制 乙烯
课时训练16 石油的炼制 乙烯
基础夯实
1.下列关于烷烃与烯烃的性质及类型的对比中正确的是( )
A.烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应
C.符合通式CnH2n的烃类一定是烯烃
D.烯烃能发生加成反应
答案:D
解析:烯烃既有不饱和键也有饱和键(如碳碳单键、C—H键),A项错误;烷烃不能发生加成反应,烯烃的特征反应为加成反应,但也能发生取代反应,B项错误,D项正确;符合通式CnH2n,但不是烯烃,C项错误。
2.下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为H∶∶H
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
答案:C
解析:乙烯分子中碳原子间是双键,有两对共用电子对,A项错误;碳原子半径应比氢原子大,B项错误;乙烯的结构简式为CH2CH2,D项错误。
3.下列各反应属于加成反应的是( )
A.CH2CH2+H—OHCH3CH2OH
B.H2+Cl22HCl
C.CH2CH2+3O22CO2+2H2O
D.CH3—CH3+2Cl2CH2ClCH2Cl+2HCl
答案:A
解析:A项符合加成反应的概念;B项是无机的化合反应;C项乙烯发生了氧化反应;D项发生了取代反应。
4.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
答案:B
解析: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,但要除去甲烷中的乙烯,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溶液氧化的生成物是CO2,若有CO2生成,则使CH4中混入了新的杂质。
5.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A.甲烷与氯气混合后在光照条件下的反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液退色
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;乙烯与水在一定条件下的反应
C.乙烷与氯气混合后在光照条件下的反应;乙烯与水生成乙醇的反应
D.乙烯与溴水反应;乙烯在空气中点燃
答案:C
解析:A项中甲烷与Cl2发生取代反应,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应;B项中的两个反应都是加成反应;D项中乙烯与溴水发生加成反应,乙烯在空气中点燃发生了氧化反应。
6.由乙烯推测丙烯(CH2CHCH3)的结构或性质不正确的是( )
A.能使溴水退色
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:CH2CHCH3与HCl在一定条件下加成可以得到或两种产物。
7.下列物质的分子中,所有原子都在同一平面上的是 ( )
A.CH3Cl B.乙烷
C.甲烷 D.乙烯
答案:D
解析:甲烷是正四面体结构,乙烷结构上可看做甲烷中的一个氢原子被—CH3取代,CH3Cl是
CH4的一个氢原子被—Cl取代,因此都不是平面结构;乙烯分子是平面形分子,所有原子都在同一平面内。
8.导学号52140097某课外活动小组为了除去乙烷中的乙烯,并得到纯净干燥的乙烷,设计了以下四种方案,你认为合理的是( )
①
②
③
④
A.①②④ B.①②③
C.②③④ D.①②③④
答案:D
解析:方案①②利用了C2H4与Br2发生加成反应的原理,可以将C2H6中的C2H4除去;由于Br2易挥发,所以①中选用NaOH溶液吸收,②中选用碱石灰吸收Br2与H2O,因此方案①②正确。方案③④酸性KMnO4溶液氧化C2H4,可能产生CO2,用NaOH溶液和碱石灰都能达到吸收CO2的作用,因此方案③④也正确。
9.乙烯是重要的石油化工产品。请回答:
(1)乙烯的结构式是 。
(2)若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中,反应的化学方程式为 。
(3)可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是 (填序号)。
①水 ②氢气 ③溴水 ④酸性高锰酸钾溶液
(4)在一定条件下,乙烯能与水反应生成有机物A,A的结构简式是 ,其反应类型是 反应。
(5)下列化学反应原理相同的是 (填序号)。
①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色
②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色
③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液退色
答案:(1) (2)CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br (3)③ (4)CH3CH2OH 加成
(5)②
解析: (2)乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;(3)由(2)知用溴水可吸收乙烯,生成的1,2-二溴乙烷为液态,可使乙烯与乙烷分离;而①②④都会使乙烷中混有杂质;(4)在一定条件下,乙烯能与水发生加成反应生成乙醇;(5)①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色,分别发生加成反应和氧化反应,故原理不同;②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色,都是由于SO2具有还原性;③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液退色,分别表现SO2的漂白性和酸性氧化物的性质,故原理不同。
10.石油是工业的血液,主要是由多种烃组成的混合物。
(1)通常用于衡量一个国家石油化工发展水平的标志是 。
A.石油的产量 B.乙烯的产量
C.天然气的产量 D.汽油的产量
(2)从石油分馏可得到熔沸点依次 的石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等多种产品;工业上获得乙烯的主要方法是 。
(3)石蜡是一种从石油分馏中得到的固体,用氯气漂白过的石蜡燃烧时会产生HCl气体,这是由于石蜡漂白时与氯气发生了 。
A.加成反应 B.取代反应
C.燃烧反应 D.物理溶解
(4)石油燃烧会产生的环境污染问题主要是 。
答案:(1)B (2)升高 石油裂解 (3)B (4)大气污染
解析:(1)乙烯的发展带动了以石油为原料的石油化工的发展,因此一个国家乙烯的产量已成为衡量这个国家石油化工发展水平的标志。
(2)石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青的沸点随碳原子数增多依次升高;石油裂解可制得乙烯。
(3)石蜡是由石油分馏得到的,主要由烷烃等饱和烃组成,一般不能与氯气发生加成反应,所以氯气与石蜡中的烃发生了取代反应,生成了氯代烃,燃烧时产生HCl气体。
(4)石油中不只含碳、氢元素,还含氮、硫等元素,燃烧时可产生二氧化硫和氮的氧化物,
污染大气。
能力提升
11.导学号52140098实验室用下列仪器组装一套石油分馏的装置,并进行相关实验,可以得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称:
① ;② ;③ 。
(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( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )。
(3)②仪器的A是 (填“进水口”或“出水口”,下同),B是 。
(4)蒸馏时,温度计水银球应在 (位置)。
(5)在①中注入原油后,加几片碎瓷片的目的是 。
(6)在实验结束后,为了探究石油中是否含有烯烃,某学生用③中的物质做了一个探究实验,其操作、现象及结论是 。
答案:(1)①蒸馏烧瓶 ②冷凝管 ③锥形瓶
(2)c d a b f g w
(3)进水口 出水口
(4)蒸馏烧瓶支管口处
(5)防止暴沸
(6)用一支洁净的试管,取约2~3 mL容器③中的馏出物,再向试管中滴加3~4滴酸性KMnO4溶液(或溴水),若溶液颜色不消失,则石油中不含有烯烃;若溶液颜色消失,则石油中含有烯烃
解析:实验装置的一般安装顺序为“自下而上,从左到右”。冷凝管采用逆流原理,即上口为出水口,下口为进水口;温度计需要测定馏分的温度,所以温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口应在同一水平线上,以保证水银球被馏分蒸气包围。
12.将0.2 mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧,得到6.72 L二氧化碳(标准状况下)和7.2 g水。请回答:
(1)此混合烃中 。
A.一定有乙烯 B.一定没有甲烷
C.一定有甲烷 D.可能有乙烷
(2)如果混合物中含有乙烯,将0.2 mol混合物通过足量溴水,溴水增重2.8 g,则乙烯占混合气体的体积分数为 。
答案:(1)C (2)50%
解析:(1)CO2的物质的量为=0.3 mol,H2O的物质的量为=0.4 mol;
根据原子守恒可知,0.2 mol气态烃的混合物中含有碳原子0.3 mol、氢原子0.8 mol,故混合物平均组成为C1.5H4;分子中所含碳原子少于1.5的只有甲烷,故一定有甲烷。甲烷分子中含有4个氢原子,故另一种烃中含有的氢原子也必为4个,一定没有乙烷。(2)和溴水反应的只有乙烯,即混合物中含乙烯2.8 g,其物质的量为=0.1 mol,故乙烯占混合气体的体积分数为50%。
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