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2.1.2 炔烃、脂肪烃的来源及其应用课后作业作业时限：45分钟 作业满分：100分一、选择题(每小题4分，共44分)1用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如由石油得到的乙烯和由煤得到的苯制聚苯乙烯，生产过程如下：下列说法不正确的是()A通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯B把煤干馏不能直接得到苯C制聚苯乙烯的反应为加成反应D反应的原子利用率都达到了100%21 mol某链烃最多能和2 mol氯化氢发生加成反应，生成1 mol氯代烷，1 mol该氯代烷能和6 mol氯气发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯代烷。该烃可能是()A丙烯B丙炔C1丁炔 D1,3丁二烯3下列说法中，正确的是()A乙烷、乙烯、乙炔都难溶于水，且密度比水小B可用溴水来鉴别乙烷、乙烯和乙炔三种无色气体C在一定条件下，乙烷、乙烯、乙炔都能与氯气发生同类型反应D乙烷、乙烯、乙炔都能发生加聚反应生成高分子化合物4常温下，甲、乙、丙、丁四种气态烃的分子中所含电子数分别为10、14、16、18，下列关于这四种气态烃的推断正确的是()A四种气态烃中至少有两种互为同分异构体B可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙和丙C丙分子中的所有原子均在同一平面上D乙和丁属于同系物5.已知下表数据：烃碳原子核间距离/(1010 m)断裂碳碳键所需能量/(kJmol1)CH3CH31.54348CH2=CH21.33615CHCH1.20812下列事实可用上述数据解释的是()A乙烯的熔沸点比乙烷低B乙炔在水中的溶解度比乙烯大C乙炔燃烧时有浓烟产生D乙烯、乙炔都易发生加成反应6一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法中不正确的是()A该有机物的分子式为C5H4B该分子中的所有碳原子在同一平面内C1 mol该有机物最多可与2 mol Br2发生加成反应D与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃不止一种7已知1 mol某烃X能与2 mol Cl2完全加成得到Y,1 mol Y能与4 mol Cl2完全取代得到Z，则X的结构简式可能是()ACH2=CH2 BCHCHCCHCCH3 DCH2=CHCl8两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是()一定有乙烯 一定有甲烷一定有丙烷 一定没有乙烷可能有甲烷 可能有乙炔A BC D9烃A经催化氢化后转化为最简式是CH2的另一种烃B,5.6 g烃B能与12.8 g溴完全加成，则烃A可能是下列烃中的()ACH3CH2CH=CHCH3BCH3CCHCCH2=CHCH=CH2DCH2=CHC(CH3)=CH210加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现了HC9N链状分子，其结构简式为HCCCCCCCCCN，这是人类迄今发现的最重的星际有机物分子，有关该分子的说法不正确的是()A该物质属于不饱和烃B该分子中所有原子处在一条直线上C该分子在一定条件下可发生加成反应D该分子碳、氮原子均满足8电子结构答案1D石油裂解是为了得到更多的有机化工原料，如乙烯等；煤干馏只能得到苯和苯的同系物等的混合物，还要进行分馏才能得到苯；根据反应特点可知为加成反应；反应的原子利用率都达到了100%，而反应中除生成目标产物外，还生成了其他产物，原子利用率小于100%。2B1 mol此烃最多能和2 mol HCl发生加成反应，可知1个此烃分子中含有1个“CC”或2个“”，1 mol该氯代烷和6 mol Cl2发生取代反应且取代后分子中不含氢原子，说明1个氯代烷分子中有6个氢原子，原来的烃分子中有4个氢原子，即分子式为C3H4。3A乙烷、乙烯、乙炔等烃类都难溶于水，且密度比水小；乙烯和乙炔均能使溴水褪色，两者无法用溴水来区分；在一定条件下，乙烷可与氯气发生取代反应，乙烯和乙炔可与氯气发生加成反应；乙烯和乙炔可在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物，但乙烷不能发生加聚反应。4C根据题意可以推断，甲为CH4，乙为HCCH，丙为CH2=CH2，丁为C2H6。A项，四种物质的分子式均不同，无同分异构体；B项，乙、丙均可使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，乙烯分子中的6个原子在同一平面上；D项，乙炔、乙烷分别属于炔烃、烷烃，不属于同系物。5D由断裂碳碳键所需能量(即键能)数据可知，碳碳双键键能小于碳碳单键键能的2倍，因此碳碳双键中有一个键易断裂，易发生加成反应，碳碳三键的键能小于碳碳单键和碳碳双键的键能之和，也小于碳碳单键键能的3倍，因此碳碳三键中有2个碳碳键易断裂，易发生加成反应。A、B、C三个选项都与键能和键长(碳原子核间距离)的大小无关。6B键线式中的顶点数即为碳原子数，然后确定每个碳原子所结合的氢原子数，该有机物的分子式为C5H4，A正确；中间碳原子形成四条单键，呈四面体形结构，故该分子中的所有碳原子不可能在同一平面内，B错误；该有机物分子中含有两个碳碳双键，故1 mol该有机物最多能够与2 mol Br2发生加成反应，C正确；该有机物的链状烃的同分异构体可能为HCCCCCH3、HCCCH2CCH，D正确。7C“1 mol X能与2 mol Cl2完全加成”说明X分子中含有1个碳碳三键或2个碳碳双键，“1 mol Y能与4 mol Cl2完全取代”说明Y分子中含有4个氢原子，而X与Cl2加成时没有增加氢原子，则X分子中也只含有4个氢原子。8C由题给图示可知n(混合烃)n(CO2)n(H2O)11.62，所以n(混合烃)n(C)n(H)11.64，所给混合气体的平均组成为C1.6H4，则一定含有CH4，另一种烃应为CxH4，即一定没有乙烷、丙烷或乙炔。9D烃A经催化氢化后转化为最简式是CH2的另一种烃B，烃B可与溴加成，B一定为单烯烃。则推测A应为炔烃或多烯烃。又由5.6 g烃B能与12.8 g溴完全加成知，5.6 g B为0.08 mol，即B的摩尔质量为70 gmol1，由此可知，B的分子式为C5H10，结合选项便可知答案为D。10AA项的关键词为不饱和烃，此处不饱和是指分子内含有或CC，烃是指分子内仅含有碳、氢两种元素，而该物质分子内含有C、H、N三种元素，所以不属于烃；B项我们以乙炔的结构作为母体，从而可得出所有原子都在同一条直线上；C项由于分子内含有不饱和的碳碳三键，所以能发生加成反应；D项分子内除H原子外各原子的最外层电子与共用电子对的数目之和都为8，所以该分子中碳、氮原子均满足8电子结构。11.欧洲航天局的惠更斯号探测器成功登陆土星的最大卫星土卫六。科学家对探测器发回的数据进行分析，发现大气层中含有95%的氮气，剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的说法正确的是()A碳氢化合物的通式为CnH2n2B石油的主要成分为碳氢化合物C乙炔是含碳量最高的碳氢化合物D碳氢化合物的化学键都是极性键二、非选择题(共56分)12(17分)可以利用电石中的CaC2与H2O反应制C2H2：CaC22H2OC2H2Ca(OH)2。通过排水测量出反应产生的气体的体积，从而可测定电石中CaC2的含量。(1)若使用下列仪器和导管组装实验装置，如下所示：如果所制气体从左向右通过时，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)：称取一定量电石，置于仪器3中，塞紧橡皮塞。检查装置的气密性。在仪器6中注入饱和食盐水，在5中注入适量水。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)。慢慢开启仪器6的活塞，使饱和食盐水逐滴滴下至不产生气体为止，关闭活塞。正确的操作顺序是(用操作编号填空)_。(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)若实验时称取电石的质量为1.60 g，测量出排水的体积后，折算成标准状况下C2H2的体积为448 mL，求此电石中CaC2的质量分数。13(15分)(1)0.1 mol某烷烃完全燃烧时可生成16.2 g水，则该烷烃的分子式是_，将该烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，所得的一氯代物只有1种，则该烷烃的结构简式是_。(2)相对分子质量为70的烯烃的分子式是_，若该烯烃与足量的H2加成后能生成含有3个甲基的烷烃，则该烯烃可能的结构简式为_。(3)有乙烯和乙炔的混合气体a L，在催化剂作用下，与足量的H2发生加成反应，消耗H2 1.25a L(相同状况)，则乙烯与乙炔的体积比为_。14.(24分)为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体。由此他提出必须先除去杂质，再与溴水反应。请回答下列问题：(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式：_。(2)甲同学设计的实验_(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是_。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，未必是乙炔d使溴水褪色的物质，就是乙炔(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是_，它与溴水反应的化学方程式是_ _，在验证过程中必须全部除去。(4)请你选用下列四个装置(见下图，可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。 (5)为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性。理由是_ _。答案11.B碳氢化合物包括所有烃类，如烷烃、烯烃、芳香烃等，它们的通式各不相同，A错；乙炔是含碳量最高的炔烃，但比C10H8等芳香烃的含碳量低，C错；碳氢化合物中碳氢键是极性键，但碳碳键是非极性键，D错。12(1)631524(2)(3)其他可与水反应生成气体的(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。排出的水用量筒接收，所以量筒放最后。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。解析：(1)n(H2O)0.9 mol，则该烷烃分子中氢原子数为18，因其一氯代物只有1种，这表明其分子中只有一种类型的氢原子，故其结构简式为(CH3)3CC(CH3)3。(2)由M(CnH2n)70可求得烯烃的分子式为C5H10。该烯烃加成后所得的烷烃中含有3个CH3，这表明在烯烃分子中只含有一个支链，因此其主链碳原子数只能为4，而支链则一定是CH3，即该烯烃的碳骨架结构为，其双键可在、三个位置，从而写出三种可能的结构简式。(3)设a L混合气体中，乙烯占x L，乙炔占(ax)L，由CH2=CH2H2，HCCH2H2有x L2(ax)L1.25a L，解得x0.75a，即V(乙烯)V(乙炔)0.75a L0.25a L31。14(1)CaC22H2OC2H2Ca(OH)2， (2)不能ac(3)H2SBr2H2S=S2HBr(4)CuSO4溶液CuSO4溶液(5)如若发生取代反应，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：(1)根据实验原理写出有关化学反应式。(2)根据“乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体”，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的结论。故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。(3)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，所发生的反应方程式是Br2H2S=S2HBr。产生硫化氢的原因是电石中含有硫化钙杂质，发生的反应是CaS2H2O=H2SCa(OH)2。(4)由于乙炔中含有硫化氢杂质，首先可利用CuSO4溶液除去H2S，然后再用CuSO4溶液检验H2S是否除尽，只有无H2S存在时方可根据溴水颜色的变化来验证乙炔与溴水是否发生了加成反应。(5)pH试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上是验证“若发生取代反应，必定生成HBr”的结论，因此可用pH试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。
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