乙烯教案
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催化剂催化剂 △催化剂 △ 第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料乙烯一 结构1烯烃(1)烯烃:分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃。
最简单的烯烃:乙烯 烯烃的通式:C n H 2n2乙烯的分子结构 分子式:C 2H 4 电子式:结构式: 结构简式:CH 2===CH 2分子构型:平面型分子二 乙烯的化学性质1氧化反应(1)可燃性:火焰明亮,有黑烟 C 2H 4 + O 2 ==== CO 2 + H 2O(2)能使酸性KMnO4褪色 ,由紫色变无色。
双键被氧化。
KMnO 4可用于区别CH 4(烷烃)和C 2H 4但当CH 4中混有CH 2===CH 2时,不能用通过酸性KMnO 4溶液的办法除去乙烯。
KMnO 4溶液可将CH 2===CH 2最终氧化为CO 2,2加成反应(1)定义:有机物种不饱和的化学键直接与其他的原子或者原子团结合生成新化合物的反应。
(2)加成(与Br 2 H 2O H 2 HCl 的加成)1. CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2Br —CH 2Br (可鉴别也可除杂)2. CH 2 = CH 2 + H 2O CH 3CH 2OH3. CH 2 = CH 2 + HBr CH 3—CH 2Br4. CH 2 = CH 2 + H 2 CH 3—CH 3(3)加聚反应:一定条件下,乙烯之间相互加成生成聚乙烯nCH 2 = CH 2 == [ CH 2—CH 2 ] n来自石油和煤的两种基本化工原料----乙烯一烯烃的结构1.下列反应可制得纯净一氯乙烷的是 ( ) A.乙烯通入浓盐酸中B.乙烯与氯化氢加成反应C.乙烷与氯气在光照下反应D.乙烷通入氯水中答案:B2.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )A.乙烯分子里碳氢原子的个数比为1∶2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色答案 C解析乙烯结构上的特点是含有碳碳双键,特征化学反应是加成反应。
3.下列烯烃和HBr发生加成反应所得产物有同分异构体的是 ( ) A.CH2===CH2 B.CH3CH===CHCH3C.(CH3)2C===C(CH3)2 D.CH3CH2CH===CH2解析:关于碳碳双键对称的烯烃分子与HBr加成后只得一种产物,否则,产物中存在同分异构体.答案:D4.烷烃是烯烃R和氢气发生加成反应后的产物,则R可能的结构简式有 ( ) A.4种 B.5种 C.6种 D.7种解析:由题意知,烷烃中相邻两个碳原子上均连有氢原子时,在加成前可能存在碳碳双键,原来碳碳双键的位置可能有:其中①和②位置相同,故R可能的结构简式有6种.答案:C5.下列物质中,与丁烯互为同系物的是( )A .CH 3CH===CHCH 3B .CH 3CH===CH 2C .CH 2===CHCH===CH 2D .(CH 3)2C===CH 2答案 B解析 同系物必为同一类物质,由此可排除C 项,同时同系物的分子式不同(组成相差一个或若干个CH 2原子团)。
故选B 项。
6.某单烯烃经氢化后得到的饱和烃是,该烯烃可能有的结构是( )A .1种B .2种C .3种D .4种答案 B解析 采用倒推法,以该饱和烃的碳链为基础,在不同的C —C 之间去掉2个氢原子得到烯烃,只能得到两种。
即和。
7.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物:+CH 3X ――→催化剂+HX在催化剂存在下,由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是( )A .CH 3—CH 3和Cl 2B .CH 2===CH 2和Cl 2C .CH 2===CH 2和HClD .CH 3CH 3和HCl答案 C解析 依据题目提供的信息,利用苯来合成乙苯首先需先合成CH 3CH 2Cl ,而合成氯乙烷的最好方法是利用CH 2===CH 2和HCl 加成,故合成路线为:CH 2===CH 2――→HClCH 3CH 2Cl。
二 乙烯的化学性质1.下列关于乙烯的说法中,不正确的是( )A .是无色气体,比空气略轻,难溶于水B .与溴水发生取代反应而使溴水褪色C .乙烯的产量标志着一个国家的石油化工水平D .可用点燃法鉴别乙烯和甲烷答案 B解析 乙烯与溴水发生加成反应而使溴水褪色;点燃乙烯会产生黑烟,但点燃甲烷不会产生黑烟,因此可用点燃法鉴别乙烯和甲烷。
2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解析作为鉴别这两种气体,酸性高锰酸钾溶液和溴水均有明显的现象,但作为除去甲烷中的乙烯,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溶液氧化的生成物可能是CO2,若有CO2生成,则使CH4中混入了新的杂质,据此分析,只有B选项符合题意。
答案 B3.既可以用来鉴别乙烷与乙烯,又可以用来除去乙烷中乙烯以得到纯净乙烷的方法是( )A.通过足量的NaOH溶液B.通过足量的溴水C.在Ni催化、加热条件下通入H2D.通过足量的酸性KMnO4溶液答案:B4下列有机物不能由CH2===CH2通过加成反应制取的是( )A.CH3CH2Cl B.CH2Cl—CH2Cl C.CH3—CH2OH D.CH3—COOH解析CH2===CH2分别和HCl、Cl2、H2O加成可得CH3CH2Cl、CH2Cl—CH2Cl和CH3CH2OH,但不能直接加成得到CH3COOH。
故选D。
答案 D5.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是( )A.乙烯常温下是气体,为纯净物;聚乙烯常温下是固体,为混合物B.乙烯的化学性质比聚乙烯活泼C.取等质量的乙烯和聚乙烯,完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等D.取等物质的量的乙烯和聚乙烯,完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等答案 D解析乙烯含有碳碳双键,而聚乙烯不含有,故乙烯化学性质比聚乙烯活泼;聚乙烯分子链长短不一,故为混合物;乙烯和聚乙烯最简式相等,故等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O分别相等。
6.1 mol乙烯与Cl2完全加成后再与Cl2发生最大程度的取代,两个过程共需Cl2( ) A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol答案 C解析1mol乙烯与Cl2加成需1molCl2,生成C2H4Cl2,再与Cl2发生取代反应,1mol C2H4Cl2完全反应又需要4 mol Cl2,故共需5 mol Cl2。
7.制取氯乙烷最好的方法是( )A.乙烷和氯气反应 B.乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应 D.乙烯和氢气、氯气反应答案 C8.科学家最近在-100℃的低温下合成了一种结构简式为的烃X,红外光谱和核磁共振表明其分子中氢原子的化学环境只有一种,根据分析,下列说法中不正确的是( )A.X的分子式为C5H4B.X中碳原子的化学环境有2种C.1 mol X在一定条件下可与2 mol氢气发生反应D.X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色答案 D解析X中有两类碳原子,中间的碳原子为一类,四个双键碳为一类,B说法正确;1 mol X中含有2 mol碳碳双键,因此一定条件下可与2 mol H2加成,C说法正确;由于含有碳碳双键,X可被酸性KMnO4溶液氧化,D说法错误。
9.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,完成下列各问题。
(1)碎瓷片的作用是____________________________________________________。
(2)B中溶液褪色,是因为乙烯被_____________________________________________。
(3)C中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(4)在D处点燃时必须进行的操作是________________________________________________________________________。
答案(1)催化剂(2)氧化(3)CH2===CH2+Br2―→(4)检验乙烯的纯度10.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫。
有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。
其装置如下图所示,试回答下列问题。
(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是:①______;②______;③______;④______。
(将下列有关试剂的序号填入空格内)A.品红溶液 B.NaOH溶液 C.浓H2SO4 D.酸性KMnO4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_______________________________,使用装置③的目的是____________________________________________________。
(1)确证含有乙烯的现象是__________________________________________________。
答案(1)A B A D(2)①中品红溶液褪色(3)除去SO2气体检验SO2气体是否除尽(4)③中品红溶液不褪色,④中酸性KMnO4溶液褪色或颜色变浅解析因为C2H4和SO2都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,因此,不能确定混合气体中是否含有或者只含有CH2===CH2。
由于CH2===CH2不与NaOH溶液反应也不与品红溶液反应,而SO 2却能与之反应,且SO 2与品红溶液反应有明显的褪色现象,故可利用此性质差 异先检出和除净SO 2;再用装置③确认SO 2除净之后,才能用酸性KMnO 4溶液验证 CH 2===CH 2的存在。
11.(1)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,其中,与高锰酸钾发生的反应是________反应(填反应类型,下同);与溴发生的反应是________反应。
在一定的条件下,乙烯还能发生________反应,生成聚乙烯。
(2)一种能使溴水褪色的气态烃,标准状况下5.6 L 的质量为10.5 g,10.5 g 该烃完全燃烧时生成16 .8 L 二氧化碳和13.5 g 水。
则该烃的分子式为________。
答案 (1)氧化 加成 相互加成(或加聚) (2)C 3H 6解析 (1)乙烯分子中的碳碳双键的其中一个易断裂,因此它易被酸性高锰酸钾氧化,能与溴发生加成反应。