高中化学《乙烯与有机高分子材料》课后练习题.docx
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高中化学《乙烯与有机高分子材料》课后练习题
第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
课时作业
第1课时 乙烯
1.下列说法正确的是( )
A.乙烯的分子式可写成(CH2)2
B.乙烯的结构简式为CH—CH
C.乙烯与HCl反应生成CH3CH2Cl
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
答案 C
解析 乙烯的分子式为C2H4,结构简式为CH2===CH2,因含有双键能与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,故A、B、D三项均错误,C正确。
2.下列反应中,能够说明乙烯分子具有不饱和键的是( )
A.燃烧反应B.取代反应
C.加成反应D.化合反应
答案 C
解析 烷烃也可以发生燃烧反应和取代反应,化合反应不一定需要碳碳双键。
3.下列说法错误的是( )
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时产生黑烟
C.乙烯的结构简式为CH2===CH2
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应
答案 D
解析 乙烯中碳碳双键有一个键容易断开,故其化学性质比乙烷活泼,A正确;乙烯中含碳量较高,燃烧时火焰明亮,易产生黑烟,B正确;乙烯易发生加成反应,不易发生取代反应,D错误。
(1)1个乙烯分子比1个乙烷分子(C2H6)少2个氢原子,乙烯分子中的单键可以旋转,碳碳双键不能旋转,分子里碳原子之间的共价键是双键,并且乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子都处于同一平面内,它们彼此之间的键角都是120°,如图所示。
(2)乙烯的结构简式不可以写成CH2CH2,而应写成CH2===CH2,即必须把其中的碳碳双键体现出来,碳碳双键一定不能省略。
(3)由于乙烯碳碳双键中的两个碳碳键不完全相同,其中一个键不稳定,发生化学反应时易断裂,因此乙烯的化学性质活泼。
(4)乙烯在点燃前一定要验纯。
(5)乙烯燃烧时火焰明亮,但与甲烷燃烧现象相比有较大的黑烟,这是因为乙烯的含碳量比较高,燃烧不完全。
(6)乙烯完全燃烧时,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,当温度高于100℃时,乙烯完全燃烧前后气体的总体积不变。
4.下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是空间平面结构
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错误;碳原子半径应比氢原子大,B错误;乙烯的结构简式为CH2===CH2,D错误。
5.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是( )
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都不需验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮
D.二者燃烧时都有黑烟生成
答案 C
解析 CH4与C2H4都是可燃性气体,若气体不纯,点燃时可能发生爆炸,因此点燃前需验纯;因为二者含碳量不同,故燃烧时的现象不同,甲烷含碳量较低,火焰呈淡蓝色,不产生黑烟,而乙烯含碳量较高,燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟,故C正确。
6.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.乙烷与氯气光照反应B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气加成D.乙烯通入浓盐酸
答案 C
解析 制备二氯代烷常用烯烃与氯气的加成反应,而不用烷烃与氯气发生取代反应,因其产物不纯;乙烯与氯化氢气体混合在一定条件下发生加成反应生成一氯乙烷;乙烯与浓盐酸不反应。
7.下列化学反应属于加成反应的是( )
A.CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
B.CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl
C.CH3COOC2H5+H2O
CH3COOH+C2H5OH
D.CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
答案 B
解析 加成反应是有机物分子中的不饱和键与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,B符合;A、C、D属于取代反应。
判断加成反应与取代反应的方法
(1)加成反应的特点是“断一,加二,都进来”,“断一”是指碳碳双键或三键中的一个不稳定键断裂,“加二”是指将2个其他原子或原子团分别加在2个不饱和的碳原子上。
(2)取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,注意在书写取代反应的化学方程式时,防止漏写次要产物。
8.下列关于乙烯的用途叙述不正确的是( )
A.以乙烯为原料可以合成聚乙烯等制备生活用品的材料
答案 D
解析 乙烯发生加聚反应合成的聚乙烯是制备生活用品的材料,A正确;乙烯的加成反应的实质是碳碳双键断开一个键,两个碳原子各自连接一个原子或原子团,B、C正确;D项反应应该生成
。
9.有关乙烯的下列叙述:
①乙烯溶于水后可得乙醇,②乙烯能发生加聚反应,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;其中正确的是( )
A.只有②B.①和③C.②和③D.②③④
答案 D
解析 乙烯需在有催化剂存在,且加热、加压的条件下才能与水加成得到乙醇。
10.根据乙烯的性质填空。
(1)乙烯通入酸性KMnO4溶液中观察到的现象是____________,乙烯发生了________反应。
(2)乙烯通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是____________。
乙烯发生了________反应,化学方程式为____________。
(3)为了安全,点燃乙烯前应________,乙烯燃烧时的实验现象是____________。
化学方程式为____________________。
答案
(1)酸性KMnO4溶液褪色 氧化
(2)溴的CCl4溶液褪色 加成
CH2CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
(3)验纯 火焰明亮,伴有黑烟
CH2CH2+3O2
2CO2+2H2O
解析 CH2CH2能被酸性KMnO4溶液氧化,能燃烧,能与Br2发生加成反应。
11.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应。
据图回答下列问题:
(1)写出A、C、D的结构简式:
A__________,C__________,D__________。
(2)写出①②两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
①____________________(反应类型________)。
②____________________(反应类型________)。
答案
(1)CH2===CH2 CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2)①CH2===CH2+H2
CH3CH3 加成反应 ②CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl 加成反应
解析 根据烃A的用途知A为乙烯,则B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,D为CH3CH2OH,E为CH2CH2。
12.在一定条件下,乙烯和乙烷都能通过化学反应生成一氯乙烷,据此请回答以下问题:
(1)由乙烷制备一氯乙烷的化学反应方程式为____________,该反应属于________反应。
(2)由乙烯制备一氯乙烷的化学反应方程式为____________,该反应属于________反应。
(3)比较两种方法,第______种方法较好,原因是______________________。
答案
(1)CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl 取代
(2)CH2===CH2+HCl
CH3CH2Cl 加成
(3)
(2)
(2)方法得到的产物较纯,
(1)方法会发生许多副反应,生成多种氯代物的混合物
解析 乙烷可以与氯气发生取代反应生成一氯乙烷,乙烯可以与氯化氢发生加成反应生成一氯乙烷,烷烃与氯气的取代反应产物复杂,为多种取代产物的混合物,难以提纯,不适合用于一氯乙烷的制备。
13.苯乙烯的结构简式为
,试写出苯乙烯发生下列反应的化学方程式:
(1)与溴水反应____________________。
(2)自身加成生成聚苯乙烯____________________
__________________。
解析 苯乙烯含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,自身也能相互加成生成聚苯乙烯。
第2课时 烃 有机高分子材料
1.下列化合物中属于烃类的物质是( )
A.CH3CH2CH3B.CH3—CH2—Br
C.KSCND.CH3COOCH3
答案 A
烃的衍生物
烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代,这样衍生出的一系列化合物叫做烃的衍生物。
如:
CH3CH3、
等为烃的衍生物。
2.下列一定属于不饱和烃的是( )
A.C2H4B.C4H8C.C3H8D.C5H12
答案 A
3.下列说法正确的是( )
答案 C
4.下列关于乙炔的结构和性质的叙述中,既不同于乙烯,也不同于乙烷的是( )
A.存在不饱和键
B.不易发生取代反应,易发生加成反应
C.分子中的所有原子都处在同一条直线上
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
答案 C
解析 乙烯和乙炔都存在不饱和键,都可以发生加成反应,都能使酸性KMnO4溶液褪色,但只有乙炔分子中所有原子都处在同一条直线上。
5.下列属于天然有机高分子材料的是( )
①羊毛 ②合成纤维 ③棉花 ④涂料 ⑤塑料
⑥天然橡胶
A.①③⑤B.②④⑥C.①⑤⑥D.①③⑥
答案 D
解析 羊毛、棉花、天然橡胶属于天然有机高分子材料,合成纤维、涂料、塑料属于合成有机高分子材料。
6.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船,进入太空探索。
其依据是( )
A.塑料是一种高分子化合物,可以通过取代反应大量生产
B.塑料中加入加工助剂可得到性能比铝更优良的新型材料
C.塑料用途广泛,可从自然界中直接得到
D.塑料是有机物,不和强酸、强碱作用
答案 B
解析 塑料是利用聚合反应,由人工生产的高分子化合物,不能从自然界中直接得到。
飞船材料应具有耐高温、强度大等优良性能,无需耐酸、碱腐蚀。
7.橡胶属于重要的工业原料。
它是一种有机高分子化合物,具有良好的弹性,但强度较差。
为了增加某些橡胶制品的强度,加工时往往需进行硫化处理,即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应。
橡胶制品硫化程度越高,强度越大,弹性越差。
下列橡胶制品中,加工时硫化程度较高的是( )
A.橡皮筋B.汽车外胎
C.普通气球D.医用乳胶手套
答案 B
解析 橡皮筋和普通气球的弹性好,所以硫化程度小;汽车外胎与医用乳胶手套相比,前者要承受更大的压力,所以制汽车外胎的橡胶硫化程度较高。
8.下列物质中属于合成纤维的是( )
A.黏胶纤维B.蚕丝
C.腈纶D.羊毛绒
答案 C
解析 黏胶纤维属于再生纤维,合成纤维包括“六大纶”;蚕丝、羊毛绒属于蛋白质。
再生纤维只是将天然纤维加工处理制得,不是合成高分子化合物;合成纤维是以石油、天然气和煤等为原料人工合成的高分子化合物。
9.下列有关聚氯乙烯的说法不正确的是( )
A.聚氯乙烯是合成高分子化合物
B.聚氯乙烯是由氯乙烯通过加聚反应制成的
C.聚氯乙烯塑料宜作食品包装材料
D.燃烧废旧聚氯乙烯塑料会对环境产生污染
答案 C
解析 聚氯乙烯分解易产生有毒物质,不宜作食品包装材料。
10.聚四氟乙烯(CF2—CF2)是不粘锅涂覆物质的主要成分。
下列关于聚四氟乙烯的说法,不正确的是( )
A.属于高分子化合物
B.单体是CF2===CF2
C.可由加聚反应得到
D.能使高锰酸钾酸性溶液褪色
答案 D
解析 聚四氟乙烯属于高分子化合物,A正确;聚四氟乙烯是加聚产物,单体是CF2===CF2,B正确;聚四氟乙烯可由加聚反应得到,C正确;分子中不存在碳碳双键,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,D错误。
11.如图表示4个碳原子相互结合的方式,小球表示碳原子,小棍表示化学键,碳原子剩余价键都与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。
(2)图中的有机化合物,碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键,还可以形成________和________;不仅可以形成________,还可以形成碳环。
(3)图中互为同分异构体的是A与________(填字母,下同),B与________,D与________。
答案
(1)A、C
(2)碳碳双键 碳碳三键 碳链
(3)C E、F、H G
解析 根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知:
A为CH3CH2CH2CH3,B为CH3CH===CHCH3,C
综合训练
一、选择题
1.①②是两种常见烃的球棍模型,则下列叙述正确的是( )
A.都能在空气中燃烧
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能发生加成反应
D.等质量的①②完全燃烧时,产生CO2的量相同
答案 A
解析 由图可知,①为乙烷,②为乙烯。
乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烯能,B错误;乙烷不能发生加成反应,而乙烯能,C错误;乙烷和乙烯的摩尔质量不同,等质量时二者的物质的量不同,产生CO2的量也不同,D错误。
2.下列各组物质之间可以发生化学反应,其反应产物一定为纯净物的是( )
A.CH3—CH===CH—CH3与Br2反应
B.CH2===CH—CH2—CH3与HCl在催化剂、加热条件下反应
C.CH3—CH===CH2与H2O在催化剂、加热、加压条件下反应
D.CH3CH3与Cl2在光照条件下反应
答案 A
解析 CH3—CH===CH—CH3和溴单质发生加成反应的产物只有一种,A正确;CH2===CH—CH2—CH3是不对称烯烃,与HCl发生加成反应可得到两种加成产物,B错误;CH3—CH===CH2是不对称烯烃,与H2O发生加成反应可得到两种加成产物,C错误;CH3CH3与Cl2发生取代反应,其产物是多种氯代乙烷和氯化氢的混合物,D错误。
3.下列分子中的各原子均在同一平面上的是( )
A.C2H3ClB.CH3Cl
C.CH3CH2CH===CH2D.CH3—CH2—CH3
答案 A
解析 乙烯分子是平面结构,2个碳原子和4个氢原子在同一平面上,C2H3Cl的分子结构与乙烯类似,所有原子均在同一平面上。
CH4是正四面体结构,所以只要是含有—CH3结构的分子,其所有原子不可能在同一平面上。
4.下列物质不能使溴水褪色的是( )
A.CH2===CH2B.SO2
C.CH2===CHCH2CH3D.CH3CH2CH3
答案 D
解析 A、C两项中分子均含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色;B项中反应为SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr;D项中丙烷与溴水不反应,故选D。
5.按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )
答案 C
解析 烃只含碳和氢两种元素,含有苯环的烃属于不饱和烃、芳香烃。
6.下列各反应中属于加成反应的是( )
①CH2CH2+H2O
CH3CH2OH
②H2+Cl2
2HCl
④CH3CH3+2Cl2
CH2ClCH2Cl+2HCl
A.①③B.②③
C.①④D.②③
答案 A
7.下列有关聚乙烯的说法正确的是( )
A.聚乙烯是通过缩聚反应生成的
B.聚乙烯能使溴水褪色
C.聚乙烯可用于制作食品包装袋等薄膜制品
D.聚乙烯不易造成污染
答案 C
解析 聚乙烯是通过加聚反应生成的,其不含碳碳双键,不能使溴水褪色,是“白色污染”的主要来源。
8.下列说法正确的是( )
A.合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
B.天然纤维是不能被加工处理的
C.涤纶燃烧时有烧焦羽毛的气味
D.合成纤维一般是通过缩聚反应制得的,如氯纶
答案 A
解析 纤维分天然纤维和化学纤维,化学纤维分合成纤维和再生纤维(由天然纤维加工制得)。
涤纶燃烧时无烧焦羽毛的气味。
氯纶是聚氯乙烯纤维,是通过加聚反应制得的。
答案 D
解析 此高分子化合物是由CH3—CH===CH—CH3通过加聚反应生成的,故其单体为CH3—CH===CH—CH3,其链节为
。
加聚反应相关概念辨析
(1)三个相关概念:
(2)链节与单体的组成元素相同,但结构不同;单体是一种物质,而链节不是物质,不能单独存在。
(3)由单体写聚合物时,单体的主链不一定是链节的主链,如聚丙烯不能写成CH3CHCH2,应该是
,原来在主链中的—CH3变成了支链。
10.天然橡胶(也叫聚异戊二烯或聚2甲基1,3丁二烯)的单体为
A.氯丁橡胶中—X为—Cl,其单体为CH2===CHCl和CH2===CH2
B.顺丁橡胶中—X为—H,其单体为
CHCH2CHCH2
C.氯丁橡胶中—X为—Cl,其单体为
D.顺丁橡胶中—X为—H,其单体为
CH3—CH===CH—CH3
答案 B
解析 由题中信息知生成橡胶高分子的单体应具有C===C—C===C结构,一个单体分子转化为高分子化合物的一个链节,链节的结构为—C—C===C—C—。
加聚产物单体的判断方法
二、非选择题
11.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(CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O),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还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再与溴水反应。
请回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,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,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质,就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是________,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。
为此,乙同学设计了如图所示的实验装置:
请回答:
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是:
Ⅰ________、Ⅱ________、Ⅲ________(填字母)。
A.品红溶液B.NaOH溶液
C.溴水D.酸性高锰酸钾溶液
(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应,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
(1)不能 AC
(2)SO2 SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr B A C
(3)如果发生取代反应,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 在实验室制备乙烯的过程中,由于浓硫酸具有强氧化性,可以将一部分乙醇氧化,本身被还原成SO2,SO2具有较强的还原性,可以将溴水还原,所以,要证明乙烯能与溴水反应,必须除去SO2。
一般来说,除SO2用NaOH溶液或酸性高锰酸钾溶液,但酸性高锰酸钾溶液也可与乙烯反应,故不选,验证SO2有没有被彻底除去,在Ⅰ装置后必须加一个盛有品红溶液的洗气瓶,Ⅱ中盛放的是品红溶液。
在确认完全除去SO2后,将气体通入盛有溴水的试管中,溴水褪色,则一定是乙烯与溴水反应的结果。
但不能认为,乙烯与溴水发生的一定是加成反应,证明二者发生的不是取代反应,根据两种反应的特点,加成反应只有一种产物,而取代反应除了有机产物外,还有HBr生成,可以设法证明反应后的溶液中无HBr,则可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。
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