第33講 脂肪烴、芳香烴 化石燃料
目標(biāo)要求 1.以甲烷、乙烯、乙炔、苯為例認(rèn)識(shí)碳原子的成鍵特點(diǎn),認(rèn)識(shí)它們的官能團(tuán)和性質(zhì)及應(yīng)用,知道氧化、加成、取代、聚合等有機(jī)反應(yīng)類型,知道有機(jī)物在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的。2.認(rèn)識(shí)烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),比較這些有機(jī)化合物的組成和性質(zhì)的差異。了解烴類在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用。3.結(jié)合石油化工了解化學(xué)在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用,以煤、石油的開(kāi)發(fā)利用為例,了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源和能源的方法。


1.烷烴、烯烴、炔烴的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式

典型代表物的組成與結(jié)構(gòu)
名稱
分子式
結(jié)構(gòu)式
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
分子構(gòu)型
甲烷
CH4

CH4
正四面體形
乙烯
C2H4

CH2==CH2
平面形
乙炔
C2H2
H—C≡C—H
CH≡CH
直線形

2.脂肪烴的物理性質(zhì)
性質(zhì)
變化規(guī)律
狀態(tài)
常溫下含有1~4個(gè)碳原子的烴都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增多,逐漸過(guò)渡到液態(tài)、固態(tài)
沸點(diǎn)
隨著碳原子數(shù)的增多,沸點(diǎn)逐漸升高;同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越低
相對(duì)密度
隨著碳原子數(shù)的增多,相對(duì)密度逐漸增大,密度均比水小
水溶性
均難溶于水

典型代表物的物理性質(zhì)
烴類
顏色
狀態(tài)
氣味
密度
水溶性
甲烷
無(wú)色
氣態(tài)
無(wú)味
小于空氣
極難溶
乙烯
稍有氣味
難溶
乙炔
無(wú)味
微溶

3.烷烴的化學(xué)性質(zhì)

應(yīng)用舉例
(1)烷烴(CnH2n+2)燃燒的通式為:__________________。
(2)烷烴代表物與氯氣在光照下的鹵代反應(yīng)
①甲烷與氯氣反應(yīng)(只寫(xiě)一個(gè)方程式即可):
CH4+2Cl2________________。
②乙烷與氯氣反應(yīng)(只寫(xiě)一種方程式即可):
CH3CH3+Cl2________________。
答案 (1)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
(2)①CH2Cl2+2HCl?、贑H3CH2Cl+HCl

(1)取代反應(yīng):有機(jī)物分子中某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。
(2)烷烴的鹵代反應(yīng)特點(diǎn)
①反應(yīng)條件:氣態(tài)烷烴與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在光照下反應(yīng)。
②產(chǎn)物成分:多種鹵代烴混合物(非純凈物)+HX。
③定量關(guān)系:~Cl2~HCl即取代1 mol氫原子,消耗1 mol鹵素單質(zhì),生成1 mol HCl。
4.烯烴、炔烴的化學(xué)性質(zhì)

(1)概念
①加成反應(yīng):有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。
②加聚反應(yīng):即加成聚合反應(yīng),一些含有不飽和鍵(雙鍵、叁鍵、共軛雙鍵)的化合物,在催化劑、引發(fā)劑等條件下,單體間相互加成形成高分子化合物的反應(yīng)。其特點(diǎn)是無(wú)副產(chǎn)物。
(2)典型代表物的化學(xué)性質(zhì)



5.脂肪烴的用途和來(lái)源
(1)甲烷、乙烯、乙炔的用途
脂肪烴
用途
甲烷
燃料、化工原料
乙烯
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、化工原料
乙炔
切割、焊接金屬,化工原料

(2)脂肪烴的來(lái)源
來(lái)源
條件
產(chǎn)品
石油
常壓分餾
石油氣、汽油、煤油、柴油等
減壓分餾
潤(rùn)滑油、石蠟等
催化裂化、裂解
輕質(zhì)油、氣態(tài)烯烴
催化重整
芳香烴
天然氣

甲烷

煤焦油的分餾
芳香烴
直接或間接液化
燃料油、多種化工原料

6.乙烯和乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法

乙烯
乙炔
原理
CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O
CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+HC≡CH↑
反應(yīng)裝置


收集方法
排水集氣法
排水集氣法或向下排空氣法

拓展延伸
烯烴、炔烴被酸性KMnO4溶液氧化產(chǎn)物規(guī)律

應(yīng)用舉例
某烴的分子式為C11H20,1 mol該烴在催化劑作用下可以吸收2 mol H2;用熱的酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮
()三者的混合物。
該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________________________________________________。
答案 


(1)1 mol CH4與1 mol Cl2在光照條件下反應(yīng),生成1 mol CH3Cl氣體(×)
(2)乙烯可做水果的催熟劑(√)
(3)甲烷中含有乙烯氣體,可通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液除去(×)
(4)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鑒別(√)
(5)正丁烷的四個(gè)碳原子在同一條直線上,丙烯的所有原子在同一平面內(nèi)(×)
(6)用浸泡過(guò)高錳酸鉀溶液的硅土吸收水果釋放的乙烯,可達(dá)到水果保鮮的目的(√)
(7)將某氣體通入溴水中,溴水顏色退色,該氣體一定是乙烯(×)
(8)“瓦斯”是乙烯與空氣組成的混合物(×)
(9)沼氣的主要成分是甲烷,是一種可再生清潔能源(√)
(10)符合通式CnH2n+2的烴一定是烷烴(√)
(11)聚丙烯可發(fā)生加成反應(yīng)(×)
(12)烷烴同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越高(×)

題組一 烷、烯、炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.己烷、己烯、己炔共同具有的性質(zhì)是(  )
A.都不溶于水,且密度比水的小
B.能夠使溴水和酸性KMnO4溶液退色
C.分子中各原子都處在同一平面上
D.都能發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子化合物
答案 A
解析 己烷、己烯、己炔都屬于烴,不溶于水且密度比水小,A正確;己烷是飽和鏈烴,不能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液退色,B錯(cuò)誤;己烷不能發(fā)生聚合反應(yīng),D錯(cuò)誤。
2.已知:R—C≡C—H+R′BrR—C≡C—R′+HBr(R、R′表示氫原子或烴基),利用該反應(yīng)合成導(dǎo)電高分子材料P的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。下列說(shuō)法正確的是(  )
A.和苯乙炔互為同系物
B.炔烴和鹵代烴在一定條件下可發(fā)生取代反應(yīng)
C.高分子P不能使溴的四氯化碳溶液退色
D.生成P的單體是
答案 B
解析 含有2個(gè)碳碳叁鍵,與苯乙炔結(jié)構(gòu)不同,不是同系物,故A錯(cuò)誤;由題給信息可知炔烴和鹵代烴在一定條件下可發(fā)生取代反應(yīng),故B正確;高分子P含有碳碳叁鍵,可與溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴的四氯化碳溶液退色,故C錯(cuò)誤;
的單體為和CH2Br2,故D錯(cuò)誤。
3.某烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:

(1)若該烴是單烯烴與氫氣加成的產(chǎn)物,則該單烯烴可能有________________種結(jié)構(gòu)。
(2)若該烴是炔烴與氫氣加成的產(chǎn)物,則該炔烴可能有____________種結(jié)構(gòu)。
(3)若該烴是二烯烴與氫氣加成的產(chǎn)物,則該二烯烴可能有____________種結(jié)構(gòu)。
答案 (1)5 (2)1 (3)5
解析 該烷烴的碳骨架結(jié)構(gòu)為。(1)對(duì)應(yīng)的單烯烴中雙鍵可位于①、②、③、④、⑤五個(gè)位置。(2)對(duì)應(yīng)的炔烴中叁鍵只能位于①位置。(3)對(duì)應(yīng)的二烯烴,當(dāng)一個(gè)雙鍵位于①時(shí),另一個(gè)雙鍵可能位于③、④、⑤三個(gè)位置,當(dāng)一個(gè)雙鍵位于②時(shí),另一個(gè)雙鍵可能位于⑤一個(gè)位置,另外兩個(gè)雙鍵還可能分別位于④和⑤兩個(gè)位置。
題組二 脂肪烴與其他有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
4.完成下列有機(jī)物的轉(zhuǎn)化,并判斷反應(yīng)類型。
(1)CH3CH==CH2+________―→,反應(yīng)類型:____________。
(2)CH3CH==CH2+Cl2____________+HCl,反應(yīng)類型:____________。
(3)CH2==CH—CH==CH2+________―→,反應(yīng)類型:___________。
(4)____________+Br2―→,反應(yīng)類型:____________。
(5)____________,反應(yīng)類型:____________。
答案 (1)Cl2 加成反應(yīng)
(2) 取代反應(yīng)
(3)Br2 加成反應(yīng)
(4)CH3—C≡CH 加成反應(yīng)
(5)nCH2==CHCl 加聚反應(yīng)
5.烯烴在化工生產(chǎn)過(guò)程中有重要意義。如圖所示是以烯烴A為原料合成粘合劑M的路線圖。

回答下列問(wèn)題:
(1)下列關(guān)于路線圖中的有機(jī)物或轉(zhuǎn)化關(guān)系的說(shuō)法正確的是________(填字母)。
A.A能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)
B.B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2ClCHClCH3
C.C的分子式為C4H5O3
D.M的單體是CH2==CHCOOCH3和
(2)A分子中所含官能團(tuán)的名稱是________,反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_(kāi)_______。
(3)設(shè)計(jì)步驟③⑤的目的是_____________________________________________________,
C的名稱為_(kāi)_____________________。
(4)C和D生成M的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________。
答案 (1)D (2)碳碳雙鍵 取代反應(yīng)
(3)保護(hù)碳碳雙鍵,防止被氧化 丙烯酸甲酯
(4)nCH2==CHCOOCH3+nCH2==
解析 A為烯烴,分子式為C3H6,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH==CH2;結(jié)合反應(yīng)②的生成物為CH2==CHCH2OH,及反應(yīng)①的條件可知B為ClCH2CH==CH2;生成D的反應(yīng)物為CH2==CH—CN,由粘合劑M逆推可知D為,故C為CH2==CHCOOCH3。
(1)CH3CH==CH2可發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng),不能發(fā)生縮聚反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B為ClCH2CH==CH2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CH2==CHCOOCH3的分子式為C4H6O2,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)A為CH3CH==CH2,其官能團(tuán)為碳碳雙鍵,反應(yīng)①是甲基在光照條件下的取代反應(yīng)。
(3)反應(yīng)③是CH2==CHCH2OH通過(guò)加成反應(yīng),使碳碳雙鍵得以保護(hù),防止后續(xù)加入酸性KMnO4溶液時(shí)被氧化,待羥基被氧化后,再通過(guò)消去反應(yīng),得到原來(lái)的碳碳雙鍵;C為CH2==CHCOOCH3,其名稱為丙烯酸甲酯。
(4)CH2==CHCOOCH3與通過(guò)加聚反應(yīng)生成
。

常見(jiàn)反應(yīng)類型的判斷方法
常見(jiàn)反應(yīng)類型包括取代反應(yīng)、加成反應(yīng)(加聚反應(yīng))、氧化反應(yīng)等。
(1)取代反應(yīng)。特點(diǎn):有上有下,包括鹵代、硝化、磺化、水解、酯化等反應(yīng)類型。
(2)加成反應(yīng)。特點(diǎn):只上不下,反應(yīng)物中一般含有不飽和鍵,如碳碳雙鍵等。
(3)加聚反應(yīng)全稱為加成聚合反應(yīng),即通過(guò)加成反應(yīng)聚合成高分子化合物,除具有加成反應(yīng)的特點(diǎn)外,生成物必是高分子化合物。


1.苯
(1)組成與結(jié)構(gòu)

(2)物理性質(zhì)
顏色
狀態(tài)
氣味
毒性
溶解性
密度
熔沸點(diǎn)
無(wú)色
液體
特殊氣味
有毒
不溶于水
比水小


(3)化學(xué)性質(zhì)

完成下列方程式:
①燃燒:2C6H6+15O212CO2+6H2O(火焰明亮,帶濃煙)。
②取代反應(yīng):
苯與液溴的反應(yīng):
+Br2+HBr;
苯的硝化反應(yīng):
+HNO3+H2O。
③加成反應(yīng):
一定條件下與H2加成:
+3H2。
2.芳香烴
分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的烴。
芳香烴
3.苯的同系物與苯的性質(zhì)比較
(1)相同點(diǎn)
因都含有苯環(huán)
(2)不同點(diǎn):烷基對(duì)苯環(huán)有影響,所以苯的同系物比苯易發(fā)生取代反應(yīng);苯環(huán)對(duì)烷基也有影響,所以苯環(huán)上的甲基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
完成下列有關(guān)苯的同系物的化學(xué)方程式:
①硝化:+3HNO3
+3H2O。
②鹵代:+Br2+HBr;
+Cl2+HCl。
③易氧化,能使酸性KMnO4溶液退色:
。
應(yīng)用體驗(yàn)
有下列物質(zhì):①乙苯,②環(huán)己烯,③苯乙烯,④對(duì)二甲苯,⑤叔丁基苯
回答下列問(wèn)題:
(1)能使酸性高錳酸鉀溶液退色的是__(填序號(hào),下同)。
(2)互為同系物的是________。
(3)能使溴的四氯化碳溶液退色的是________。
(4)寫(xiě)出②④分別被酸性高錳酸鉀溶液氧化的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________、________________。
答案 (1)①②③④ (2)①⑤或④⑤ (3)②③
(4)HOOC(CH2)4COOH 

(1)苯不具有典型的雙鍵所具有的加成反應(yīng)的性質(zhì),故不可能發(fā)生加成反應(yīng)(  )
(2)苯不能使酸性KMnO4溶液退色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)(  )
(3)用溴水鑒別苯和戊烷(  )
(4)甲苯與氯氣在光照條件下反應(yīng),主要產(chǎn)物是2,4-二氯甲苯(  )
(5)苯的二氯代物有三種(  )
(6)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高錳酸鉀溶液,若溶液退色,則證明己烯中混有甲苯(  )
(7)C2H2與的最簡(jiǎn)式相同(  )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√

題組一 芳香烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性質(zhì)(不定項(xiàng)選擇題)
1.(2020·南昌質(zhì)檢)關(guān)于化合物(b)、(d)、(p)的下列說(shuō)法正確的是(  )
A.b、d都屬于芳香烴
B.b、d、p的一氯代物均只有三種
C.b、d、p均可與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)
D.b、d中的所有原子可能處于同一平面
答案 AD
2.下列關(guān)于芳香烴的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.稠環(huán)芳烴菲()在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)、硝化反應(yīng)
B.化合物是苯的同系物
C.等質(zhì)量的與苯完全燃燒消耗氧氣的量相等
D.光照條件下,異丙苯與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的一氯代物有3種
答案 BD
解析 A項(xiàng),菲屬于芳香烴,與苯的性質(zhì)相似,正確;B項(xiàng),所述物質(zhì)與苯在組成上不相差若干個(gè)CH2原子團(tuán),錯(cuò)誤;C項(xiàng),苯與的最簡(jiǎn)式相同,因而等質(zhì)量的兩物質(zhì)完全燃燒,消耗氧氣的量相同,正確;D項(xiàng),烷基只有兩種不等效H原子,錯(cuò)誤。
題組二 芳香烴與其有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
3.苯的同系物中,有的側(cè)鏈能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成芳香酸,反應(yīng)如下:
(R、R′表示烷基或氫原子)
(1)現(xiàn)有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為芳香酸,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________________;乙能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸,則乙可能的結(jié)構(gòu)有________種。
(2)有機(jī)物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯環(huán)上的一溴代物只有一種,試寫(xiě)出丙所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1) 9
(2)
解析 (1)本題以分子式為C10H14的苯的同系物可能具有的結(jié)構(gòu)展開(kāi)討論。側(cè)鏈與苯環(huán)直接相連的碳原子上都有氫原子,產(chǎn)物中羧基數(shù)目等于苯的同系物分子中能被氧化的側(cè)鏈數(shù)目;若苯的同系物能被氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸(二元酸),說(shuō)明苯環(huán)上有兩個(gè)側(cè)鏈,可能是兩個(gè)乙基,也可能是一個(gè)甲基和一個(gè)丙基,而丙基又有兩種結(jié)構(gòu)(—CH2CH2CH3和),兩個(gè)側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置又有鄰位、間位和對(duì)位3種可能,故分子式為C10H14、有兩個(gè)側(cè)鏈的苯的同系物有3×3=9種可能的結(jié)構(gòu)。(2)分子式為C10H14的苯的同系物苯環(huán)上的一溴代物只有一種,其苯環(huán)上可能只有2個(gè)相同的側(cè)鏈且位于對(duì)位,或4個(gè)相同的側(cè)鏈,且兩兩處于對(duì)稱位置。
4.已知苯可以進(jìn)行如下轉(zhuǎn)化:

溴苯      苯   ①

      ②    C
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_(kāi)_______,化合物A的化學(xué)名稱為_(kāi)_______。
(2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______,反應(yīng)②的反應(yīng)類型為_(kāi)_______。
(3)如何僅用水鑒別苯和溴苯:______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)加成反應(yīng) 環(huán)己烷 (2) 消去反應(yīng) (3)加入水,油層在上層的為苯,油層在下層的為溴苯
解析 (1)反應(yīng)①為加成反應(yīng),生成A為,為環(huán)己烷。
(2)環(huán)己烷在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B(),B再發(fā)生消去反應(yīng)生成。
(3)苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,加入水,油層在上層的為苯,油層在下層的為溴苯。




1.煤的綜合利用
(1)煤的干餾:把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程。煤的干餾是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過(guò)程。

(2)煤的氣化
將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程,目前主要方法是碳和水蒸氣反應(yīng)制水煤氣?;瘜W(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
(3)煤的液化
①直接液化:煤+氫氣液體燃料。
②間接液化:煤+水水煤氣甲醇等。
2.石油的綜合利用
(1)石油的成分:由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物,主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。所含元素以C、H為主,還含有少量N、S、P、O等。
(2)石油的加工
方法
過(guò)程
目的
分餾
把原油中各組分分離成沸點(diǎn)不同的分餾產(chǎn)物
獲得各種燃料用油
裂化
把相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴
得到更多的汽油等輕質(zhì)油
裂解
深度裂化,產(chǎn)物呈氣態(tài)
得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

3.天然氣的綜合利用
(1)天然氣的主要成分是甲烷,它是一種清潔的化石燃料,更是一種重要的化工原料。
(2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2
原理:CH4+H2O(g)CO+3H2。


(1)石油是混合物,其分餾產(chǎn)品汽油為純凈物(×)
(2)大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素(√)
(3)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物(×)
(4)裂化的目的是得到輕質(zhì)油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料(√)
(5)常壓分餾得到的汽油是混合物,沒(méi)有固定的沸點(diǎn)(√)
(6)汽油與水互不相溶,可以用裂化汽油萃取溴水中的溴(×)
(7)煤的氣化和液化都是化學(xué)變化(√)
(8)石油裂解的主要目的是得到短鏈不飽和烴(√)

(1)煤的干餾和石油分餾有何不同?
答案 煤的干餾是在隔絕空氣加強(qiáng)熱的條件下發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化的過(guò)程,而石油分餾是根據(jù)沸點(diǎn)不同將石油中各成分分離的過(guò)程,是物理變化。
(2)為什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴?
答案 由于裂化汽油中含有不飽和的烯烴,能與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng),所以裂化汽油不能用于萃取溴水中的溴。

1.下列說(shuō)法不正確的是(  )

A.石油是由烴組成的混合物
B.①主要發(fā)生物理變化
C.②是石油的裂化、裂解
D.③屬于取代反應(yīng)
答案 D
解析?、贋槭偷姆逐s,發(fā)生物理變化,B項(xiàng)正確;由石油分餾產(chǎn)品獲得氣態(tài)烴乙烯需經(jīng)過(guò)石油的裂化和裂解,C項(xiàng)正確;由乙烯制得1,2-二溴乙烷的反應(yīng)為CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br,屬于加成反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。





2.有關(guān)煤的綜合利用如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.①是將煤在空氣中加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程
B.條件a為Cl2/光照
C.反應(yīng)②為置換反應(yīng)
D.B為甲醇或乙酸時(shí),反應(yīng)③原子利用率均可達(dá)到100%
答案 A
解析 煤的干餾應(yīng)隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解。
3.如圖所示,將浸透了石蠟油(分子中含有17個(gè)碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物)的礦渣棉放置在硬質(zhì)試管的底部,試管中加入碎瓷片,給碎瓷片加強(qiáng)熱,石蠟油蒸氣通過(guò)碎瓷片表面,發(fā)生反應(yīng),可得到一定量的氣體生成物,用該生成物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

①生成的氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液退色?、谏傻臍怏w通入Br2的CCl4溶液中,溶液退色?、塾门潘ㄊ占辉嚬軞怏w,點(diǎn)燃,燃燒時(shí)火焰明亮,有黑煙產(chǎn)生(甲烷燃燒時(shí)火焰為淡藍(lán)色,無(wú)煙)。
根據(jù)以上現(xiàn)象思考:
(1)用其最簡(jiǎn)單的同系物為例,寫(xiě)出②的反應(yīng)方程式:__________________________
________________________________________________________________________。
(2)碎瓷片的作用是______________。
(3)產(chǎn)生黑煙的原因是_______________________________________________________。
答案 (1)CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br (2)催化劑 (3)烴中含碳量較高,不易充分燃燒
解析 生成的氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液退色。生成的氣體通入Br2的CCl4溶液中,溶液退色,用排水法收集一試管氣體,點(diǎn)燃,燃燒時(shí)火焰明亮,有黑煙產(chǎn)生(甲烷燃燒時(shí)火焰為淡藍(lán)色,無(wú)煙)這說(shuō)明生成物中含有不飽和烴。(1)最簡(jiǎn)單的烯烴是乙烯,和溴水發(fā)生加成反應(yīng)的方程式為CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br。(2)在碎瓷片的作用下石蠟分解,所以其作用是催化劑。(3)產(chǎn)生黑煙,這說(shuō)明烴中含碳量較高,不易充分燃燒。

1.正誤判斷,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”
(1)汽油主要是C5~C11的烴類混合物(√)(2017·北京,9C)
(2)乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液退色(×)(2017·海南,8C)
(3)甲烷與足量氯氣在光照條件下反應(yīng)可生成難溶于水的油狀液體(√)(2017·海南,8D)
(4)將乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最終變?yōu)闊o(wú)色透明,則生成的1,2-二溴乙烷無(wú)色、可溶于四氯化碳(√)(2017·全國(guó)卷Ⅱ,10A)
(5)甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)后的混合氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅,則生成的氯甲烷具有酸性(×)(2017·全國(guó)卷Ⅱ,10D)
(6)天然氣和液化石油氣是我國(guó)目前推廣使用的清潔燃料(√)(2017·全國(guó)卷Ⅲ,7D)
(7)環(huán)己烷與苯可用酸性KMnO4溶液鑒別(×)(2017·全國(guó)卷Ⅲ,8C)
(8)水可以用來(lái)分離溴苯和苯的混合物(×)(2017·全國(guó)卷Ⅲ,8D)
2.(2019·全國(guó)卷Ⅰ,8)關(guān)于化合物2-苯基丙烯(),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.不能使稀高錳酸鉀溶液退色
B.可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
答案 B
解析 2-苯基丙烯分子中苯環(huán)的側(cè)鏈上含有碳碳雙鍵,它能與稀高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)而使其退色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;類比乙烯,2-苯基丙烯能發(fā)生加成聚合反應(yīng),B項(xiàng)正確;2-苯基丙烯分子中含有甲基,故該分子中不可能所有原子共平面,C項(xiàng)錯(cuò)誤;2-苯基丙烯屬于烴,不易溶于水,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2019·上海等級(jí)考,7)已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似自行車,簡(jiǎn)稱“自行車烴”,如下圖所示,下列關(guān)于它的敘述正確的是(  )

A.易溶于水 B.可以發(fā)生取代反應(yīng)
C.其密度大于水的密度 D.與環(huán)己烷互為同系物
答案 B
解析 A項(xiàng),烴難溶于水,錯(cuò)誤;B項(xiàng),烴可以與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng),正確;C項(xiàng),烴的密度小于水的密度,錯(cuò)誤;D項(xiàng),“自行車烴”與環(huán)己烷結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,錯(cuò)誤。
4.(2016·北京理綜,9)在一定條件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)如下:

對(duì)二甲苯
鄰二甲苯
間二甲苯

沸點(diǎn)/℃
138
144
139
80
熔點(diǎn)/℃
13
-25
-47
6

下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)
B.甲苯的沸點(diǎn)高于144 ℃
C.用蒸餾的方法可將苯從反應(yīng)所得產(chǎn)物中首先分離出來(lái)
D.從二甲苯混合物中,用冷卻結(jié)晶的方法可將對(duì)二甲苯分離出來(lái)
答案 B
解析 A項(xiàng),甲苯生成二甲苯是甲苯苯環(huán)上的氫原子被甲基取代,屬于取代反應(yīng),正確;B項(xiàng),甲苯的相對(duì)分子質(zhì)量介于二甲苯和苯之間,故沸點(diǎn)也介于二甲苯和苯的沸點(diǎn)之間,即介于80 ℃和144 ℃之間,錯(cuò)誤;C項(xiàng),苯的沸點(diǎn)和二甲苯的沸點(diǎn)相差很大(大于30 ℃),可用蒸餾的方法將苯從反應(yīng)所得產(chǎn)物中首先分離出來(lái),正確;D項(xiàng),因?qū)Χ妆降娜埸c(diǎn)較高,可用冷卻結(jié)晶的方法從二甲苯混合物中將對(duì)二甲苯分離出來(lái),正確。
5.(2018·全國(guó)卷Ⅱ,9)實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

光照下反應(yīng)一段時(shí)間后,下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是(  )

答案 D
解析 甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生反應(yīng):CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。黃綠色的氯氣參加了反應(yīng),逐漸減少,生成無(wú)色的氣體,因此試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺;反應(yīng)生成的HCl極易溶于水,使試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,因此試管內(nèi)液面上升;生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為無(wú)色油狀液體,附著在試管壁上,因此試管壁上出現(xiàn)油狀液滴;生成的HCl氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴,形成白霧,因此試管中有少量白霧。綜合上述現(xiàn)象,答案選D項(xiàng)。
6.(2019·江蘇,17)化合物F是合成一種天然茋類化合物的重要中間體,其合成路線如下:


(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)_______和________。
(2)A→B的反應(yīng)類型為_(kāi)_______。
(3)C→D的反應(yīng)中有副產(chǎn)物X(分子式為C12H15O6Br)生成,寫(xiě)出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________。
(4)C的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫(xiě)出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②堿性水解后酸化,含苯環(huán)的產(chǎn)物分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為1∶1。
答案 (1)(酚)羥基 羧基 (2)取代反應(yīng)
(3)
(4)
解析 (1)A中含氧官能團(tuán)的名稱為(酚)羥基和羧基。(2)A→B為羧基中的羥基被氯原子取代。(3)C→D為—CH2OCH3取代1個(gè)酚羥基上的H原子,C中有2個(gè)酚羥基,二者均可以與—CH2OCH3發(fā)生取代反應(yīng),結(jié)合X的分子式,可以得出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(4)能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說(shuō)明含有酚羥基。
在堿性條件下水解之后酸化得,中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子數(shù)目比為1∶1。

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