苏教版高中化学必修二专题3第一单元第2课时石油炼制乙烯docx.docx

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高中化学学习材料

第2课时　石油炼制　乙烯

[经典基础题]

题组1　石油的炼制

1．右图是石油分馏塔的示意图。

a、b、c三种馏分中（　　）

A．a的沸点最高

B．b的熔点最低

C．c的平均相对分子质量最大

D．每一种馏分都是纯净物

2．下列说法错误的是（　　）

A．石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等

D．石油裂解是为了得到高质量的轻质油

题组2　乙烯、乙炔的性质及迁移应用

3．1molCH2===CH2与Cl2发生完全加成反应，然后使该加成产物与Cl2在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程中消耗Cl2的总物质的量是（　　）

A．3molB．4molC．5molD．6mol

4．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、氢原子个数比为1∶2

B．乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等

C．乙烯能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，且1mol乙烯完全加成需消耗1molBr2

D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

5．制取一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

6．已知乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应会放出CO2，下列操作中既可以用来鉴别乙烯和乙烷，又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是（　　）

A．混合气体通过盛有水的洗气瓶

B．混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶

C．混合气体通过装有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶

D．混合气体与过量H2混合

7．下列物质不可能是乙烯加成产物的是（　　）

A．CH3CH3B．CH3CHCl2

C．CH3CH2OHD．CH3CH2Br

8．下列关于乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是（　　）

A．能燃烧生成二氧化碳和水

B．能发生加成反应

C．能使酸性KMnO4溶液褪色

D．能与氯化氢反应生成氯乙烯

9．丙烯（CH2===CH—CH3）中含有碳碳双键，由乙烯的结构和性质推测丙烯（CH2===CH—CH3）的结构或性质不正确的是（　　）

A．能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色

B．分子中3个碳原子在同一直线上，所有的原子在同一平面上

C．能在空气中燃烧

D．与HCl在一定条件下能发生加成反应生成两种产物

[能力提升题]

10．标准状况下，0.56LCH4和C2H4的混合气体通入足量溴水中，溴水增重0.28g（假设C2H4完全被吸收），则乙烯占混合气体体积的（　　）

A．20%B．40%C．60%D．80%

11．含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外，还有乙炔。

乙炔的分子结构如右图所示。

回答下列问题：

（1）乙炔的分子式是________，结构式是__________，分子空间结构是__________________。

（2）乙炔分子中含有__________，能发生加成反应。

写出下列反应的化学方程式。

①将乙炔通入足量的溴的四氯化碳溶液中：

_________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________。

②乙炔与氯化氢等物质的量发生加成反应：

__________________________________________

______________________________________________________________________________________________________。

12．请回答下列问题：

（1）根据你所学的有机化学反应类型，对下列反应进行分类。

①用乙烯与氯化氢制氯乙烷

②乙烷在空气中燃烧

③乙烯使溴水褪色

④乙烯使酸性KMnO4溶液褪色

⑤乙烷和氯气在光照条件下反应

其中属于取代反应的是________；属于加成反应的是________；属于氧化反应的是________。

（2）石油催化裂化的主要目的是____________________________________________________

____________________，石油裂解的主要目的是____________________________________

____________________________________。

（3）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工业上获得乙烯的主要方法是__________________________________________________

______________________。

③石油分馏可得到沸点依次________（填“升高”或“降低”）的石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等多种产品。

石蜡属于烷烃，用氯气漂白后燃烧时放出HCl气体，这是由于石蜡漂白时与氯气发生________（填“取代”或“加成”）反应。

（4）一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2===CH2或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴。

①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确？

________（填“正确”或“不正确”），理由是__________________________________________________________

______________。

②上述实验可能涉及的反应类型有______________________________________________。

13．现有A、B、C、D四种烃，其球棍模型如图所示，代表H原子，代表C原子，请回答下列问题：

（1）写出四种物质的结构简式：

A_______________________________________________、

B____________、C____________、D____________，说出B、C结构上的两点差异：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（2）将B通入溴水和酸性KMnO4溶液中，二者反应类型分别为______________、______________，为了鉴别B和C，并除去C中混有的少量B气体，可将混合气体通过装有________（填试剂名称）的洗气瓶。

（3）为了安全，点燃D前应________，D燃烧时的实验现象为___________________________

_____________________________________________，

写出D与Br2的CCl4溶液反应的化学方程式：

______________________________________

__________________________________________________________________________________________________________。

（4）等质量的上述四种烃，完全燃烧时耗O2最多的是________，生成H2O最多的是________。

（5）B完全燃烧后，产物H2O、CO2的物质的量之比为________，0.1mol某烃在足量的O2中完全燃烧，生成CO2和水各0.6mol，则该烃的分子式为________。

（6）上述四种烃中在120℃、1.01×105Pa条件下，与足量的O2混合点燃，完全燃烧前后气体体积没有变化的烃是____________。

14．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；先以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。

请你回答下列问题：

（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。

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：

Ⅰ________、Ⅱ________、Ⅲ________。

（填序号）

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_____________________________________________________________。

15．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（　）接（　）接（　）。

（3）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_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案精析

第2课时　石油炼制　乙烯

1．C　[石油经加热后从下部进入分馏塔中，随着气体的上升温度逐渐降低，沸点高的馏分首先冷凝从下部流出，越往上馏分沸点越低，故a处馏分沸点最低，A错误；b处馏分熔点介于a、c之间，B错误；c处的沸点在a、b、c处最高，其平均相对分子质量最大，C正确；石油分馏的馏分都是混合物，D错误。

]

2．D　[石油裂解的目的是得到所需纯度的乙烯、丙烯等气态短链烃。

而催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量，二者不能混为一谈。

]

3．C　[1molCH2===CH2与1molCl2反应生成1molCH2ClCH2Cl，而1molCH2ClCH2Cl与4molCl2反应生成1molCCl3CCl3和4molHCl，则两个反应中共消耗5molCl2。

]

4．C

5．C　[乙烷和氯气发生取代反应，除生成一氯乙烷外，还生成二氯乙烷、三氯乙烷等多种有机物，不能得到纯净的一氯乙烷，该方法不是最好。

乙烯和氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷，得不到一氯乙烷。

乙烯和氯化氢发生加成反应生成一氯乙烷，且没有副产物生成，故该方法最好。

乙烯和氢气、氯气均能发生加成反应，不会生成一氯乙烷。

]

6．B　[乙烷是饱和烃，极难溶于水，与酸性KMnO4溶液、溴水、H2都不反应。

而乙烯是不饱和烃，难溶于水，能与酸性KMnO4溶液反应，但产生CO2；与H2发生加成反应生成CH3CH3，但又混入了H2；它与溴水反应生成液态的CH2BrCH2Br而留在洗气瓶中，达到提纯乙烷的目的。

]

7．B　[CH2===CH2发生加成反应应该是双键断开，双键碳原子上加一个原子或原子团，所以加成后每个碳原子上至少有两个H原子，B选项不符合；A为乙烯与H2加成的产物，C为乙烯与H2O加成的产物，D为乙烯与HBr加成的产物。

]

8．D　[乙烷、乙烯、乙炔均能燃烧生成二氧化碳和水；乙烯（CH2===CH2）、乙炔（CH≡CH）中均含有碳碳不饱和键，既能与Br2、H2等物质发生加成反应，又能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色；乙炔能与氯化氢加成生成氯乙烯，乙烷与氯化氢不反应，乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷，故选项D符合题意。

]

9．B　[丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构，性质有相似之处。

丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，丙烯也能和溴水中的Br2发生加成反应，A正确；CH2===CH—CH3可以看作乙烯结构中的一个H原子被一个—CH3所取代，所以3个C原子不在同一直线上，—CH3中的C原子与3个H原子不在同一平面上，B不正确；丙烯与乙烯的组成元素是相同的，可以燃烧，C正确；乙烯与HCl加成只生成一种产物一氯乙烷，CH2===CH—CH3与HCl加成有两种产物，即：

Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3，它们互为同分异构体，D正确。

]

10．B　[混合气体通入溴水中，被吸收的是C2H4，增重的0.28g为乙烯的质量，n（C2H4）＝0.01mol，V（C2H4）＝0.224L，体积分数为40%。

]

11．

（1）C2H2　H—C≡C—H　直线形结构（分子中的4个原子在同一直线上）　

（2）碳碳叁键（—C≡C—）　①CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2　②CH≡CH＋HCl

CH2===CHCl

12．

（1）⑤　①③　②④

（2）提高汽油等轻质油的产量与质量　得到乙烯、丙烯等气态短链烃

（3）①b　②石油裂解　③升高　取代

（4）①不正确　因为CH2===CH2也可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体　②取代反应和加成反应

解析　

（1）乙烯与HCl制取氯乙烷及乙烯与溴水中的Br2均发生加成反应；乙烷燃烧被氧化为CO2、乙烯被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，二者是氧化反应；乙烷与Cl2反应属于取代反应。

（3）①乙烯的发展带动了以石油为原料的石油化工的发展，因此乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。

②以石油分馏产品为原料进行裂解得到乙烯、丙烯等小分子烃。

③石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青中的碳原子个数依次增加，沸点依次升高。

石蜡主要成分是烷烃，所以它与氯气发生取代反应，生成的氯代产物在燃烧时产生HCl气体。

（4）CH4在光照条件下与Cl2通过取代反应生成的液态产物为CH2Cl2、CHCl3、CCl4；C2H4与Cl2通过加成反应生成液态有机物CH2ClCH2Cl，因此不能确定是否含有CH4。

13．

（1）CH4　CH2===CH2　CH3CH3　CH3—CH===CH2　乙烷中有碳碳单键，乙烯中有碳碳双键　乙烯为平面结构，乙烷为空间立体结构

（2）加成反应　氧化反应　Br2的CCl4溶液

（3）验纯　火焰明亮并伴有黑烟　CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br

（4）CH4　CH4　（5）1∶1　C6H12　（6）CH4、C2H4

解析　（4）等质量的烃完全燃烧耗O2量由

决定，生成CO2量由C的质量分数决定，生成H2O的量由H的质量分数决定。

越大，耗O2量越多，生成水量越多，生成CO2量越少。

（5）B（C2H4）中C、H原子个数之比为1∶2，所以C2H4完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1。

0.1mol某烃在足量的O2中完全燃烧，生成CO2和水各0.6mol，则该烃分子中含有6个C原子和12个H原子，分子式为C6H12。

（6）CxHy＋（x＋

）O2

xCO2＋

H2O，烃CxHy在120℃、1.01×105Pa条件下，反应前后气体体积不变，则1＋x＋

＝x＋

，则y＝4，CH4、C2H4符合条件。

14．

（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，要想证明乙烯能与溴水反应，必须除去SO2。

一般来说，除SO2只能用NaOH溶液。

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试剂瓶，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，二者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。

15．

（1）①蒸馏烧瓶　②冷凝管　③锥形瓶

（2）c　d　a　k　l　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2～3mL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。