高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第1单元 化石燃料与有机化合物(第2课时)石油炼制 乙烯学

石油炼制乙烯
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列关于石油加工的叙述中，不正确的是( )
A．通过石油分馏可得到乙烯等有机化工原料
B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量
C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气
D．石油炼制过程包括物理过程和化学过程
【解析】石油分馏无法获得短链不饱和烃。

乙烯只能通过石油裂解加工获取。

【答案】 A
2．关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是( )
A．裂解与裂化的产物都含有不饱和烃
B．裂解与裂化都是为了得到气态烃
C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品
D．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程
【解析】裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯等气态烃作为石油化工原料。

裂化的目的是将重油断裂为裂化汽油，提高汽油的产量。

【答案】 B
3．下列有关说法不正确的是( )
A．由乙烯分子的组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃的通式为C n H2n
B．分子式为C3H6的烃分子一定含有碳碳双键
C．从乙烯与溴发生加成反应生成1,2­二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定，易发生断裂
D．乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高
【解析】B项中分子式为C3H6的烃分子可以形成环状结构：△，分子中无碳碳双键。

【答案】 B
4．下列说法错误的是( )
A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色的原理相同
B．通过加成反应、取代反应都可以生成CH3CH2Cl
C．乙烯具有可燃性，在点燃前要验纯
D．乙烷中混有的乙烯可用溴水除去
【解析】乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应，而使溴水褪色发生的是加
成反应，原理不相同。

【答案】 A
5．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H2O的物质的量相等
C．乙烯容易与溴水发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴单质
D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
【解析】分子里含有一个碳碳双键时，1 mol该分子只能与1 mol氢气或1 mol卤素单质加成。

【答案】 C
6．乙炔分子CH≡CH加成可以得到CH2===CH—C≡CH(乙烯基乙炔)，该物质是合成橡胶的重要原料。

下列对该物质的判断中错误的是( )
【导学号：39700046】A．该物质既是CH2===CH2的同系物，又是CH≡CH的同系物
B．该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水褪色
C．该物质与足量的氢气加成后，只能生成一种物质
D．该物质的分子中所有原子共平面
【解析】该物质既含又含—C≡C—。

与乙烯、乙炔的结构都不相同，不是它们的同系物；该分子结构决定该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水褪色；该物质与足量的氢气加成后，只能生成一种物质即丁烷；该物质的分子相当于CH2===CH2分子中的一个H原子被—C≡CH代替，而—C≡CH为直线形，则分子中所有原子共平面，故B、C、D正确，A错误。

【答案】 A
7．制取一氯乙烷最好采用的方法是( )
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．乙烷和氯化氢反应
【解析】本题考查了烷烃的取代反应和烯烃的加成反应的区别。

乙烷和Cl2发生取代反应生成一系列取代产物，是混合物，A项不可行；乙烯和Cl2发生加成反应如下CH2===CH2
＋Cl2―→，得到的是1,2­二氯乙烷，与题意不符；乙烯和HCl发生加成反应：
CH2===CH2＋HCl(一氯乙烷)，符合题意；乙烷和HCl不发生反应。

故答案为
C项。

【答案】 C
8．下列各反应中不属于加成反应的是( )
【解析】本题的难点是对C项的判断，反应物分子里有一个不饱和碳原子，而另一个不饱和原子是氧原子。

反应是H2分子里的氢原子跟反应物分子里的不饱和原子直接结合的反应。

由此可知，C项是加成反应。

【答案】 D
9．由乙烯推测丙烯(CH2===CHCH3)与溴水反应的产物是( )
A．CH2Br—CH2—CH2Br
B．CH3—CBr2—CH3
C．CH3—CH2—CHBr2
D．CH3—CHBr—CH2Br
【解析】加成反应中不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合，即所加的两个溴原子分别加在碳碳双键两端的碳原子上，结构简式为CH3—CHBr—CH2Br。

【答案】 D
10．实验室可通过加热酒精和浓硫酸的混合物制乙烯，其副反应常伴有SO2产生，SO2也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色。

请回答：
(1)SO2使溴水褪色的化学方程式____________(反应类型：________)；C2H4使溴水褪色的化学方程式___________(反应类型：________)。

(2)检验C2H4中含有SO2的方法为
_________________________________________________________，
_________________________________________________________，
除去SO2的方法为________________，检验SO2是否除尽的方法为
_________________________________________________________
_________________________________________________________。

(3)乙炔使酸性KMnO4溶液褪色，发生反应的类型为________，乙炔使溴水褪色，发生反应类型为________。

【解析】(1)SO2具有还原性，能与溴水或酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应；C2H4与溴水发生加成反应，使溴水褪色。

(2)由于SO2是酸性气体，所以除去的方法是将混合气体通过强碱溶液的洗气瓶。

(3)C2H2使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应，使溴水褪色是发生了加成反应。

【答案】(1)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 氧化还原反应
CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 加成反应
(2)将混合气体通入品红溶液中，看品红溶液是否褪色将混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶将洗气后的气体再通入品红溶液，若不褪色说明已除尽
(3)氧化反应加成反应
11．(1)分析CH4、C2H4、C2H2分子的空间结构：
①CH4是________形，C2H4是________形，C2H2是________形。

②CH3CH===CH2中三个碳原子是共直线还是共平面________。

(2)三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与________，其中C2H4使溴水褪色的化学方程式为_____________________________________。

产物中所有原子________(填“共”或“不共”)平面。

【解析】(1)CH4是正四面体形，C2H4是平面形，C2H2是直线形，据C2H4分子空间构型知CH3CH===CH2中三个碳原子共平面。

(2)C2H4与C2H2能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，但C2H4与Br2的加成产物中所有原子不共平面。

【答案】(1)①正四面体平面直线②共平面
12．乙烯A主要由石油炼制而获得，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，乙烯A可发生如图所示的一系列化学反应，其中①②③属于同种反应类型。

根据图回答下列问题：
(1)写出A、B、C、D的结构简式：
A________，B________，C________，D________。

(2)写出②、④两步反应的化学方程式，并注明反应类型：
②______________________，反应类型______________________。

④______________________，反应类型______________________。

【解析】 A 项为乙烯，其结构简式为CH 2===CH 2，由乙烯的性质可知B 、C 、D 分别为CH 3CH 3、CH 3CH 2Cl 、CH 3CH 2OH ，①②③都是加成反应，④为CH 3CH 3与Cl 2的取代反应。

【答案】 (1)CH 2===CH 2 CH 3CH 3 CH 3CH 2Cl CH 3CH 2OH
(2)CH 2===CH 2＋HCl ―→CH 3CH 2Cl 加成反应
CH 3CH 3＋Cl 2――→光照
CH 3CH 2Cl ＋HCl 取代反应
[能力提升]
13．如图所示是某种有机物分子的球棍模型图。

图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。

对该有机物的叙述不正确的是( )
A ．该有机物可能的分子式为C 2HCl 3
B ．该有机物的分子中一定有
C ．该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D ．该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到
【解析】 据球棍模型知该有机物可为C 2HCl 3，A 正确；据碳的成键特点知B 正确；类比C 2H 4的结构知C 正确；若为C 2H 4与HCl 加成则产物为C 2H 5Cl ，不符合成键情况。

【答案】 D
14．若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过程中所发生的反应的类型及消耗氯气的量是(设乙烯为1 mol ，反应产物中的有机物只有四氯乙烷)( )
A ．取代反应，4 mol Cl 2
B ．加成反应，2 mol Cl 2
C ．加成反应、取代反应，2 mol Cl 2
D ．加成反应、取代反应，3 mol Cl 2
【解析】 由乙烯和氯气制备四氯乙烷的过程中，乙烯和氯气先发生加成反应生成CH 2Cl —CH 2Cl ，CH 2Cl —CH 2Cl 再与Cl 2发生取代反应生成四氯乙烷，加成反应中消耗1 mol Cl 2，取代2 mol 氢原子需要2 mol Cl 2，故D 正确。

【答案】 D
15．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
浓H2SO4
原料制取乙烯(CH3CH2OH――→
CH2===CH2↑＋H2O)，生成的气体直接通入溴水中，发现溴水褪
170 ℃
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________(填字母)。

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：
ⅠⅡⅢ
请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是：
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
【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。

【答案】(1)不能AC
(2)SO2SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr B A C。