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《脂肪烃石油化学工业》高效课时作业一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．下列反应中，属于加成反应的是()A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色C．乙烯使溴水褪色D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失解析：A是发生氧化反应褪色；B是萃取；D是发生取代反应。答案：C2．等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气的量最多的是()A．CH4B．C2H4C．C3H4D．C6H6解析：根据C＋O2=====点燃CO2,2H2＋O2===H2O分析，等质量的C和H燃烧时，H消耗的氧气的量较多。故等质量的不同烃完全燃烧时，其耗氧量与w(H)成正比。为快速判断w(H)的大小，可将题目所给分子式简式为CHx的形式：A.CH4，B.CH2，C.CH4/3，D.CH。显然选项A中w(H)最大。也就是说等质量的上述烃完全燃烧时，CH4消耗的氧气最多。答案：A3．烷烃是烯烃R与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：根据烯烃加成的特点：双键碳原子上各增加一个氢原子，所以只要现在相邻两个碳原子都至少有一个氢原子，则原来就有可能存在双键。需要注意的是：左端的两个甲基位置是相同的，右端的乙基上也可能存在双键。答案：D4．一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍，让混合气体通过盛有溴水的试剂瓶时，试剂瓶的质量增加了8.4g，组成该混合气体可能是()A．乙烷和乙烯B．乙烷和丙烯C．甲烷和乙烯D．甲烷和丙烯解析：混合气体的平均相对分子质量：12.5×2＝25；物质的量：10g25g·mol－1＝0.4mol依据平均值思想，一定有CH4，n(CH4)＝10g－8.4g16g·mol－1＝0.1mol；n(烯)＝0.4mol－0.1mol＝0.3mol；M(烯)＝8.4g0.3mol＝28g·mol－1；所以烯烃是乙烯。答案：C5．下列各组物质之间的化学反应，反应产物一定为纯净物的是()B．CHCH2CH2—CH3＋HCl――→催化剂△C．CH3—CH===CH2＋H2O――→催化剂加热，加压D．nCH3—CH===CH2――→催化剂△解析：题中涉及的三种烯烃，分子结构都是不对称的结构。在Br2、HCl、H2O中，除Br2以外，其他两种的分子结构也都是不对称结构。在加成反应中，不对称结构分子与不对称结构分子相加成时，产物往往不只一种，所以A项可选，B、C两项不选。D项中的反应是加聚反应，产物为高分子化合物，高分子化合物一般为混合物，所以D项也不可选。答案：A6．溴水分别与酒精、己烯、苯和四氯化碳混合，充分振荡后静置，下列现象与所加试剂不相吻合的是()ABCD与溴水混合的试剂酒精己烯苯四氯化碳现象解析：苯和四氯化碳都能将Br2从溴水中萃取出来，Br2溶解在其中显橙色，苯的密度比水小，四氯化碳的密度比水大。己烯能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，加成产物因与水不互溶而分层。酒精与水互溶，不能从溴水中萃取出Br2。答案：A7．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最佳方法是()A．混合气体通过盛水的洗气瓶B．混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶C．混合气体和过量H2混合D．混合气体通过酸性KMnO4溶液解析：水既不能鉴别也不能除去乙烷中的乙烯，利用H2不能鉴别乙烯和乙烷，乙烯与氢气在一定条件下反应生成乙烷，但H2的量不好控制；酸性KMnO4溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯，因为KMnO4会将乙烯氧化成CO2，仍为杂质。只有溴水与乙烷不反应，与乙烯可发生加成反应而褪色，既可以鉴别乙烷和乙烯，也可以除去乙烷中的乙烯。答案：B8．城市中许多家庭使用的罐装“煤气”，实际上是液化石油气，以下有关液化石油气的叙述不正确的是()A．液化气是一种混合物，其主要成分是丙烷、丁烷、丁烯B．液化气用完后，瓶内往往会残留一些液体，其成分是水C．液化气可用作燃料D．液化气是石油化工生产过程中的一种副产品解析：液化气作为石油化工生产过程中的一种副产品，其主要成分是丙烷、丁烷、丁烯，此外还含有相对分子质量较大的戊烷、己烷等烃类物质，故用完后会残留少量的液体。这些残留液体是液态烃类物质，而不会是水。答案：B9．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一，下图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中()A．只含有碳、氢两种元素B．所含的有机物是CH4、CnHm、COC．CO体积分数小于CH4体积分数D．氢气体积分数最大解析：煤气中很显然含有氧元素，选项A错，CO属于无机物，不属于有机物，B也错。由图知，在低温区甲烷的体积分数比H2的体积分数大，只有选项C正确。答案：C10．乙烯和丙烯按物质的量1∶1聚合成乙丙树脂，该聚合物的结构简式可写成()解析：乙烯和丙烯按物质的量1∶1聚合时，乙烯和丙烯交错排列，可有两种取链节的方法。答案：AB二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(8分)石油主要由烷烃、环烷烃和各种芳香烃组成，石油通过分馏、裂化可得直馏汽油和裂化汽油。现有直馏汽油和裂化汽油各一瓶。(1)请从下列试剂中选择最合理的试剂予以区别。所选试剂是________。A．KMnO4酸性溶液B．乙醇C．溴水(2)加入所选试剂后，直馏汽油中观察到的现象是：________________________________。裂化汽油中观察到的现象是：________________________________。解析：(1)直馏汽油中含有的芳香烃也会被高锰酸钾酸性溶液氧化。(2)汽油可萃取溴，裂化汽油中含有不饱和链烃，可与溴发生加成反应生成无色溴代烃。答案：(1)C(2)液体分层，溴水褪色，上层油层呈橙色分层，油层、水层均无色12．(12分)实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯时，常会看到烧瓶中液体变黑，并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质。某课外小组设计了如下装置，证明乙烯中混有CO2、SO2并验证乙烯的性质。回答下列问题：(1)装置A是乙烯的发生装置。(2)若要检验A中所得气体含有SO2，可将混合气体直接通入________(填代号，下同)装置；若要检验A中所得气体含有CH2===CH2，可将混合气体先通过B装置，然后通入________装置。(3)小明将从A出来的混合气体依次通过B、E、D、E，发现D前面的石灰水中无明显变化、D后面的石灰水变混浊。请对出现该现象的原因进行合理猜想____________________________________。(4)若要一次性将三种气体全部检验出来，被检验的先后顺序是________、________、________。解析：(1)根据CO2、SO2和CH2===CH2三种物质的性质可知，CO2和SO2都能与NaOH、Ca(OH)2反应，SO2和CH2===CH2都能与溴水、酸性KMnO4溶液反应，但只有SO2能与品红反应、只有CH2===CH2能与溴的CCl4溶液反应，因此检验CO2前必先检验并除去SO2，检验SO2前必先检验并除去CH2===CH2。第(3)小题中，使D后面的石灰水变混浊的气体只有CO2，但不是原来就有的，只能是新生成的，也只能是乙烯氧化后的产物。答案：(2)CD或F(3)乙烯被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2(4)乙烯SO2CO213．(10分)现有CH4、C3H4、C2H4、C2H6、C3H6五种有机物。相同状况下相同体积的以上五种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________；同质量的以上五种物质燃烧时，生成CO2最多的是________，生成水最多的是________。在120℃、1.01×105Pa状态下，有三种气态烃单独和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积均没有发生变化，这三种气体是：____________。解析：设烃的通式为CxHy，相同物质的量的烃耗氧量由(x＋y4)决定，同碳(x)看氢(y)，同氢(y)看碳(x)，1个碳原子与4个氢原子耗氧量相同；相同质量的烃耗氧量由yx决定，yx越大，耗氧的量越大，且生成的H2O的量越大，生成的CO2的量越小。在温度大于100℃条件下，反应前后气体体积不变，需y＝4。答案：C3H6C3H4CH4CH4、C3H4、C2H414．(12分)石油化工专家闵恩泽院士获得2007年度国家最高科学技术奖，他是石油化工技术自主创新的先行者和绿色化学的开拓者，他研制的多种石油炼制催化剂极大地降低了我国石油化工产品的成本。(1)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是__________________________。(2)“绿色化学工艺”的理想状态是反应物中原子利用率为100%。工业上，通过绿色化学工艺用CO、CH3OH和一种不饱和脂肪链烃合成CH2===C(CH3)COOCH3，该不饱和脂肪链烃的分子式为____________________。(3)科研人员在实验室中按下列流程在催化反应器中装载不同的催化剂，探究不同的催化剂对石油裂解反应的催化性能。石油气体一定温度―→催化反应器―→检测―→尾气处理①该探究实验的条件控制非常重要，检测装置中选择的检测试剂及必须注意的问题是__________________________。②从安全的角度考虑，本实验尾气处理的方法是____________________________。解析：(1)石油的炼制包括石油的分馏和石油的裂化和裂解，使用催化剂进行石油炼制属于石油的裂化和裂解范畴。(2)根据原子守恒，不饱和脂肪链烃的分子式为C3H4。(3)探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能的关键是控制其他实验条件均相同，从安全的角度看，本实验应防止泄漏出来的气体有机物引发爆炸事故。答案：(1)轻质油和气态烯烃(或碳原子数较少的烃)(2)C3H4(3)①试剂为溴水或高锰酸钾溶液，其浓度、体积在每次实验中均相等②将剩余气态有机物点燃。15．(8分)一种由电石为原料合成的烃，其分子式为C4H4，它是合成一种橡胶的中间体，它有多种同分异构体。请回答：(1)它的一种链式结构的同分异构体的结构简式是__________________________。(2)它的一种同分异构体，每个碳原子均达饱和，且构成的空间构型中碳碳键之间的夹角都相同，该结构中碳碳键之间的键角应是________。解析：电石的主要成分是CaC2，与H2O作用可得乙炔C2H2，显然C4H4应由两分子C2H2反应得到。若C4H4为链式结构，应为两分子乙炔加成的产物，即HC≡C—CH===CH2。若C4H4分子中每个碳原子都达到饱和，则需与其他三个碳原子各形成一个碳碳单键，且碳碳键间的夹角相同，可推知C4H4的分子构型为正四面体：答案：(1)HC≡C—CH===CH2(2)60°