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课时作业9
课时作业9 烯烃的结构、性质和同分异构体
时间：
60分钟 分值：
100分
班级：
________ 姓名：
________
一、选择题（每小题5分，共55分）
1．下列关于乙烯与乙烷分子结构的叙述中，正确的是（ ）
A．乙烯分子中碳碳双键的键长等于乙烷分子中碳碳单键的键长
B．乙烯分子中的碳、氢原子都处在同一平面上，而乙烷分子中的碳、氢原子不都处在同一平面上
C．乙烯和乙烷的分子中碳氢键的键角都是120°
D．乙烯分子中碳碳双键的键能大于乙烷分子中碳碳单键的键能
解析：
碳碳双键因为共用两对电子，其键能大于碳碳单键，其键长小于碳碳单键，故A错D对；乙烯分子为平面形分子。
键角均为120°，而乙烷为空间构型分子，其碳氢键的键角均接近于109°28′，因而其所有的碳、氢原子不可能共面
答案：
BD
2．欲制取较纯净的1,2一二氯乙烷，可采取的方法是（ ）
A．乙烯与HCl加成
B．乙烯与Cl2加成
C．乙烷与Cl2按1:
2的体积比在光照条件下反应
D．乙烯先与HCl加成，再与等物质的量的Cl2在光照下反应
解析：
烯烃的典型反应是加成反应，与Cl2加成时双键断开，两个Cl原子分别连到双键两端的碳原子上；取代反应很难停留在某一反应阶段，故产物不纯。
答案：
B
3．同温、同压下，某气态烃1体积最多能和2体积HCl气体发生加成反应，加成产物，0.5mol，最多和4molCl2发生取代，则该气态烃是（ ）
A．CH2===CH2 B．CH2===CH—CH3
C．CH2===CH—CH===CH2D．CH3CH===CH—CH3
解析：
同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比，1mol气态烃最多能和2molHCl气体加成，引入2mol氢原子，同时证明气态烃分子中含有2个
。
0.5mol加成产物最多和4molCl2发生取代，说明加成产物分子中含有8个氢原子，进而可推出气态烃分子中含有6个（8－2＝6）氢原子，故答案为C项。
答案：
C
4．分子式为C3H5Cl，考虑顺反异构，且可以使溴的四氯化碳溶液褪色的结构可能是（ ）
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
答案：
B
5．主链上有4个碳原子的某种烷烃，有2种同分异构体，含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
解析：
烷烃为
，
答案：
C
6．某气态烃和气态单烯烃组成的混合气体在同温同压下对氢气的相对密度为13，取标准状况下此混合气体4.48L通入足量溴水中，溴水增重2.8g，此两种烃是（ ）
A．甲烷和丙烯B．乙烷和2－丁烯
C．甲烷和2－甲基丙烯D．乙烯和1－丁烯
解析：
M（混合烃）＝26，所以一定有甲烷，溴水增重2.8g，即气态单烯烃质量为2.8g，由此两个量，即可求出n＝4。
答案：
C
7．下列单体，能在一定条件下发生聚合反应生成
的是（ ）
A．丙烯B．2－甲基－1,3－丁二烯
C．乙烯和丙烯D．2－甲基－2－丁烯
答案：
B
8．有机化合物C4H8是生活中的重要物质。
关于C4H8的说法中，错误的是（ ）
A．C4H8可能是烯烃
B．C4H8中属于烯烃类的同分异构体有3种
C．核磁共振氢谱有2种吸收峰的烯烃结构一定是
D.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种
解析：
C4H8符合通式CnH2n，则可能为烯烃；C4H8属于烯烃类的同分异构体有3种（不考虑顺反异构），分别是CH2===CH—CH2—
CH3、
、CH3—CH===CH—CH3，存在顺反异构的为CH3—CH===CH—CH3；核磁共振氢谱有2种吸收峰的烯烃为
和CH3—CH===CH—CH3。
答案：
C
9．两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是（ ）
①一定有乙烯 ②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷 ⑤可能有甲烷 ⑥可能有乙炔
A．②⑤⑥B．②⑥
C．②④D．②③
解析：
由题给图示可知n（混合烃）:
n（CO2）:
n（H2O）＝1:
1.6:
2，所以n（混合烃）:
n（C）:
n（H）＝1:
1.6:
4，所给混合气体的平均组成为C1.6H4，则一定含有CH4，另一种烃应为CxH4，即一定没有乙烷、丙烷或乙炔。
答案：
C
10．将amol氢气和bmol乙烯混合，在一定条件下使它们部分反应生成cmol乙烷，将反应后的混合气体完全燃烧，消耗氧气的物质的量为（ ）
A．（3b＋0.5a）molB．（4b＋0.5a）mol
C．（3b＋1.5a）molD．无法判断
解析：
依题意知，反应后得到H2、C2H4、C2H6的混合气体，由于碳、氢元素守恒，反应后的混合气体完全燃烧消耗O2（3b＋0.5a）mol。
答案：
A
11．（2013·北京卷）用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是（ ）
乙烯的制备
试剂X
试剂Y
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
KMnO4酸性溶液
B
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
Br2的CCl4溶液
C
C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃
NaOH溶液
KMnO4酸性溶液
D
C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃
NaOH溶液
Br2的CCl4溶液
解析：
A项中，生成的乙烯中含有乙醇等杂质气体，乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成，A项错误。
乙醇不与Br2反应，B项正确。
乙醇与浓硫酸加热到170℃生成乙烯，同时部分浓硫酸被还原生成SO2，SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项错误。
SO2在水溶液中与Br2发生反应生成H2SO4和HBr，不除杂也不能检验乙烯的生成，D项错误。
答案：
B
二、简答题（共45分）
12．（8分）有一种有机物，分子里只含C和H，已知C原子数为4，且分子中含有2个碳碳双键。
试回答下列问题：
（1）该有机物的分子式为________。
（2）下列关于该有机物的说法正确的是________。
①该有机物属于不饱和烃
②该有机物没有同分异构体
③该有机物能使KMnO4溶液褪色
④该有机物与足量H2加成可得到丁烷
（3）已知1个C原子上连接2个碳碳双键是不稳定结构，则该有机物的结构简式为________；它与溴的四氯化碳溶液加成，可能的产物有3种，其结构简式分别是________。
解析：
（1）烷烃的通式为CnH2n＋2（n≥1），而该有机物含有2个碳碳双键，应该比相应烷烃少4个H原子，又因为n＝4，所以，该有机物的分子式为C4H2×4＋2－4，即C4H6。
（2）由于该有机物分子中有2个碳碳双键，所以①、③正确；该有机物分子与足量H2加成后将不存在碳碳双键，所有的碳碳键都为碳碳单键，则④也正确。
该有机物有多种同分异构体，如
、CH≡C—CH2—CH3，②不正确。
（3）C4H6分子中，含有2个碳碳双键的结构有2种：
CH2===CH—CH===CH2、CH2===C===CH—CH3其中后一种是不稳定的，前一种可进行1,2加成、1,4加成和全加成。
答案：
（1）C4H6
（2）①③④
（3）CH2===CH—CH===CH2
CH2Br—CHBr—CH===CH2、CH2Br—CH===CH—CH2Br、
CH2Br—CHBr—CHBr—CH2Br
13．（12分）环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂。
下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式（其中Pt、Ni是催化剂）。
回答下列问题：
（1）环烷烃与____________是同分异构体。
（2）从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是__________（填名称）。
判断依据为_____________________。
（3）环烷烃还可以与卤素单质，卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为_________（不需注明反应条件）。
（4）写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。
试剂__________；现象与结论______________________________________________。
答案：
（1）同碳原子数的烯烃
（2）环丙烷 环丙烷与H2加成所需温度最低 （3）
＋HBr→CH3CH2CH2CH2Br （4）KMnO4（H＋） 能使KMnO4（H＋）溶液褪色的为丙烯，不能使KMnO4（H＋）溶液褪色的为环丙烷
14．（14分）某烃A0.2mol在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol，试回答：
（1）烃A的分子式为________。
（2）若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有______g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气________L。
（3）若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为________。
（4）若烃A能使溴水褪色，在催化剂的作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能的结构简式为________。
比烃A少2个碳原子的同系物有________种同分异构体，其中能和H2发生加成反应生成2甲基丙烷的烯烃的名称是________。
解析：
（1）烃A中n（A）:
n（C）:
n（H）＝0.2:
1.2:
（1.2×2）＝1:
6:
12，则分子式为C6H12；
（2）生成CO2、H2O各3mol，则消耗烃A为0.5mol,0.5mol×84g·mol－1＝42g；消耗O2体积为：
4.5mol×22.4L·mol－1＝100.8L；（3）不能使溴水褪色，则不含碳碳双键，只能是环状结构，又因一氯代物只有一种，说明结构对称且不含侧链；（4）能使溴水褪色且加成产物有4个甲基，说明含有
且有2个侧链，则主链只能有4个碳原子，侧链是2个甲基。
答案：
（1）C6H12
（2）42；100.8
15．（11分）实验室制取乙烯，常因温度过高而使酒精和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。
有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。
试回答下列问题：
（1）图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是：
①________；②________；③________；④________（将下列有关试剂的序号填入空格内）。
A．品红溶液B．NaOH溶液
C．浓硫酸D．KMnO4酸性溶液
（2）能说明二氧化硫气体存在的现象是________。
（3）使用装置②的目的是_________________________________。
（4）使用装置③的目的是__________________________________。
（5）确定含有乙烯的现象是_______________________________。
解析：
乙烯中含有C===C键，易与Br2发生加成反应、被KMnO4酸性溶液氧化。
SO2具有还原性，可以使溴水、KMnO4酸性溶液褪色，SO2有漂白性，可使品红溶液褪色。
利用SO2使品红溶液褪色的特性检验SO2，检出SO2后，用NaOH溶液将其除掉，再用品红溶液检验SO2是否除尽，最后用KMnO4酸性溶液确定CH2===CH2的存在。
答案：
（1）①A ②B ③A ④D
（2）装置①中品红溶液褪色
（3）除掉SO2，以免干扰乙烯的检验
（4）检验SO2是否除尽
（5）装置③中的品红溶液不褪色，装置④中的KMnO4酸性溶液褪色
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