化学必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料巩固练习
展开一、选择题
1.由乙烯推测丙烯(CH3CH=CH2)的结构或性质,正确的是
A.分子中3个碳原子在同一直线上B.分子中所有原子在同一平面上
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生加聚反应
2.下列现象或事实可用同一原理解释的是
A.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
B.氯水和活性炭使红墨水褪色
C.可用铝或铁制容器盛装浓硝酸和浓硫酸
D.苯和乙烯使溴水褪色
3.下列说法正确的是
A.将铁屑放入稀HNO3中可以证明Fe比H2活泼
B.氯气使湿润的淀粉KI试纸变蓝,KI被还原
C.O、Cl的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
D.SO2使溴水褪色与乙烯使溴水褪色的原理相同
4.下列方程式正确的是
A.向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯,溶液褪色:
B.向明矾溶液中加入过量氨水:
C.用稀硝酸除去铜粉中的少量铁粉:
D.向溴水中通入,溶液褪色:
5.下列几种生活中常见物质的化学式,不正确的是
A.食盐的主要成分:
B.小苏打:
C.医用酒精的主要成分:
D.家用不粘锅内侧涂层的主要成分:
6.甲烷和乙烯等有机物是重要的化工原料。下列可以用来鉴别甲烷和乙烯的试剂是
A.稀B.溶液C.酸性溶液D.
7.下列有机物分子的球棍模型中,表示乙烯分子结构的是
A. B. C. D.
8.为了除去括号内的杂质,其试剂选择和分离方法都正确的是
A.AB.BC.CD.D
9.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.含有的非极性共价键数目为
B.的氨水,含有的数目为
C.15.6 g 与足量完全反应,转移电子数为
D.常温常压下,7g由乙烯和丙烯组成的混合气体所含原子总数为3
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3 NA
B.常温常压下,14 g C2H4和C3H6的混合气体中含有碳原子数为NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4 L气体时,负极消耗的气体分子数目为2 NA
D.工业制硫酸中,0.1 ml SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子总数为0.1 NA
11.下列实验装置设计正确,且能达到实验目的的是
A.图I表示分离苯和溴苯B.图II表示海带灼烧成灰
C.图III表示分离乙酸和乙醇D.图IV表示除乙烷中的乙烯
12.下列五种有机物:①甲烷、②乙烯、③苯、④异丁烷,某同学在分类时将②③划为一类,①④划为一类。将②③划为一类的依据是
A.②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.②③均不能使溴水褪色
C.②③均为烃类物质D.②③均能发生加成反应
13.下列单体在一定条件下能发生聚合反应生成 的是
A.和B.
C. D.和
14.下列实验操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
15.下面是四种常见有机物的空间充填模型。下列说法正确的是
A.甲是甲烷,能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙是乙烯,结构简式为CH2CH2,可使溴水褪色
C.丙是苯,苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
D.丁是乙酸,在稀硫酸作用下可与乙醇发生取代反应
二、填空题
16.人类社会从石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,都是以材料的使用为标志的,材料代表了人类社会发展的程度。材料一般可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。
(1)后母戊鼎铸造于我国商代,历经千年,表面产生绿绣。该鼎使用的材料是_______。
A.铜合金B.铝合金C.不锈钢D.黄金
(2)化学材料在我国探索太空的过程中发挥了巨大作用。下列材料属于金属材料的是_______。
A.宇航服使用的聚酯纤维B.“天宫”空间站用到的镁合金
C.“天和”核心舱用到的氮化硼材料D.嫦娥五号月球采样机用到的碳化硅
(3)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。单晶硅是一种 。
A.导体 B.半导体 C.绝缘体
(4)氮化硅()是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅,反应的化学方程式为 。
(5)乙烯在一定条件下可生成高分子材料聚乙烯,该聚合物的结构简式是 。
(6)石墨可用作电极材料,体现它具备良好的_______。
A.导热性B.导电性C.透光性D.声音传导性
(7)为提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图所示。石墨与黑磷制备该复合材料的过程,发生了 (选填“物理”或“化学”)变化,复合材料单层中,原子与原子之间的作用力是 (选填“离子键”或“共价键”)。
17.回答下列问题:
(1)完全燃烧0.1ml某烃,燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液,实验结束后,称得浓硫酸增重9g,浓碱液增重17.6g,该烃可能的结构简式为 。
(2)某链状烷烃的相对分子质量为114,该烷烃的分子式为 。
(3)在常温常压下有、、和四种气态烃。取等物质的量的四种气态烃,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是 (填分子式)。
(4)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是 (填序号)。
A. B. C.
(5)的名称是:___________
A.2,3,3-三甲基戊烷B.3,3,4-三甲基戊烷
C.2,3-二甲基2乙基丁烷D.2,3-二甲基-3-乙基丁烷
(6)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中更能反映其真实存在状况的是:___________
A.分子结构示意图B.电子式
C.球棍模型D.空间填充模型
三、解答题
18.下表列出了A−R6种元素在周期表中的位置,请回答:
(1)这6种元素,其中化学性质最不活泼的是 (填化学式)。
(2)F元素氢化物的化学式是 。
(3)下图为某有机物的球棍模型(其中 代表氢原子, 代表E原子),该有机物中E元素与氢元素的质量比 。
(4)A元素的最高价氧化物对应水化物的电子式是 ,高温灼烧该化合物时,火焰呈 色;化合物溶于水所得溶液的pH 7.(填“>”、“=”或“<”)。
(5)B、D元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式是 。
(6)实验室用固体烧碱配制480mL0.1AOH溶液。
①配制上述溶液时需称量AOH固体的质量为 g(保留小数点后两位)。
②配制过程中需要在图中挑选仪器,其中玻璃仪器除了500mL的容量瓶,还缺少 (填仪器名称)。
19.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平,A可发生如图所示的一系列化学反应。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)条件I是 ,反应②的反应类型是 。
(3)写出反应③的化学方程式: 。
(4)反应④为加聚反应,其产物 (填“能”或“不能”)使KMnO4酸性溶液褪色。
(5)F的相对分子质量是A的两倍,则与A互为同系物的F有 种(不考虑顺反异构),写出其中一种的结构简式: 。
序号
物质(杂质)
所用试剂
分离方法
A
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4
洗气
B
氢氧化钠溶液(氢氧化钙溶液)
二氧化碳
过滤
C
乙烯(SO2)
NaOH溶液
洗气
D
CO2(HCl)
饱和Na2CO3溶液
洗气
实验操作
实验目的
A.向两只试管中各加入5mL5%H2O2溶液向其中一只试管中加入1mL饱和FeCl3溶液,观察现象
验证FeCl3能催化H2O2分解
B.将甲烷和乙烯的混合气体通过酸性高锰酸钾洗气瓶
除去甲烷中混有的乙烯气体
C.向某未知溶液中滴加NaOH溶液,加热,生成气体用湿润的蓝色石蕊试纸检验
检验溶液中铵根离子
D.向5mL0.1KI溶液中滴入0.1FeCl3溶液5~6滴,加2mLCCl4振荡,静置后取上层清液滴加KSCN溶液,观察现象
验证Fe3+与的反应有一定限度
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
O
2
E
F
3
A
D
R
4
B
参考答案:
1.D
【详解】A.乙烯是平面形结构,键角是120°,丙烯分子中也含有碳碳双键所以丙烯分子中的3个碳原子在同一平面内,但不在同一条直线上,A错误;
B.由于含有甲基,所以分子中所有原子不可能在同一平面上,B错误;
C.丙烯中含有碳碳双键,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.含有碳碳双键的有机物都能发生加聚反应,D正确;
故答案选D。
2.C
【详解】A.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低,前者是因为浓硫酸的吸水性,后者是因为浓盐酸的挥发性,二者原理不同,A不符合题意;
B.氯水使红墨水褪色,是因为氯水中含有HClO,HClO具有强氧化性,破坏有色物质的结构,而活性炭使红墨水褪色,是因为活性炭具有吸附性,将红墨水吸附在活性炭的表面,则两种现象的原理不同,B不符合题意;
C.可用铝或铁制容器盛装浓硝酸和浓硫酸,都是因为发生钝化,其表面被氧化为致密的氧化物薄膜,薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应,二者原理相同,C符合题意;
D.苯使溴水褪色是因为溴水中的溴被萃取至苯中, 使水层褪色,苯层则转变为橙红色,乙烯使溴水褪色是因为乙烯与溴发生加成反应,二者原理不同,D不符合题意;
故选C。
3.C
【详解】A.氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物,将铁屑放入稀HNO3中,反应生成硝酸铁和一氧化氮,不会产生氢气,因此不能证明Fe比H2活泼,故A错误;
B.氯气使湿润的淀粉KI试纸变蓝,碘离子化合价升高,因此KI被氧化,故B错误;
C.O、Cl的某些单质(臭氧、氯气)或两元素之间形成的某些化合物(ClO2)可作水的消毒剂,故C正确;
D.SO2使溴水褪色是发生氧化还原反应,乙烯使溴水褪色是发生加成反应,两者反应原理不相同,故D错误。
故答案为C。
4.D
【详解】A.乙烯与溴加成,生成1,2-二溴乙烷,反应方程式为,A项错误;
B.一水合氨是弱碱,离子方程式为,B项错误;
C.稀硝酸与铜粉、铁粉均反应生成NO,除去铜粉中的少量铁粉应该用稀硫酸、盐酸溶解铁粉,C项错误;
D.二氧化硫具有还原性,被溴水氧化成硫酸,反应离子方程式为,D项正确;
故答案选D。
5.B
【详解】A.食盐的主要成分是氯化钠,化学式为,A正确;
B.小苏打是碳酸氢钠,化学式为,B错误;
C.医用酒精的主要成分是乙醇,化学式为,C正确;
D.家用不粘锅内侧涂层的主要成分是聚四氟乙烯,化学式为,D正确;
答案选B。
6.C
【详解】A.甲烷和乙烯与稀都不反应,不能用稀鉴别,故A错误;
B.甲烷和乙烯与溶液都不反应,不能用溶液鉴别,故B错误;
C.甲烷与酸性溶液,乙烯中含有碳碳双键,能与酸性溶液反应使其褪色,故可以用酸性溶液鉴别,故C正确;
D.甲烷和乙烯与都不反应,都难溶于水,故不能用水鉴别,故D错误。
答案选C。
7.B
【详解】A. 是甲烷的球棍模型,故A不符合题意;
B. 是乙烯的球棍模型,故B符合题意;
C. 是正丁烷的球棍模型,故C不符合题意;
D. 是异丁烷的球棍模型,故D不符合题意。
答案选B。
8.C
【详解】A.乙烯被高锰酸钾氧化为二氧化碳,所以甲烷中除去了乙烯但引入了二氧化碳,A错误;
B.二氧化碳与氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液都能反应,B错误;
C.NaOH溶液可以与SO2反应不与乙烯反应,洗气后再干燥即得到纯净的乙烯,C正确;
D.饱和Na2CO3溶液可以吸收HCl同时也能吸收CO2,D错误;
故选C。
9.C
【详解】A.乙烷中的碳碳单键是非极性键,含有一个,故1ml乙烷中非极性键的物质的量为1ml,数目为1,A错误;
B.氨气会与水反应生成一水合氨,无法计算氨气分子的数目,B错误;
C.过氧化钠的,发生的反应为,转移的电子数为2,故0.2ml过氧化钠反应转移电子的物质的量为0.2ml,数目为,C正确;
D.乙烯和丙烯的最简式为CH2,7g由乙烯和丙烯组成的混合气体可看成7g CH2,物质的量为=0.5ml,含1.5ml原子,原子总数为1.5NA,D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.铝片在浓硝酸中钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,所以无法计算常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数,故A错误;
B.C2H4和C3H6的最简式相同,都为CH2,则14gC2H4和C3H6的混合气体中含有碳原子数为×1×NAml—1=NA,故B正确;
C.缺标准状况下,无法计算氢氧燃料电池正极消耗22.4 L氧气的物质的量和负极消耗氢气的分子数目,故C错误;
D.工业制硫酸中二氧化硫与氧气的催化氧化反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则0.1 mlSO2二氧化硫与足量的氧气反应,生成三氧化硫的分子总数小于0.1 ml×NAml—1=0.1NA,故D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.分馏装置中冷凝水应该“低进高出”,故A错误;
B.在坩埚中吧海带灼烧成灰,故B错误;
C.乙酸和乙醇互溶,不能用分液法分离乙酸和乙醇,故C错误;
D.乙烯和溴水反应生成1,2-二溴乙烷,用溴水除乙烷中的乙烯,故D正确;
选D。
12.D
【详解】A.③苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B.②与溴发生加成反应使溴水褪色,③苯将溴单质萃取,也能使溴水褪色,故B错误;
C.四种物质均为烃类,故不是将②③划为一类的依据,故C错误;
D.乙烯和苯均能发生加成反应,甲烷和异丁烷不能发生加成反应,故D正确。
答案选D。
13.D
【详解】 的链节主链上只有碳原子,属于加聚反应生成高聚物,链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中间画线断开,然后将四个半键闭合即可得该高聚物的单体为和。
答案选D。
14.D
【详解】A.两只试管中各加入5mL5%的双氧水溶液,其中一只试管中加入1mL饱和氯化铁溶液,另一只试管中不加,另一个试管中应该加入等量的蒸馏水,否则无法起到对照作用,A错误;
B.乙烯与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳,除去乙烯的同时混入了新的杂质气体,B错误;
C.检验氨气应该用湿润的红色石蕊试纸而不是蓝色石蕊试纸,C错误;
D.5mL0.1ml/L的KI溶液中滴入0.1ml/L的FeCl35-6滴,氯化铁不足,两者反应后加入CCl4振荡,上层清液滴加KSCN溶液,溶液变血红色,说明溶液中存在铁离子,即可证明铁离子与碘离子的反应存在限度,D正确;
故答案选D。
15.C
【分析】由比例模型可知四种常见有机物分别为甲烷、乙烯、苯、乙醇。
【详解】A.甲烷的化学性质稳定,不含不饱和键,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;
B.乙是乙烯,乙烯中含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,故B错误;
C.丙是苯,不存在单、双键,苯的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故C正确;
D.丁是乙醇,不是乙酸,在浓硫酸作用下可与乙酸发生酯化反应,故D错误;
故选:C。
16.(1)A
(2)B
(3)B
(4)3Si+2N2Si3N4
(5)
(6)B
(7) 化学 共价键
【详解】(1)后母戊鼎铸造于我国商代,历经千年,表面产生绿绣即产生铜绿,故该鼎使用的材料是铜合金,故答案为:A;
(2)A. 宇航服使用的聚酯纤维属于合成纤维,属于有机高分子材料,A不合题意;
B. “天宫”空间站用到的镁合金属于金属材料,B符合题意;
C. “天和”核心舱用到的氮化硼材料属于新型无机非金属材料,C不合题意;
D. 嫦娥五号月球采样机用到的碳化硅属于新型无机非金属材料,D不合题意;
故答案为:B;
(3)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅,单晶硅是一种良好的半导体材料,故答案为:B;
(4)氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高,化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅,配平可得该反应的化学方程式为:3Si+2N2Si3N4,故答案为:3Si+2N2Si3N4;
(5)乙烯在一定条件下可生成高分子材料聚乙烯,反应方程式为:nCH2=CH2,即该聚合物的结构简式是,故答案为:;
(6)石墨可用作电极材料,体现它具备良好的导电性,与其导热性、透光性和声音传导性无关,故答案为:B;
(7)由题干图示信息可知,在石墨与黑磷制备该复合材料的过程中,P-P和C-C键断裂,形成P-C键,由化学反应的本质可知,发生化学反应,复合材料单层中,P和C均为非金属元素,故P原子与C原子之间的作用力是共价键,故答案为:化学;共价键。
17.(1)CH3CH2CH2CH3或CH(CH3)3
(2)
(3)
(4)AC
(5)A
(6)D
【详解】(1)浓硫酸增重9g为水的质量,浓碱液增重17.6g为二氧化碳的质量,则n(H2O)= = 0.5ml,n(H)=1ml,则1ml烃中含有10ml H原子,17.6g二氧化碳的质量n(CO2)==0.4ml,n(C)=0.4ml,则1ml烃中含有4ml C原子,所以该烃的分子式为C4H10,可能的结构简式:CH3CH2CH2CH3 或CH(CH3)3;
(2)烃的相对分子质量为114,则有=8…18,分子式为C8H18,为烷烃;
(3)1 ml烃CxHy耗氧量为(x+)ml,由各烃分子式中C、H原子数目可知,相同物质的量各烃C4H10的耗氧量最大;
(4)A.乙烯与氢气加成生成乙烷,即CH2=CH2+H2CH3CH3,A正确;
B.乙烯与氯化氢发生加成生成一氯乙烷,即CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,但是无法通过加成反应获得CH3CHCl2,B错误;
C.乙烯与水加成生成乙醇,即CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,C正确;
答案选AC。
(5)(CH3)2C(C2H5)CH(CH3)2的最长碳链含有5个C为戊烷,编号从距离甲基最近的右边开始,在2号C含有1个甲基,在3号C含有2个甲基,其名称为:2,3,3-三甲基戊烷;故选A。
(6)空间填充模型表示的是原子的相对大小及连接形式,所以甲烷的空间填充模型,更接近分子的真实结构,D正确;故选D。
18.(1)Ar
(2)H2O
(3)6:1
(4) 黄 >
(5)
(6) 2.00 胶头滴管
【分析】由6种元素在周期表中的相对位置可知,A为Na元素、B为K元素、C为Mg元素、D为Al元素、E为C元素、F为O元素、R为Ar元素。
【详解】(1)这6种元素,其中化学性质最不活泼的是位于元素周期表第四周期0族的氩元素,故答案为:Ar;
(2)F元素氢化物是化学式为H2O的水分子,故答案为:H2O;
(3)由球棍模型可知,有机物为分子式为C2H4的乙烯,乙烯分子中碳元素和氢元素的质量比为12×2:4=6:1,故答案为:6:1;
(4)氢氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为 ;钠元素的焰色反应为黄色,则高温灼烧氢氧化钠时,火焰呈黄色;氢氧化钠是强碱,溶于水所得氢氧化钠溶液呈碱性,溶液pH大于7,故答案为: ;黄;>;
(5)氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
(6)①实验室没有480mL容量瓶,所以配制480mL1ml/L的碳酸钠溶液时,应选用500mL容量瓶,则配制溶液时,用电子天平称量氢氧化钠固体的质量为1ml/L×0.5L×40g/ml=2.00g,故答案为:2.00;
②由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,实验过程中需要用到的玻璃仪器为500mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒,则还缺少的仪器为胶头滴管,故答案为:胶头滴管。
19.(1)CH2=CH2;
(2) 光照 取代反应
(3)
(4)不能
(5) 3 CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3或CH2=C(CH3)2
【分析】A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平,A是乙烯;乙烯和水反应生成乙醇,B是乙醇;乙烯和氢气发生加成反应生成乙烷,C是乙烷;乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,D是氯乙烷;乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯,E是聚乙烯。
【详解】(1)A是乙烯,结构简式为CH2=CH2;
(2)C→D是乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢,条件I是光照,反应②的反应类型是取代反应;
(3)反应③是乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,化学方程式为 ;
(4)反应④为加聚反应,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯不含碳碳双键,不能使KMnO4酸性溶液褪色。
(5)F的相对分子质量是A的两倍,则F的分子式为C4H8,与A互为同系物的F有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,共3种。
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