4.乙烯的用途
(1)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。 (2)在农业生产中用作植物生长调节剂、果实催熟剂。
[探究思考]
如何区分甲烷和乙烯?甲烷中有乙烯如何除去?
提示 乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,由此可区别甲烷(烷烃)和乙烯(烯烃)。另外根据乙烯分子中含碳量大,燃烧火焰明亮,并伴有浓黑烟,而甲烷燃烧产生淡蓝色火焰也可以区别。乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2,因此CH4中混有乙烯时,不能用酸性高锰酸钾溶液除去(引入新的杂质),应用溴水洗气除去。
[核心突破] 1.乙烯的结构
(1)不能将乙烯的结构简式写为CH2CH2,碳碳双键不能省略。 (2)乙烯分子中碳原子间的碳碳双键中,有一个键易断裂。决定了乙烯的化学性质比乙烷活泼。
(3)由乙烯的球棍模型可以看出乙烯分子为平面结构,两个碳原子和四个氢原子处于同一平面上,它们彼此之间的键角是120°。
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2.乙烯的性质
(1)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与使酸性KMnO4溶液褪色的原理不同,前者是加成反应,后者是氧化反应。
(2)乙烯是可燃烧气体,点燃前需要检验气体的纯度。 点燃(3)乙烯完全燃烧的化学方程式为C2H4+3O2――→2CO2+2H2O。当温度高于100 ℃时,H2O呈气态,则乙烯燃烧前后混合气体的体积保持不变,且CO2与水蒸气的体积比为1∶1。
(4)当乙烯与Br2反应时,一般用溴水或溴的四氯化碳溶液,且生成的1,2-二溴乙烷是无色液体。
(5)通常条件下,烯烃不和水反应(可用排水法收集乙烯),但在一定条件下烯烃可以和水反应生成醇(工业上乙烯水化法制乙醇的原理)。
[典题例证]
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既可以用来鉴别乙烷与乙
烯,又可以用来除去乙烷中的乙烯以得到纯净乙烷的方法是
A.通过足量的NaOH溶液 B.通过足量的溴水
C.在Ni催化、加热条件下通入H2 D.通过足量的酸性KMnO4溶液
【解析】 乙烷是饱和烃,不与溴水及酸性KMnO4溶液反应,不能使它们褪色。乙烯通过溴水与Br2发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷(CH2Br—CH2Br),留在溴水中,B项中的方法可行。而乙烯通过酸性KMnO4溶液,会被氧化成CO2逸出,这样乙烷中的乙烯虽被除去,却混入了CO2,D项中的方法不可行。C项中的方法也不可行,因为通入H2的量不好控制,H2的量少不能将乙烯全部除去,H2的量多就会使乙烷中混有H2,而且该反应条件要求高。由于乙烷、乙烯均不能与NaOH溶液反应,故A项中的方法不可行。
【答案】 B [变式探究]
(1)等物质的量的乙烯和乙烷完全燃烧时,二者耗氧量之比为多少?
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(2)制备氯乙烷有两种方法:①CH2—CH2+HCl―→CH3CH2Cl;②光照CH3CH3+Cl2――→CH3CH2Cl+HCl。试分析哪种方法更合理?
点燃答案 (1)据燃烧反应方程式:C2H4+3O2――→2CO2+2H2O,2C2H6
点燃+7O2――→4CO2+6H2O,可知等物质的量的C2H4与C2H6完全燃烧,耗氧量之比为6∶7。
(2)第①种更合理。利用乙烯与氯化氢发生加成反应制取纯净的氯乙烷,而不能用乙烷和氯气的取代反应制取,前者的产物只有一种,但后者的产物是多种氯代乙烷的混合物。
1.下列说法错误的是
A.无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同 D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
解析 乙烯发生加成反应和氧化反应的过程中碳碳双键都断裂,A正确;乙烯能与Br2和酸性KMnO4溶液反应,但乙烷不能,故能用溴
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