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2013-2014学年高中化学人教版必修二同步辅导与检测课件:乙 烯


◆化学?必修2?(人教版)◆

有机化合物

第二节

来自石油和煤的两种基本化工原料 第1课时 乙 烯

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情 境 导 入

课 标 点 击

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知 识 导 学

典 例 精 析

课 时 训 练

第1课时 乙
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2009年8月,山东电视台“生活帮”栏目 报导了这样一件事情:市面上的很多葡萄看起 来又红又紫,但吃起来却酸涩无比。根据记者

的调查才知,葡萄种植者在未成熟的葡萄上喷 乙烯利,促进葡萄成熟,但这种催熟的葡萄没有正常成熟的 洒了
葡萄甘甜。乙烯利是一种水剂,在一定条件下能放出乙烯, 乙烯能促进果实成熟。 乙烯是从石油中提取的,它有哪些性质呢? 金品质?高追求 我们让你更放心!

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1.了解烯烃的概念。 2.了解乙烯的物理性质、工业制取原理及其在化工生 产中的作用。 3.掌握乙烯的分子结构,初步体会其结构特点对性质 的影响。 4.掌握乙烯的化学性质,认识加成反应的特点。

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烯烃
1.概念

分子中含有碳碳双键 ________的一类链烃,属于不饱和烃。
2.分子通式

CnH2n(n≥2)。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 乙烯 1.乙烯的来源 从______ 石油 中获得乙烯,已成为目前工业上生产乙烯的主 要途径,乙烯是石油的裂解产物。 2.乙烯的制取 (1)实验原理。

石蜡油 混合物)。

乙烯等(石蜡油是含17个C以上的液态烷烃

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (2)实验步骤。 实验操作 实验现象 酸性KMnO4溶 液的紫色逐渐 褪去 ____ 实验结论

石蜡油在炽热 碎瓷片的作用 下,分解产生 了可以使酸性 溴的四氯化碳 KMnO4溶液和 溶液逐渐褪色 ____ 溴的四氯化碳 溶液褪色 ____的气 态产物,该产 气体产物可燃, 物中含有与烷 火焰____并伴 明亮 烃不同的烃, 有____黑烟 且产物可燃 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合 物。

(3)分子结构。
分子模型

球棍 模型

比例 模型

分子式

电子式

结构式

结构简式

C2H4 _____

________

________ ________

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 3.乙烯的化学性质 (1)氧化反应。
点燃 2CO +2H O CH2===CH2+3O2――→ 2 2

明亮

黑烟 褪色

(2)加成反应。 ①概念:有机物分子中的______( 双键 或______) 三键 两端的碳原 子与其他原子或原子团________ 直接结合生成新的化合物的反应。 ②乙烯的加成反应。 金品质?高追求 我们让你更放心!

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有关反应的化学方程式为:
CH2 CH2+H2 △ CH3CH3 a:___________________________________________ 。 CH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br b:___________________________________________ 。
催化剂

CH2 CH2+HCl △ CH3CH2Cl c:___________________________________________ 。
CH2 CH2+H2O △ CH3CH2OH d:___________________________________________ 。 金品质?高追求 我们让你更放心!
催化剂

催化剂

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 4.乙烯的用途 乙烯 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展 (1)______ 水平。 (2)在农业生产中用作植物生长调节剂 ______________。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 应用思考:1.乙烯燃烧时为什么火焰明亮并伴有黑烟? 提示:乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟的原因是乙烯的 含碳量高。乙烯燃烧不充分时,一部分碳呈游离态,所以冒

黑烟,又因该部分碳被烧成炙热状态,所以乙烯的火焰很明
亮。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 2.检验甲烷和乙烯气体可以采用什么方法?除去甲烷气 体中的乙烯可以采用什么方法? 提示:检验甲烷和乙烯可以选择溴水或酸性KMnO4溶液,

出现褪色现象的为乙烯;但是除去甲烷中的乙烯只能用溴水,
因为酸性KMnO4溶液可以将乙烯氧化成CO2气体而引入新的杂 质。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 综合拓展 一、乙烯与酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳 溶液反应的比较 名称 比较 反应类型 反应产物 CO2、H2O 现象 溶液褪色,不分层 溶液褪色,生成物 不溶于水,分层

酸性KMnO4 氧化反应 溶液 溴水 加成反应

溴的四氯化 碳溶液

加成反应
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溶液褪色,生成物 溶于CCl4,不分层
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特别关注:(1)利用乙烯(或烯烃)能使溴水褪色而甲烷(或
烷烃)不能使溴水褪色,既可以区别乙烯(或烯烃)和甲烷(或烷 烃),也可以除去甲烷(或烷烃)中混有的乙烯(或烯烃)气体以 提纯甲烷(或烷烃)。 (2)为制得纯净的氯乙烷,应用乙烯与HCl的加成反应而 不宜用乙烷与Cl2的取代反应。因为乙烯与HCl的加成产物只 有一种,而乙烷与Cl2的取代产物是多种氯代烷的混合物。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 二、乙烷、乙烯的结构和性质比较
物质
比较 分子式 含碳量 结构式

乙烷
24 ×100%=80% 30

乙烯
24 ×100%=85.7% 28

C2H6

C2H4

电子式 C—C(单键)碳原子的化合价 结构特点 达到“饱和” (双键)碳原子的化 合价未达到“饱和”

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (续上表)
物质 比较 键长/nm 键角 键能 E/(kJ·mol-1) 分子内各原子 的相对位置 乙烷 0.154 109°28′ 乙烯 0.138 120°

348
两个碳原子和六个氢 原子不在同一个平面上

615
两个碳原子和四个氢 原子在同一个平面上

化学活泼性
取代反应 加成反应

稳定
卤代 ——

活泼
—— 溴的四氯化碳 溶液褪色等

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (续上表) 物质 比较 乙烷 乙烯

氧 与酸性KMnO4 酸性KMnO4溶液不 酸性KMnO 溶液褪色 4 褪色 化 溶液反应 反 火焰较明亮,伴有黑 燃烧现象 火焰不明亮 应 烟 鉴别 溴水不褪色或酸性 溴水褪色或酸性 KMnO4溶液不褪色 KMnO4溶液褪色

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 三、取代反应与加成反应的比较

名称
比较 概念 反应前后 分子数目

取代反应

加成反应

有机物分子里的某些 有机物分子中不饱和碳原子 原子或原子团被其他 与其他原子或原子团直接结 原子或原子团所替代 合生成新的化合物的反应 的反应

一般相等

减小
有时只有一种加成方式,有 时有多种加成方式

反应特点 可发生分步取代反应

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 尝试应用 1.下列物质的分子中,所有的原子都在同一平面上的是 ( ) A.氨气 B.乙烷 C.甲烷 D.乙烯

解析:NH3的结构为三角锥型,N原子位于锥顶;C2H6是 由两个四面体组成的不规则结构;CH4是正四面体结构;C2H4 是平面结构。 答案:D 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 2.(双选题)下列各反应中属于加成反应的是( )

解析:掌握加成反应的特点是解答本题的关键。C项是 乙炔与H2的加成反应,根据加成反应的定义知C项也符合题 意。 答案:AC 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 3.下列关于乙烯的叙述中,不正确的是( D ) A.乙烯的化学性质比乙烷活泼 B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时冒出黑烟 C.乙烯可作香蕉果实的催熟剂 D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应 和取代反应

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一、乙烯的结构
由乙烯推测丙烯(CH3CH===CH2)的结构或性质正 确的是( )

A.分子中3个碳原子在同一条直线上
B.分子中所有原子都在同一平面上

C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.与HCl加成只生成一种产物 金品质?高追求 我们让你更放心!

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代替,所以3个碳原子以及连在双键碳上的氢原子是在同一 平面上,显然3个碳原子不在同一条直线上。由于甲基中4个 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 原子不在同一平面上,所以CH2===CH—CH3分子中不可能 所有原子都在同一平面上;既然丙烯中有不饱和键 ,

就和乙烯的性质相似,能使溴的四氯化碳溶液褪色。丙烯与 HCl加成可得 。

答案:C

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 名师点睛:乙烷、乙烯的比较: (1)结构的区别,乙烷分子中含C—C键,碳原子的化合 价达到“饱和”,乙烯分子中含C===C键,碳原子的化合价 未达到“饱和”。

(2)与酸性KMnO4溶液反应,乙烷不能使酸性KMnO4溶
液褪色,乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色。

(3)只要有机物分子中有碳碳双键,化学性质就与乙烯的
相似,能发生氧化反应和加成反应。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 变式应用 1.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 成消耗1 mol溴单质 )

D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 解析:乙烯分子里碳氢原子个数比是由有机物的结构决 定的,烯烃和环烷烃分子中碳氢原子个数比均为1∶2;乙烯 的燃烧产物不能证明双键的个数;乙烯的加成反应与双键有

直接关系,1 mol双键消耗1 mol溴单质;不饱和键均能使酸
性KMnO4溶液褪色。 答案:C

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二、乙烯的化学性质
足球比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医

随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点12.27 ℃),进
行局部冷冻麻醉应急处理。 (1)制取氯乙烷(CH3—CH2Cl)的最好方法是( A.乙烷与氯气发生取代反应 B.乙烯与氯气发生加成反应 C.乙烷与氯化氢混合 D.乙烯与氯化氢发生加成反应 金品质?高追求 我们让你更放心! )

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (2)写出所选反应的化学方程式 ___________________________________________________,

该反应的反应类型为________反应。
(3)决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的理由是

___________________________________________________。
解析:(1)A中乙烷可以与氯气发生取代反应,但是反应

可以得到CH3—CH2Cl、CH2Cl—CH2Cl、CH3—
CHCl2…CCl3—CCl3等一系列取代产物,不能得到纯净的氯乙 烷。B中乙烯与氯气加成得到二氯乙烷CH2Cl—CH2Cl,不能 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 得到氯乙烷。C中乙烷与氯化氢不能反应。只有D中乙烯和氯

化氢加成可以得到纯净的氯乙烷。
答案:(1)D (2)CH2===CH2+HCl―→CH3—CH2Cl (3)其沸点低,极易挥发而吸收大量的热 名师点睛:乙烯分子中含有碳碳双键,化学性质活泼, 双键中有一个键容易断裂,从而在两个碳原子上各连接一个 原子或原子团而发生加成反应;双键也容易被强氧化剂如酸 性KMnO4溶液氧化。 金品质?高追求 我们让你更放心! 加成

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 变式应用 2.下列说法中,错误的是( )

A.无论乙烯与Br2的加成,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.用溴的四氯化碳溶液或酸性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产生的水的质量

相同
D.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 解析:

答案:C

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◆化学?必修2?(人教版)◆

水平测试 1.下列关于乙烯结构与性质的叙述中,错误的是( B ) A.乙烯分子中6个原子在同一平面内 B.乙烯与酸性KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色 C.乙烯分子没有同分异构体 D.乙烯分子的一氯代物只有一种结构

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 2.下列不属于乙烯用途的是( )

A.制造塑料
C.做灭火剂

B.制有机溶剂
D.做果实催熟剂

解析:乙烯易燃烧,不能做灭火剂。 答案:C

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◆化学?必修2?(人教版)◆

3.甲烷是最简单的烷烃,乙烯是最简单的烯烃,下列物
质中,不能用来鉴别二者的是( A ) A.水 C.溴的四氯化碳溶液 B.溴水 D.酸性高锰酸钾溶液

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 4.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( A )

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 5.(双选题)在120 ℃ 101 kPa时,下列物质与足量的氧 气混合,充分燃烧后恢复到原来的条件,反应前后气体体积

不变化的是(
A.乙烯

)
B.丙烯 C.甲烷 D.乙烷

解析:推断本题的正确选项,可利用差量法(体积)。根 据烃燃烧的化学方程式:

y y 点燃 CxHy+(x+ )O2― ― →xCO2+ H2O(g) ΔV 4 2 y y y 1 L (x+ )L xL L (1- )L 4 2 4
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◆化学?必修2?(人教版)◆ 由此可知燃烧后气体体积的变化量只与烃分子中的H原 子数有关,与C原子数无关。当温度大于100 ℃时,H2O为气 态,ΔV=1- y。本题要求是反应前后气体体积不变,即ΔV =0,所以1- =y 0,则y=4。这表明在烃分子中的H原子数
4 4

为4的均符合题意。如CH4、C2H4等。

答案:AC

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 6.石蜡油(主要是含17个以上碳原子的液态烷烃混合物) 分解实验按照下图进行:

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (1)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是________。 ①只有甲烷 ②只有乙烯 ③烷烃跟烯烃的混合物

(2)将石蜡油分解所得生成物通入溴水中,现象是
______________________;通入酸性高锰酸钾溶液中,现象

是______________________。
(3)碎瓷片的作用是________。 ①防止暴沸 ②有催化功能 ③积蓄热量 ④作反应物

(4)写出含有18个碳原子的烷烃分解为乙烷与最多乙烯的 化学方程式:__________________________________。 金品质?高追求 我们让你更放心!

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 解析:石蜡油在加热和催化剂的作用下,分解产物为烯 烃和烷烃,烯烃中含有碳碳双键,既可以发生加成反应,也 可以被强氧化剂氧化。 答案:(1)③ (2)溴水褪色 (3)②③ (4)C18H38
催化剂


酸性高锰酸钾溶液褪色

C2H6+8C2H4

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 能力提升

7.使1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后使该加
成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应,则两个 过程中消耗氯气的总物质的量最多是( A.3 mol B.4 mol C.5 mol ) D.6 mol

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 解析:1 mol乙烯能与1 mol Cl2发生加成反应,而1 mol

加成产物中含4 mol氢原子,被氯原子完全取代,消耗4 mol
Cl2,所以共消耗Cl2 5 mol,故选C项。 答案:C

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 8.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中 混有的少量乙烯的操作方法是( )

A.将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 B.将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶 C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶 D.将混合气体跟氯化氢混合

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 解析:鉴别乙烷和乙烯,可以选A操作或B操作,能使 酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的气体是乙烯。除去乙烷中的

乙烯,只能选B操作,因为乙烷可被酸性高锰酸钾溶液氧化
为二氧化碳和水,二氧化碳会混入乙烷中,所以不能选A操 作。 答案:B

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 9.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸 反应生成少量的二氧化硫。有人设计实验如下图所示以确认

上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题:

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (1)在图中①②③④装置中可盛放的试剂是:① __________________________________________________;

②________;③________;④________。
A.品红溶液 C.浓硫酸 B.NaOH溶液 D.酸性高锰酸钾溶液

(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是 __________________________________________________。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ (3)使用装置②的目的是

__________________________________________________。
(4)使用装置③的目的是

__________________________________________________。
(5)确认含有乙烯的现象是 __________________________________________________。

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 解析:乙烯和二氧化硫都能使溴水或酸性高锰酸钾溶液 褪色: CH2===CH2+Br2 CH2Br—CH2Br;5SO2+

2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4;SO2+Br2+
2H2O===H2SO4+2HBr。乙烯不与NaOH溶液反应,但二氧化 硫能与碱反应(SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,若SO2过量则 生成NaHSO3),二氧化硫是否存在可用品红溶液检验。乙烯 的检验应放在排除SO2的干扰后进行。先通过品红溶液褪色检

验SO2的存在,再通过NaOH溶液除去SO2,再通过品红溶液
不褪色确认SO2已除干净,最后用酸性高锰酸钾溶液褪色检验 乙烯。 金品质?高追求 我们让你更放心!

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答案:(1)①A ②B ③A
(2)装置①中品红溶液褪色

④D

(3)除去SO2,以免干扰乙烯的检验
(4)检验SO2是否除净 (5)装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性高锰酸 钾溶液褪色

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◆化学?必修2?(人教版)◆ 10.乙烯和乙烷的混合气体共a mol,与b mol的氧气共 存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷全部消耗

完,得到CO和CO2的混合气体和45 g水。试求:
(1)CO和CO2混合气体的物质的量为________,生成的水

的物质的量为________。
(2)当a=1时,乙烯和乙烷的物质的量之比:n(乙

烯):n(乙烷)=________。

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(3)当a=1,且反应后CO和CO2混合气体的物质的量为反
应前氧气的2/3时,则b=________;得到的CO和CO2的物质 的量之比:n(CO):n(CO2)=________。 (4)a的取值范围是________;b的取值范围是________。

解 析 : 根 据 C2H6 + 3.5O2―→2CO2 + 3H2O , C2H4 + 3O2―→2CO2+2H2O,由碳原子守恒知 CO 和 CO2 混合气体 45 g 的物质的量为 2a mol, 生成的水的物质的量为 - =2.5 18 g· mol 1 mol。
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当 a=1 时,设乙烯为 x,则乙烷为 1-x,则由 H 原子守 恒,得 4x+6(1-x)=2.5×2。可推 n(乙烯):n(乙烷)=1:1。 当 a=1 时,n(CO、CO2)=2 mol,所以 b=2÷ 2/3,即 b n?CO? 1 =3。再由 O 原子守恒知 = 。由反应物、生成物可知 n?CO2? 3 5 仅 H2O 中有氢元素,可假设只有乙烯时,推算 a= ,假设只 4 5 5 5 35 15 有乙烷时,a= ,所以得 <a< 。同理得 <b< 。 6 6 4 12 4 答案:(1)2a mol 2.5 mol (2)1:1 (3)3 1:3 5 5 35 15 (4) <a< <b< 6 4 12 4
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