Question

有機物的轉化和性質在生產和生活中有著非常重要的作用．
（1）利用CH₄燃燒原理，CH₄可用于制造燃料電池，電池的電解質溶液是KOH溶液．下列關于CH₄的燃料電池說法中正確的為

 

．（填字母）
A．正極反應：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
B．負極反應：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
C．工作一段時間后，電解液中KOH的物質的量不變
D．放電時溶液中的OH^-離子向負極移動
（2）下列物質中，可以通過乙烯加成反應得到的是

 

（填序號）．
a．CH₃CH₃        b．CH₃CHCl₂      c．CH₃CH₂OH      d．CH₃CH₂Br
（3）標準狀況下，1.68L無色可燃性氣體在足量氧氣中完全燃燒，將產生的CO₂和H₂O蒸氣及剩余的O₂全部通過如圖1所示的裝置，得到如下表所列的實驗數據（假設生成的氣體全部被吸收）．

	實驗前	實驗后
甲的質量/g	101.1	103.8
乙的質量/g	82.0	88.6

根據實驗數據填空：
①若原氣體是單一氣態(tài)烴，通過計算推斷它的分子式

 

．
②若原氣體是兩種等物質的量的氣體的混合物，其中只有一種是烴，請寫出它們的分子式（只要求寫出可能的一組）

 

．
（4）某研究性小組為了探究石蠟油（17個碳以上的液態(tài)烷烴混合物）分解產物中有乙烯存在，設計了如圖2的實驗方案，下列關于實驗的敘述不正確的是

 

A．生成的氣體也可以通入溴的四氯化碳溶液中或酸性高錳酸鉀溶液中
B．碎瓷片的主要作用是防止石蠟油暴沸，帶來危險
C．盛溴水的試管溶液退色主要是因為乙烯被溴水氧化
D．若點燃生成的氣體，需先驗其純度

Answer 1

考點：探究石蠟油分解制乙烯及乙烯的化學性質,原電池和電解池的工作原理,乙烯的化學性質

專題：

分析：（1）甲烷堿性燃料電池工作時，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，甲烷在負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，根據電極方程式以及題目要求分析解答；
（2）乙烯加成反應的特征是原子或原子團加在雙鍵碳原子上，雙鍵變?yōu)閱捂I；
（3）濃硫酸增重的為水的質量、乙中堿石灰增重的為二氧化碳的質量；若為單一氣體，該氣體為烴，根據有機物的物質的量、C、H的物質的量計算出其分子式；根據計算結果及題干信息判斷可能的混合物組成；
（4）根據乙烯的性質以及實驗原理回答判斷．

解答： 解：（1）A．正極發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，故A正確；
B．甲烷在負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故B正確；
C．工作一段時間后，電解液中KOH被消耗，它的物質的量減小，故C錯誤；
D．放電時溶液中的OH^-離子向負極移動，故D正確．
故選ABD；
（2）乙烯和氫氣加成生成乙烷，和水加成生成乙醇，和溴化氫發(fā)生加成生成溴乙烷，CH₃CHCl₂無法通過加成反應制得，故答案為：acd；
（3）①標準狀況下1.68L氣體的物質的量為：

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，
有機物燃燒生成水的物質的量為：

2.7g

18g/mol

=0.15mol，
有機物燃燒生成二氧化碳的質量為：

6.6g

44g/mol

=0.15mol，
該有機物中含有C、H原子數為：n（C）=

0.15mol

0.075mol

=2、n（H）=

0.15mol×2

0.075mol

=4，
若為單一氣體，則該氣體為乙烯，分子式為：C₂H₄，
故答案為：C₂H₄；
（3）若原氣體是兩種等物質的量的氣體的混合物，其中分子中含有C、H為：C₂H₄，其中只有一種是烴，
當另一種為氫氣時，平均分子式為C₂H₄，則該烴為C₄H₆，該氣體組成為：C₄H₆和H₂；
當另一種氣體為CO時，平均分子式為C₂H₄，則該烴為C₃H₈，該氣體組成為：C₃H₈和CO，
故答案為：C₄H₆和H₂（或C₃H₈和CO或C₃H₆和CH₂O）．
（4）A．生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液中或酸性高錳酸鉀溶液中會褪色，故A正確；
B．碎瓷片的主要作用是防止石蠟油暴沸，帶來危險，故B正確；
C．盛溴水的試管溶液退色主要是因為乙烯和溴水發(fā)生加成反應，故C錯誤；
D．若點燃生成的氣體，需先驗其純度，防止發(fā)生事故，故D正確．
故選C．

點評：本題涉及燃料電池的工作原理、有機物有分子式的確定以及乙烯性質的考查等知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．