Question

有机物的转化和性质在生产和生活中有着非常重要的作用．
（1）利用CH₄燃烧原理，CH₄可用于制造燃料电池，电池的电解质溶液是KOH溶液．下列关于CH₄的燃料电池说法中正确的为

 

．（填字母）
A．正极反应：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
B．负极反应：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
C．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
D．放电时溶液中的OH^-离子向负极移动
（2）下列物质中，可以通过乙烯加成反应得到的是

 

（填序号）．
a．CH₃CH₃        b．CH₃CHCl₂      c．CH₃CH₂OH      d．CH₃CH₂Br
（3）标准状况下，1.68L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧，将产生的CO₂和H₂O蒸气及剩余的O₂全部通过如图1所示的装置，得到如下表所列的实验数据（假设生成的气体全部被吸收）．

	实验前	实验后
甲的质量/g	101.1	103.8
乙的质量/g	82.0	88.6

根据实验数据填空：
①若原气体是单一气态烃，通过计算推断它的分子式

 

．
②若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式（只要求写出可能的一组）

 

．
（4）某研究性小组为了探究石蜡油（17个碳以上的液态烷烃混合物）分解产物中有乙烯存在，设计了如图2的实验方案，下列关于实验的叙述不正确的是

 

A．生成的气体也可以通入溴的四氯化碳溶液中或酸性高锰酸钾溶液中
B．碎瓷片的主要作用是防止石蜡油暴沸，带来危险
C．盛溴水的试管溶液退色主要是因为乙烯被溴水氧化
D．若点燃生成的气体，需先验其纯度

Answer 1

考点：探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质,原电池和电解池的工作原理,乙烯的化学性质

专题：

分析：（1）甲烷碱性燃料电池工作时，正极发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，甲烷在负极发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，根据电极方程式以及题目要求分析解答；
（2）乙烯加成反应的特征是原子或原子团加在双键碳原子上，双键变为单键；
（3）浓硫酸增重的为水的质量、乙中碱石灰增重的为二氧化碳的质量；若为单一气体，该气体为烃，根据有机物的物质的量、C、H的物质的量计算出其分子式；根据计算结果及题干信息判断可能的混合物组成；
（4）根据乙烯的性质以及实验原理回答判断．

解答： 解：（1）A．正极发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，故A正确；
B．甲烷在负极发生氧化反应，电极反应式为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故B正确；
C．工作一段时间后，电解液中KOH被消耗，它的物质的量减小，故C错误；
D．放电时溶液中的OH^-离子向负极移动，故D正确．
故选ABD；
（2）乙烯和氢气加成生成乙烷，和水加成生成乙醇，和溴化氢发生加成生成溴乙烷，CH₃CHCl₂无法通过加成反应制得，故答案为：acd；
（3）①标准状况下1.68L气体的物质的量为：

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，
有机物燃烧生成水的物质的量为：

2.7g

18g/mol

=0.15mol，
有机物燃烧生成二氧化碳的质量为：

6.6g

44g/mol

=0.15mol，
该有机物中含有C、H原子数为：n（C）=

0.15mol

0.075mol

=2、n（H）=

0.15mol×2

0.075mol

=4，
若为单一气体，则该气体为乙烯，分子式为：C₂H₄，
故答案为：C₂H₄；
（3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中分子中含有C、H为：C₂H₄，其中只有一种是烃，
当另一种为氢气时，平均分子式为C₂H₄，则该烃为C₄H₆，该气体组成为：C₄H₆和H₂；
当另一种气体为CO时，平均分子式为C₂H₄，则该烃为C₃H₈，该气体组成为：C₃H₈和CO，
故答案为：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锰酸钾溶液中会褪色，故A正确；
B．碎瓷片的主要作用是防止石蜡油暴沸，带来危险，故B正确；
C．盛溴水的试管溶液退色主要是因为乙烯和溴水发生加成反应，故C错误；
D．若点燃生成的气体，需先验其纯度，防止发生事故，故D正确．
故选C．

点评：本题涉及燃料电池的工作原理、有机物有分子式的确定以及乙烯性质的考查等知识，属于综合知识的考查，难度不大．