1、第2课时烷烃基础巩固1下列物质中不属于烷烃的是()A.CH4B.C3H8C.C4H8D.C5H12答案C解析烷烃分子式一定符合CnH2n+2,C项不符合。2下列说法不正确的是()A.饱和烃就是烷烃B.随着分子中碳原子数的递增,烷烃的熔、沸点逐渐升高C.取代反应中不可能有单质生成D.任何烷烃分子都不可能为平面结构答案A解析烷烃是饱和烃,但饱和烃不一定是烷烃,如环烷烃也是饱和烃,A项错误。随着分子中碳原子数的递增,烷烃的相对分子质量逐渐增加,熔、沸点逐渐升高,B项正确。取代反应中的产物都是化合物,不会有单质生成,C项正确。烷烃分子中每个碳原子和与其相连的四个原子都构成四面体结构,故任何烷烃分子都不
2、可能为平面结构,D项正确。3根据下列数据判断丙烷的沸点可能是()物质甲烷乙烷丁烷戊烷沸点/-162-89-1+36A.约-40 B.低于-162 C.低于-89 D.高于+36 答案A解析烷烃的熔、沸点随分子中碳原子个数的增多而升高,故丙烷的沸点介于-89 和-1 之间,A项正确。4下列说法正确的是()A.烃分子中,碳原子间都以碳碳单键结合,其余的价键均与氢原子结合,这一系列化合物的分子通式为CnH2n+2B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,互称为同系物C.烷烃分子中,相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上D.CH3CH2CH2CH2CH3、CH4、CH3CH2CH3互为同系物答案D
3、解析烷烃定义中,除了要求碳原子间都以单键结合,其余价键均与氢原子结合外,还要求碳原子间形成链状,如果碳原子间相连成环,分子式便不再符合烷烃的通式,而形成一个新的系列环烷烃,A项错误;对于同系物,定义要求结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2原子团,这两个必要条件缺一不可,所以B项的说法不严密;烷烃分子中与每一个碳原子相连的四个原子构成四面体结构,不是直线或平面结构,通过碳碳单键结合成的碳链是锯齿状的,任何相邻的三个碳原子都一定不在同一直线上,C项错误;D项中的三种化合物结构相似,性质也相似,都属于烷烃,属于同系物,D项正确。5下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是()A.氯气B.溴水C
4、.氯水D.酸性高锰酸钾溶液答案A解析类比甲烷的化学性质,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,与溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。6某直链烷烃分子里有m个氢原子,则含有的碳原子数为()A.B.m-2C.-1D.-2答案C解析根据烷烃通式CnH2n+2,2n+2=m,n=-1。7下列各组物质中,互为同分异构体的是()A.与B.与CH3CH2CH2CH3C.CH4与CH3CH3D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)CH3答案B解析两种物质是否为同分异构体,一看分子式(相同),二看结构式(不同)。A、C中两种物质分别属于同系物,D中为同一种物质。8下图表示4个碳
5、原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。(1)由上图的有机化合物可以看出,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成和;不仅可以形成,还可以形成碳环。(2)上图中互为同分异构体的是:A与;B与;D与(填字母)。答案(1)双键三键碳链(2)CE、F、HG解析(1)据图看出,A、C中碳原子间全为单键,B、E、F分子中含有双键,D与G分子中含有三键,除H分子形成碳环,其余均为链状结构。(2)据同分异构体的概念不难推知A与C互为同分异构体,B与E、F、H互为同分异构体,D与G互为同分异构体。9有下列各组物质:AH与HB.甲烷和己烷C.红磷和白磷
6、D.丁烷和环丁烷E.和F.和其中:(1)属于同分异构体的是;(2)属于同系物的是;(3)属于同位素的是;(4)属于同素异形体的是;(5)属于同一种物质的是。答案(1)F(2)B(3)A(4)C(5)E解析H与H的质子数相同,中子数不同,是氢的两种同位素;甲烷和己烷互为同系物;红磷和白磷都是由磷元素组成的单质,它们是同素异形体;E中的两个结构简式相同,所以它们是同一种物质;F中两物质的分子式都为C6H14,但它们的结构不同,它们互为同分异构体。10写出下列物质的分子式或结构简式:(1)分子中含有14个氢原子的烷烃的分子式为,其中含有3个CH3的同分异构体的结构简式为。(2)相对分子质量为44的烷
7、烃的分子式为。(3)碳、氢原子个数比为25的烷烃分子式为,它的同分异构体的结构简式为。(4)含碳元素质量分数约为83.7%的烷烃分子式为。答案(1)C6H14、(2)C3H8(3)C4H10CH3CH2CH2CH3、(4)C6H14解析(1)由烷烃通式CnH2n+2知,2n+2=14,则n=6,即分子式为C6H14;分子中含有3个CH3,即有一个支链,则符合题意的同分异构体有、。(2)由烷烃通式知,14n+2=44,则n=3,即分子式为C3H8。(3)由烷烃通式知,n=4,即分子式为C4H10。(4)由烷烃通式知,100%83.7%,则n=6,即分子式为C6H14。能力提升1关于烷烃性质的叙述
8、中,错误的是()A.烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量更大的则为固态B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应,充分燃烧时生成二氧化碳和水D.烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色答案D解析烷烃的性质与甲烷的性质相似,不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应,依据甲烷的性质即可推得该题答案。2在1.01105 Pa下,测得下表中某些烷烃的沸点。据表分析,下列选项正确的是()物质名称沸点/正丁烷CH3(CH2)2CH3-0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0异戊烷CH3CH2CH(C
9、H3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况时,新戊烷是气体B.在1.01105 Pa、20 时,C5H12都是液体C.烷烃随分子中碳原子数的增加,沸点逐渐降低D.C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低答案D解析据表中信息知在1.01105 Pa下,新戊烷的沸点为9.5 ,所以在标准状况下不是气体,而在20 时新戊烷是气体,所以A、B项均错误;烷烃随分子中碳原子数的增加,沸点逐渐升高,C项错误;C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低,D项正确。3下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物的一组是()A.16、30、58、72B.16、28、40
10、、52C.16、32、48、54D.16、30、42、56答案A解析由于同系物在组成上相差一个或若干个CH2原子团,因此在相对分子质量上相差14的整数倍,只有A项符合。4标准状况下将35 mL某气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到140 mL二氧化碳气体,则该烃的分子式为()A.C5H12B.C4H10C.C3H6D.C3H8答案B解析相同状况下,气体体积之比等于其物质的量之比。则1 mol 该烷烃完全燃烧可得到4 mol CO2,所以该烷烃分子中碳原子数为4。5在常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是()A.CH4B.C3H8C.C4H10D
11、.C2H6答案C解析设此气态烃的分子式为CxHy,则其完全燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,则1 mol烃完全燃烧时耗氧量为(x+) mol,故C项耗氧量最多。625 时某气态烃与O2混合充入密闭容器中,点燃爆炸后又恢复至25 ,此时容器内压强为原来的,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式为()A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C4H10答案A解析最终容器内几乎成为真空,表明气态烃与O2恰好完全反应,容器内压强为原来的,表明生成CO2的体积为原混合气体的,利用化学方程式:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,由在相同条件下反应前后压强之比等于反应
12、前后气体物质的量之比得:,解得y=4(2x-1),讨论:当x=1时,y=4;x=2时,y=12,舍去;x=3时,y=20,舍去。7燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,生成3.58 L CO2(标准状况)和3.6 g H2O,则混合气体中()A.一定有甲烷B.一定有乙烷C.一定无甲烷D.一定有丙烷答案A解析生成n(CO2)=0.16 mol,生成n(H2O)=0.2 mol,因此两种气态烃的平均分子组成为C1.6H4,根据混合物的平均分子组成可知,分子中碳原子数小于1.6的烃只有甲烷,而另一种烃是分子中氢原子数为4,碳原子数大于或等于2的气态烃。8烷烃分子可看成由CH3、CH2、和组成。如果某
13、烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含个碳原子,其结构简式可能为或或。答案8解析若想4种基团都存在,则至少有一个CH2、一个和一个,三者相连后再连上CH3。其推断流程如下:若烷烃中存在4种基团,且碳原子数最少CH2、各一个、9写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍。(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子。(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L的水蒸气。(4)一个分子中含有22个共价键的烷烃D为。(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L 。(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为。
14、答案(1)C6H14(2)C99H200(3)C14H30(4)C7H16(5)C3H8(6)C4H10解析(1)M=2 gmol-143=86 gmol-1,所以14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n+2得2n+2=200,n=99,该烷烃的分子式为C99H200。(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知其分子中应含有30个氢原子,则其分子式为C14H30。(4)由CnH2n+2可知,1个分子中含有(2n+2)个CH键,(n-1)个CC键,所以(2n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16。(5)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为=0.5 mol。所以=5,n=3,即E为C3H8。(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3,分子式为C4H10。
