1、课时作业15烷烃时间：45分钟一、选择题1下列说法正确的是(D)A所有的烷烃，彼此都是同系物B两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，二者一定是同分异构体C相对分子质量相同的几种化合物，一定是同分异构体D组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体解析：A项中，正戊烷，异戊烷与新戊烷属于同分异构体，不是同系物。B项中，若两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的化合物分子式可能相同也可能不同，如CH2CH2与CH2CHCH3分子式不同，不是同分异构体。C项中，相对分子质量相同的物质分子式可能不同，不一定是同分
2、异构体，如HCOOH与CH3CH2OH。2C5H12有3种不同结构：甲CH3(CH2)3CH3、乙CH3CH(CH3)CH2CH3和丙C(CH3)4，下列有关叙述正确的是(C)A甲、乙、丙互为同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应BC5H12表示一种纯净物C甲、乙、丙中，丙的沸点最低D甲、乙、丙既互为同系物，也互为同分异构体解析：甲、乙、丙互为同分异构体，A、D项错误；C5H12可表示正戊烷、异戊烷和新戊烷，若由不同同分异构体组成，则为混合物，B项错误；分子式相同，支链越多，熔、沸点越低，C项正确。3下列说法中正确的是(C)AC4H10有3种同分异构体B相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互
3、为同分异构体C同分异构体之间的转化是化学变化解析：4丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(C4H9)，丁基的结构共有(C)A2种 B3种C4种 D5种解析：丁烷(C4H10)有两种结构：CH3CH2CH2CH3和，它们分子中各有两种氢原子，因此失去1个氢原子后得到丁基(C4H9)的结构共有4种。5下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，下列说法正确的是(B)CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH3A其中沸点最高的是B其中一氯代物有三种的是C中的化学键均为极性键D和互为同系物解析：烷烃分子中含有的碳原子数目越多，沸点越高，中，为正己烷，含有的碳原
4、子数目最多，所以沸点最高，故A错误；为新戊烷，分子中只有一种等效氢原子，一氯代物只有一种，分子中含有两种等效氢原子，其一氯代物有两种，和的分子中都含有三种等效氢原子，两者的一氯代物有三种，故B正确；CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷，其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，故C错误；和的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，故D错误。6下列有机物中互为同分异构体的是(A)A和 B和C和 D和解析：的分子式是C3H6，的分子式是C3H6，的分子式是C3H8，的分子式是C3H4，的分子式是C4H8，的分子式是C4H10。只有和的分子式相同，结构不同，互为同分异构体。7下列分子式只能表示一种物
5、质的是(A)AC2H6 BC4H10CC4H8Cl2 DC解析：B、C均有同分异构体，D中碳有多种单质。8分子式为C5H11Cl且含有两个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)(C)A6种 B5种C4种 D3种解析：分子式为C5H11Cl的同分异构体主链有5个碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3；主链有4个碳原子的：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl、CH3CH(CH3)CHClCH3、CH3CCl(CH3)CH2CH3、CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主链有3个碳原子的：CH3C(CH3)2CH2Cl；共有8
6、种情况，但含有2个甲基的有机物有4种。9某有机化合物6.2 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和5.4 g H2O。下列说法正确的是(D)A该化合物仅含碳、氢两种元素B该化合物中碳、氢原子个数比为14C无法确定该化合物是否含有氧元素D该化合物一定含有氧元素解析：8.8 g CO2中含C元素的物质的量为0.2 mol，碳元素的质量为2.4 g,5.4 g水中含有氢元素的物质的量为0.6 mol，氢元素的质量为0.6 g。m(C)m(H)2.4 g0.6 g3.0 g6.2 g，该化合物中不仅含C、H两种元素，还一定含有O元素，其中所含C、H两种元素原子的物质的量之比为：n(C)n(H)
7、0.2 mol0.6 mol13。10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)A一定有甲烷B一定有乙烷C一定无甲烷 D一定有丙烷解析：生成n(CO2)0.16 mol，生成n(H2O)0.2 mol，因此两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据混合物的平均组成可知，碳原子组成小于1.6的烃只有甲烷，而另一种烃是氢原子数必为4，碳原子数大于或等于2的气态烃。因此只有选项A正确。11主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有(A)A2种 B3种C4种 D5种解析：符合题意的烷烃有：121 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需
8、要消耗氧气246.4 L(标准状况)，它在光照的条件下与氯气反应，能生成4种不同的一氯取代物，该烷烃的结构简式是(A)解析：设烷烃为CnH2n2。根据烷烃燃烧的方程式可得(n) mol，n7，A、D符合，A的一氯取代物有4种，D的一氯取代物有3种。二、非选择题13如图表示4个碳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的。(1)图中属于烷烃的是A，C(填字母)。(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成碳碳双键和碳碳三键；不仅可以形成碳链，还可以形成碳环。(3)上图中互为同分异构体的是A与C；B与E、F、H；D与
9、G(填字母)。(4)1 L A的同系物的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下4 L的水蒸气，该烷烃的分子式是C3H8。解析：根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知A为CH3CH2CH2CH3，B为CH3CH=CHCH3，14有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6 5种烃，则：(1)等物质的量的上述五种烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2最多的是C3H6。(2)等质量的上述5种烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2最多的是CH4。(3)等质量的上述5种烃完全燃烧时生成CO2最多的是C3H4，生成H2O最多的是CH4。(4)在120 、1.01105 Pa的条件下，与足量O2混合点燃，完全
10、燃烧后气体体积没有变化的是CH4、C2H4、C3H4(5种烃常温常压下均为气体)。解析：(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时耗氧量的多少由(x)的大小决定，(x)越大耗氧量越多，由此可知在5种烃中C3H6耗氧量最多。(2)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时耗氧量的多少由的大小决定，的值越大(即含氢量越大)，耗氧量越多，5种烃中CH4的含氢量最大，故等质量的5种烃中CH4耗氧量最多。(3)等质量时生成CO2最多的烃是含碳量最高的C3H4；生成H2O最多的是含氢量最高的CH4。(4)根据烃的燃烧通式：CxHy(x)O2xCO2H2O，因为120 时，水为气态，即1xx，则y4，故燃烧前后气体体
11、积没有变化的是：CH4、C2H4、C3H4。15已知某烷烃的相对分子质量为72，则(1)该烷烃的分子式为C5H12。解析：(1)烷烃分子通式为CnH2n2，则其相对分子质量为(12n2n2)72，n5，烷烃分子式为C5H12。16.已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。实验前实验后(干燥剂U形管)的质量101.1 g102.9 g(石灰水广口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数据求：(1
12、)实验完毕后，生成物中水的质量为1.8 g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为5 g。(2)生成的水中氢元素的质量为0.2 g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为0.6 g。(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为31。解析：(1)生成水的质量为102.9 g101.1 g1.8 g，生成正盐即CaCO3的质量为100 gmol15 g。(2)生成的水中氢元素的质量为2 gmol10.2 g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为12 gmol10.6 g。(4)碳、氢元素质量比为0.60.231。17正己烷常态下为微有异臭的液体，相对分子质量为86.17，沸点为68.74 ，几乎不溶于水，溶
13、于醚和醇。正己烷属低毒类，且具有高挥发性、高脂溶性，并有蓄积作用，对中枢神经系统具有抑制作用，对皮肤黏膜具有刺激作用。根据上述材料，回答下列问题：(1)正己烷的分子式为C6H14，正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3。a mol正己烷含有14a mol碳氢键，5a mol碳碳键。(2)写出碳原子数小于6且一氯代物只有一种的正己烷的同系物的结构简式：CH4、CH3CH3、C(CH3)4。(3)下列为几种烃的结构简式：其中，属于正己烷的同分异构体的有A，属于正己烷的同系物的有BC，与正己烷为同一种物质的是D(填字母)。(4)正己烷的一氯代物有3种。异丁烷的键线式为，某烃M的键线式
14、为，M的分子式为C6H12。M分子中每个碳原子形成4个共价键，M的一氯代物有1种。(5)金刚烷是重要的化工原料，可以通过下列反应制备：Q和金刚烷互为同分异构体(填“同系物”或“同分异构体”)。金刚烷的分子式为C10H16，用Q制备金刚烷的反应中原子利用率为100%。1个Q分子含有6个“CH2”、4个“CH”。解析：(2)一氯代物只有1种，说明该烷烃分子高度对称，符合条件的有3种：甲烷、乙烷和新戊烷。(3)正己烷的同系物是含碳原子数不为6的烷烃，有B和C；正己烷的同分异构体与正己烷的分子式相同，即含6个碳原子的烷烃，A符合条件；单键可以旋转，D就是正己烷。(4)正己烷有3种不同的氢原子，故它的一氯代物有3种；M分子高度对称，只有一种氢原子，M的一氯代物只有1种。M是饱和烃，与己烷相比，它少两个氢原子，叫环己烷，分子式为C6H12。(5)从转化关系看，Q直接转化成金刚烷，无其他产物，它们互为同分异构体。Q的分子式与金刚烷的分子式相同，Q分子中含有6个“CH2”、4个“CH”，它的分子式为C10H16，此反应的原子利用率为100%。Q和金刚烷分子都含有6个“CH2”、4个“CH”。
