1、课时作业17烷烃时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1下列有关烷烃的叙述中不正确的是(A)A烷烃中除甲烷、乙烷外，其他烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色B所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应C烷烃的分子通式为CnH2n2(n为正整数)，符合该通式的烃一定是烷烃D随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高解析：根据甲烷的性质类推烷烃的性质，同时要注意性质的递变性。烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应，烷烃均不能使酸性KMnO4溶液褪色，这是烷烃的主要特性；随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；因分子通式CnH2n2(n为正整数)中碳原子的化合价已达饱和
2、，故符合分子通式CnH2n2(n为正整数)的有机物只能是烷烃。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下列说法中不正确的是(A)A相对分子质量相同的有机物是同分异构体B分子组成相
3、同、结构不相同的有机物是同分异构体C每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃D分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质解析：分子组成相同(即分子式相同)、结构不相同的有机物是同分异构体；若分子式相同、结构也相同则必为同一物质。故A错误，B、D正确，C项正确。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CHH3CCH3CH3，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如图是立方烷的球棍模型，下列有关
4、说法不正确的是(C)A其一氯代物只有一种B其二氯代物有三种C在光照下，其能与氯水发生取代反应D它与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体解析：整个分子结构是立方体形，且分子结构是对称的，它的一氯代物只有一种，二氯代物有三种；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，所以它们互为同分异构体。烃发生取代反应时，使用的是卤素单质而不是溶液。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下列叙述错误的是(
5、B)A烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐升高B任何烷烃分子中碳氢原子个数比都是相同的C丙烷与Cl2发生取代反应后生成的一氯代物不只是一种D正丁烷的熔点、沸点比异丁烷的高解析：烷烃的沸点随碳原子数的增加而升高，A正确；烷烃分子中C、H个数比为n(2n2)，碳原子数不同，比值不同，B不正确；丙烷与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有2种，C正确；烷烃的支链越多，熔沸点越低，D正确。8关于CH4和的叙述正确的是(A)A均能用组成通式CnH2n2来表示B与其他烷烃互为同素异形体C因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同D通常情况下它们都是气态烷烃解析：因为CH4和异戊烷都属于烷烃，所以符合通式
6、CnH2n2；B项，与其他烷烃互为同系物；C项，化学性质相似，物理性质不同；D项，碳原子数4时的烷烃常温常压下是气体(新戊烷为气体)。9(多选)在标准状况下，10 mL某气态烃在80 mL O2中充分燃烧后，恢复到标准状况，所得气体的体积为60 mL，该烃可能是 (CD)AC4H10 BC3H6CC3H8 DC4H8解析：反应前后气体体积减少了80 mL10 mL60 mL30 mL。设该烃的化学式为CxHy，则它燃烧的化学反应方程式是CxHy(x)O2xCO2H2O气体减少1 mL (x) mL x mL (1) mL10 mL 30 mL所以有10(1)130，解得y8，所以选C和D。10
7、有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16 gL1，则关于混合物组成的说法正确的是(A)A一定有甲烷B一定有乙烷C可能是甲烷和戊烷的混合物D可能是乙烷和丙烷的混合物11下列化学式只表示一种纯净物的是(A)AC2H6BC4H10CC2H4Cl2 DC解析：C4H10、C2H4Cl2分别存在两种同分异构体；D既可以表示活性炭，又可以表示其他碳的单质；只有C2H6只表示一种分子。12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
8、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，不一定是同分异构体，如HCOOH与CH3CH2OH。二、非选择题(共52分)13(10分)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AC(填字母)。(2)在上图的有机化合物中，碳
9、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叁键；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：(1)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，G为CH3CH2CCH，H为。故A、C属于烷烃。(2)这些分子中，碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可形成碳碳双键、碳碳叁键，不仅可以形成碳链，还可形成碳环。(3)根据同分异构体概念可判断出A与C；B与E、F、H；D与
10、G分别互为同分异构体。(4)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的4 L水蒸气可知，1 mol该烃分子中应含有8 mol氢原子，该烷烃分子式为C3H8。14(12分)(1)完全燃烧0.1 mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重9 g，浓碱液增重17.6 g。该烃的化学式为C4H10，并写出其所有可能的结构简式：。(2)某烷烃的相对分子质量为128，该烷烃的化学式为C9H20。(3)在常温常压下有CH4、C2H6、C3H8和C4H10四种气态烃。取等物质的量的四种气态烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是C4H10(填分子式)。取等质量的四种气态烃，分别在足量的
11、氧气中燃烧，消耗氧气最多的是CH4(填分子式)。解析：(1)浓硫酸的作用是吸水，浓硫酸增加的质量为H2O的质量，根据元素守恒，烃中n(H)9 mol1 mol，浓碱液吸收CO2，浓碱液增重的质量是CO2的质量，根据元素守恒，烃中n(C) mol0.4 mol，因此1 mol烃中含C为4 mol，含H为10 mol，即分子式为 C4H10，含有的同分异构体是正丁烷和异丁烷，其结构简式分别是CH3CH2CH2CH3、。(2)根据烷烃的通式CnH2n2，相对分子质量为128，即14n2128，解得n9，分子式为 C9H20。(3)1 mol CxHy的耗氧量为(x) mol，由各烃分子式中C、H原子
12、数目可知，相同物质的量各烃C4H10的耗氧量最大。等质量的各烃，烃中氢元素质量分数越大，消耗氧气越多，碳元素质量分数越大，生成二氧化碳越多，CH4、C2H6、C3H8、C4H10的C、H原子数目之比分别为14,13,38,12.5，故CH4中氢元素质量分数最大，等质量的各烃中CH4消耗氧气最多。15(8分)烷烃分子可看成由CH3、CH2、和等结合而成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数最少，这种烷烃分子应含8个碳原子，其结构简式可能是。16(12分)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
13、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)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，生成的正盐即CaCO3的质量为100 gmol15 g。(2)生成的水中
14、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(10分)在密闭容器中，通入2 mL烷烃和13 mL O2，经点火爆炸后，将生成的CO2和H2O除去，又通入6 mL O2，再点火爆炸，最后O2仍有剩余(以上气体的体积均在同温同压下测得)，试求该烷烃的分子式。若它的一卤代物有4种同分异构体，试写出该烷烃的结构简式。答案：该烷烃分子式为C5H12。的一卤代物有四种同分异构体。解析：根据题意知：2 mL烷烃和13 mL O2反应时，烷烃过量，所以CnH2n2O2nCO2(n1)H2O1 2 mL 13 mL，求得n4，又通入6 mL O2，最后O2有余，则烷烃完全反应根据方程式：CnH2n2O2nCO2(n1)H2O1 2 mL 13619 mL则，解得n6，所以n只能取5，该烷烃分子式为C5H12。的一卤代物有四种同分异构体。
