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()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D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
2、可 能 不 同，不 一 定 是 同 分 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()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C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()AC4H1
3、0 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为同分异构体C同分异构体之间的转化是化学变化 C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()A2 种B3 种C4 种D5 种C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()CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH3A其中沸点最高的是B其中一氯代物有三种的是C中的化
4、学键均为极性键D和互为同系物B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和 B和C和 D和A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
5、 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质的是()AC2H6BC4H10CC4H8Cl2DCA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)()A6 种 B5 种C4 种 D3 种C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(C
6、H3)CHClCH3、CH3CCl(CH3)CH2CH3、CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主链有 3个碳原子的：CH3C(CH3)2CH2Cl；共有 8 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()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D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
7、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)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一定有甲烷 B一定有乙烷C一定无甲烷D一定有丙烷A解析：生成 n(CO2)3.58 L22.4 Lmol10.16 mol，生成 n(H2O)3.6 g18 gmol10.2 mol，因此两种气态烃的平均组成为 C1.6H4，根据混合
8、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()A2 种 B3 种C4 种 D5 种A解析：符合题意的烷烃有：121 mol 某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气 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(n2n24)mol246.4 L22.4 Lmol1，n7，A、D 符合，A 的一氯取代物有 4 种，D 的一
9、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(填字母)。A，C(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，还可以形成和；不仅可以形成，还可以形成碳环。(3)上图中互为同分异构体的是 A 与；B 与；D 与(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。碳碳双键碳碳三键碳链CE、F、HGC3H8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
10、=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。(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。(3)等质量的上述 5 种烃完全燃烧时生成 CO2 最多的是，生成 H2O 最多的是。(4)在 120、1.01105 Pa 的条件下，与足量 O2 混合点燃，完全燃烧后气体体积没有变化的是(5 种烃常温常压下均为气体)。C3H6CH4C3H4CH4CH4、C2H4、C3H4解析：(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时耗氧量的多少由(xy4)的大
11、小决定，(xy4)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yx的大小决定，yx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(xy4)O2点燃 xCO2y2H2O，因为 120 时，水为气态，即 1xy4xy2，则 y4，故燃烧前后气体体积没有变化的是：CH4、C2H4、C3H4。15已知某烷烃的相对分子质量为 72，
12、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)实验完毕后，生成物中水的质量为g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为g
13、。(2)生成的水中氢元素的质量为g。(3)生成的 CO2 中碳元素的质量为g。(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为。1.850.20.631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314.2 g312.0 g44 gmol1100 gmol15 g。(2)生成的水中氢元素的质量为1.8 g18 gmol12 gmol10.2 g。(3)生成的 CO2 中碳元素的质量为314.2 g312.0 g44 gmol112 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
14、为 86.17，沸点为 68.74，几乎不溶于水，溶于醚和醇。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，正己烷的结构简式为。a mol 正己烷含有mol碳氢键，mol 碳碳键。C6H14CH3CH2CH2CH2CH2CH314a5a(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：。(3)下列为几种烃的结构简式：CH4、CH3CH3、C(CH3)4其中，属于正己烷的同分异构体的有，属于正己烷的同系物的有，与正己烷为同一种物质的是(填字母)。(4)正己烷的
15、一氯代物有种。异丁烷的键线式为，某烃 M 的键线式为，M 的分子式为。M 分子中每个碳原子形成个共价键，M 的一氯代物有种。ABCD3C6H1241(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(填“同系物”或“同分异构体”)。金刚烷的分子式为，用 Q 制备金刚烷的反应中原子利用率为。1 个 Q 分子含有个“CH2”、个“CH”。同分异构体C10H16100%64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”。
