爱爱爱大大的第2课时 烷烃
课后篇巩固提升 基础巩固
1.关于烷烃的叙述不正确的是( ) A.分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃 B.烷烃均能与氯水发生取代反应 C.正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高
D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化
解析对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解,分子式符合CnH2n+2的烃中碳原子均已饱和,则A正确;烷烃的化学性质与甲烷相似,取代反应必须与纯卤素单质反应,则D正确,B错误;结合烷烃的物理性质的递变规律,可知C正确。 答案B
2.下列烷烃的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 ( ) ①CH4 ②C2H6 ③C5H12 ④C18H38 ⑤C22H46 A.①②③④⑤ B.⑤④③②① C.⑤③④②① D.③④⑤②①
解析烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增多而升高。 答案B
3.下列物质之间的相互关系错误的是( )
A.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同分异构体 B.干冰和冰为同一种物质
C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物 1214
D.C和C互为同位素
解析干冰是二氧化碳晶体,冰是固态的水。 答案B
4.下列叙述正确的是( )
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定互为同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定互为同分异构体
解析分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能是同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6,因此不一定是同分异构体。
1
爱爱爱大大的答案C
5.下列结构简式代表了几种不同的烷烃( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、
、
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3种不同的烷烃。 答案B
-1
6.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下,其密度为1.16 g·L,则关于此混合物组成的说法正确的是( ) A.一定有甲烷 B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和己烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物
-1-1-1
解析标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为22.4L·mol×1.16g·L=26g·mol,在烷烃中,只有
-1
甲烷的摩尔质量小于26g·mol,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。 答案A
7.有A、B两种烃,含碳的质量分数相同,关于A、B的下列说法正确的是( ) A.A和B一定是同分异构体 B.A和B不可能是同系物 C.A和B的实验式一定相同
D.各取1 mol A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同
解析因A、B为两种烃,含碳的质量分数相同,则氢元素的质量分数也相同,因此A、B的实验式一定相同,C项正确;实验式相同,不一定是同分异构体,A项错误;若实验式为CH2,则
与
、
互为同系物,B项错误;若取等质量的A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同,但若等
物质的量则完全燃烧后生成CO2的质量不一定相同。 答案C
8.下列关于丁烷的叙述不正确的是( ) A.常温下,C4H10是气体 B.C4H10与CH4互为同系物
C.丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
D.C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的一氯代物
解析因为丁烷有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,二者均有两种一氯代物,所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物,D错误。 答案D
9.(1)乙烷的电子式为 ,分子式为CmH20的烷烃中m为 ,分子式为C8Hn的烷烃中n为 ,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为 ,若上述四种烃的物质的量均为1 mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是 。
2
爱爱爱大大的(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃的质量均为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是 。
解析(1)根据烷烃通式为CnH2n+2可求出m为9,n为18,密度与CO2相同的烷烃的相对分子质量为44,由14n+2=44可求出n为3,即分子式为C3H8。若同为1mol烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x+”的大小,“x+”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是C9H20。
(2)若同为1g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“”的大小,“”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是CH4。
答案(1)H 9 18 C3H8 C9H20
(2)CH4
10.“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,其碳架结构如图所示。
(1)立方烷的分子式为 。
(2)该立方烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有 种,生成的二氯代物有 种。
(3)若要使1 mol该烷烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要 mol氯气。
解析(1)1个立方烷分子中有8个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个C—C键,故只能与1个氢原子结合。
(2)由于是正方体,8个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况,所以二氯代物应有3种。
(3)根据取代反应的特点,完全取代8molH原子,需8molCl原子,同时又生成8mol氯化氢。 答案(1)C8H8 (2)1 3 (3)8
能力提升
1.若1 mol某烷烃燃烧后,测得产物中含有mmol CO2和nmol CO,则该烷烃分子中氢原子的个数为( ) A.m+n B.2(m+n) C.m-n+2 D.2(n+m+1)
解析由题意可知,该烷烃分子中含有(m+n)个碳原子,根据烷烃的通式可得该烷烃分子中含有2(m+n+1)个氢原子。 答案D
2.下列说法正确的是( )
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 D.碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种
解析A项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上;D项中n(C)∶n(H)=1∶3时必为C2H6,一定是乙烷。 答案B
3.分子中含有2~5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表: 烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ ---0.5 36.0 3
爱爱爱大大的88.6 42.1 1 2 2 3 燃烧热-1560.219.877.535./(kJ·mol) 7 2 6 6 燃烧热:1 mol物质完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。 根据表中数据,下列判断错误的是( ) A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B.随分子中碳原子数增加,烷烃的燃烧热逐渐增大 C.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高
D.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
解析由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷,所以正庚烷在常温、常压下不是气体;随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都增加,但是并不是成比例增加。 答案D
4.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
解析生成n(CO2)==0.16mol,生成n(H2O)==0.2mol,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必为4,碳原子数大于或等于2的气态烃。 答案A
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.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6 解析设此气态烃的分子式为CxHy,其完全燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)O2
xCO2+H2O,则1mol该
烃完全燃烧时耗氧量为(x+)mol,上述选项分别代入(x+)mol,比较可知C4H10耗氧量最多。 答案C 6.导学号66474076分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)( ) A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
解析戊烷C5H12有3种同分异构体,分别是正戊烷(省略H原子):C—C—C—C—C,有3种不同的H原子,故—Cl取代—H,有3种可能;异戊烷:
,有4种不同的H原子,故—Cl取代—H,有4
种可能;新戊烷:,有1种H原子,故—Cl取代—H,有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有:
CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、 CH3CH2CHClCH2CH3、
、
、、
4