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烷烃作业
烷烃的性质和结构
班级姓名学号
一、选择题
1.将0.2mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到6.72L二氧化碳(标准状况下)和7.2g水,下列说法正确的是
A.一定有乙烯B.一定有甲烷
C.一定没有甲烷D.可能有乙烷
3.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④B.只有②③C.只有③④D.只有①②③
4.1mol丙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔Cl2发生取代反应( )。
A.4molB.8molC.2molD.6mol
5.下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )。
A.CH3CH2CH2CH3B.CH3CH(CH3)CH3
C.C(CH3)4D.CH3CH(CH3)CH2CH3
8.下列关于同系物的说法中,错误的是( )。
A.同系物具有相同的最简式
B.同系物能符合同一通式
C.同系物中,相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D.同系物的化学性质基本相似,物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
9.一定量的甲烷在O2不足的情况下燃烧,得到CO、CO2和H2O的总质量为14.4g,若其中水的质量为7.2g,则CO的质量是( )。
A.2.8gB.4.4gC.5.6gD.在2.8g~5.6g之间
10.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是( )。
A.该有机物分子中C、H、O的原子个数比为1∶2∶3
B.该有机物分子中C、H的原子个数比为2∶1
C.该有机物中必定含有氧元素
D.无法判断该有机物中是否含有氧元素
11.一氯代物的同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有4种的烷烃是()
A.乙烷B.丙烷C.正丁烷D.新戊烷
12.1L丙烷与xLO2混合点燃,丙烷完全反应后,生成混合气体体积为aL(气体体积均在120℃、1.01×105Pa压强下)。
将aL混合气体通过足量碱石灰后,测得剩余气体体积为bL。
若a-b=6,则x的值为()
A.4B.4.5C.5.5D.6
13.下列说法中错误的是()
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④B.只有②③C.只有③④D.只有①②③
14.2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷(C3H8),悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷。
下列有关说法正确的是()
A.丙烷和丁烷互为同分异构体
B.符合通式CnH2n+2(n≥1)的物质均属于烷烃
C.丁烷的一氯代物有5种
D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,后者耗氧量大
15.下列说法正确的是()
A.凡是分子组成上相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则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,互称为同分异构体
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,互为同分异构体
16.CH4和H2混合气体10mL,完全燃烧后生成6mLCO2气体(气体的体积为相同状况下测定),则混合气体中CH4和H2的体积比为()
A.2∶3B.3∶2C.2∶1D.1∶2
17.2009年9月28日,中科院院士戴金星又宣布了一个新发现,他认为,多年来被社会流传甚广的“百慕大三角”现象,很有可能是海底储存的大量可燃冰在“捣鬼”。
根据所学知识,判断下列推理正确的是()
①“可燃冰”又称天然气水合物,遇火即可燃烧
②海底储存的大量可燃冰如果在压力减小、温度升高的条件下,就有可能融化成甲烷,甲烷升到海面上,会形成大量的气泡,从而产生“巨浪”。
同时,海水的密度也会降低,船只经过自然会下沉
③“可燃冰”是一种有待开发的新能源,作为燃料,它不会产生温室气体
A.仅有①B.仅有①②C.仅有①③D.全都正确
18.主链上有6个碳原子,含有1个甲基和1个乙基两个支链的烷烃有
A.6种B.5种C.4种D.3种
19.
的正确名称是()
A.2,5
二甲基
4
乙基己烷
B.2,5
二甲基
3
乙基己烷
C.3
异丙基
5
甲基己烷
D.2
甲基
4
异丙基己烷
20.3-甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
21.分子中含有4个甲基的C6H14,其一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )。
A.4种B.5种C.6种D.7种
22.在一定的温度、压强下,向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )
A.1∶4B.1∶3C.1∶2D.1∶1
23.某烷烃的结构简式为
。
有甲、乙、丙、丁四个同学将其命名依次为:
2,2二甲基4乙基戊烷;3,5,5三甲基己烷;4,4二甲基2乙基戊烷;2,2,4三甲基己烷。
下列对四位同学的命名判断中正确的是()
A.甲的命名主链选择是正确的B.乙的命名编号是错误的
C.丙的命名主链选择是正确的D.丁的命名是正确的
24.有机物:
的正确命名为()
A.3,3二甲基4乙基戊烷B.3,3,4三甲基己烷
C.2乙基3,3二甲基4乙基戊烷D.3,4,4三甲基己烷
25.下列关于烷烃的说法正确的是()
A.丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种
B.丙烷分子中三个碳原子在一条直线上
C.分子中含有六个碳原子的烷烃在常温下为液态物质
D.烷烃的分子为直链式结构,不可以带支链
26.正丁烷的二氯取代产物有几种()
A.3种B.4种C.5种D.6种
27.下列烷烃进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的是
A.CH3CH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH2CH(CH3)2D.(CH3)3C(CH2)2CH3
28.烷烃分子可以看做由以下基团组合而成:
若某烷烃分子中同时存在这四种基团,则该烷烃最少含有的碳原子数应是
A.6B.7C.8D.10
29.科学家对土星的最大卫星——土卫六的探测数据分析发现,土卫六的大气层中含有95%的氮气,剩余的气体为甲烷和其它碳氢化合物。
关于甲烷和碳氢化合物的叙述错误的是()
A.甲烷是含碳量最低的碳氢化合物
B.所有的碳氢化合物分子组成均符合CnH2n+2的通式
C.碳氢化合物均不溶于水
D.碳氢化合物分子中的化学键一定有极性键,也可能有非极性键
30.有一类最简单的有机硅化合物叫硅烷,它的分子组成与烷烃相似。
下列说法中错误的是()
A.硅烷的分子通式为SinH2n+2B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C.甲硅烷的密度大于甲烷D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷
31.在120℃、1.01×105Pa时,将1L丙烷(C3H8)与若干升O2混合点燃充分燃烧后,恢复至原温度、压强,测得气体体积为mL,若通过碱石灰,气体体积变为nL,若m-n=7,则nL气体中一定含有:
A.O2B.COC.CO与O2D.CO2
二、填空题
32.
(1)请写出烷烃CnH2n+2(n≥1)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:
__________。
有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃,试回答
(2)~(4)题(填序号):
(2)相同状况下,等体积的上述气态烃充分燃烧,消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是________。
(4)10mL某气态烃,在50mLO2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。
该气态烃是________。
33.
(1)
的名称是________________________。
(2)2,4,6三甲基5乙基辛烷的分子中共有________个甲基原子团。
(3)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的分子式是______________,其结构简式是_____________________________________________________,名称是____________________。
参考答案
1.B
【解析】该混合气体的平均组成是C1.5H4,则一定含甲烷,另一物质分子中含4个氢原子,但不一定是乙烯,肯定不是乙烷。
3.A
【解析】结构相似、分子组成上相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物。
4.B
【解析】烷烃的取代反应中,被取代的氢原子与参加反应的氯气之间的物质的量之比为1∶1。
1mol丙烷中含有8mol氢原子,故最多可以与8molCl2发生取代反应。
5.C
【解析】选项A有两种同分异构体,B项也有两种同分异构体,C项只有一种同分异构体,D项有四种同分异构体。
8.A
【解析】结构相似,必属同一类物质,因此有同一通式,但不一定有相同的最简式,A错误,B正确;相邻同系物组成上相差一个CH2原子团,C正确;因结构相似,所以化学性质基本相似,但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化,D正确。
9.A
【解析】甲烷燃烧时,当O2少量时生成CO和H2O,当O2足量时生成CO2和H2O;所以在不足量的O2中燃烧生成CO、CO2和H2O。
由氢原子守恒知CH4的物质的量为0.2mol。
设CO和CO2的质量分别为x,y。
则
解得x=2.8g。
10.D
【解析】根据已知条件只能判断出C、H个数比为1∶2。
11.B
【解析】丙烷的一氯代物有两种结构CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3;二氯代物有四种结构:
CHCl2CH2CH3、CH3CCl2CH3、CH2ClCHClCH3、CH2ClCH2CH2Cl。
12.B
【解析】本题是有关烃燃烧的计算。
解题的关键在于正确理解“丙烷完全反应”的含义,即丙烷可能充分燃烧生成二氧化碳和水,也可能不充分燃烧生成一氧化碳、二氧化碳和水。
由题意分析:
因为a-b=6,即V(CO2)+V(H2O)=6L,所以V(CO2)=2L;又由碳原子守恒可知V(CO)=1L。
所以,据上可计算得出:
V(O2)=(4+1)×
+2×1=4.5L。
13.A
【解析】互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,但反之不成立,①错误;同系物的前提是结构相似,②不能保证这点,②错误;C2H4与C3H6具有相同的最简式,当然碳、氢的质量分数相同,但C2H4只能为CH2CH2,而C3H6若为
时,二者不是同系物,③错误;同分异构体之间物理性质有差别,若为同一类物质,化学性质相似,若为不同类物质,则化学性质不同,④错误。
14.B
【解析】丙烷和丁烷互为同系物。
丁烷的一氯代物有2种。
等质量的烃CxHy完全燃烧时,耗氧量取决于y/x的大小,该值越大,耗氧量越大。
15.D
【解析】
(1)分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,其分子结构不一定相似,如CH3—CH=CH2与
,A说法错误。
(2)若两种化合物组成元素相同,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可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如CH3(CH2)2CH3、CH3CH(CH3)2,CH2=CH2、CH2=CH—CH3。
B说法错误。
(3)相对分子质量相同的物质是很多的,如无机物中的H2SO4和H3PO4,又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸),这些物质都具有相同的相对分子质量,但由于它们的分子组成不同,所以它们不是同分异构体。
C说法错误。
(4)当不同化合物组成元素的质量分数相同,相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,因此这样的不同化合物互为同分异构体。
16.B
【解析】CH4+2O2
CO2+2H2O
11
V(CH4)6mL
V(CH4)=
=6mL
V(H2)=10mL-6mL=4mL
故V(CH4)∶V(H2)=6∶4=3∶2。
17.B
【解析】“可燃冰”燃烧会产生温室气体CO2,③不正确。
18.C
【解析】
试题分析:
根据烷烃同分异构体的书写原则,甲基不能连在1号碳,乙基不能在连在2号碳,所以甲基的位置有2种,乙基的位置有2种,共有4种结构,答案选C。
考点:
考查烷烃同分异构体的书写
19.B
【解析】对烷烃的命名关键是选好主链,主链最长且支链最多,然后从支链近的一端编号:
名称为2,5
二甲基
3
乙基己烷。
20.B
【解析】
试题分析:
(CH3CH2)2CHCH3有四种等效氢原子,-CH2CH3上两种,剩余的-CH(CH3)-两种,因此答案是B。
考点:
考查同分异构体
21. B
【解析】
22.A
【解析】
试题分析:
根据题意可知燃烧后气体体积减少40mL,可用差量法进行计算,
CH4+2O2
CO2+2H2O∆V
1212
V(CH4)40mL
可得V(CH4)=20mL,气体的物质的量之比等于体积之比,所以反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为20mL:
(100mL-20mL)=1:
4,故A项正确。
考点:
本题考查有机物燃烧的计算。
23.BD
【解析】
试题分析:
依据烷烃命名原则分析:
甲、丙的命名主链选择错误,且丙的编号也不对;乙的命名主链选择正确,但编号错误;丁的命名正确。
考点:
本题考查了有机物的合法法则。
24.B
【解析】
试题分析:
选取最长的碳链为主链,主链含6个碳原子,当取代基距主链两端相等时,根据位次最小原则,编号时应使取代基位次数字之和最小。
考点:
本题考查了烷烃的系统命名的方法。
25.C
【解析】
试题分析:
A选项错误,丙烷一氯取代物有两种。
丙烷分子三个碳呈折线型。
C选项正确。
含有四个碳原子及以下的烷烃为气态。
D选项解析同B选项。
考点:
丙烷性质。
26.D
【解析】
试题分析:
正丁烷的结构简式为:
CH3CH2CH2CH3,其中一个氯原子可以在第一碳原子上,第二个氯原子,可以在四个碳原子上,这样的二氯取代一共有4种,还有一种是两个氯原子分别在第二个碳上的,最后一种是两个氯原子分别在第二第三个碳原子上,所以正丁烷的二氯取代产物有6种。
考点:
同分异构体
点评:
本题考查了同分异构体的知识,该考点是高考考查的重点和难点,本题难度不大。
27.C
【解析】
试题分析:
烷烃进行一氯取代反应后,生成三种沸点不同的产物,即该烷烃存在三种位置不同的H。
A能生成两种一氯取代物,B能生成四种一氯取代物,C是对称化合物,能生成三种一氯取代物,D能生成五种一氯取代物。
考点:
烷烃
点评:
烷烃是学习有机化学的基础,也是历年来高考的重点,考生在备考过程中应注重理解,做到举一反三。
28.C
【解析】
试题分析:
当分子中-CH2-、
、
各有1个时,烷烃中碳元素数目最少,-CH2-不管多少个只能连接两个-CH3,1个
可连接1个甲基,1个
可以连接2个甲基,所以能够连接的甲基数目为2+1+2=5,所以分子中碳原子数最少为5+3=8,答案选C。
考点:
考查有机化合物中成键特征以及烷烃分子结构的判断
点评:
该题是中等难度的试题,试题设计新颖,基础性强。
该题的关键是清楚有机物主要靠C原子连接,每个碳原子都必须形成4个共价键,然后结合烷烃分子的结构灵活运用即可。
有利于培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。
29.B
【解析】
试题分析:
只有烷烃的组成才符合CnH2n+2,所以选项B不正确,其余选项都是正确的,答案选B。
考点:
考查碳氢化合物组成、性质以及化学键的判断
点评:
该题基础性强,主要是考查学生对甲烷结构和以及烃类物质性质的熟悉了解程度,难度不大。
30.D
【解析】
试题分析:
A、硅烷的分子组成和烷烃相似,故可表示为SinH2n+2.故A正确;
B、与甲烷性质对比,甲硅烷充分燃烧生成二氧化硅和水,故B正确;
C、SiH4的相对分子质量比CH4大,所以密度应比甲烷大,故C正确;
D、硅的非金属性比碳弱,所以甲硅烷的热稳定性不如甲烷,故D错误。
故选D。
考点:
烷烃及其命名
点评:
本题考查了烷烃的结构与性质的迁移应用,题目难度不大,注意基础知识的学习、掌握及应用。
31.A
【解析】
试题分析:
在题设条件下,1LC3H8在O2中完全燃烧最多只能生成3LCO2气体和4L水蒸气。
由于O2不能被碱石灰吸收,所以,燃烧后的气体通过碱石灰,体积减少的最大量只能为7,因此根据题意可知,氧气一定是过量的,即nL气体中一定含有氧气,答案选A。
考点:
考查丙烷燃烧的有关计算
点评:
该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。
试题贴近高考,综合性强,在注重对学生基础知识巩固与训练的同时,侧重对学生能力的培养与解题方法的指导和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
该题的关键是利用好烃的燃烧通式,然后结合题意灵活分析、讨论和判断即可。
32.
(1)CnH2n+2+
O2
nCO2+(n+1)H2O
(2)④ (3)① (4)②
【解析】
(1)烷烃CnH2n+2燃烧的化学方程式为CnH2n+2+
O2
nCO2+(n+1)H2O;
(2)相同状况下,等体积即物质的量相同,消耗O2的量取决于
,即丁烷消耗O2的量最多;(3)等质量时耗O2量取决于氢的含量,即甲烷耗O2量最多,(4)反应前后体积之差为25mL,根据燃烧化学方程式可知该烃为乙烷。
33.
(1)2,5二甲基3乙基己烷
(2)6(3)C8H18
2,2,3,3四甲基丁烷
【解析】
试题分析:
(1)选最长碳链为主链,定支键的编号,即
(2)写出其结构简式,查甲基原子团个数,
(3)根据题意可知,6个甲基位置相同,由此联想到乙烷中的6个氢是等效的,6个氢被6个甲基取代后,即为
考点:
本题考查了有机物的命名,有机物同分异构体种数的判断及结构简式的书写。
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