2018_2019学年高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷3.1.2烷烃同步测试新人教版必修2.doc

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1、- 1 -第 2课时 烷烃基础巩固1下列物质中不属于烷烃的是( )A.CH4 B.C3H8 C.C4H8 D.C5H12答案 C解析 烷烃分子式一定符合 CnH2n+2,C项不符合。2下列说法不正确的是( )A.饱和烃就是烷烃B.随着分子中碳原子数的递增,烷烃的熔、沸点逐渐升高C.取代反应中不可能有单质生成D.任何烷烃分子都不可能为平面结构答案 A解析 烷烃是饱和烃,但饱和烃不一定是烷烃,如环烷烃也是饱和烃,A 项错误。随着分子中碳原子数的递增,烷烃的相对分子质量逐渐增加,熔、沸点逐渐升高,B 项正确。取代反应中的产物都是化合物,不会有单质生成,C 项正确。烷烃分子中每个碳原子和与其相连的四个

2、原子都构成四面体结构,故任何烷烃分子都不可能为平面结构,D 项正确。3根据下列数据判断丙烷的沸点可能是( )物质 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷沸点/ -162 -89 -1 +36A.约-40 B.低于-162 C.低于-89 D.高于+36 答案 A解析 烷烃的熔、沸点随分子中碳原子个数的增多而升高,故丙烷的沸点介于-89 和-1 之间,A项正确。4下列说法正确的是( )A.烃分子中,碳原子间都以碳碳单键结合,其余的价键均与氢原子结合,这一系列化合物的分子通- 2 -式为 CnH2n+2B.分子组成相差一个或若干个 CH2原子团的物质,互称为同系物C.烷烃分子中,相邻的三个碳原子有可能在同一条直线

3、上D.CH3CH2CH2CH2CH3、CH 4、CH 3CH2CH3互为同系物答案 D解析 烷烃定义中,除了要求碳原子间都以单键结合,其余价键均与氢原子结合外,还要求碳原子间形成链状,如果碳原子间相连成环,分子式便不再符合烷烃的通式,而形成一个新的系列环烷烃,A 项错误;对于同系物,定义要求结构相似,分子组成相差一个或若干个 CH2原子团,这两个必要条件缺一不可,所以 B项的说法不严密;烷烃分子中与每一个碳原子相连的四个原子构成四面体结构,不是直线或平面结构,通过碳碳单键结合成的碳链是锯齿状的,任何相邻的三个碳原子都一定不在同一直线上,C 项错误;D 项中的三种化合物结构相似,性质也相似,都属

4、于烷烃,属于同系物,D 项正确。5下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是 ( )A.氯气 B.溴水C.氯水 D.酸性高锰酸钾溶液答案 A解析 类比甲烷的化学性质,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,与溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。6某直链烷烃分子里有 m个氢原子,则含有的碳原子数为( )A. B.m-2C. -1 D. -2答案 C解析 根据烷烃通式 CnH2n+2,2n+2=m,n= -1。7下列各组物质中,互为同分异构体的是( )A. 与- 3 -B. 与 CH3CH2CH2CH3C.CH4与 CH3CH3D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH

5、3)CH3答案 B解析 两种物质是否为同分异构体,一看分子式(相同),二看结构式(不同)。A、C 中两种物质分别属于同系物,D 中为同一种物质。8下图表示 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。(1)由上图的有机化合物可以看出,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。 (2)上图中互为同分异构体的是:A 与 ;B 与 ;D 与 (填字母)。 答案 (1)双键 三键 碳链(2)C E、F、H G解析 (1)据图看出,A、C 中碳原子间全为单键,B、E、F 分子中含有双键,D 与 G分子中含

6、有三键,除 H分子形成碳环,其余均为链状结构。(2)据同分异构体的概念不难推知 A与 C互为同分异构体,B 与 E、F、H 互为同分异构体,D与 G互为同分异构体。9有下列各组物质:A H与 H B.甲烷和己烷C.红磷和白磷 D.丁烷和环丁烷E. 和- 4 -F. 和其中:(1)属于同分异构体的是 ;(2)属于同系物的是 ;(3)属于同位素的是 ;(4)属于同素异形体的是 ;(5)属于同一种物质的是 。 答案 (1)F (2)B (3)A (4)C (5)E解析 H与 H的质子数相同,中子数不同,是氢的两种同位素;甲烷和己烷互为同系物;红磷和白磷都是由磷元素组成的单质,它们是同素异形体;E 中

7、的两个结构简式相同,所以它们是同一种物质;F中两物质的分子式都为 C6H14,但它们的结构不同,它们互为同分异构体。10写出下列物质的分子式或结构简式:(1)分子中含有 14个氢原子的烷烃的分子式为 ,其中含有 3个 CH3的同分异构体的结构简式为 。 (2)相对分子质量为 44的烷烃的分子式为 。 (3)碳、氢原子个数比为 25 的烷烃分子式为 ,它的同分异构体的结构简式为 。 (4)含碳元素质量分数约为 83.7%的烷烃分子式为 。 答案 (1)C6H14 、(2)C3H8(3)C4H10 CH 3CH2CH2CH3、(4)C6H14解析 (1)由烷烃通式 CnH2n+2知,2 n+2=1

8、4,则 n=6,即分子式为 C6H14;分子中含有 3个 CH3,即有一个支链,则符合题意的同分异构体有 、 。(2)由烷烃通式知,14 n+2=44,则 n=3,即分子式为 C3H8。- 5 -(3)由烷烃通式知, ,n=4,即分子式为 C4H10。(4)由烷烃通式知, 100%83.7%,则 n=6,即分子式为 C6H14。能力提升1关于烷烃性质的叙述中,错误的是( )A.烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量更大的则为固态B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应,充分燃烧时生成二氧化

9、碳和水D.烷烃同系物都能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色答案 D解析 烷烃的性质与甲烷的性质相似,不能与溴水、酸性 KMnO4溶液反应,依据甲烷的性质即可推得该题答案。2在 1.01105 Pa下,测得下表中某些烷烃的沸点。据表分析,下列选项正确的是( )物质名称 沸点/正丁烷 CH3(CH2)2CH3 -0.5正戊烷 CH3(CH2)3CH3 36.0异戊烷 CH3CH2CH(CH3)2 27.8新戊烷 C(CH3)4 9.5正己烷 CH3(CH2)4CH3 69.0A.在标准状况时,新戊烷是气体B.在 1.01105 Pa、20 时,C 5H12都是液体C.烷烃随分子中碳原子数的增加,沸点

10、逐渐降低D.C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低答案 D- 6 -解析 据表中信息知在 1.01105 Pa下,新戊烷的沸点为 9.5 ,所以在标准状况下不是气体,而在 20 时新戊烷是气体,所以 A、B 项均错误;烷烃随分子中碳原子数的增加,沸点逐渐升高,C项错误;C 5H12随支链的增加,沸点逐渐降低,D 项正确。3下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物的一组是( )A.16、30、58、72 B.16、28、40、52C.16、32、48、54 D.16、30、42、56答案 A解析 由于同系物在组成上相差一个或若干个 CH2原子团,因此在相对分子质量上相差 14的整数倍,只有

11、A项符合。4标准状况下将 35 mL某气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到 140 mL二氧化碳气体,则该烃的分子式为( )A.C5H12 B.C4H10 C.C3H6 D.C3H8答案 B解析 相同状况下,气体体积之比等于其物质的量之比。则 1 mol 该烷烃完全燃烧可得到 4 mol CO2,所以该烷烃分子中碳原子数为 4。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答案 C解析 设此气态烃的分子式为 CxHy,则其完全燃烧的化学方程式为 CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2

12、O,则 1 mol烃完全燃烧时耗氧量为( x+ ) mol,故 C项耗氧量最多。625 时某气态烃与 O2混合充入密闭容器中,点燃爆炸后又恢复至 25 ,此时容器内压强为原来的 ,再经 NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式为( )A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10答案 A- 7 -解析 最终容器内几乎成为真空,表明气态烃与 O2恰好完全反应,容器内压强为原来的 ,表明生成CO2的体积为原混合气体的 ,利用化学方程式:C xHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O,由在相同条件下反应前后压强之比等于反应前后气体物质的量之比得: ,解得 y=4(2x-1),讨论:

13、当 x=1时, y=4;x=2时,y=12,舍去; x=3时,y=20,舍去。 7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.一定有丙烷答案 A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为 4,碳原子数大于或等于 2的气态烃。 8烷烃分子可看成由CH 3、CH 2、 和 组成。如果某烷

14、烃分子中同时存在这 4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含 个碳原子,其结构简式可能为 或 或 。 答案 8 解析 若想 4种基团都存在,则至少有一个 CH2、一个 和一个 ,三者相连后再连上CH 3。其推断流程如下:若烷烃中存在 4种基团,且碳原子数最少- 8 -CH2、 各一个、 、 9写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃 A在同温同压下蒸气的密度是 H2的 43倍 。 (2)烷烃 B的分子中含有 200个氢原子 。 (3)1 L烷烃 C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下 15 L的水蒸气 。 (4)一个分子中含有 22个共价键的烷烃 D为 。 (5)0.1 mol烷烃 E完全燃烧,消耗

15、标准状况下的 O2 11.2 L 。 (6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃 F为 。 答案 (1)C6H14 (2)C 99H200 (3)C 14H30 (4)C 7H16 (5)C 3H8 (6)C 4H10解析 (1)M=2 gmol-143=86 gmol-1,所以 14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为 C6H14。(2)由 CnH2n+2得 2n+2=200,n=99,该烷烃的分子式为 C99H200。(3)由 1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的 15 L水蒸气可知其分子中应含有 30个氢原子,则其分子式为 C14H30。(4)由 CnH2n+2可知,1 个分子中含有(2 n+2)个 CH键,( n-1)个 CC键,所以(2 n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为 C7H16。(5)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗 O2为 =0.5 mol。所以 =5,n=3,即 E为 C3H8。- 9 -(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为 CH3CH2CH2CH3,分子式为 C4H10。