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1、第2課時 烷烴
1.下列有關(guān)烷烴的敘述不正確的是( )
A.烷烴分子中,所有的化學(xué)鍵都為單鍵
B.所有的烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)
C.烷烴的分子通式為CnH2n+2,符合該通式的烴不一定是烷烴
D.隨著碳原子數(shù)的增加,烷烴的熔、沸點逐漸升高
解析:烷烴中的碳碳鍵、碳?xì)滏I均為單鍵,烷烴都能與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),這是烷烴的主要特征之一;隨著碳原子數(shù)的增加,烷烴的分子間作用力增大,使其熔、沸點逐漸升高;因分子通式中CnH2n+2中的氫原子已達(dá)飽和,故符合CnH2n+2的有機(jī)物只可能是烷烴。
答案:C
2.下列各組物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的是( )
A.金剛
2、石和石墨
B.O和O
C.CH2===CH2和CH3CH3
解析:金剛石和石墨是碳元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì),互為同素異形體,A項錯誤;O和O是質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子,屬于同位素,B項錯誤;CH2===CH2和CH3CH3分子式不同、結(jié)構(gòu)不同,不是同分異構(gòu)體,C項錯誤;CH3CH2CH2CH3和分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,屬于同分異構(gòu)體,D項正確。
答案:D
3.下列分子式不止表示一種物質(zhì)的是( )
A.C3H8 B.C4H10 C.CHCl3 D.CH2Cl2
解析:正丁烷和異丁烷的分子式均為C4H10,故B不止表示一種物質(zhì),而丙烷(C3H8)、CH2Cl2和CH
3、Cl3均無同分異構(gòu)體。
答案:B
4.主鏈上有5個碳原子,含甲基、乙基兩個支鏈的烷烴有( )
A.5種 B.4種 C.3種 D.2種
解析:主鏈5個C,則乙基只能在中間C上,甲基可以在中間C上,也可以在2號C上,所以有如下2種:
答案:D
5.下表為烷烴的沸點,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點可能是( )
物質(zhì)
甲烷
乙烷
丁烷
戊烷
沸點/℃
-164
-88
-0.5
36.1
A. 大約-40 ℃ B.低于-164 ℃
C.低于-88 ℃ D.高于36.1 ℃
解析:由烷烴沸點數(shù)據(jù)可以看出,烷烴中碳原子個數(shù)
4、越多,沸點越高,故丙烷的沸點應(yīng)高于乙烷的、低于丁烷的,即介于-88~
-0.5 ℃,故選A。
答案:A
6.用幾組物質(zhì)的編號填空:互為同位素的有________,互為同素異形體的有__________,互為同系物的有________,互為同分異構(gòu)體的有____________,屬于同種物質(zhì)的有________。
①O2和O3?、?5Cl和37Cl?、跜H3CH3和CH3CH2CH3
⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
解析:①是氧元素的兩種單質(zhì),互為同素異形體;②是氯元素的兩種不同原子,互為同位素;③中乙烷與丙烷互為同系物;④中屬于同種物質(zhì);⑤兩者分別為正丁烷與
5、異丁烷,互為同分異構(gòu)體。
答案:②?、佟、邸、荨、?
(時間:40分鐘)
A級 基礎(chǔ)鞏固
1.有機(jī)物的關(guān)系是( )
A.互為同位素 B.互為同系物
C.互為同分異構(gòu)體 D.互為同種物質(zhì)
解析:有機(jī)物的分子式相同,均是C6H14,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,答案選C。
答案:C
2.以下結(jié)構(gòu)表示的物質(zhì)中是烷烴的是( )
A.CH3OH
B.CH2===CH2
解析:A中含氧,不是烴,B中有C===C,D中有環(huán),均不是烷烴。
答案:C
3.下列關(guān)于丙烷結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的推斷正確的是( )
A.丙烷能使溴水、酸性KMnO4溶液都褪色
B.丙烷可與氯水發(fā)生
6、取代反應(yīng)
C.丙烷的3個碳原子不在同一直線上
D.甲烷可與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿反應(yīng)
解析:丙烷與甲烷都是烷烴,性質(zhì)相似,A、B、D三項都錯誤;丙烷的3個碳原子呈鋸齒形,C項正確。
答案:C
4.下列說法正確的是( )
A.18O2和16O3互為同位素
B.正己烷和2,2二甲基丙烷互為同系物
C.C60和C70是具有相同質(zhì)子數(shù)的不同核素
D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分異構(gòu)體
解析:本題考查核素、同位素、同系物以及同分異構(gòu)體的概念。同位素的研究對象為原子,而18O2和16O3為單質(zhì),A項錯誤;正己烷和2,2二甲基丙烷結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差1個“CH2”原子團(tuán)
7、,兩者互為同系物,B項正確;C60和C70均為單質(zhì),不是核素,C項錯誤;H2NCH2COOCH3的分子式為C3H7NO2,而CH3CH2NO2的分子式為C2H5NO2,兩者不是同分異構(gòu)體,D項錯誤。
答案:B
5.(2019·全國卷Ⅱ)分子式為C4H8BrCl的有機(jī)物共有(不含立體異構(gòu))( )
A.8種 B.10種
C.12種 D.14種
解析:本題考查同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷。C4H8BrCl可看成是C4H10分子中的2個H被1個Br和1個Cl取代得到的產(chǎn)物。C4H10有正丁烷和異丁烷2種,被Br和Cl取代時,可先確定Br的位置,再確定Cl的位置。正丁烷的碳骨架結(jié)構(gòu)為,Br分
8、別取代1號碳原子和2號碳原子上的氫原子時,Cl均有4種位置關(guān)系,異丁烷的碳骨架結(jié)構(gòu)為,Br分別取代1號碳原子和2號碳原子上的氫原子時,Cl分別有3種和1種位置關(guān)系,綜上可知,C4H8BrCl共有12種結(jié)構(gòu),C項正確。
答案:C
6.某烴的相對分子質(zhì)量為86,分子中含有1個—CH2—、1個C和若干個,則該烴的一氯代物有( )
A.3種 B.4種
C.5種 D.6種
解析:該烴的相對分子質(zhì)量為86,分子中含有1個—CH2—,1個和若干個—CH3,則該烴是烷烴,根據(jù)CnH2n+2可得14n+2=86,解得n=6。其可能的結(jié)構(gòu)簡式是,該物質(zhì)分子中含有3種不同的氫原子,它們被分別取代
9、得到三種不同的一氯代物,因此該烴的一氯代物有3種。
答案:A
B級 能力提升
7.觀察下面幾種烷烴的球棍模型:
(1)用上述圖示的編號填空:與C互為同系物的是________,與C互為同分異構(gòu)體的是________________________。
(2)在烷烴的同系物中,隨碳原子數(shù)增加,其熔、沸點依次________(其中碳原子數(shù)滿足________條件的烷烴常溫下呈氣態(tài))。
(3)寫出下列各種烷烴的分子式:含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是________;和CO2密度相同的烷烴是________;碳、氫質(zhì)量比為5∶1的烷烴是________。
(4)含碳原子數(shù)最少且存在同分異構(gòu)體
10、的烷烴的分子式是________,其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________________________。
(5)等物質(zhì)的量的CH4和C3H8完全燃燒時,耗氧量前者_(dá)_______后者;等質(zhì)量的CH4和C3H8完全燃燒時,耗氧量前者_(dá)_______后者;若耗氧量相同,則二者的物質(zhì)的量之比n(CH4)∶n(C3H8)=________。
解析:理解同系物、同分異構(gòu)體的概念,會判斷同系物、同分異構(gòu)體。了解隨碳原子數(shù)增加,烷烴熔點、沸點、密度的遞變規(guī)律。
答案:(1)AB D (2)升高 小于或等于4
(3)CH4 C3H8 C5H12
(4)C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、
11、
(5)小于 大于 5∶2
8.(1)完全燃燒0.1 mol某烴,燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿液,實驗結(jié)束后,稱得濃硫酸增重9 g,濃堿液增重17.6 g。該烴的化學(xué)式為________,寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡式:
_____________________________________________________。
(2)某烴2.2 g,在O2中完全燃燒,生成6.6 g CO2和3.6 g H2O,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.964 3 g·L-1,其化學(xué)式為______________。
(3)某烷烴的相對分子質(zhì)量為128,該烷烴的化學(xué)式為_________________
12、_____。
(4)在120 ℃和101 kPa的條件下,某氣態(tài)烴和一定質(zhì)量的氧氣混合氣體,點燃完全反應(yīng)后再恢復(fù)到原來的溫度時,氣體體積縮小,則該烴分子內(nèi)的氫原子個數(shù)________(填序號)。
A.小于4 B.大于4 C.等于4 D.無法判斷
解析:(1)0.1 mol烴中,n(C)==0.4 mol,n(H)=×2=1 mol,則每個烴分子中含4個C原子、10個H原子,即分子式為C4H10。該烴結(jié)構(gòu)簡式有兩種:CH3—CH2—CH2—CH3,。
(2)該烴的摩爾質(zhì)量M=22.4 L·mol-1×1.964 3 g·L-1=44 g·
mol-1,烴分子中,n(C)∶n(H)=∶×2=3∶8。最簡式為C3H8,最簡式相對分子質(zhì)量為44,故化學(xué)式為C3H8。
(3)設(shè)該烷烴的化學(xué)式為CnH2n+2,則14n+2=128,解得n=9,化學(xué)式為C9H20。
(4)設(shè)烴的分子式為CxHy,則有
CxHy+O2xCO2+H2O。
因為反應(yīng)后氣體體積縮小,則1+x+>x+,即y<4。
答案:(1)C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、
(2)C3H8 (3)C9H20 (4)A