高二化学烷烃测试题.docx
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高二化学烷烃测试题
3.1.2烷烃
【典例导悟】
【典例1】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.①②③④ B.只有②③
C.只有③④ D.只有①②③
【规范解答】选A。
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,所以②不能保证这点,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,故选A。
【变式训练】关于CH4和
的叙述正
确的是( )
A.均能用组成通式CnH2n+2来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D.通常情况下它们都是气态烷烃
【解析】选A。
A项,因二者均为烷烃,都符合通式CnH2n+2;B项,它们与其他烷烃互为同系物;C项,化学性质相似,但物理性质不同;D项,碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体。
【典例2】下列说法中不正确的是
A.相对分子质量相同的有机物是同分异构体
B.分子组成相同、结构不相同的有机物是同分异构体
C.每个碳原子的化合价都已“饱和”,碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃
D.分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质
【思路点拨】
【自主解答】选A。
分子组成相同(即分子式相同,相对分子质量也相同),结构不相同的有机物是同分异构体,若分子式相同,结构也相同则必为同一物质,故A错误,B、D正确;C项属烷烃的定义,正确。
【变式训练】有下列几组物质:
A.
和
B.甲烷和己烷
C.红磷和白磷 D.正丁烷和异丁烷
其中,①属于同分异构体的是______;②属于同位素的是______;③属于同素异形体的是______;④属于同一种物质的是______;⑤属于同系物的是______。
【解析】利用同位素、同素异形体、同系物及同分异构体的概念即可解答。
答案:
①D、F ②A ③C ④E ⑤B
【学业达标训练】
1.(2010·长春高一检测)下列物质属于烷烃的是( )
A.C8H16 B.CH3CH2CH2OH
【解析】选C。
烷烃分子中碳原子之间全部以单键互相结合,其余价键全部与氢原子结合,符合通式CnH2n+2,故只有C是烷烃。
2.(2009·湖南师大附中高一检测)正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是( )
A.具有相似的化学性质
B.具有相同的物理性质
C.分子具有相同的空间结构
D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
【解析】选D。
分子式相同,结构不同的物质互称同分异构体,同分异构体空间结构不同,化学性质也不一定相似,物理性质不相同。
3.(2010·南通高一检测)下列性质中,属于烷烃特征的是( )
A.完全燃烧产物只有二氧化碳和水B.它们几乎不溶于水
C.分子的通式为CnH2n+2,与氯气发生取代反应D.它们是非电解质
【解析】选C。
分子通式为CnH2n+2,与Cl2发生取代反应是烷烃的特征,而满足A、B、D的不一定为烷烃,故选C。
4.2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷。
下列有关丙烷的叙述不正确的是(
)
A.分子中碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生氯代反应
C.比丁烷更易液化
D.是石油分馏的一种产品
【解析】选C。
CH3CH2CH3分子中碳原子呈折线型,碳原子不可能在一条直线上,A项正确;丙烷是烷烃,光照下与氯气发生取代反应,B项正确;丙烷和丁烷都是烷烃,随碳原子数增多,沸点逐渐升高,故丁烷更易液化,C项错误;石油产品是烃的混合物,分馏得到丙烷,D项正确。
5.(2010·如东高一检测)有机化
合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分。
下列对有机化合物的认识正确的是( )
A.有机化合物都是共价化合物
B.有机化合物都含有碳、氢元素
C.有机化合物都具有同分异构现象
D.有机物种类多是由碳原子的成键特征决定的
【解析】选D。
含有碳元素的化合物叫有机化合物,有的有机物如CCl4不含氢元素,绝大多数为共价化合物,但羧酸铵或氨基酸的铵盐等为离子化合物,A、B均错误;有很多有机物无同分异构体,如CH4、C2H6、C3H8等,C错误;碳原子的成键特征决定了有机物种类繁多,D正确。
6.在常温、常压下,取下列四种气态烃各1mol,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
7.在1.013×105Pa下,测得的某些烷烃的沸点见下表。
据表分析,下列选项正确的是( )
A.在标准状况时,新戊烷是气体
B.在1.013×105Pa、20℃时,C5H12都是液体
C.烷烃随碳原子数增加,沸点降低
D.C5H12随支链增加,沸点降低
【解析】选D。
新戊烷的沸点是9.5℃,标准状况下是液
体,20℃时是气体,A、B均错误;烷烃随碳原子数的增
加,沸点升高,C错误;C5H12的三种同分异构体中,随支
链数增加,沸点降低,D正确。
8.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1molA和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同
【解析】选C。
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正确;实验式相同,不一定是同分异构体。
如C2H2
与C6H6,A错误;若实验式为CH2,则
与
互为同系物,B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不一定相同。
9.(2010·宣城同步检测)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)图中属于烷烃的是_______(填字母)。
(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)。
【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==CH—CH3,C为
,D为CH3C≡C—CH3,E为CH3CH2—CH==CH2,F为
,G为CH3CH2C≡CH,H为
,故A、C属于烷烃,这些分子中,碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可形成碳碳双键,碳碳三键,不仅可以形成碳链,还可形成碳
环。
再根据同分异构体概念可判断出A与C,B与E、F或H,
D与G分别互为同分异构体。
答案:
(1)A、C
(2)碳碳双键 碳碳三键 碳链
(3)C E、F、H G
10.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)1L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15L的水蒸气_______。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃D为_______。
(5)0.1mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O211.2L_______。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为____。
【解析】
(1)M=2g/mol×43=86g/mol,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1L烷烃完全燃烧产生同条件下的15L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:
其中含有(2n+2)个C—H键,
(n-1)个C—C键,所以(2n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16。
(5)
0.1mol烷烃完全燃烧消耗O2为
。
所以
n=3
即E为C3H8
(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。
答案:
(1)C6H14
(2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
(5)C3H8(6)C4H10
【素能综合检测】
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.(2010·青岛高一检测)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.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上
D.新戊烷的一氯取代物有2种
【解析】选B。
A项符合条件的烃为饱和烃,可为烷烃,也可为环烷烃,但分子组成符合CnH2n+2的烃一定为烷烃,故A错误,B正确;在烷烃分子中与碳原子紧邻的四个原子构成四面体形,所以正戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形,而非直线形,C错误;新戊烷分子完全对称,分子中只有一种氢原子,故一氯取代物只有一种,D错误。
2.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.16g·L-1,则关于该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.不可能是甲烷和乙烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
【解析】选A。
两气态烷烃的平均相对分子质量为M=1.16×22.4=26>16,故混合气体中一定有甲烷,另一烷烃可能为乙烷、丙烷或丁烷,故A正确。
3.(2010·长春高一检测)已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体的数目为()
A.2种B.3种C.4种D.5种[【解析】选C。
丙烷的分子式为C3H8,故C3H6Cl2与C3H2Cl6具有相同的同分异构体数,故选C。
4.下列各组物质不属于同系物的是()
【解析】选C。
结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,故A、B、D均符合,而C项两者结构不相似,并且相差不是整数个CH2原子团,所以不属于同系物。
5.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是()
A.3B.4C.5D.6
【解析】选A。
根据表中烃分子式排列规律,空格中烃分子式应为C5H12,其同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷。
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(6分)相对分子质量为72的烷烃,其分子式是____,
若此有机物的一氯代物分子中有两个—CH3,两个—CH2—,一个
和一个—Cl,它的可能结构分别是____、____、____、____。
【解析】根据烷烃通式为CnH2n+2,相对分子质量
=14n+2=72,故n=5。
由于含有一个
,说明含有一个
支链,支链可以是甲基,也可以是Cl原子。
7.(12分)现有A、B、C三种烃,其球棍模型如下图:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_____(填对应字母,下同);
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_____;
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是_____,生成水最多的是_____。
(4)在120℃、1.01×105Pa下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是_____。
[实验·探究]
8.(12分)化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。
图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
(每一组仪器只能使用一次)
回答下列问题:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选择的装置各导管的连接顺序是_____。
(2)C装置中浓硫酸的作用是_____。
(3)D装置中MnO2的作用是_____。
(4)若准确称取7.2g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,A管质量增加22g,B管质量增加10.8g,则该有机物的最简式为_____。
(5)要确定该有机物的分子式,则_____(填“是”或“不”)需要测定其他数据,若能
确定其分子式,若其一氯代物只有一种,则其结构简式为_____。
【解析】据实验目的和各装置的作用推知整套装置为D→C→E
→B→A,各导管接口顺序为g→f,e→h,i→c,d→a。
其中D为O2发生装置(MnO2作催化剂),C中浓H2SO4作用是吸收水分,得到干燥纯净的O2,E为有机物燃烧装置,B中CaCl2吸收反应生成的H2O,A中NaOH吸收反应生成的CO2。
m(CO2
)=22g,n(CO2)=0.5mol,m(H2O)=10.8g,则
n(H2O)=0.6mol,则m(C)+m(H)=12×0.5+0.6×2×1=
7.2g,所以该有机物的最简式为C∶H=0.5∶(0.6×2)
=5∶12,即C5H12,因最简式中氢原子数
已达饱和,故C5H12就
是其分子式,若其一氯代物只有一种,则其结构简式为
。
答案:
(1)g→f,e→h,i→c,d→a
(2)吸收水分,得到干燥纯净的O2 (3)作催化剂,加快产生O2的速率
(4)C5H12 (5)不