1、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 化学性质相似的有机物是同系物分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物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.B.只有 C.只有D.只有 【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,错误;同系物的前提是结构相似,所以不能保证这点,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,错 误;同分异构体之间物理性质有差别,若为同一
2、类物 质,化学性质相似,若为不同类物质,则化学性质不同,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
3、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,属于同分异构体的是_;属于同位素的是_ ;属于同素异形体的是_ ;属于同一种物质的是_ ;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:D、FACE
4、B 【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.C8H16B.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
5、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
6、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
7、,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1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是() A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C2H6 7.在1.013105 Pa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1.013105 Pa、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
8、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1 mol A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.
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=CHCH3, C为 ,D为CH3CCCH3,E为CH3CH2CH=CH2,F为 , G为CH3CH2CCH,H为 ,故A、C属于烷烃,这些分
10、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)CE、F、HG 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)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)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,消耗标准状况下的O2 11.2 L _ 。 (6)室温下相
11、对分子质量最大的气态直链烷烃F为_ 。 【解析】(1)M=2 g/mol43=86 g/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:其中含有(2n+2)个CH键, (n-1)个CC键,所以(2n+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 。 所以 n=3 即E为C3H8 (6)室温
12、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
13、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 1.16 gL-1 ,则关于该混合物组成的说法正确的是() .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=1.1622.4=2616,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
14、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.3 B.4 C.5 D.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
15、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_
16、 ; (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 、1.01105Pa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_ 。 (
17、4)若准确称取7.2 g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22 g,B管质量增加10.8 g,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DCEBA,各导管接口顺序为gf,eh,ic,da。 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)=22 g,n(CO2)=0.5 mol,m(H2O)=10.8 g,则 n(H2O)=0.6 mol,则m(C)+m(H)=120.5+0.621= 7.2 g,所以该有机物的最简式为CH=0.5(0.62) =512,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)gf,eh,ic,da(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
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