2018-2019版高中化学有机化合物第1节最简单的有机化合物——甲烷第2课时学案.docx

第2课时烷烃课后篇巩固提升基础巩固1.关于烷烃的叙述不正确的是()A.分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃B.烷烃均能与氯水发生取代反应C.正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化解析对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解,分子式符合CnH2n+2的烃中碳原子均已饱和,则A正确;烷烃的化学性质与甲烷相似,取代反应必须与纯卤素单质反应,则D正确,B错误;结合烷烃的物理性质的递变规律,可知C正确。答案B2.下列烷烃的沸点按由高到低的顺序排列正确的是()CH4C2H6C5H12C18H38C22H46A.B.C.D.解析烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增多而升高。答案B3.下列物质之间的相互关系错误的是()A.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同分异构体B.干冰和冰为同一种物质C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物D.12C和14C互为同位素解析干冰是二氧化碳晶体,冰是固态的水。答案B4.下列叙述正确的是()A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质B.通式相同的不同物质一定属于同系物C.分子式相同的不同物质一定互为同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定互为同分异构体解析分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能是同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6,因此不一定是同分异构体。答案C5.下列结构简式代表了几种不同的烷烃()A.2种B.3种C.4种D.5种解析结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3、,故有3种不同的烷烃。答案B6.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,则关于此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.可能是甲烷和己烷的混合物D.可能是乙烷和丙烷的混合物解析标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为22.4Lmol-11.16gL-1=26gmol-1,在烷烃中,只有甲烷的摩尔质量小于26gmol-1,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。答案A7.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项正确;实验式相同,不一定是同分异构体,A项错误;若实验式为CH2,则与互为同系物,B项错误;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的质量不一定相同。答案C8.下列关于丁烷的叙述不正确的是()A.常温下,C4H10是气体B.C4H10与CH4互为同系物C.丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体D.C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的一氯代物解析因为丁烷有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,二者均有两种一氯代物,所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物,D错误。答案D9.(1)乙烷的电子式为,分子式为CmH20的烷烃中m为,分子式为C8Hn的烷烃中n为,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为,若上述四种烃的物质的量均为1 mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是。(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃的质量均为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是。解析(1)根据烷烃通式为CnH2n+2可求出m为9,n为18,密度与CO2相同的烷烃的相对分子质量为44,由14n+2=44可求出n为3,即分子式为C3H8。若同为1mol烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x+”的大小,“x+”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是C9H20。(2)若同为1g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“”的大小,“”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是CH4。答案(1)H918C3H8C9H20(2)CH410.“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,其碳架结构如图所示。(1)立方烷的分子式为。(2)该立方烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有种,生成的二氯代物有种。(3)若要使1 mol该烷烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要mol氯气。解析(1)1个立方烷分子中有8个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个CC键,故只能与1个氢原子结合。(2)由于是正方体,8个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况,所以二氯代物应有3种。(3)根据取代反应的特点,完全取代8molH原子,需8molCl原子,同时又生成8mol氯化氢。答案(1)C8H8(2)13(3)8能力提升1.若1 mol某烷烃燃烧后,测得产物中含有mmol CO2和nmol CO,则该烷烃分子中氢原子的个数为()A.m+nB.2(m+n)C.m-n+2D.2(n+m+1)解析由题意可知,该烷烃分子中含有(m+n)个碳原子,根据烷烃的通式可得该烷烃分子中含有2(m+n+1)个氢原子。答案D2.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.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上D.碳、氢原子个数比为13的烷烃有两种解析A项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上;D项中n(C)n(H)=13时必为C2H6,一定是乙烷。答案B3.分子中含有25个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表:烷烃名称乙烷丙烷丁烷戊烷沸点/-88.6-42.1-0.536.0燃烧热/(kJmol-1)1 560.72 219.22 877.63 535.6燃烧热:1 mol物质完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。根据表中数据,下列判断错误的是()A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体B.随分子中碳原子数增加,烷烃的燃烧热逐渐增大C.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高D.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加解析由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷,所以正庚烷在常温、常压下不是气体;随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都增加,但是并不是成比例增加。答案D4.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.一定有丙烷解析生成n(CO2)=0.16mol,生成n(H2O)=0.2mol,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必为4,碳原子数大于或等于2的气态烃。答案A5.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解析设此气态烃的分子式为CxHy,其完全燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,则1mol该烃完全燃烧时耗氧量为(x+)mol,上述选项分别代入(x+)mol,比较可知C4H10耗氧量最多。答案C6.导学号66474076分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.6种B.7种C.8种D.9种解析戊烷C5H12有3种同分异构体,分别是正戊烷(省略H原子):CCCCC,有3种不同的H原子,故Cl取代H,有3种可能;异戊烷:,有4种不同的H原子,故Cl取代H,有4种可能;新戊烷:,有1种H原子,故Cl取代H,有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有:CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、,共8种。答案C7.写出相应烷烃的分子式:(1)同温同压下蒸气的密度是H2密度的36倍的烷烃。(2)分子中含有200个氢原子的烷烃。(3)1 L烷烃的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下的水蒸气15 L。(4)分子中含有22个共价键的烷烃。解析(1)同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,则该烃是相对分子质量为72的烷烃,即为C5H12。(2)CnH2n+2中2n+2=200,n=99。(3)1个该烷烃分子中含30个H,即C14H30。(4)烷烃分子中含有共价键数为:(碳原子数-1)+氢原子数,所以含有22个共价键的烷烃的分子式为C7H16。答案(1)C5H12(2)C99H200(3)C14H30(4)C7H168.下图是异辛烷的球棍模型:(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式:;异辛烷与乙烷的关系是。(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式:(异辛烷用分子式表示)。1 mol异辛烷和1 mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是mol。(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为。解析(1)结构相似,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物。(2)1mol异辛烷和1mol正庚烷相差1mol“CH2”,1mol“CH2”完全燃烧需要1.5mol氧气,所以二者完全燃烧时的耗氧量相差1.5mol。答案(1)互为同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)9.导学号66474077燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。现完全燃烧0.1 mol某烃,燃烧产物依次通过如图所示的装置,实验结束后,称得乙装置质量增加8.8 g,甲装置质量增加5.4 g。回答下列