第10讲 烷烃（寒假预习讲义）（解析版）高二化学人教版

2/14第10讲烷烃内容导航——预习四步曲第一步：学析教材学知识：教材精讲精析、全方位预习第二步：练练习题强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法练考点会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用第三步：记串知识识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握第四步：测过关测稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升知识点1烷烃的结构和性质1．结构名称结构简式分子式碳原子的杂化方式分子中共价键的类型甲烷________________________________乙烷________________________________丙烷________________________________正丁烷________________________________正戊烷________________________________2.化学性质：化学性质(与CH4相似)具体体现稳定性烷烃比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，与____、强碱、____________溶液等都不发生反应氧化反应烷烃燃烧通式：________________________________取代反应烷烃的特征反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学反应方程式：____________________3.物理性质及变化规律物理性质变化规律状态当碳原子数____________时，烷烃和烯烃在常温下呈气态，其他的烷烃和烯烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态)溶解性都____于水，易溶于有机溶剂沸点随碳原子数的增加，熔沸点逐渐____。碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越____密度随碳原子数的增加，相对密度逐渐____。烷烃、烯烃的相对密度____水的密度【答案】1.名称结构简式分子式碳原子杂化方式分子中共价键类型甲烷CH4CH4sp3单键乙烷CH3—CH3C2H6sp3单键丙烷CH3CH2CH3C3H8sp3单键正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3C4H10sp3单键正戊烷CH3—(CH2)3—CH3C5H12sp3单键2.强酸溴的四氯化碳CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up15(点燃))nCO2＋(n＋1)H2OCH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))CH3CH2Cl＋HCl3．小于或等于4难溶升高低增大小于【方法导引】1．烷烃的结构：烷烃又叫饱和链烃，其结构特点是碳原子间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和。烷烃的分子通式为CnH2n＋2(n≥1，n∈N*)。2．烷烃的物理性质烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的递增(或者相对分子质量的递增)，发生规律性的变化。(1)常温下，它们的状态由气态，液态到固态。(2)熔、沸点由低到高。(3)烷烃的密度由小到大，但小于1g·cm－3。(4)烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂。3．烷烃的化学性质烷烃的化学性质一般比较稳定，在通常状况下，跟酸、碱及氧化剂都不发生反应，也难与其他物质化合，但在特定条件下也能发生下列反应：①取代反应(光照条件下)；②氧化反应(点燃)；烷烃燃烧通式为：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O③分解反应。4．同系物和烃基(1)同系物概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。(2)特点：①同系物具有相同的通式，但通式相同的不一定互为同系物。②同系物的化学性质相似，而物理性质则随着碳原子数的增加而有规律的变化。(3)烃基：烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基，烃基一般用“R—”表示。如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基，如—CH3叫甲基。(4)不同烷烃之间不一定是同系物，因为同系物组成上应相差一个或多个“CH2”；(5)根和基的区别根基存在电解质的组成部分非电解质的组成部分制备电解质电离的产物非电解质中的共价键在高温或光照时发生断裂的产物状态存在于溶液或熔化状态中不能单独存在电性带电性不显电性实例OH－或[eq\o\al(·,×)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):H]－—OH或·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··)):H知识点二烷烃的命名一、烃基1．概念：烃分子失去一个______后剩余的基团。2．烷基：烷烃分子失去一个______所剩余的基团。如甲基：______，乙基：________。CH3CH2CH3分子失去一个氢原子后所形成的原子团的结构简式为________或__________，其名称分别是______和______。3．烃基的特点(1)烃基中短线表示______________。(2)烷基组成通式为_______________，烃基是电中性的，不能独立存在。二、烷烃的命名1．烷烃的习惯命名法(1)碳原子数在十以内的，从一到十依次用________________________________________________来表示。(2)碳原子数在十以上的用数字表示，如C15H32叫________。(3)当碳原子数相同时，在某烷(碳原子数)前面加“______”来区别，如C5H12的同分异构体有3种，用习惯命名法命名分别为：CH3CH2CH2CH2CH3________、______、______。2．烷烃的系统命名法(1)选主链：选定分子中____的碳链为主链，按主链中______数目对应的烷烃称为“某烷”。(2)编序号：选主链中离取代基________的一端为起点，用__________依次给主链上的各个碳原子编号定位，以确定取代基在主链中的位置。(3)写名称：①将____的名称写在____名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的____，并在数字与名称之间用短线隔开。②如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并，用__________表示取代基的个数(只有一个取代基时将取代基的个数省略)。两个表示取代基位置的阿拉伯数字之间需用____隔开。如：命名为____________；命名为____________。【答案】一、1．氢原子2．氢原子—CH3—CH2CH3—CH2CH2CH3CH—CH3CH3丙基异丙基3．(1)未成键的单电子(2)—CnH2n＋1二、1．(1)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸(2)十五烷(3)正、异、新正戊烷异戊烷新戊烷2．(1)最长碳原子(2)最近阿拉伯数字(3)取代基主链位置汉字数字逗号2,4­二甲基戊烷2,4­二甲基己烷【方法技巧】烷烃系统命名法的一般程序教材习题01（P32）下列物质中，在常温和光照的条件下可以与乙烷发生化学反应的是A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．Cl2 D．酸性KMnO4溶液解题方法在常温和光照的条件下，乙烷可以与Cl2发生取代反应产生氯代乙烷及HCl。【答案】C教材习题03（P33）下列分子式只表示一种物质的是A．C4H10B．C5H12C．C3H7ClD．CH2Cl2解题方法1.分子式是C4H10的物质可以表示CH3CH2CH2CH3、；2.分子式是C5H12的物质可以表示CH3CH2CH2CH2CH3、、；3.分子式C3H7Cl表示的物质可以是CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3；4.分子式CH2Cl2表示甲烷CH4分子中2个H原子被2个Cl原子取代产生的物质；【答案】D考点一烷烃的结构与性质1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是A．在烷烃分子中，可能会有碳碳双键B．烷烃中除甲烷外，很多都能使紫色KMnO4溶液褪色C．分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃D．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应【答案】D【解析】A．烷烃的定义是仅含碳碳单键和碳氢键的饱和烃，故不可能存在碳碳双键，A错误；B．烷烃结构稳定，不能被氧化剂(如酸性高锰酸钾)氧化，因此均不能使其褪色，B错误；C．通式CnH2n+2是链状烷烃的唯一通式，符合此通式的烃必为链状烷烃，C错误；D．烷烃的取代反应是典型性质，光照下与卤素单质发生自由基取代，生成卤代烃，D正确；故答案为：D。2．一些烷烃的燃烧热如下表：化合物燃烧热(kJ·mol-1)化合物燃烧热(kJ·mol-1)甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.52-甲基丁烷3531.3下列表达正确的是A．正戊烷的燃烧热大于3531.5kJ·mol-1B．稳定性：正丁烷>异丁烷C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)

∆H=-1560.8kJ·mol-1D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多【答案】A【解析】A．由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热数据可知：互为同分异构体的烷烃，支链越多燃烧热越小，则正戊烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ/mol，A正确；B．由表格中数据可知：异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，即异丁烷的能量低，能量越低越稳定，则稳定性为正丁烷＜异丁烷，B错误；C．由表格中数据可知：乙烷的燃烧热为1560.8kJ/mol，即1mol乙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出1560.8kJ的热量，则乙烷燃烧的热化学方程式为：，C错误；D．甲烷中碳的质量分数为，乙烷中碳的质量分数为；由表格中数据可知：1g甲烷燃烧放出的热量为，1g乙烷燃烧放出的热量为；则相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误；故答案选A。3．假设烷烃的通式为，以下物理量随的增加而减小的是A．烷烃中共价键的数目B．烷烃完全燃烧时的耗氧量C．熔点、沸点和密度D．氢元素的含量【答案】D【解析】A．烷烃的通式为CnH2n+2，随着n值增大，碳氢原子数量增加，形成的共价键越来越多，故A错误；B．烷烃的通式为CnH2n+2，随着n值增大，碳氢原子数量增加，1mol烷烃完全燃烧时的耗氧量越来越大，故B错误；C．根据烷烃通式CnH2n+2，随C原子数逐渐增加，烷烃相对分子质量也增加，分子间作用力强度随分子相对分子质量增大而增强，则熔点、沸点、密度一般随着分子中碳原子数增加而升高，故C错误；D．烷烃的通式为CnH2n+2，H元素的质量分数为，由算式可知n值越大，氢元素的含量越小，故D正确；故答案选D。4．烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如下图所示：某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成—溴代物的比例，结果如下图：下列说法正确的是A．异丁烷的二溴代物有两种B．反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定C．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的—溴代物中的含量更高D．光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤【答案】D【解析】A．异丁烷的二溴代物有、、，共3种，A项错误；B．根据异丁烷发生溴代反应生成—溴代物的比例中更多，说明自由基中间体更多，则该自由基更稳定，B项错误；C．从异丁烷发生溴代反应生成—溴代物的比例中更多可知，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的—溴代物中含量更高，C项错误；D．根据甲烷在光照条件下发生卤代反应的原理图可知，引发反应的关键是光照条件卤素单质分子中化学键断裂形成卤原子，D项正确；答案选D。考点二烷烃的命名5．一种烃如下表示，其主链碳原子数为（

）

A．9 B．10 C．11 D．12【答案】C【解析】在烷烃中，最长碳链有11个碳原子，故答案为C。6．下列有机物的系统命名中，正确的是A．新戊烷 B．2-甲基-3-乙基戊烷 C．2，3-二甲基丙烷 D．2-甲基-3-乙基丁烷【答案】B【解析】A．新戊烷为习惯命名法，对其进行系统命名时，名称为2，2—二甲基丙烷，A不正确；B．对于有机物(CH3)2CHCH(CH2CH3)2，从选主链、定编号、写名称三个步骤对其进行命名，其名称为2-甲基-3-乙基戊烷，B正确；C．2，3-二甲基丙烷的命名错误，主要是主链选择问题，正确的名称为2—甲基丁烷，C不正确；D．2-甲基-3-乙基丁烷的命名错误，主要是主链选择问题，正确的名称为2，3—二甲基戊烷，D不正确；故选B。7．下列命名中正确的是A．3-甲基丁烷 B．新丁烷C．1，1，3-三甲基戊烷 D．2，2，4，4-四甲基辛烷【答案】D【解析】A．3-甲基丁烷是编号错误，应为2-甲基丁烷，A不正确；B．对丁烷进行习惯命名时，只有正丁烷和异丁烷，没有新丁烷，B不正确；C．1，1，3-三甲基戊烷是选主链错误，应为2，4-二甲基己烷，C不正确；D．2，2，4，4-四甲基辛烷中，主链的选择、编号、名称的书写都符合命名原则，D正确；故选D。8．下列属于用系统命名法命名的是A．异丁烷 B．2，3-二甲基丁烷C．新戊烷 D．异戊烷【答案】B【解析】A．异丁烷是(CH3)2CHCH3的习惯命名，A不符合题意；B．2，3-二甲基丁烷，是(CH3)2CHCH(CH3)2的系统命名，B符合题意；C．新戊烷是(CH3)3CCH3的习惯命名，C不符合题意；D．异戊烷是(CH3)2CHCH2CH3的习惯命名，D不符合题意；故选B。知识导图记忆知识目标复核【学习目标】1．了解烷烃的结构与化学性质。2．了解烷烃的物理性质变化规律。3．了解烷烃的命名方法。4．了解烃基的概念和几种常见烃基的结构。【学习重难点】1．烷烃的性质及变化规律。2．烷烃的命名方法。1．异戊烷的系统名称是A．2-甲基丁烷 B．2-甲基戊烷 C．2-乙基丁烷 D．3-乙基丁烷【答案】A【解析】异戊烷结构简式为，按有机物的系统命名法，主链有4个碳原子，从靠近支链的左端开始给主链上的碳原子编号，第2个碳原子上有一个甲基，所以异戊烷的系统名称是2—甲基丁烷，答案选A。2．(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH(CH3)C(C2H5)2CH3的名称为A．3，4，6，6，7-五甲基-3-乙基辛烷 B．2，3，3，5，6-甲基-6-乙基辛烷C．3，5，5，6-四甲基-2，2-二乙基庚烷 D．2，3，3，5，6-五甲基-6-乙基辛烷【答案】D【解析】先将题中有机物结构简式展开为带有短线的结构简式，以便于确定支链的类型及其在主链上的位置，可以将其变形为，根据烷烃系统命名规则，其名称为2，3，3，5，6-五甲基-6-乙基辛烷，D正确；故答案选D。3．下列说法中错误的个数的是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，它们必是同系物④沸点由高到低的顺序为：戊烷丁烷⑤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⑥相对分子质量相同分子结构不同的有机物互为同分异构体⑦C4H10和CH4一定互为同系物A．①②③④⑥ B．①②⑤⑥⑦ C．①②③⑤⑥ D．①③⑤⑥⑦【答案】C【解析】①结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2-原子团的有机物互称同系物，化学性质相似的有机物如果结构不相似，且在分子组成上相差一个或n个-CH2-原子团，所以不一定是同系物，①错误；②分子组成相差一个或若干个-CH2-原子团的有机物不一定是同系物，如苯酚和苯甲醇，②错误；③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们的最简式相同，但不一定是同系物，如苯和乙炔最简式相同但不是同系物，③错误；④随着相对分子质量的增大，分子间的范德华引力增大，烷烃的沸点随着相对分子质量的增加而升高，一般来说分子中碳数越多，沸点越高；对于含碳数相同的烷烃而言，支链越多，沸点越低，则烷烃沸点由高到低的顺序为：戊烷丁烷，④正确；⑤同分异构体物理性质有差别，但化学性质不一定相似，如丙烯与环丙烷，⑤错误；⑥相对分子质量相同的有机物的分子式不一定相同，如乙醇与甲酸，⑥错误；⑦C4H10和CH4符合CnH2n+2，都是链状烷烃，结构相似，分子间相差2个-CH2-原子团，二者互为同系物，⑦正确；综上分析可知，有①②③⑤⑥说法错误，故答案为：C。4．下列物质互为同系物的是A．C2H5OH与HOCH2CH2OH B．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3C．与 D．和【答案】D【解析】结构相似，在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。A．C2H5OH含一个-OH，HOCH2CH2OH含两个-OH，二者结构不相似，A不符合题意；B．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B不符合题意；C．羟基与苯环相连的是酚，与苯环侧链相连的是醇，二者不是同类物质，结构不相似，不是同系物，C不符合题意；D．结构相似，相差1个CH2，互为同系物，D符合题意；故选D。5．下列有关烷烃的叙述中，不正确的是A．所有直链烷烃分子中，碳碳键的数目均比碳原子数目少1B．正戊烷分子中碳原子不在一条直线上C．烷烃的通式为，符合该通式的烃不一定是烷烃D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高【答案】C【解析】A．链状烷烃的通式为，分子中只存在碳碳单键和碳氢键，则含n个碳原子的直链烷烃分子中碳碳键的数目为，A正确；B．正戊烷分子中C原子都采取sp3杂化，与每个碳原子直接相连的4个原子构成四面体，所以碳原子不在一条直线上，B正确；C．通式为的烃分子中，碳原子结合的氢原子已饱和，则符合的烃一定是烷烃，C错误；D．烷烃之间结构相似且为分子晶体，随着烷烃分子中碳原子数的增加，相对分子质量逐渐增大，分子间的作用力逐渐增大，熔、沸，点逐渐升高，D正确；故选C。6．下列关于烷烃的结构及性质的说法错误的是A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应【答案】B【解析】A．烷烃密度均小于水，为有机物，依据相似相溶的原理可知，烷烃均难溶于水，故A正确；B．烷烃虽不能使酸性高锰酸钾褪色，但燃烧属于氧化反应，B错误；C．碳数越多沸点越高，同碳数支链越少沸点越高，顺序正确，C正确；D．烷烃均含C-H键，光照下均可与Cl2发生取代反应，D正确；答案选B。7．下列有关有机化合物分子结构和性质的分析中正确的是A．沸点：正戊烷>2，2-二甲基戊烷>2，3-二甲基丁烷>丙烷B．丙烷分子中3个碳原子在一条直线上C．质量相同，完全燃烧时的耗O2量：CH4＞C2H6＞C3H8D．1mol甲烷与1molCl2充分反应生成1molCH3Cl和1molHCl【答案】C【解析】A．烷烃同系物中碳原子数目越多，相对分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，而碳原子数目相同时支链越多，熔沸点越低，碳原子数：2，2-二甲基戊烷＞2，3-二甲基丁烷＞正戊烷＞丙烷，所以沸点应该是2，2-二甲基戊烷＞2，3-二甲基丁烷＞正戊烷＞丙烷，A错误；B．丙烷分子中碳原子为单键连接，键角接近109°28′，呈四面体结构，三个碳原子不在一条直线上，B错误；C．质量相同时，烃的氢含量越高，单位质量燃烧耗氧量越大，甲烷(CH4)氢含量最高，乙烷(C2H6)次之，丙烷(C3H8)最低，因此耗氧量顺序为CH4＞C2H6＞C3H8，C正确；D．甲烷与Cl2的取代反应为链式反应，产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等四种氯代物和HCl的混合物，且1molCl2最多生成1molHCl，但无法控制只生成的CH3Cl，即CH3Cl的物质的量小于1mol，D错误；故答案为：C。8．下列叙述错误的是A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸【答案】B【解析】A．甲烷与氯气发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，故A正确；B．烷烃结构稳定，都不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去，故B错误；C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃，故C正确；D．甲烷是可燃性气体，甲烷和氧气混合后点燃可能发生爆炸，故D正确；选B。9．C4H10经裂化，最后完全转化为C3H6、C2H4、C2H6、CH4四种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量是A．29 B．30 C．38 D．40【答案】A【解析】按照题目所给C4H10的裂化产物考虑，C4H10裂化可能发生的反应共有以下几种：①C4H10→C3H6+CH4，②C4H10→C2H4+C2H6；以上反应①、②是1molC4H10裂化生成2mol混合气体，则混合气体的平均摩尔质量为g/mol=29g/mol；故答案为A。10．两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，下列有关混合气体的说法正确的是A．该混合气体中一定含有乙烯B．该混合气体可以由甲烷和乙炔组成C．若混合气体由和组成，则其体积比为1:3D．在条件下，混合气体与氧气混合，总混合气体燃烧前后压强不变【答案】D【分析】由图可知，两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数为4，碳原子数大于1.6，不超过4，据此判断。【解析】A．由分析可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，可能含有乙烯（CH2=CH2）或丙炔（CH3C≡CH）等，A错误；B．乙炔的分子式为C2H2，其中氢原子数为2，小于4，不可能含有C2H2，B错误；C．相同条件下气体的体积比等于气体的物质的量之比。若混合气体由和组成组成，设甲烷的物质的量为x，乙烯的物质的量为y，两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据平均C原子数目可知，整理得x：y=2：3，C错误；D．在110℃条件下生成的水为气体，两种气态烃的平均组成为C1.6H4，H原子数为4，燃烧前后压强不变，D正确；故选D。11．下列各组有机化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总物质的量一定，则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是A．CH4O，C3H4O5 B．C3H6，C3H8O C．C3H8，C4H6 D．C2H6，C4H6O【答案】A【分析】根据题意可设有机物的分子式为CxHyOz，当总物质的量一定，有机物完全燃烧时，生成水的质量和消耗O2的质量不变，所以混合物中两种有机物的分子中y相同，x+-相同。【解析】A．CH4O、C3H4O5中氢原子个数相同，CH4O的x+-=1+1-0.5=1.5，C3H4O5的x+-=3+1-2.5=1.5，A符合题意；B．C3H6和C3H8O中H原子个数不相同，B不符合题意；C．C3H8和C4H6中H原子个数不相同，C不符合题意；D．C2H6和C4H6O中氢原子个数相同，C2H6的x+-=2+1.5=3.5，C4H6O的x+-=4+1.5-0.5=5，D不符合题意；故选A。12．有机物中碳原子连接方式多种多样，这是有机物种类繁多的主要原因。现有下列三种物质(黑球代表碳原子，氢原子省略)：①、②、③，下列说法正确的是A．①②③互为同分异构体 B．②的名称为异丙烷C．①能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．③中不可能所有碳原子共平面【答案】D【解析】A．①②③的碳原子数虽然分别为5、5、5，但分子式不同（①②为，③为），不满足同分异构体“分子式相同、结构不同”的条件，故A错误；B．②的碳骨架为中心，碳原子连接四个甲基，是新戊烷（系统命名2,2-二甲基丙烷），所以“异丙烷”名称错误，故B错误；C．①为直链烷烃（正戊烷），烷烃性质稳定，不能被酸性高锰酸钾氧化，无法使其褪色，故C错误；D．③支链的两个碳原子都是饱和碳原子，所以③中不可能所有碳原子共平面，故D正确；故答案为：D。13．下列烷烃在一定条件下与氯气反应，生成一氯代烃没有同分异构体的是A． B． C． D．【答案】A【分析】烷烃在一定条件下与氯气反应，烷烃中有几种氢原子其一氯代烃就有几种。连在同一碳上的氢是等效氢，连在同一碳上的甲基上的氢是等效的，处于对称碳上的氢等效。【解析】A．，连在同一C上的甲基相同，其一氯代烃有一种，没有同分异构体，A符合题意；B．有2种等效氢，生成2种一氯代烃，B不符合题意；C．有2种等效氢，生成2种一氯代烃，C不符合题意；D．有4种等效氢，生成4种一氯代烃，D不符合题意；故答案为：A。14．资料表明，烷烃的卤代反应为自由基反应，自由基是分子在光、热等外界条件下共价键发生均裂(指共价键断裂时均等的将共用电子对分配给成键的两个原子)而形成的原子或原子团，在水中不易形成。下图是氯气与甲烷发生取代反应的能量变化图。下列说法不正确的是A．烷烃可与卤素气态单质发生卤代反应B．烷烃可与溴水发生取代反应C．烷烃可在光照或高温下发生卤代反应D．产物中可能含有乙烷【答案】B【解析】A．资料表明烷烃的卤代反应为自由基反应，且在水中不易形成自由基，说明烷烃可与卤素气态单质发生卤代反应，A正确；B．因为自由基在水中不易形成，而溴水是水溶液体系，所以烷烃不能与溴水发生取代反应，B错误；C．已知自由基是分子在光、热等外界条件下共价键发生均裂形成的，所以烷烃可在光照或高温下发生卤代反应，C正确；D．在甲烷与氯气的卤代反应中，会产生甲基自由基，两个甲基自由基可以结合生成乙烷，所以产物中可能含有乙烷，D正确；故选B。15．下列有关叙述中正确的是①的同分异构体数目为8种②链状烷烃中除甲烷外，都能使酸性溶液褪色③异戊烷与2，2-二甲基丙烷互为同分异构体④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤丙烷分子中的所有碳原子在一条直线上A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．①②④【答案】A【解析】①正戊烷的一氯代物有3种，异戊烷的一氯代物有4种，新戊烷的一氯代物有1种，的同分异构体数目共有8种，故①正确；②链状烷烃均不能使酸性溶液褪色，故②错误；③异戊烷与2，2-二甲基丙烷分子式相同、都为C5H12，结构不同，二者互为同分异构体，故③正确；④烷烃的特征反应为取代反应，所有链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，故④正确；⑤丙烷分子中的碳原子都是饱和碳原子，与碳原子相连的4个原子形成像甲烷一样的四面体结构，所以丙烷分子中的所有碳原子不可能在一条直线上，故⑤错误；综上①③④正确，故选A。16．如图所示表示页岩气中某些烃分子的结构模型：(1)有机化合物乙的名称为，有机化合物甲与有机化合物乙互为。(2)有机化合物甲的二氯取代物有种；写出甲与氯气反应生成任意一种一氯代物的反应方程式：。(3)请你根据甲烷分子的空间结构推测，有机化合物乙中最多有个C原子在同一平面内。(4)有机化合物甲和乙的沸点：甲(填“>”“=”或“＜”)乙，1mol甲和乙的混合气体完全燃烧消耗O2的物质的量为mol，写出甲燃烧的方程式：。【答案】(1)异丁烷(或2-甲基丙烷)同分异构体(2)6(或)(3)3(4)>6.5【解析】（1）根据有机化合物乙的空间填充模型可知，乙的结构简式为，名称为异丁烷(或2-甲基丙烷)；根据有机化合物甲的球棍模型可知，甲的结构简式为CH3-CH2-CH2-CH3，有机化合物甲和乙的分子式相同，均为C4H10，而结构不同，二者互为同分异构体；（2）根据甲的碳骨架结构分析，甲的二氯代物有6种：、、、、，；丁烷与氯气反应生成任意一种一氯代物的反应方程式：(或)；（3）根据CH4分子的空间结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，相当于CH4分子中的3个H原子被3个-CH3取代，则有机化合物乙分子中最多有3个C原子在同一平面内；（4）甲和乙互为同分异构体，甲没有支链，乙有支链，因此沸点甲>乙。甲和乙的分子式均为C4H10，1molC4H10完全燃烧消耗6.5molO2；甲燃烧的方程式：。17．按系统命名法给下列有机化合物命名或写出相应的结构简式：(1)名称是。(2)的名称是。(3)2，4，6-三甲基-5-乙基辛烷的结构简式为。(4)2-甲基-5-乙基辛烷的结构简式为。【答案】(1)3，4-二甲基-4-乙基庚烷(2)3，3-二甲基-6-乙基辛烷(3)(4)【解析】（1）有机物展开后为，主链上有7个碳原子，3号碳和4号碳上各连有一个甲基，4号碳上还连有一个乙基，故名称为3,4-二甲基-4乙基庚烷；（2）有机物展开后为，主链上有8个碳原子，其中3号碳上有两个甲基，6号碳上有一个乙基，故名称为3，3-二甲基-6-乙基辛烷；（3）2，4，6-三甲基-5-乙基辛烷中，2、4、6号三个