化學(xué)必修2課時(shí)作業(yè)3-1-2烷烴

課時(shí)作業(yè)17烷烴時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列有關(guān)烷烴的敘述中不正確的是(A)A．烷烴中除甲烷、乙烷外，其他烷烴都能使酸性KMnO4溶液褪色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(n為正整數(shù))，符合該通式的烴一定是烷烴D．隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔、沸點(diǎn)逐漸升高解析：根據(jù)甲烷的性質(zhì)類推烷烴的性質(zhì)，同時(shí)要注意性質(zhì)的遞變性。烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，烷烴均不能使酸性KMnO4溶液褪色，這是烷烴的主要特性；隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔、沸點(diǎn)逐漸升高；因分子通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))中碳原子的化合價(jià)已達(dá)飽和，故符合分子通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))的有機(jī)物只能是烷烴。2．C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)：甲[CH3(CH2)3CH3]、乙[CH3CH(CH3)CH2CH3]和丙[C(CH3)4]，下列有關(guān)敘述正確的是(C)A．甲、乙、丙互為同系物，均可與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)B．C5H12表示一種純凈物C．甲、乙、丙中，丙的沸點(diǎn)最低D．甲、乙、丙既互為同系物，也互為同分異構(gòu)體解析：甲、乙、丙互為同分異構(gòu)體，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；C5H12可表示正戊烷、異戊烷和新戊烷，若由同分異構(gòu)體組成，則為混合物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分子式相同，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，C項(xiàng)正確。3．下列說(shuō)法中不正確的是(A)A．相對(duì)分子質(zhì)量相同的有機(jī)物是同分異構(gòu)體B．分子組成相同、結(jié)構(gòu)不相同的有機(jī)物是同分異構(gòu)體C．每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已“飽和”，碳原子之間只以單鍵相結(jié)合的鏈烴一定是烷烴D．分子式相同、結(jié)構(gòu)相同的有機(jī)物一定是同一物質(zhì)解析：分子組成相同(即分子式相同)、結(jié)構(gòu)不相同的有機(jī)物是同分異構(gòu)體；若分子式相同、結(jié)構(gòu)也相同則必為同一物質(zhì)。故A錯(cuò)誤，B、D正確，C項(xiàng)正確。4．丁烷(C4H10)失去1個(gè)氫原子后得到丁基(—C4H9)，丁基的結(jié)構(gòu)共有(C)A．2種 B．3種C．4種 D．5種解析：丁烷(C4H10)有兩種結(jié)構(gòu)：CH3CH2CH2CH3和CHH3CCH3CH3，它們分子中各有兩種氫原子，因此失去1個(gè)氫原子后得到丁基(—C4H9)的結(jié)構(gòu)共有4種。5．如圖是立方烷的球棍模型，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(C)A．其一氯代物只有一種B．其二氯代物有三種C．在光照下，其能與氯水發(fā)生取代反應(yīng)D．它與苯乙烯(C6H5—CH=CH2)互為同分異構(gòu)體解析：整個(gè)分子結(jié)構(gòu)是立方體形，且分子結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，它的一氯代物只有一種，二氯代物有三種；苯乙烯的分子式與立方烷的分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，所以它們互為同分異構(gòu)體。烴發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，使用的是鹵素單質(zhì)而不是溶液。6．下列有機(jī)物中互為同分異構(gòu)體的是(A)A．①和②B．①和③C．①和④D．⑤和⑥解析：①的分子式是C3H6，②的分子式是C3H6，③的分子式是C3H8，④的分子式是C3H4，⑤的分子式是C4H8，⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體。7．下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A．烷烴的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而逐漸升高B．任何烷烴分子中碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比都是相同的C．丙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)后生成的一氯代物不只是一種D．正丁烷的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比異丁烷的高解析：烷烴的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)的增加而升高，A正確；烷烴分子中C、H個(gè)數(shù)比為n(2n＋2)，碳原子數(shù)不同，比值不同，B不正確；丙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的一氯代物有2種，C正確；烷烴的支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，D正確。8．關(guān)于CH4和的敘述正確的是(A)A．均能用組成通式CnH2n＋2來(lái)表示B．與其他烷烴互為同素異形體C．因?yàn)樗鼈兘Y(jié)構(gòu)相似，所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)相同D．通常情況下它們都是氣態(tài)烷烴解析：因?yàn)镃H4和異戊烷都屬于烷烴，所以符合通式CnH2n＋2；B項(xiàng)，與其他烷烴互為同系物；C項(xiàng)，化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)不同；D項(xiàng)，碳原子數(shù)≤4時(shí)的烷烴常溫常壓下是氣體(新戊烷為氣體)。9．(多選)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，10mL某氣態(tài)烴在80mLO2中充分燃燒后，恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況，所得氣體的體積為60mL，該烴可能是(CD)A．C4H10 B．C3H6C．C3H8 D．C4H8解析：反應(yīng)前后氣體體積減少了80mL＋10mL－60mL＝30mL。設(shè)該烴的化學(xué)式為CxHy，則它燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式是CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up15(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O氣體減少1mL(x＋eq\f(y,4))mLxmL(1＋eq\f(y,4))mL10mL30mL所以有10×(1＋eq\f(y,4))＝1×30，解得y＝8，所以選C和D。10．有兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.16g·L－1，則關(guān)于混合物組成的說(shuō)法正確的是(A)A．一定有甲烷B．一定有乙烷C．可能是甲烷和戊烷的混合物D．可能是乙烷和丙烷的混合物11．下列化學(xué)式只表示一種純凈物的是(A)A．C2H6 B．C4H10C．C2H4Cl2 D．C解析：C4H10、C2H4Cl2分別存在兩種同分異構(gòu)體；D既可以表示活性炭，又可以表示其他碳的單質(zhì)；只有C2H6只表示一種分子。12．下列說(shuō)法正確的是(D)A．所有的烷烴，彼此都是同系物B．兩種化合物的組成元素相同，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，二者一定是同分異構(gòu)體C．相對(duì)分子質(zhì)量相同的幾種化合物，一定是同分異構(gòu)體D．組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，且相對(duì)分子質(zhì)量也相同的不同化合物，一定互為同分異構(gòu)體解析：A項(xiàng)中，正戊烷，異戊烷與新戊烷屬于同分異構(gòu)體，不是同系物。B項(xiàng)中，若兩種化合物的組成元素相同，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，則它們的最簡(jiǎn)式必定相同。最簡(jiǎn)式相同的化合物分子式可能相同也可能不同，如CH2CH2與CH2CHCH3分子式不同，不是同分異構(gòu)體。C項(xiàng)中，相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)分子式可能不同，不一定是同分異構(gòu)體，如HCOOH與CH3CH2OH。二、非選擇題(共52分)13．(10分)如圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合的。(1)圖中屬于烷烴的是AC(填字母)。(2)在上圖的有機(jī)化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵，還可以形成碳碳雙鍵和碳碳叁鍵；不僅可以形成碳鏈，還可以形成碳環(huán)。(3)上圖中互為同分異構(gòu)體的是A與C；B與E、F、H；D與G(填字母)。(4)1LA的同系物的蒸氣完全燃燒時(shí)，生成同溫同壓下4L的水蒸氣，該烷烴的分子式是C3H8。解析：(1)根據(jù)球棍模型的含義及碳原子的成鍵特點(diǎn)可知A為CH3CH2CH2CH3，B為CH3—CH=CH—CH3，G為CH3CH2C≡CH，H為。故A、C屬于烷烴。(2)這些分子中，碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵，還可形成碳碳雙鍵、碳碳叁鍵，不僅可以形成碳鏈，還可形成碳環(huán)。(3)根據(jù)同分異構(gòu)體概念可判斷出A與C；B與E、F、H；D與G分別互為同分異構(gòu)體。(4)由1L烷烴完全燃燒產(chǎn)生同條件下的4L水蒸氣可知，1mol該烴分子中應(yīng)含有8mol氫原子，該烷烴分子式為C3H8。14．(12分)(1)完全燃燒0.1mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過(guò)濃硫酸、濃堿液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱得濃硫酸增重9g，濃堿液增重17.6g。該烴的化學(xué)式為C4H10，并寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：。(2)某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為128，該烷烴的化學(xué)式為C9H20。(3)在常溫常壓下有CH4、C2H6、C3H8和C4H10四種氣態(tài)烴。①取等物質(zhì)的量的四種氣態(tài)烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是C4H10(填分子式)。②取等質(zhì)量的四種氣態(tài)烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是CH4(填分子式)。解析：(1)濃硫酸的作用是吸水，濃硫酸增加的質(zhì)量為H2O的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒，烴中n(H)＝9×eq\f(2,18)mol＝1mol，濃堿液吸收CO2，濃堿液增重的質(zhì)量是CO2的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒，烴中n(C)＝eq\f(17.6,44)mol＝0.4mol，因此1mol烴中含C為4mol，含H為10mol，即分子式為C4H10，含有的同分異構(gòu)體是正丁烷和異丁烷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別是CH3CH2CH2CH3、。(2)根據(jù)烷烴的通式CnH2n＋2，相對(duì)分子質(zhì)量為128，即14n＋2＝128，解得n＝9，分子式為C9H20。(3)1molCxHy的耗氧量為(x＋eq\f(y,4))mol，由各烴分子式中C、H原子數(shù)目可知，相同物質(zhì)的量各烴C4H10的耗氧量最大。等質(zhì)量的各烴，烴中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，消耗氧氣越多，碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，生成二氧化碳越多，CH4、C2H6、C3H8、C4H10的C、H原子數(shù)目之比分別為14,13,38,12.5，故CH4中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，等質(zhì)量的各烴中CH4消耗氧氣最多。15．(8分)烷烴分子可看成由—CH3、—CH2—、和等結(jié)合而成的。如果某烷烴分子中同時(shí)存在這4種基團(tuán)，所含碳原子數(shù)最少，這種烷烴分子應(yīng)含8個(gè)碳原子，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是。16．(12分)已知某種氣態(tài)化石燃料含有碳和氫兩種元素。為了測(cè)定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，得到如表所列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(U形管中干燥劑只吸收水蒸氣且假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收)。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后(干燥劑＋U形管)的質(zhì)量101.1g102.9g(石灰水＋廣口瓶)的質(zhì)量312.0g314.2g根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求：(1)實(shí)驗(yàn)完畢后，生成物中水的質(zhì)量為1.8g。假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽，其質(zhì)量為5g。(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為0.2g。(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為0.6g。(4)氣態(tài)化石燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為31。解析：(1)生成水的質(zhì)量為102.9g－101.1g＝1.8g，生成的正鹽即CaCO3的質(zhì)量為eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×100g·mol－1＝5g。(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為eq\f(1.8g,18g·mol－1)×2g·mol－1＝0.2g。(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×12g·mol－1＝0.6g。(4)碳、氫元素質(zhì)量比為0.60.2＝31。17．(10分)在密閉容器中，通入2mL烷烴和13mLO2，經(jīng)點(diǎn)火爆炸后，將生成的CO2和H2O除去，又通入6mLO2，再點(diǎn)火爆炸，最后O2仍有剩余(以上氣體的體積均在同溫同壓下測(cè)得)，試求該烷烴的分子式。若它的一鹵代物有4種同分異構(gòu)體，試寫出該烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。答案：該烷烴分子式為C5H12。的一鹵代物有四種同分異構(gòu)體。解析：根據(jù)題意知：2mL烷烴和13mLO2反應(yīng)時(shí)，烷烴過(guò)量，所以CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up15(點(diǎn)燃))nCO2＋(n＋1)H2O1eq\f(3n＋1,2)2