高中化學(xué)必修2人教版課時(shí)作業(yè)3-1-2烷烴

(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1．下列物質(zhì)屬于烷烴的是()A．C8H16 B．CH3CH2CH2OHC． D．CH2=CH2解析：烷烴的通式是CnH2n＋2，A錯(cuò)；烷烴屬于烴是碳?xì)浠衔?，B錯(cuò)；烷烴的碳碳之間、碳?xì)湓娱g均以單鍵相結(jié)合，D錯(cuò)。答案：C2．關(guān)于CH4和的敘述正確的是()A．均能用通式CnH2n＋2來(lái)表示B．與所有烷烴互為同分異構(gòu)體C．它們結(jié)構(gòu)相似，物理、化學(xué)性質(zhì)相同D．通常情況下只有甲烷是氣態(tài)解析：A項(xiàng)，因二者均為烷烴，都符合通式CnH2n＋2；B項(xiàng)，它們與其他烷烴互為同系物；C項(xiàng)，二者化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)不同；D項(xiàng)，碳原子數(shù)小于或等于4的烷烴常溫下是氣態(tài)。答案：A3．下列有關(guān)丙烷的敘述中不正確的是()A．分子中碳原子不在一條直線(xiàn)上B．光照下能夠發(fā)生取代反應(yīng)C．比丁烷更易液化D．1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2解析：丙烷可以看作是甲烷分子中的兩個(gè)氫原子分別被甲基取代生成的，由于甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，故丙烷分子中的三個(gè)碳原子不可能在一條直線(xiàn)上，A正確。烷烴在光照條件下能夠發(fā)生取代反應(yīng)，B正確。烷烴隨分子中碳原子數(shù)的增多，沸點(diǎn)依次升高，丙烷的沸點(diǎn)低于丁烷，丙烷比丁烷更難液化，C不正確。1mol丙烷完全燃燒消耗O2為5mol。答案：C4．根據(jù)下表中烴的分子式排列規(guī)律，判斷空格中烴的同分異構(gòu)體數(shù)目是()12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3 B．4C．5 D．6解析：分析圖表得出規(guī)律，1、2組，3、4組，5、6組，7、8組H原子個(gè)數(shù)相差0，第5種烴的分子式為C5H12，有3種同分異構(gòu)體：答案：A5．有一類(lèi)組成最簡(jiǎn)單的有機(jī)硅化合物叫硅烷，它的分子結(jié)構(gòu)與烷烴相似。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．硅烷的分子通式可表示為SinH2n＋2B．甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水C．甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4)D．甲硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷解析：甲硅烷性質(zhì)類(lèi)似甲烷，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，SiH4的相對(duì)分子質(zhì)量為32，大于甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量，故SiH4密度大于CH4，C項(xiàng)不正確；D項(xiàng)，非金屬性：C>Si，熱穩(wěn)定性：CH4>SiH4，D項(xiàng)正確。答案：C6．在1.013×105Pa下，測(cè)得的某些烷烴的沸點(diǎn)見(jiàn)下表。據(jù)表分析，下列選項(xiàng)正確的是()物質(zhì)名稱(chēng)沸點(diǎn)/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.027.89.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時(shí)，C5H12都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低D．C5H12隨支鏈的增加，沸點(diǎn)降低解析：新戊烷的沸點(diǎn)是9.5℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液體，20℃時(shí)是氣體，則A、B均錯(cuò)誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)升高，C錯(cuò)誤；C5H12的三種同分異構(gòu)體中，隨支鏈數(shù)增加，沸點(diǎn)逐漸降低，D正確。答案：D7．1mol某烷烴在氧氣中充分燃燒，需要消耗氧氣246.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，它在光照的條件下與氯氣反應(yīng)，能生成4種不同的一氯取代物，該烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是()解析：設(shè)烷烴為CnH2n＋2。根據(jù)烷烴燃燒的方程式可得(n＋eq\f(2n＋2,4))mol＝eq\f(246.4L,22.4L·mol－1)，n＝7，A、D符合，A的一氯取代物有4種，D的一氯取代物有3種。答案：A8．分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))()A．6種 B．7種C．8種 D．9種解析：將分子C5H11Cl恢復(fù)為烷烴C5H12。由烷烴的碳鏈異構(gòu)(三種)找出C5H11Cl的同分異構(gòu)體。分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體有如下幾種結(jié)構(gòu)：CH3CH2CH2CH2CH2Cl、答案：C9．0.2mol某烷烴完全燃燒后，將生成的氣體緩慢通入0.5L2mol/LNaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1∶3，則該烷烴為()A．甲烷 B．乙烷C．丙烷 D．丁烷解析：n(NaOH)＝2mol/L×0.5L＝1mol，設(shè)CO2與NaOH反應(yīng)得到的Na2CO3為xmol，NaHCO3為3xmol。則2x＋3x＝1，x＝0.2mol，n(CO2)＝x＋3x＝0.8mol，該烷烴分子中碳原子數(shù)為eq\f(0.8mol,0.2mol)＝4。答案：D10．一定條件下，兩種氣態(tài)烴的混合物共1mol，在空氣中完全燃燒生成1.5molCO2和2mol水蒸氣。關(guān)于該混合物的說(shuō)法正確的是()A．一定含有甲烷B．一定含有乙烷C．一定含有甲烷，可能含有乙烷D．可能是甲烷和丙烷的混合物解析：設(shè)混合烴的平均分子式為CxHy，則有CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(g)1xeq\f(y,2)1mol1.5mol2mol列式解得：x＝1.5，y＝4。即混合烴的平均分子式為C1.5H4，則其中一定含有CH4，且另一種必須是含有4個(gè)H原子的烴。答案：A二、非選擇題11．Ⅰ.有下列各組物質(zhì)(在橫線(xiàn)上填相應(yīng)的序號(hào))：①O2和O3②H2、D2、T2③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤癸烷和十六烷⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5⑦(1)互為同位素的是________。(2)互為同分異構(gòu)體的是________。(3)互為同素異形體的是________。(4)為同一種物質(zhì)的是________。Ⅱ.寫(xiě)出下列烷烴的分子式：(1)含有30個(gè)氫原子的烷烴：________。(2)假如某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為142，則該烷烴的分子式為_(kāi)_______。(3)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的36倍：________。(4)1L烷烴D的蒸氣完全燃燒時(shí)，生成同溫同壓下15L水蒸氣：________。Ⅲ.(1)甲烷的電子式為_(kāi)_______，碳?xì)滏I之間鍵角為_(kāi)_______。(2)甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成________種產(chǎn)物，產(chǎn)物中____________常用作滅火劑。(3)試寫(xiě)出三溴甲烷在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.(1)同位素是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的一類(lèi)原子，互為同位素的是12C和14C。(2)同分異構(gòu)體是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)，互為同分異構(gòu)體的是④⑥。(3)同種元素組成的不同單質(zhì)互為同素異形體，互為同素異形體的是①。(4)屬于同一種物質(zhì)的是②⑦。Ⅱ.(1)根據(jù)烷烴的通式CnH2n＋2可知，含有30個(gè)H原子的烷烴為C14H30。(2)設(shè)該烷烴的分子式為CnH2n＋2，其相對(duì)分子質(zhì)量為14n＋2＝142，解得n＝10，該烷烴的分子式為C10H22。(3)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的36倍，則該烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為72，設(shè)A的分子式為CnH2n＋2，其相對(duì)分子質(zhì)量為14n＋2＝72，解得n＝5，該烷烴的分子式為C5H12。(4)1L烷烴D的蒸氣完全燃燒時(shí)，生成同溫同壓下15L水蒸氣，那么該烷烴中的氫原子的物質(zhì)的量與烷烴的物質(zhì)的量之比為(15×2)∶1，該烷烴中的H原子數(shù)為30，由烷烴的通式CnH2n＋2可知，含有30個(gè)H原子的烷烴為C14H30。Ⅲ.(1)CH4的電子式為，分子結(jié)構(gòu)為正四面體形，碳?xì)滏I之間的鍵角為109°28′。(2)甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯化碳和氯化氫共五種，其中CCl4可用作滅火劑。(3)三溴甲烷和Br2發(fā)生取代反應(yīng)生成四溴化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CHBr3＋Br2eq\o(→,\s\up7(光))CBr4＋HBr。答案：Ⅰ.(1)③(2)④⑥(3)①(4)②⑦Ⅱ.(1)C14H30(2)C10H22(3)C5H12(4)C14H30Ⅲ.(1)109°28′(2)5CCl4(3)CHBr3＋Br2eq\o(→,\s\up7(光))CBr4＋HBr12．(Ⅰ)寫(xiě)出下列各烷烴的分子式：(1)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍：________。(2)烷烴B的分子中含有200個(gè)氫原子：________。(3)1L烷烴C的蒸氣完全燃燒時(shí)，生成同溫同壓下15L的水蒸氣：__________。(4)0.1mol烷烴D完全燃燒，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O211.2L：________。(Ⅱ)已知某烷烴分子中電子數(shù)為42。(1)該烷烴的分子式為_(kāi)___________。(2)寫(xiě)出該烷烴分子所有的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________________________________________________。(3)上述同分異構(gòu)體中，在相同條件下沸點(diǎn)最低的是________________________________________________________________________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。解析：(Ⅰ)(1)根據(jù)阿伏加德羅定律推論，同T、p下，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)，M＝2g/mol×43＝86g/mol，所以14n＋2＝86，n＝6，即該烷烴的分子式為C6H14。(2)由CnH2n＋2得2n＋2＝200，n＝99，該烷烴的分子式為C99H200。(3)由1L烷烴完全燃燒產(chǎn)生同條件下的15L水蒸氣可知其分子中應(yīng)含有30個(gè)氫原子，則其分子式為C14H30。(4)0.1mol烷烴完全燃燒消耗O2為eq\f(11.2L,22.4L/mol)＝0.5mol。所以eq\f(3n＋1,2)＝5，n＝3，即D的分子式為C3H8。(Ⅱ)若設(shè)該烷烴的分子式為CnH2n＋2，依據(jù)題意分子中電子數(shù)為42，結(jié)合一個(gè)碳原子核外有6個(gè)電子，一個(gè)氫原子核外有1個(gè)電子，則有下式成立：6n＋2n＋2＝42，解得n＝5。C5H12的同分異構(gòu)體有三種：CH3CH2CH2CH2CH3、，沸點(diǎn)依次降低。答案：(Ⅰ)(1)C6H14(2)C99H200(3)C14H30(4)C3H8(Ⅱ)(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2CH3、(3)13．(1)寫(xiě)出下列各種烷烴的分子式；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相對(duì)分子質(zhì)量最大的氣態(tài)烷烴是________；相對(duì)分子質(zhì)量最小的液態(tài)烷烴是______；相對(duì)分子質(zhì)量最小的固態(tài)烷烴是______。(2)寫(xiě)出下列各種烷烴的分子式：含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是________；和CO2密度相同的烷烴是________；碳、氫質(zhì)量比為5∶1的烷烴是______。(3)含碳原子數(shù)最少且存在同分異構(gòu)體的烷烴的分子式是________，其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。(4)等物質(zhì)的量的CH4和C3H8完全燃燒時(shí)，耗氧量前者_(dá)_______后者；等質(zhì)量的CH4和C3H8完全燃燒時(shí)，耗氧量前者_(dá)_______后者；若耗氧量相同，則二者的物質(zhì)的量之比n(CH4)∶n(C3H8)＝________。解析：(1)相對(duì)分子質(zhì)量最大的氣態(tài)烷烴是丁烷，相對(duì)分子質(zhì)量最小的液態(tài)烷烴是戊烷，相對(duì)分子質(zhì)量最小的固態(tài)烷烴是十七烷。(2)在CnH2n＋2中，隨著n的不斷增大，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也逐漸增大，故含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的烷烴是甲烷；與CO2密度相同的烷烴，其相對(duì)分子質(zhì)量與CO2必須相同，丙烷的相對(duì)分子質(zhì)量為44；由CnH2n＋2知，12n∶(2n＋2)＝5∶1，則n＝5，為戊烷。(3)甲烷、乙烷、丙烷均不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，從丁烷開(kāi)始有同分異構(gòu)現(xiàn)象，故含碳原子數(shù)最少且存在同分異構(gòu)體的烷烴是丁烷。(4)等物質(zhì)的量的烷烴(CxHy)完全燃燒時(shí)，CH4的(x＋eq\f(y,4))的值小于C3H8，所以耗氧量前者小于后者。等質(zhì)量時(shí)，由于CH4中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于C3H8中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以耗氧量前者大于后者。由CH4～2O2，C3H8～5O2分析可知，若耗氧量相同，n(CH4)∶n(C3H8)＝5∶2。答案：(1)C4H10C5H12C17H36(2)CH4C3H8C5H12(3)C4H10CH3—CH2—CH2—CH3、(4)小于大于5∶214．“辛烷值”用來(lái)表示汽油的質(zhì)量。異辛烷用作抗爆性?xún)?yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)，辛烷值為100。正庚烷用作抗爆性低劣的標(biāo)準(zhǔn)，辛烷值為0。如圖是異辛烷的球棍模型：(1)根據(jù)球棍模型，寫(xiě)出異辛烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________；異辛烷與乙烷的關(guān)系是__________。(2)寫(xiě)出異辛烷完全燃燒的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________