江蘇專版2024-2025學年新教材高中化學專題8有機化合物的獲得與應(yīng)用第一單元化石燃料與有機化合物第2課時烷烴分層作業(yè)蘇教版必修第二冊

專題8第一單元第2課時烷烴必備學問基礎(chǔ)練1.[2024浙江嘉興期中]以下結(jié)構(gòu)表示的物質(zhì)中屬于烷烴的是()A.CH≡CH B.CH3(CH2)3CH3C.CH3CH2OH D.2.[2024江蘇常州聯(lián)考]下列說法正確的是()A.在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能與氯水發(fā)生取代反應(yīng)B.等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的有機產(chǎn)物只有CH3ClC.正丁烷的沸點比異丁烷的沸點高D.和互為同分異構(gòu)體3.[2024福建福州外國語學校期中]下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯誤的是()A.正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體BC和C互為同位素C.紅磷和白磷互為同素異形體D.CH3CH2OH和CH3CHO互為同分異構(gòu)體4.[2024浙江寧波余姚中學月考]下列有關(guān)烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是()A.烷烴不會發(fā)生分解B.在通常狀況下,烷烴與酸、堿、強氧化劑不反應(yīng)C.烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)D.烷烴均犯難溶于水的無色物質(zhì)5.下列各物質(zhì):①O2和O3②12C和14C③C2H6和C3H8④和(1)互為同位素的是。

(2)互為同素異形體的是。

(3)同屬于烷烴的是。

(4)互為同系物的是。

6.寫出下列物質(zhì)的分子式。(1)分子中含有14個氫原子的烷烴:。

(2)相對分子質(zhì)量為44的烷烴:。

(3)碳、氫原子個數(shù)比為2∶5的烷烴:。

(4)含碳元素養(yǎng)量分數(shù)約為83.7%的烷烴:。

關(guān)鍵實力提升練7.下列關(guān)于CH4和的敘述不正確的是()A.均能用組成通式CnH2n+2來表示B.二者均為烷烴C.分子中的碳原子可能共平面D.二者互為同系物8.下列說法正確的是()A.凡是分子組成相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì),彼此肯定是同系物B.兩種化合物組成元素相同,各元素養(yǎng)量分數(shù)也相同,則二者肯定是同分異構(gòu)體C.相對分子質(zhì)量相同的幾種化合物,互為同分異構(gòu)體D.組成元素的質(zhì)量分數(shù)相同,且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物,互為同分異構(gòu)體9.某氣態(tài)烴在標準狀況下的密度為2.59g·L-1(1)其摩爾質(zhì)量為。

(2)該烴的含碳量為82.8%,則分子中碳、氫原子的個數(shù)比是,分子式是。

(3)可能的結(jié)構(gòu)簡式為

。

10.在有機化合物的結(jié)構(gòu)式中,4價碳原子以1個、2個、3個、4個單鍵分別連接1個、2個、3個、4個其他碳原子時,可依次稱為伯、仲、叔、季碳原子,數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。試依據(jù)不同烷烴的組成和結(jié)構(gòu),分析烷烴(除甲烷外)中各原子數(shù)的關(guān)系。(1)若烷烴分子中氫原子數(shù)為n0,則n0與n1、n2、n3、n4的關(guān)系是n0=或n0=。

(2)四種碳原子數(shù)之間的關(guān)系為n1=。

(3)若烷烴分子中碳碳鍵數(shù)為na,則na與n1、n2、n3、n4的關(guān)系是na=。

(4)在烷烴的取代反應(yīng)中,伯、仲、叔碳三種碳原子上的氫原子被取代的概率不同,但同類氫原子被取代的概率可視為相同?，F(xiàn)將nmolCH3CH2CH(CH3)CH3與適量溴蒸氣在肯定條件下完全反應(yīng),若只生成溴化氫和4種一溴代物。則:①反應(yīng)生成的HBr的物質(zhì)的量為mol。

②將生成的4種一溴代物的混合氣體在適量的O2中燃燒,生成H2O、CO2、CO和HBr。此時,需消耗O2的物質(zhì)的量為amol,則a的取值范圍是。

學科素養(yǎng)創(chuàng)新練11.某小組欲探討烷烴的某些性質(zhì)設(shè)計下圖試驗裝置?；卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.烷烴可以發(fā)生取代反應(yīng)。向下圖的B中通入肯定量的氯氣和甲烷氣體,混合勻稱后通入C中硬質(zhì)玻璃管中,夾緊C兩端彈簧夾,用強光照耀硬質(zhì)玻璃管。(1)將試驗室制得的Cl2先通過飽和食鹽水的目的是。

(2)寫出裝置C中CH2Cl2與Cl2反應(yīng)生成氯仿的化學方程式:。

(3)一段時間后,C中玻璃管內(nèi)的試驗現(xiàn)象:、。

(4)若2molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),測得生成4種有機取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是mol。

(5)某丁烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物之一為C4H9Cl,則分子式為C4H9Cl的同分異構(gòu)體有種。

Ⅱ.烷烴可以發(fā)生氧化反應(yīng)。將肯定量的某烷烴在足量氧氣中充分燃燒,并使產(chǎn)生的氣體全部通入下圖裝置,得到如表所列的試驗數(shù)據(jù)(U形管中干燥劑只汲取水蒸氣且假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被汲取)。項目試驗前試驗后(干燥劑+U形管)的質(zhì)量101.1g102.9g(石灰水+廣口瓶)的質(zhì)量312.0g315.3g(6)試寫出該烷烴分子式:。

第2課時烷烴1.B解析烴分子中,碳原子以單鍵相連,其余的價鍵均用于與氫原子結(jié)合,形成的飽和鏈烴叫烷烴。只有B符合。2.C解析在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),不能與氯水發(fā)生取代反應(yīng),A錯誤;甲烷分子中的4個氫原子都可以被氯原子取代,等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的有機產(chǎn)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B錯誤;正丁烷和異丁烷是互為同分異構(gòu)體的烷烴,正丁烷的主鏈有4個碳原子,異丁烷的主鏈只有3個碳原子,正丁烷的分子間作用力強于異丁烷,正丁烷的沸點比異丁烷的沸點高,C正確;CH2Br2為四面體構(gòu)型,和為同一物質(zhì),D錯誤。3.D解析正丁烷和異丁烷的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,二者互為同分異構(gòu)體,A正確;C和C的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,二者互為同位素,B正確;紅磷和白磷均是磷元素形成的不同單質(zhì),二者互為同素異形體,C正確;CH3CH2OH和CH3CHO的分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,D錯誤。4.A解析甲烷在大于1000℃條件下就能夠分解為氫氣和炭黑,A錯誤;烷烴性質(zhì)穩(wěn)定,在通常狀況下不與強酸、強堿和強氧化劑反應(yīng),烷烴不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),但在點燃條件下能與氧氣反應(yīng),B正確;烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng),例如甲烷與氯氣的光照取代,C正確;烷烴均犯難溶于水的無色物質(zhì),易溶于有機溶劑,D正確。5.答案(1)②(2)①(3)③④(4)③解析O2或O3是由氧元素組成的不同單質(zhì),互為同素異形體;12C和14C是同種元素的不同原子,互為同位素;C2H6和C3H8都是烷烴,相差一個“CH2”原子團,二者互為同系物;和分子式相同,都是烷烴,互為同分異構(gòu)體。6.答案(1)C6H14(2)C3H8(3)C4H10(4)C6H14解析依據(jù)烷烴的分子通式CnH2n+2進行推斷。(1)2n+2=14,n=6,其分子式為C6H14。(2)14n+2=44,n=3,其分子式為C3H8。(3)n∶(2n+2)=2∶5,解得n=4,其分子式為C4H10。(4)×100%≈83.7%,解得n≈6,其分子式為C6H14。7.C解析因二者均為烷烴,都符合通式CnH2n+2,A、B正確;依據(jù)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu),分子中四個碳原子不行能共平面,C錯誤;二者均為烷烴,結(jié)構(gòu)相像,分子式相差3個“CH2”原子團,二者互為同系物,D正確。8.D解析結(jié)構(gòu)相像,分子組成相差一個或若干個CH2原子團的同一類物質(zhì)互為同系物,A錯誤;分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體,所以B、C錯誤,D正確。9.答案(1)58g·mol-1(2)2∶5C4H10(3)CH3CH2CH2CH3、解析(1)M=2.59g·L-1×22.4L·mol-1≈58g·mol-1。(2)N(C)∶N(H)=≈2∶5,則該烴的最簡式為C2H5。設(shè)其分子式為(C2H5)x,則有(12×2+5)x=58,x=2,所以該烴的分子式為C4H10。(3)可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、(異丁烷)。10.答案(1)2(n1+n2+n3+n4)+23n1+2n2+n3(2)n3+2n4+2(3)(4)①n②5n<a<7.5n解析(1)由于烷烴的通式為CnH2n+2,C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n0=2(n1+n2+n3+n4)+2,伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子數(shù)目分別為3、2、1、0,所以C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系也為n0=3n1+2n2+n3。(2)由(1)可得,2(n1+n2+n3+n4)+2=3n1+2n2+n3,故n3+2n4+2=n1。(3)依據(jù)烷烴分子中只存在碳碳單鍵且每個碳原子均需形成4個共價鍵,碳與氫只能形成單鍵,故兩個伯碳原子可以形成一個碳碳單鍵,依次類推,故若烷烴分子中碳碳鍵數(shù)為na,則na與n1、n2、n3、n4的關(guān)系是na=。(4)①依據(jù)取代反應(yīng)的特點,即每生成1mol一溴代物的同時生成1molHBr,故反應(yīng)生成的HBr的物質(zhì)的量為nmol。②生成的4種一溴代物的混合氣體的分子式均可以用C5H11Br表示,在適量的O2中燃燒,當全部生成CO2時,消耗O2的物質(zhì)的量為5+nmol=7.5nmol,全部生成CO的消耗O2的物質(zhì)的量為nmol=5nmol,故同時生成CO2和CO時,需消耗O2的物質(zhì)的量為介于兩者之間的值,故a的取值范圍是5n<a<7.5n。11.答案(1)除去其中的氯化氫氣體(2)CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl(3)內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴黃綠色氣體顏色變淺(4)5(5)4(6)C3H8解析試驗室制取的氯氣中混入了氯化氫,通過飽和食鹽水可以除去其中的氯化氫,甲烷和氯氣在被濃硫酸干燥后,一起通入裝置C中發(fā)生取代反應(yīng),最終用裝置D處理尾氣,以此解題。(1)氯氣先通過飽和食鹽水的目的是除去其中的氯化氫氣體。(2)C中生成氯仿的化學方程式為CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl。(3)甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫。試驗中可視察到玻璃管內(nèi)的試驗現(xiàn)象有黃綠色氣體顏色變淺、玻璃管內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴。(4)將2molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),測得4種有機取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量各為0.5mol,則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是0.5mol×1+0.5mol×2+0.5mol×3+0.5mol×4=5mol。(5