专题8 第一单元 第5课时 烃的燃烧与共线、共面问题 等效氢法 课后巩固练习(含答案）
文档属性
| 名称 | 专题8 第一单元 第5课时 烃的燃烧与共线、共面问题 等效氢法 课后巩固练习(含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 226.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 17:24:08 | ||
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文档简介
第5课时 烃的燃烧与共线、共面问题 等效氢法
题组一 烃的燃烧规律及其应用
1．6.72 L(标准状况)两种气态烃的混合物完全燃烧生成0.48 mol CO2和10.8 g H2O，则该混合烃中( )
A．一定不存在乙烯 B．一定不存在甲烷
C．一定存在甲烷 D．一定存在乙烯
2．在120 ℃时，1 L某烃在a L O2中完全燃烧，得到相同条件下的气体体积为(1.5＋a) L，则该烃可能是( )
A．甲烷 B．乙烷 C．乙烯 D．乙炔
3．将一定量气态烃充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收，经过滤得到20 g沉淀，滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机物可能是( )
A．乙烯 B．乙烷 C．丙烷 D．丁烷
题组二 常见烃分子中原子共线、共面问题判断
4．下列有关有机物结构的说法正确的是( )
A．CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子排列成一条直线
B．氯乙烯中所有原子不可能处于同一平面内
C．苯中所有原子都处于同一平面内
D．CH3CH==CHCH3中的所有原子处于同一平面内
5．下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是( )
A．CH2Cl2 B．CH2==CH2
C． D.
6．下列有关CCl3—CH==CH—C≡C—CH3分子的说法不正确的是( )
A．6个碳原子有可能在一条直线上
B．在一条直线上的碳原子最多有4个
C．6个碳原子可能在同一平面上
D．该分子能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
7．下列说法正确的是( )
A．环己烷()分子中所有原子均在同一平面上
B．向溴水中分别通入乙烯和苯，都能观察到溴水褪色现象，且原理相同
C．分子中所有碳原子一定在同一平面上
D．甲苯()分子中最多有12个原子共平面
题组三 烃的一氯代物同分异构体数目的判断
8．下列关于同分异构体的叙述正确的是( )
A．新戊烷的一氯代物有3种
B．丙烷中一个氢原子被溴原子取代的产物有3种
C．甲烷的二氯代物有2种
D．C5H11Cl有8种结构
9．(2022·郑州高一校级月考)已知甲苯的一氯代物有4种，则甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
10．下列化合物的一氯代物的种类数目多少排列正确的是( )
①CH3CH2CH2CH2CH2CH3
②(CH3)2CHCH(CH3)2
③(CH3)3CCH2CH3
④(CH3)3CC(CH3)3
A．①＞②＞③＞④ B．③＝①＞②＞④
C．③＞②＞④＞① D．②＞③＝①＞④
11．一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g，混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍，该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶总质量增加了8.4 g，该混合气体可能是( )
A．乙烯和乙烷 B．乙烷和丙烯
C．甲烷和乙烯 D．丙烯和丙烷
12．已知乙烯分子为平面形结构，C2H2为直线形结构。则有机物M(CH≡C—CH==CH—CH3)分子中，共直线和共平面的原子数最多分别为( )
A．6、11 B．5、10
C．4、9 D．4、11
13．化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为C5H6。下列说法正确的是( )
A．x的同分异构体只有y和z两种
B．y分子中所有原子均处于同一平面
C．z的一氯代物只有一种
D．x、y、z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物：
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(2)常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳的量最多的是__________，生成水的量最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下，以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是__________________。
15．烷烃包括很多种，含有1～4个碳原子的烷烃为气体，如甲烷、乙烷，可以作燃料、催化剂等；含有5～16个碳原子的烷烃为液体，如汽油、柴油、煤油等，可用作液体燃料；含有17个碳原子以上的正烷烃为固体，如凡士林、沥青等，可以作润滑剂、建筑材料等。
(1)某烷烃只能生成一种一氯代物，此烷烃的分子式可以是________(填字母，下同)。
A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C6H14
(2)进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是________。
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3)3CCH2CH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)2CHCH3
(3)主链上有5个碳原子，含甲基、乙基两个支链的烷烃有________。
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
第5课时 烃的燃烧与共线、共面问题 等效氢法
1．C
2．B [设该烃的分子式为CxHy，在a L O2中完全燃烧，则
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) ΔV
1 －1
1 L (1.5＋a) L－(1＋a) L
有－1＝0.5，解得y＝6，故该烃可能为C2H6。]
3．B [20 g沉淀为CaCO3，则有机物中含n(C)＝0.2 mol，由质量守恒得：m(CaCO3)－m(CO2)－m(H2O)＝5.8 g，即20 g－44 g·mol－1×0.2 mol－m(H2O)＝5.8 g，m(H2O)＝5.4 g，n(H2O)＝0.3 mol。所以有机物中n(C)∶n(H)＝0.2 mol∶(0.3 mol×2)＝1∶3，则该气态烃应为乙烷。]
4．C [CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子呈锯齿形排列，不在一条直线上，A项错误；乙烯是平面结构，氯乙烯中所有原子一定处于同一平面内，B项错误；苯中12个原子都处于同一平面内，C项正确；CH3CH==CHCH3中含有甲基，所有原子不可能处于同一平面内，D项错误。]
5．A [乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，而甲烷分子是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面内，所以A项CH2Cl2相当于2个Cl原子取代了CH4中的2个氢原子，其所有原子不可能处于同一平面内；同理，我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代，从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内。]
6．A [的空间结构为平面形，题给有机物的所有碳原子不可能在一条直线上。]
7．C [环己烷分子中的C为饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A错误；乙烯能使溴水褪色，是因为CH2==CH2和Br2发生加成反应，而苯能使溴水褪色是因为发生萃取现象，原理不同，B错误；分子中甲基上最多有一个H原子和C原子可与苯环共平面，故最多有13个原子共平面，D错误。]
8．D [因为CH4的一氯代物只有1种，故新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有1种，A错误；取代产物可以看作是丙基连接溴原子，因丙基有2种，故丙烷的一氯取代产物有2种，B错误；甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有1种，C错误；因C5H11—(戊基)的结构有8种，故C5H11Cl的同分异构体有8种，D正确。]
9．C [甲苯完全氢化后得到甲基环己烷，它的一氯代物除了和甲苯相似的4种外，还多了1种，即甲基与环己烷相连的碳原子上也有1个H原子可以被取代，故C项正确。]
10．B [①一氯代物的种类数为3，②一氯代物的种类数为2，③一氯代物的种类数为3，④一氯代物的种类数为1，故B正确。]
11．C [ 混合气体的平均摩尔质量为12.5×2 g·mol－1＝25 g·mol－1，则混合气体的物质的量为＝0.4 mol；又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是28 g·mol－1，故烷烃的摩尔质量一定小于25 g·mol－1，只能是甲烷。当混合气体通过溴水时，由于只有烯烃和溴水反应，因此增重的8.4 g为烯烃的质量，则甲烷的质量为10 g－8.4 g＝1.6 g，物质的量为0.1 mol，则烯烃的物质的量为0.3 mol，摩尔质量为＝28 g·mol－1，根据烯烃通式CnH2n和14n＝28，可得出n＝2，即烯烃为乙烯。]
12．C [根据乙炔、乙烯和甲烷的结构，有机物M的分子结构为，则最多有4个原子共直线，因为单键可以旋转，甲基上3个H原子中，可以有一个H原子旋进平面内，因此最多有9个原子共面。]
13．C [x的分子式为C5H6，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如H3C—C≡C—CH==CH2，所以其同分异构体不止y和z两种，A错误；y分子中有四面体碳原子，所有原子不可能处于同一平面，B错误；z的一氯代物只有一种：，C正确；z中没有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。]
14．(1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4和C2H4
解析 (1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6的的值依次为4、2、3，故等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4。(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，x＋的值越大，耗氧量越多。三种物质的x＋的值依次为2、3、3.5，故常温常压下，同体积的三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是C2H6。(3)质量相同时，烃(CxHy)的的值越大，生成二氧化碳的量越多；的值越大，生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4，生成水的量最多的是CH4。
(4)由题意可知，在120 ℃、1.01×105 Pa下，
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g)
1 x＋ x
由于ΔV＝0，则1＋x＋＝x＋，得y＝4，即该条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，故符合要求的两种烃为CH4和C2H4。
15．(1)A (2)B (3)D
解析 (1)CH4只有1种结构，只有1种氢原子，所以其一氯代物有1种，故A正确；C3H8只有1种结构(CH3CH2CH3)，有2种氢原子，所以其一氯代物有2种，故B错误；C4H10有正丁烷和异丁烷2种结构，正丁烷(CH3CH2CH2CH3)有2种氢原子，异丁烷[CH3CH(CH3)CH3]有2种氢原子，所以其一氯代物共有4种，故C错误；C6H14有5种同分异构体，CH3(CH2)4CH3有3种氢原子，CH3CH(CH3)CH2CH2CH3有5种氢原子，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子，CH3C(CH3)2CH2CH3有3种氢原子，CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3有2种氢原子，所以其一氯代物共有17种，故D错误。(2)该题实际上就是选择“取代反应后只能生成三种一氯代物”的烷烃，这样就可以选择结构中有3种氢原子的烃。A中有5种，B中有3种，C、D中各有2种。(3)主链上有5个碳原子，则乙基只能连在中间碳原子上，甲基可以连在中间碳原子上，也可以连在2号碳原子上，所以有如下2种：、。
题组一 烃的燃烧规律及其应用
1．6.72 L(标准状况)两种气态烃的混合物完全燃烧生成0.48 mol CO2和10.8 g H2O，则该混合烃中( )
A．一定不存在乙烯 B．一定不存在甲烷
C．一定存在甲烷 D．一定存在乙烯
2．在120 ℃时，1 L某烃在a L O2中完全燃烧，得到相同条件下的气体体积为(1.5＋a) L，则该烃可能是( )
A．甲烷 B．乙烷 C．乙烯 D．乙炔
3．将一定量气态烃充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收，经过滤得到20 g沉淀，滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机物可能是( )
A．乙烯 B．乙烷 C．丙烷 D．丁烷
题组二 常见烃分子中原子共线、共面问题判断
4．下列有关有机物结构的说法正确的是( )
A．CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子排列成一条直线
B．氯乙烯中所有原子不可能处于同一平面内
C．苯中所有原子都处于同一平面内
D．CH3CH==CHCH3中的所有原子处于同一平面内
5．下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是( )
A．CH2Cl2 B．CH2==CH2
C． D.
6．下列有关CCl3—CH==CH—C≡C—CH3分子的说法不正确的是( )
A．6个碳原子有可能在一条直线上
B．在一条直线上的碳原子最多有4个
C．6个碳原子可能在同一平面上
D．该分子能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
7．下列说法正确的是( )
A．环己烷()分子中所有原子均在同一平面上
B．向溴水中分别通入乙烯和苯，都能观察到溴水褪色现象，且原理相同
C．分子中所有碳原子一定在同一平面上
D．甲苯()分子中最多有12个原子共平面
题组三 烃的一氯代物同分异构体数目的判断
8．下列关于同分异构体的叙述正确的是( )
A．新戊烷的一氯代物有3种
B．丙烷中一个氢原子被溴原子取代的产物有3种
C．甲烷的二氯代物有2种
D．C5H11Cl有8种结构
9．(2022·郑州高一校级月考)已知甲苯的一氯代物有4种，则甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
10．下列化合物的一氯代物的种类数目多少排列正确的是( )
①CH3CH2CH2CH2CH2CH3
②(CH3)2CHCH(CH3)2
③(CH3)3CCH2CH3
④(CH3)3CC(CH3)3
A．①＞②＞③＞④ B．③＝①＞②＞④
C．③＞②＞④＞① D．②＞③＝①＞④
11．一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g，混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍，该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶总质量增加了8.4 g，该混合气体可能是( )
A．乙烯和乙烷 B．乙烷和丙烯
C．甲烷和乙烯 D．丙烯和丙烷
12．已知乙烯分子为平面形结构，C2H2为直线形结构。则有机物M(CH≡C—CH==CH—CH3)分子中，共直线和共平面的原子数最多分别为( )
A．6、11 B．5、10
C．4、9 D．4、11
13．化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为C5H6。下列说法正确的是( )
A．x的同分异构体只有y和z两种
B．y分子中所有原子均处于同一平面
C．z的一氯代物只有一种
D．x、y、z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物：
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(2)常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳的量最多的是__________，生成水的量最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下，以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是__________________。
15．烷烃包括很多种，含有1～4个碳原子的烷烃为气体，如甲烷、乙烷，可以作燃料、催化剂等；含有5～16个碳原子的烷烃为液体，如汽油、柴油、煤油等，可用作液体燃料；含有17个碳原子以上的正烷烃为固体，如凡士林、沥青等，可以作润滑剂、建筑材料等。
(1)某烷烃只能生成一种一氯代物，此烷烃的分子式可以是________(填字母，下同)。
A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C6H14
(2)进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是________。
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3)3CCH2CH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)2CHCH3
(3)主链上有5个碳原子，含甲基、乙基两个支链的烷烃有________。
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
第5课时 烃的燃烧与共线、共面问题 等效氢法
1．C
2．B [设该烃的分子式为CxHy，在a L O2中完全燃烧，则
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) ΔV
1 －1
1 L (1.5＋a) L－(1＋a) L
有－1＝0.5，解得y＝6，故该烃可能为C2H6。]
3．B [20 g沉淀为CaCO3，则有机物中含n(C)＝0.2 mol，由质量守恒得：m(CaCO3)－m(CO2)－m(H2O)＝5.8 g，即20 g－44 g·mol－1×0.2 mol－m(H2O)＝5.8 g，m(H2O)＝5.4 g，n(H2O)＝0.3 mol。所以有机物中n(C)∶n(H)＝0.2 mol∶(0.3 mol×2)＝1∶3，则该气态烃应为乙烷。]
4．C [CH3CH2CH2CH3分子中四个碳原子呈锯齿形排列，不在一条直线上，A项错误；乙烯是平面结构，氯乙烯中所有原子一定处于同一平面内，B项错误；苯中12个原子都处于同一平面内，C项正确；CH3CH==CHCH3中含有甲基，所有原子不可能处于同一平面内，D项错误。]
5．A [乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，而甲烷分子是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面内，所以A项CH2Cl2相当于2个Cl原子取代了CH4中的2个氢原子，其所有原子不可能处于同一平面内；同理，我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代，从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内。]
6．A [的空间结构为平面形，题给有机物的所有碳原子不可能在一条直线上。]
7．C [环己烷分子中的C为饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A错误；乙烯能使溴水褪色，是因为CH2==CH2和Br2发生加成反应，而苯能使溴水褪色是因为发生萃取现象，原理不同，B错误；分子中甲基上最多有一个H原子和C原子可与苯环共平面，故最多有13个原子共平面，D错误。]
8．D [因为CH4的一氯代物只有1种，故新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有1种，A错误；取代产物可以看作是丙基连接溴原子，因丙基有2种，故丙烷的一氯取代产物有2种，B错误；甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有1种，C错误；因C5H11—(戊基)的结构有8种，故C5H11Cl的同分异构体有8种，D正确。]
9．C [甲苯完全氢化后得到甲基环己烷，它的一氯代物除了和甲苯相似的4种外，还多了1种，即甲基与环己烷相连的碳原子上也有1个H原子可以被取代，故C项正确。]
10．B [①一氯代物的种类数为3，②一氯代物的种类数为2，③一氯代物的种类数为3，④一氯代物的种类数为1，故B正确。]
11．C [ 混合气体的平均摩尔质量为12.5×2 g·mol－1＝25 g·mol－1，则混合气体的物质的量为＝0.4 mol；又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是28 g·mol－1，故烷烃的摩尔质量一定小于25 g·mol－1，只能是甲烷。当混合气体通过溴水时，由于只有烯烃和溴水反应，因此增重的8.4 g为烯烃的质量，则甲烷的质量为10 g－8.4 g＝1.6 g，物质的量为0.1 mol，则烯烃的物质的量为0.3 mol，摩尔质量为＝28 g·mol－1，根据烯烃通式CnH2n和14n＝28，可得出n＝2，即烯烃为乙烯。]
12．C [根据乙炔、乙烯和甲烷的结构，有机物M的分子结构为，则最多有4个原子共直线，因为单键可以旋转，甲基上3个H原子中，可以有一个H原子旋进平面内，因此最多有9个原子共面。]
13．C [x的分子式为C5H6，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如H3C—C≡C—CH==CH2，所以其同分异构体不止y和z两种，A错误；y分子中有四面体碳原子，所有原子不可能处于同一平面，B错误；z的一氯代物只有一种：，C正确；z中没有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。]
14．(1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4和C2H4
解析 (1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6的的值依次为4、2、3，故等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4。(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，x＋的值越大，耗氧量越多。三种物质的x＋的值依次为2、3、3.5，故常温常压下，同体积的三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是C2H6。(3)质量相同时，烃(CxHy)的的值越大，生成二氧化碳的量越多；的值越大，生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4，生成水的量最多的是CH4。
(4)由题意可知，在120 ℃、1.01×105 Pa下，
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g)
1 x＋ x
由于ΔV＝0，则1＋x＋＝x＋，得y＝4，即该条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，故符合要求的两种烃为CH4和C2H4。
15．(1)A (2)B (3)D
解析 (1)CH4只有1种结构，只有1种氢原子，所以其一氯代物有1种，故A正确；C3H8只有1种结构(CH3CH2CH3)，有2种氢原子，所以其一氯代物有2种，故B错误；C4H10有正丁烷和异丁烷2种结构，正丁烷(CH3CH2CH2CH3)有2种氢原子，异丁烷[CH3CH(CH3)CH3]有2种氢原子，所以其一氯代物共有4种，故C错误；C6H14有5种同分异构体，CH3(CH2)4CH3有3种氢原子，CH3CH(CH3)CH2CH2CH3有5种氢原子，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子，CH3C(CH3)2CH2CH3有3种氢原子，CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3有2种氢原子，所以其一氯代物共有17种，故D错误。(2)该题实际上就是选择“取代反应后只能生成三种一氯代物”的烷烃，这样就可以选择结构中有3种氢原子的烃。A中有5种，B中有3种，C、D中各有2种。(3)主链上有5个碳原子，则乙基只能连在中间碳原子上，甲基可以连在中间碳原子上，也可以连在2号碳原子上，所以有如下2种：、。