专题3 石油化工的基础物质——烃 分层作业8（含答案）烃的分类 烷烃的性质--2025苏教版化学选择性必修3同步练习题
文档属性
| 名称 | 专题3 石油化工的基础物质——烃 分层作业8（含答案）烃的分类 烷烃的性质--2025苏教版化学选择性必修3同步练习题 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 506.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 09:57:07 | ||
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文档简介
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2025鲁科版化学选择性必修3
专题3分层作业8 烃的分类 烷烃的性质
必备知识基础练
1.下列有关烷烃的叙述正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
B.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C.烷烃易溶于水和苯
D.有些烷烃能发生加成反应
2.液化气的主要成分之一是丙烷,下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A.丙烷是链状烷烃,但分子中碳原子不在同一直线上
B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应
C.丙烷比丁烷易液化
D.1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
3.某烷烃的结构简式如下:。若其中的一个氢原子被—OH取代,得到的产物有(不考虑立体异构)( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
4.下列说法不正确的是( )
A.丙烷和丁烷互为同系物
B.的名称为3-甲基丁烷
C.沸点:正丁烷>异丁烷>丙烷
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
5.常温下,1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 mol Cl2,则下列判断正确的是( )
A.该烷烃的分子式为C5H12
B.可以用AgNO3溶液检验反应生成的无机产物
C.该烷烃的四氯代物有1种
D.反应容器中,一氯代物所占的物质的量分数最大
6.[2024河北衡水期中]下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )
A.甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4
B.甲烷与氯气反应生成的产物中CCl4的量最多
C.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D.1 mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1 mol氯气
7.取一支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是( )
A.反应过程中试管内黄绿色逐渐消失,试管壁上有油珠产生
B.甲烷和Cl2反应后的产物有4种
C.盛放饱和食盐水的水槽底部不会有晶体析出
D.CH4和Cl2完全反应后液面上升,液体充满试管
8.某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。
(1)该烷烃的名称是 。
(2)该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为单烯烃A,则A的结构简式可能有 种。
(3)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为 。与氯气发生取代反应所得一氯代物有 种。
关键能力提升练
9.在光照条件下,CH4与Cl2能发生取代反应。使1 mol CH4与Cl2反应,待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=3∶2∶1∶4,则消耗的Cl2的物质的量为 ( )
A.1.0 mol B.1.8 mol
C.2.2 mol D.2.6 mol
10.烃A分子的空间结构如图所示(其中碳、氢原子已略去),因其分子中碳原子排列类似金刚石,故名“金刚烷”。下列说法错误的是( )
A.金刚烷分子式是C10H16
B.金刚烷分子的二氯代物有4种
C.金刚烷分子由4个六元环组成
D.金刚烷分子的一氯代物有2种
11.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子。下列有关说法正确的是( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物可能有三种
C.将标准状况下2.24 L的X完全燃烧,使所生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管,干燥管会增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
12.[2024河北石家庄月考]完全燃烧1.00 g某脂肪烃,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是( )
A.该脂肪烃属于烷烃,其分子式为C7H16
B.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有4种
C.1 mol该脂肪烃充分燃烧,耗氧量为11 mol
D.该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的物质的键线式为
13.某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,在标准状况下,将13.44 L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重8.4 g。下列说法错误的是( )
A.混合气体中一定含有甲烷
B.13.44 L混合气体中含有烷烃的物质的量为0.45 mol
C.此烯烃有两种同分异构体
D.混合气体中烷烃与烯烃的物质的量之比为3∶1
14.已知相同条件下烷烃A的密度是H2密度的36倍。
(1)烷烃A的分子式为 。
(2)写出A可能存在的结构简式: 。
(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①用系统命名法命名,B的名称为 。
②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为 。
③B燃烧的化学方程式为 。
15.有A、B两种烃,其相关信息如下,回答下列问题:
物质 相关信息
A ①完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1 ②28续表
物质 相关信息
B ①饱和链烃,通常情况下呈气态 ②有同分异构体 ③二溴代物有三种
(1)烃A的最简式是 ,结构简式是 。
(2)烃B的三种二溴代物的结构简式为 。
(3)烃C为烃B的同系物,常温下为气态且只有一种一溴代物,则烃C的一溴代物的结构简式为 (填一种即可)。
学科素养创新练
16.烷烃分子中可能存在以下结构单元:
—CH3、—CH2—、、。其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。请根据不同烷烃的组成和结构,分析烷烃(除甲烷外)中各种原子数的关系。
(1)某有机物的结构简式为
①该分子中的n1= ,n2= ,n3= ,n4= 。
②该分子的系统命名为 ,其一氯代物有 种。
(2)烷烃分子中的氢原子数为N(H),则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是:
N(H)= 或N(H)= 。
(3)若某烷烃的n2=n3=n4=1,写出满足此等式可能的结构简式,并用系统命名法对其进行命名: 。
分层作业8 烃的分类 烷烃的性质
1.A 解析 烷烃分子中碳原子之间全部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,碳碳单键和碳氢键都是单键,A项正确;烷烃属于饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,B项错误;烷烃都不溶于水,C项错误;烷烃不能发生加成反应,D项错误。
2.C 解析 丙烷中碳原子为饱和碳原子,三个碳原子构成锯齿状的链状结构,故3个碳原子不在同一直线上,A正确;丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应,B正确;丙烷比丁烷少一个碳原子,丙烷的沸点更低,丁烷更易液化,C错误;1 mol丙烷(C3H8)完全燃烧消耗5 mol O2,D正确。
3.B 解析 该有机化合物有两种不同化学环境的氢原子,因此羟基的位置有2种,故B项正确。
4.B 解析 丙烷和丁烷互为同系物,A正确;烷烃命名时,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,名称为2-甲基丁烷,B错误;烷烃中碳原子数越多,熔、沸点越高,互为同分异构体的烷烃,支链越多,熔、沸点越低,沸点:正丁烷>异丁烷>丙烷,C正确;CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同,互为同分异构体,D正确。
5.B 解析 1 mol烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,完全取代需要消耗6 mol Cl2,说明分子中含有6个H原子,该烷烃的分子式为C2H6,故A错误;氯化氢能使AgNO3溶液产生白色沉淀,故B正确;该烷烃的四氯代物分子式为C2H2Cl4,则分子中两个氢原子可能在同一碳原子或不同碳原子两种情况,有1,1,1,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷,共2种,故C错误;反应容器中,氯化氢所占的物质的量分数最大,故D错误。
6.C 解析 甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步,四种有机物都会产生,故得不到纯净的CCl4,A错误;甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子,消耗1 mol氯气,生成1 mol HCl,故产物中HCl最多,B错误;由A分析可知,甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物,C正确;1 mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2 mol氯气,D错误。
7.A 解析 Cl2被消耗后,黄绿色消失,生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体,所以试管壁上有油珠产生,A项正确;CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物,共有5种产物,B项错误;CH4与Cl2反应后最多的产物是HCl,HCl溶于饱和食盐水会有NaCl晶体析出,C项错误;取代产物CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体,而CH3Cl是气体,不溶于饱和食盐水,故液体不会充满试管,D项错误。
8.答案 (1)2-甲基-3-乙基戊烷 (2)4
(3) 1
解析 (1)根据烷烃命名原则,该烃最长碳链为5个碳原子,命名为2-甲基-3-乙基戊烷。
(2)该烷烃若由烯烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上都有氢原子的位置均可插入双键,这样的位置有4种,
,故单烯烃有4种。
(3)烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体,且不能由任何烯烃加氢而成,说明C与
CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数,且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子,故C的结构高度对称,结构简式为。
9.D 解析 在光照条件下,1 mol CH4与Cl2能发生取代反应,测得四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=3∶2∶1∶4,由碳原子守恒可知:n(CH3Cl)+n(CH2Cl2)+n(CHCl3)+n(CCl4)=1 mol,所以n(CH3Cl)=0.3 mol,n(CH2Cl2)=0.2 mol,n(CHCl3)=0.1 mol,n(CCl4)=0.4 mol,该四种取代产物中n(Cl)=
0.3 mol×1+0.2 mol×2+0.1 mol×3+0.4 mol×4=2.6 mol,根据取代反应的特点可知,消耗的n(Cl2)=2.6 mol,D正确。
10.B 解析 由结构可知,金刚烷的分子式为C10H16,A项正确。金刚烷中有两种氢,故一氯代物有2种;二氯取代时可以固定一氯原子,移动另一氯原子,第一个氯原子取代中的氢原子,则另一氯原子位置如图:,共有3种,第一个氯原子取代—CH2—中的氢原子,另一氯原子不重复的位置如图:,共有3种,所以二氯代物共6种,B项错误,D项正确。由金刚烷的键线式可知,分子内由碳原子构成的最小的环上有6个碳原子,这种环有4个,C项正确。
11.B 解析 X为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,每个分子中都含有4个甲基,A项错误;(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种氢原子,一氯代物有2种,(CH3)3CCH2CH3中有3种氢原子,一氯代物有3种,B项正确;标准状况下X为液态,无法用气体摩尔体积进行计算X的物质的量,C项错误;(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃,与溴的四氯化碳溶液不反应,且发生互溶,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D项错误。
12.B 解析 完全燃烧1.00 g某脂肪烃,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O,质谱法测得其相对分子质量为100,其中脂肪烃的物质的量是0.01 mol,二氧化碳的物质的量是=0.07 mol,水的物质的量是=0.08 mol,所以该脂肪烃的分子式为C7H16,因此属于烷烃,A正确;该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种:、、、、,B错误;该脂肪烃充分燃烧的方程式为C7H16+11O27CO2+8H2O,1 mol该脂肪烃充分燃烧,耗氧量为11 mol,C正确;该脂肪烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,支链最多,D正确。
13.C 解析 在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,则混合气的平均相对分子质量为26,在烯烃中,相对分子质量最小的乙烯为28,所以一定含甲烷,A正确;n(混)==0.6 mol,则16 g·mol-1×n(CH4)+8.4 g=26 g·mol-1×0.6 mol,由此得出n(CH4)=0.45 mol,B正确;n(烯烃)=0.15 mol,M(烯烃)==56 g·mol-1,按烯烃的通式可计算出烯烃的分子式为C4H8,则有三种同分异构体:CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、CH2C(CH3)2,C错误;混合气体中烷烃与烯烃的物质的量之比为0.45 mol∶0.15 mol=3∶1,D正确。
14.答案 (1)C5H12
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
(3)①2,2-二甲基丙烷
②C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl
③C(CH3)4+8O25CO2+6H2O
解析 (1)根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍,推知其相对分子质量为72,设其分子式为CnH2n+2,求得n=5,则分子式为C5H12。
(2)戊烷C5H12有三种同分异构体。
15.答案 (1)CH
(2)、、
(3)CH3Br或C2H5Br
解析 (1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,则烃A的分子式为(CH)n;因28(2)烃B为饱和链烃,通常情况下呈气态,则烃B为CH4或C2H6或C3H8或C4H10;有同分异构体,则不可能为CH4、C2H6、C3H8,所以烃B为C4H10。它的三种二溴代物的结构简式分别为、、。
(3)烃B的同系物中常温下为气态的是CH4、C2H6、C3H8,C3H8有两种一溴代物,CH4、C2H6都只有一种一溴代物,分别为CH3Br、C2H5Br。
16.答案 (1)①6 1 2 1 ②2,3,4,4-四甲基己烷 7
(2)2(n1+n2+n3+n4)+2 3n1+2n2+n3
(3):2,2,3-三甲基戊烷、:2,2,4-三甲基戊烷、:2,3,3-三甲基戊烷
解析 (2)根据伯、仲、叔碳原子所连接的氢原子数目,可以得到N(H)=3n1+2n2+n3;根据烷烃的通式CnH2n+2,可得N(H)=2(n1+n2+n3+n4)+2。
(3)烷烃的n2=n3=n4=1,则除了伯碳(—CH3)外,中间的碳骨架连接方式可能为:、
、,在碳骨架的端基连接—CH3,即可得到对应的烷烃。
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2025鲁科版化学选择性必修3
专题3分层作业8 烃的分类 烷烃的性质
必备知识基础练
1.下列有关烷烃的叙述正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
B.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C.烷烃易溶于水和苯
D.有些烷烃能发生加成反应
2.液化气的主要成分之一是丙烷,下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A.丙烷是链状烷烃,但分子中碳原子不在同一直线上
B.在光照条件下能够与Cl2发生取代反应
C.丙烷比丁烷易液化
D.1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
3.某烷烃的结构简式如下:。若其中的一个氢原子被—OH取代,得到的产物有(不考虑立体异构)( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
4.下列说法不正确的是( )
A.丙烷和丁烷互为同系物
B.的名称为3-甲基丁烷
C.沸点:正丁烷>异丁烷>丙烷
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
5.常温下,1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 mol Cl2,则下列判断正确的是( )
A.该烷烃的分子式为C5H12
B.可以用AgNO3溶液检验反应生成的无机产物
C.该烷烃的四氯代物有1种
D.反应容器中,一氯代物所占的物质的量分数最大
6.[2024河北衡水期中]下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )
A.甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4
B.甲烷与氯气反应生成的产物中CCl4的量最多
C.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D.1 mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1 mol氯气
7.取一支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是( )
A.反应过程中试管内黄绿色逐渐消失,试管壁上有油珠产生
B.甲烷和Cl2反应后的产物有4种
C.盛放饱和食盐水的水槽底部不会有晶体析出
D.CH4和Cl2完全反应后液面上升,液体充满试管
8.某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。
(1)该烷烃的名称是 。
(2)该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为单烯烃A,则A的结构简式可能有 种。
(3)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体,它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为 。与氯气发生取代反应所得一氯代物有 种。
关键能力提升练
9.在光照条件下,CH4与Cl2能发生取代反应。使1 mol CH4与Cl2反应,待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=3∶2∶1∶4,则消耗的Cl2的物质的量为 ( )
A.1.0 mol B.1.8 mol
C.2.2 mol D.2.6 mol
10.烃A分子的空间结构如图所示(其中碳、氢原子已略去),因其分子中碳原子排列类似金刚石,故名“金刚烷”。下列说法错误的是( )
A.金刚烷分子式是C10H16
B.金刚烷分子的二氯代物有4种
C.金刚烷分子由4个六元环组成
D.金刚烷分子的一氯代物有2种
11.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子。下列有关说法正确的是( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物可能有三种
C.将标准状况下2.24 L的X完全燃烧,使所生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管,干燥管会增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
12.[2024河北石家庄月考]完全燃烧1.00 g某脂肪烃,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是( )
A.该脂肪烃属于烷烃,其分子式为C7H16
B.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有4种
C.1 mol该脂肪烃充分燃烧,耗氧量为11 mol
D.该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的物质的键线式为
13.某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,在标准状况下,将13.44 L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重8.4 g。下列说法错误的是( )
A.混合气体中一定含有甲烷
B.13.44 L混合气体中含有烷烃的物质的量为0.45 mol
C.此烯烃有两种同分异构体
D.混合气体中烷烃与烯烃的物质的量之比为3∶1
14.已知相同条件下烷烃A的密度是H2密度的36倍。
(1)烷烃A的分子式为 。
(2)写出A可能存在的结构简式: 。
(3)若A的某种同分异构体B的一氯代物只有一种。
①用系统命名法命名,B的名称为 。
②B与Cl2发生反应生成一氯代物的化学方程式为 。
③B燃烧的化学方程式为 。
15.有A、B两种烃,其相关信息如下,回答下列问题:
物质 相关信息
A ①完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1 ②28
物质 相关信息
B ①饱和链烃,通常情况下呈气态 ②有同分异构体 ③二溴代物有三种
(1)烃A的最简式是 ,结构简式是 。
(2)烃B的三种二溴代物的结构简式为 。
(3)烃C为烃B的同系物,常温下为气态且只有一种一溴代物,则烃C的一溴代物的结构简式为 (填一种即可)。
学科素养创新练
16.烷烃分子中可能存在以下结构单元:
—CH3、—CH2—、、。其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。请根据不同烷烃的组成和结构,分析烷烃(除甲烷外)中各种原子数的关系。
(1)某有机物的结构简式为
①该分子中的n1= ,n2= ,n3= ,n4= 。
②该分子的系统命名为 ,其一氯代物有 种。
(2)烷烃分子中的氢原子数为N(H),则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是:
N(H)= 或N(H)= 。
(3)若某烷烃的n2=n3=n4=1,写出满足此等式可能的结构简式,并用系统命名法对其进行命名: 。
分层作业8 烃的分类 烷烃的性质
1.A 解析 烷烃分子中碳原子之间全部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,碳碳单键和碳氢键都是单键,A项正确;烷烃属于饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,B项错误;烷烃都不溶于水,C项错误;烷烃不能发生加成反应,D项错误。
2.C 解析 丙烷中碳原子为饱和碳原子,三个碳原子构成锯齿状的链状结构,故3个碳原子不在同一直线上,A正确;丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应,B正确;丙烷比丁烷少一个碳原子,丙烷的沸点更低,丁烷更易液化,C错误;1 mol丙烷(C3H8)完全燃烧消耗5 mol O2,D正确。
3.B 解析 该有机化合物有两种不同化学环境的氢原子,因此羟基的位置有2种,故B项正确。
4.B 解析 丙烷和丁烷互为同系物,A正确;烷烃命名时,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,名称为2-甲基丁烷,B错误;烷烃中碳原子数越多,熔、沸点越高,互为同分异构体的烷烃,支链越多,熔、沸点越低,沸点:正丁烷>异丁烷>丙烷,C正确;CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同,互为同分异构体,D正确。
5.B 解析 1 mol烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,完全取代需要消耗6 mol Cl2,说明分子中含有6个H原子,该烷烃的分子式为C2H6,故A错误;氯化氢能使AgNO3溶液产生白色沉淀,故B正确;该烷烃的四氯代物分子式为C2H2Cl4,则分子中两个氢原子可能在同一碳原子或不同碳原子两种情况,有1,1,1,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷,共2种,故C错误;反应容器中,氯化氢所占的物质的量分数最大,故D错误。
6.C 解析 甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步,四种有机物都会产生,故得不到纯净的CCl4,A错误;甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子,消耗1 mol氯气,生成1 mol HCl,故产物中HCl最多,B错误;由A分析可知,甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物,C正确;1 mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2 mol氯气,D错误。
7.A 解析 Cl2被消耗后,黄绿色消失,生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体,所以试管壁上有油珠产生,A项正确;CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物,共有5种产物,B项错误;CH4与Cl2反应后最多的产物是HCl,HCl溶于饱和食盐水会有NaCl晶体析出,C项错误;取代产物CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体,而CH3Cl是气体,不溶于饱和食盐水,故液体不会充满试管,D项错误。
8.答案 (1)2-甲基-3-乙基戊烷 (2)4
(3) 1
解析 (1)根据烷烃命名原则,该烃最长碳链为5个碳原子,命名为2-甲基-3-乙基戊烷。
(2)该烷烃若由烯烃加氢而成,则凡是相邻碳原子上都有氢原子的位置均可插入双键,这样的位置有4种,
,故单烯烃有4种。
(3)烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体,且不能由任何烯烃加氢而成,说明C与
CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数,且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子,故C的结构高度对称,结构简式为。
9.D 解析 在光照条件下,1 mol CH4与Cl2能发生取代反应,测得四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=3∶2∶1∶4,由碳原子守恒可知:n(CH3Cl)+n(CH2Cl2)+n(CHCl3)+n(CCl4)=1 mol,所以n(CH3Cl)=0.3 mol,n(CH2Cl2)=0.2 mol,n(CHCl3)=0.1 mol,n(CCl4)=0.4 mol,该四种取代产物中n(Cl)=
0.3 mol×1+0.2 mol×2+0.1 mol×3+0.4 mol×4=2.6 mol,根据取代反应的特点可知,消耗的n(Cl2)=2.6 mol,D正确。
10.B 解析 由结构可知,金刚烷的分子式为C10H16,A项正确。金刚烷中有两种氢,故一氯代物有2种;二氯取代时可以固定一氯原子,移动另一氯原子,第一个氯原子取代中的氢原子,则另一氯原子位置如图:,共有3种,第一个氯原子取代—CH2—中的氢原子,另一氯原子不重复的位置如图:,共有3种,所以二氯代物共6种,B项错误,D项正确。由金刚烷的键线式可知,分子内由碳原子构成的最小的环上有6个碳原子,这种环有4个,C项正确。
11.B 解析 X为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,每个分子中都含有4个甲基,A项错误;(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种氢原子,一氯代物有2种,(CH3)3CCH2CH3中有3种氢原子,一氯代物有3种,B项正确;标准状况下X为液态,无法用气体摩尔体积进行计算X的物质的量,C项错误;(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃,与溴的四氯化碳溶液不反应,且发生互溶,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D项错误。
12.B 解析 完全燃烧1.00 g某脂肪烃,生成3.08 g CO2和1.44 g H2O,质谱法测得其相对分子质量为100,其中脂肪烃的物质的量是0.01 mol,二氧化碳的物质的量是=0.07 mol,水的物质的量是=0.08 mol,所以该脂肪烃的分子式为C7H16,因此属于烷烃,A正确;该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种:、、、、,B错误;该脂肪烃充分燃烧的方程式为C7H16+11O27CO2+8H2O,1 mol该脂肪烃充分燃烧,耗氧量为11 mol,C正确;该脂肪烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,支链最多,D正确。
13.C 解析 在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,则混合气的平均相对分子质量为26,在烯烃中,相对分子质量最小的乙烯为28,所以一定含甲烷,A正确;n(混)==0.6 mol,则16 g·mol-1×n(CH4)+8.4 g=26 g·mol-1×0.6 mol,由此得出n(CH4)=0.45 mol,B正确;n(烯烃)=0.15 mol,M(烯烃)==56 g·mol-1,按烯烃的通式可计算出烯烃的分子式为C4H8,则有三种同分异构体:CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、CH2C(CH3)2,C错误;混合气体中烷烃与烯烃的物质的量之比为0.45 mol∶0.15 mol=3∶1,D正确。
14.答案 (1)C5H12
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
(3)①2,2-二甲基丙烷
②C(CH3)4+Cl2C(CH3)3CH2Cl+HCl
③C(CH3)4+8O25CO2+6H2O
解析 (1)根据A的密度是相同条件下H2密度的36倍,推知其相对分子质量为72,设其分子式为CnH2n+2,求得n=5,则分子式为C5H12。
(2)戊烷C5H12有三种同分异构体。
15.答案 (1)CH
(2)、、
(3)CH3Br或C2H5Br
解析 (1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,则烃A的分子式为(CH)n;因28
(3)烃B的同系物中常温下为气态的是CH4、C2H6、C3H8,C3H8有两种一溴代物,CH4、C2H6都只有一种一溴代物,分别为CH3Br、C2H5Br。
16.答案 (1)①6 1 2 1 ②2,3,4,4-四甲基己烷 7
(2)2(n1+n2+n3+n4)+2 3n1+2n2+n3
(3):2,2,3-三甲基戊烷、:2,2,4-三甲基戊烷、:2,3,3-三甲基戊烷
解析 (2)根据伯、仲、叔碳原子所连接的氢原子数目,可以得到N(H)=3n1+2n2+n3;根据烷烃的通式CnH2n+2,可得N(H)=2(n1+n2+n3+n4)+2。
(3)烷烃的n2=n3=n4=1,则除了伯碳(—CH3)外,中间的碳骨架连接方式可能为:、
、,在碳骨架的端基连接—CH3,即可得到对应的烷烃。
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