第二章 烃
第一节 烷烃
课后·训练提升
基础巩固
1.(2024广东期末)甲醇是重要的基础化工原料,工业上甲烷经催化氧化可制得甲醇,下列相关化学用语正确的是( )。
A.甲烷的空间填充模型为
B.羟基的电子式为H]-
C.甲醇的结构简式为CH4O
D.甲基的结构式为
2.下列对烷烃的认识,不正确的是( )。
A.分子式为C5H12的烷烃随支链的增多,沸点逐渐降低
B.乙烷与氯气在光照条件下反应,制得的一氯乙烷不纯
C.和是同一种物质
D.标准状况下,11.2 L戊烷所含分子数为0.5NA
3.正丁烷的球棍模型如图所示。下列有关正丁烷的说法中不正确的是( )。
A.分子式为C4H8
B.分子中每个碳原子形成4个共价键
C.与异丁烷在性质上存在一定差异
D.一定条件下可以与卤素单质发生反应
4.对于烃的命名正确的是( )。
A.4-甲基-4,5-二乙基己烷
B.3-甲基-2,3-二乙基己烷
C.4,5-二甲基-4-乙基庚烷
D.3,4-二甲基-4-乙基庚烷
5.下列关于烷烃的叙述中正确的是( )。
A.燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.烷烃分子中碳原子都是sp3杂化,所有碳原子不可能在同一平面上
C.在烷烃分子中,所有的化学键都为σ键
D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的
6.下列有关乙烷的取代反应的叙述正确的是( )。
A.乙烷与氯气的物质的量之比为1∶1,混合发生取代反应只生成CH3CH2Cl
B.乙烷与氯气的取代反应,生成的产物中一氯代物最多
C.乙烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D.1 mol乙烷完全取代最多消耗3 mol氯气
7.下列有关烷烃的命名错误的是( )。
A. 2-甲基丁烷
B. 2,2,4-三甲基戊烷
C. 4-甲基戊烷
D. 2,4-二甲基己烷
8.实验室利用如图所示的装置进行甲烷与氯气的混合气体在光照下反应的实验(忽略氯气在水中的溶解),左侧充入V(CH4)∶V(Cl2)=1∶4,光照下反应一段时间后,下列说法错误的是( )。
A.玻璃管起平衡气压的作用,一段时间后,U形管右端的液面降低
B.一段时间后U形管内溶液中c(Na+)∶c(Cl-)=1∶1
C.若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成
D.若无甲烷剩余,且生成的四种有机取代物的物质的量之比为1∶2∶3∶4,则氯气的转化率为75%
9.写出下列有机化合物的系统命名。
(1)CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3
。
(2)
。
(3)
。
1.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )。
A.2,2,3,3-四甲基丁烷
B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷
D.2,5-二甲基己烷
2.下列大小关系正确的是( )。
A.熔点:己烷>2-甲基丁烷>戊烷>丁烷
B.分子中氢元素的百分含量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔
C.密度:苯>H2O>CCl4
D.相同物质的量的下列物质完全燃烧所消耗的氧气的量:己烷>苯>环己烷
3.(2024安徽亳州高二月考)烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示。
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图:
、
下列说法错误的是( )。
A.异丁烷的二溴代物有三种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基
比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中的化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
4.化合物(a)、(b)、(c)的结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.(a)、(b)、(c)分子式均为C8H8
B.二氯代物的数目:(b)=(c)
C.(a)分子中所有原子可能处于同一平面
D.(a)、(b)均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
5.已知某链状烷烃分子中含有的电子数为42。
(1)该烷烃的分子式为 ,1 mol该烷烃含有 mol化学键。
(2)该烷烃含有甲、乙、丙三种同分异构体。
①甲在相同条件下沸点最高,则甲的一氯代物有 种。
②乙只有一种化学环境的氢,写出乙与Cl2按照物质的量比为1∶1发生反应的化学方程式: 。
③键线式是以线表示共价键,每个折点或端点表示一个碳原子,并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的式子,如异丁烷()可表示为“”,请分析这一表示方式的要领,写出丙的键线式: 。
(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的共有 种。
6.烷烃广泛存在于自然界中,如蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
(1)写出下列各链状烷烃的分子式。
①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍: 。
②1个分子中含有22个共价键的烷烃C为 。
③0.1 mol烷烃D完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L: 。
(2)将下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 (填序号)。
①CH3(CH2)3CH3 ②(CH3)4C ③2,3,4-三甲基戊烷 ④(CH3)2CHCH2CH2CH3
(3)用系统命名法命名下面的烃E: ;E的一氯代物有 种。
(4)某链状烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式: (有机化合物写结构简式)。
(5)某烷烃的系统命名为□,□-二乙基庚烷,写出符合的结构简式: (至少写出2种)。 第二章 烃
第一节 烷烃
课后·训练提升
基础巩固
1.(2024广东期末)甲醇是重要的基础化工原料,工业上甲烷经催化氧化可制得甲醇,下列相关化学用语正确的是( )。
A.甲烷的空间填充模型为
B.羟基的电子式为H]-
C.甲醇的结构简式为CH4O
D.甲基的结构式为
答案:D
2.下列对烷烃的认识,不正确的是( )。
A.分子式为C5H12的烷烃随支链的增多,沸点逐渐降低
B.乙烷与氯气在光照条件下反应,制得的一氯乙烷不纯
C.和是同一种物质
D.标准状况下,11.2 L戊烷所含分子数为0.5NA
答案:D
3.正丁烷的球棍模型如图所示。下列有关正丁烷的说法中不正确的是( )。
A.分子式为C4H8
B.分子中每个碳原子形成4个共价键
C.与异丁烷在性质上存在一定差异
D.一定条件下可以与卤素单质发生反应
答案:A
4.对于烃的命名正确的是( )。
A.4-甲基-4,5-二乙基己烷
B.3-甲基-2,3-二乙基己烷
C.4,5-二甲基-4-乙基庚烷
D.3,4-二甲基-4-乙基庚烷
答案:D
5.下列关于烷烃的叙述中正确的是( )。
A.燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.烷烃分子中碳原子都是sp3杂化,所有碳原子不可能在同一平面上
C.在烷烃分子中,所有的化学键都为σ键
D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的
答案:C
6.下列有关乙烷的取代反应的叙述正确的是( )。
A.乙烷与氯气的物质的量之比为1∶1,混合发生取代反应只生成CH3CH2Cl
B.乙烷与氯气的取代反应,生成的产物中一氯代物最多
C.乙烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D.1 mol乙烷完全取代最多消耗3 mol氯气
答案:C
解析:乙烷与氯气发生取代反应不会得到单一产物,A项错误,C项正确;乙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项错误;1 mol乙烷生成C2Cl6最多消耗6 mol氯气,D项错误。
7.下列有关烷烃的命名错误的是( )。
A. 2-甲基丁烷
B. 2,2,4-三甲基戊烷
C. 4-甲基戊烷
D. 2,4-二甲基己烷
答案:C
解析:A项,有机化合物的主链有4个碳原子,2号碳原子上有一个甲基,命名为2-甲基丁烷,正确;B项,有机化合物的主链有5个碳原子,2号碳原子上有两个甲基,4号碳原子上有一个甲基,命名为2,2,4-三甲基戊烷,正确;C项,有机化合物的主链有5个碳原子,甲基在2号碳原子上,正确命名为2-甲基戊烷,错误;D项,有机化合物的主链有6个碳原子,2号和4号碳原子上分别有一个甲基,命名为2,4-二甲基己烷,正确。
8.实验室利用如图所示的装置进行甲烷与氯气的混合气体在光照下反应的实验(忽略氯气在水中的溶解),左侧充入V(CH4)∶V(Cl2)=1∶4,光照下反应一段时间后,下列说法错误的是( )。
A.玻璃管起平衡气压的作用,一段时间后,U形管右端的液面降低
B.一段时间后U形管内溶液中c(Na+)∶c(Cl-)=1∶1
C.若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成
D.若无甲烷剩余,且生成的四种有机取代物的物质的量之比为1∶2∶3∶4,则氯气的转化率为75%
答案:B
9.写出下列有机化合物的系统命名。
(1)CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3
。
(2)
。
(3)
。
答案:(1)2,3,3-三甲基戊烷
(2)2,2-二甲基丁烷
(3)2-甲基戊烷
能力提升
1.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )。
A.2,2,3,3-四甲基丁烷
B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷
D.2,5-二甲基己烷
答案:D
解析:该分子的结构简式为,只含一种氢原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,A项错误;该分子的结构简式为,含四种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,B项错误;该分子的结构简式为,含四种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,C项错误;该分子的结构简式为,含三种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中只显示三组峰,D项正确。
2.下列大小关系正确的是( )。
A.熔点:己烷>2-甲基丁烷>戊烷>丁烷
B.分子中氢元素的百分含量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔
C.密度:苯>H2O>CCl4
D.相同物质的量的下列物质完全燃烧所消耗的氧气的量:己烷>苯>环己烷
答案:B
解析:碳原子数越多,熔、沸点越高,碳原子数相同,支链越多熔、沸点越低,故它们的熔点由高到低的顺序为:己烷>戊烷>2-甲基丁烷>丁烷,故A项错误;甲烷最简式为CH4,乙烷的最简式为CH3,乙烯的最简式为CH2,乙炔的最简式为CH,故含氢量为:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔,故B项正确;苯的密度比水的小,四氯化碳的密度比水的大,故密度:苯环己烷>苯,故D项错误。
3.(2024安徽亳州高二月考)烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示。
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图:
、
下列说法错误的是( )。
A.异丁烷的二溴代物有三种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基
比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中的化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
答案:B
解析:异丁烷的二溴代物有、、三种结构,A正确;根据烷烃卤代反应的机理,可知形成的自由基越稳定,得到的自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多,异丁烷形成的自由基比稳定,B错误;根据烷烃卤代反应的机理,丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,C正确;根据烷烃卤代反应的机理,卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤,D正确。
4.化合物(a)、(b)、(c)的结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.(a)、(b)、(c)分子式均为C8H8
B.二氯代物的数目:(b)=(c)
C.(a)分子中所有原子可能处于同一平面
D.(a)、(b)均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:B
解析:(a)、(b)、(c)分子中都含有8个C原子、8个H原子,则这三种物质的分子式都是C8H8,故A项正确。如图,(b)的二氯代物中,两个氯原子可以在同一个碳原子上,有1种;可以在不同碳原子上,两个氯原子可以位于1和2、3、4、5、6号碳原子上,有5种;两个氯原子位于2和3、4、5号碳原子上,有3种;如果两个氯原子位于3号和4号碳原子上,有1种,所以其二氯代物有10种;(c)中两个氯原子可以相邻、可以位于面对角线上、可以位于体对角线上,其二氯代物有3种,故B项错误。苯、乙烯分子中所有原子共平面,单键可以旋转,该分子相当于苯分子中的一个氢原子被乙烯基取代,所以该分子中所有原子可能共平面,故C项正确。碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,(a)、(b)中都含有碳碳双键,所以都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D项正确。
5.已知某链状烷烃分子中含有的电子数为42。
(1)该烷烃的分子式为 ,1 mol该烷烃含有 mol化学键。
(2)该烷烃含有甲、乙、丙三种同分异构体。
①甲在相同条件下沸点最高,则甲的一氯代物有 种。
②乙只有一种化学环境的氢,写出乙与Cl2按照物质的量比为1∶1发生反应的化学方程式: 。
③键线式是以线表示共价键,每个折点或端点表示一个碳原子,并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的式子,如异丁烷()可表示为“”,请分析这一表示方式的要领,写出丙的键线式: 。
(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的共有 种。
答案:(1)C5H12 16
(2)①3 ②+Cl2+HCl ③
(3)3
6.烷烃广泛存在于自然界中,如蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
(1)写出下列各链状烷烃的分子式。
①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍: 。
②1个分子中含有22个共价键的烷烃C为 。
③0.1 mol烷烃D完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L: 。
(2)将下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 (填序号)。
①CH3(CH2)3CH3 ②(CH3)4C ③2,3,4-三甲基戊烷 ④(CH3)2CHCH2CH2CH3
(3)用系统命名法命名下面的烃E: ;E的一氯代物有 种。
(4)某链状烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式: (有机化合物写结构简式)。
(5)某烷烃的系统命名为□,□-二乙基庚烷,写出符合的结构简式: (至少写出2种)。
答案:(1)①C6H14 ②C7H16 ③C3H8
(2)③④①② (3)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷 10
(4)+Cl2+HCl
(5)CH3CH2C(CH2CH3)2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2C(CH2CH3)2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH3(任写其中两种即可)
