第2课时烷烃专项讲练
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第2课时烷烃专项讲练
1．在常温常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是( )
A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C2H6
答案 C
解析 设此气态烃的分子式为CxHy，则其完全燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，则1 mol烃完全燃烧时耗氧量为(x＋)mol，上述选项分别代入比较可知C4H10耗氧量最多。
规律总结 (1)比较等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小可根据其燃烧通式：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O进行判断，(x＋)越大，则其完全燃烧时耗氧量越多，否则耗氧量越小。
(2)比较等质量的烃完全燃烧时耗氧量的大小可将烃的分子式CxHy化为CH的形式，则越大，其完全燃烧时耗氧量越多。即等质量的烃完全燃烧时，烃分子中的氢原子与碳原子的原子个数比(或氢的质量分数)越大，耗氧量越多。
2．下列说法错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似
A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③
答案 A
3．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机物的烷烃是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3
答案 D
解析 “三种沸点不同的有机物”即为“三种不同的一氯代物”。也即烷烃中有三种不
同的氢原子：A中有5种，B中有4种，C中有2种，D中有3种。
课时训练
1．下列物质中不属于烷烃的是( )
A．CH4 B．C3H8 C．C4H8 D．C5H12
答案 C
解析 由烷烃的通式CnH2n＋2可知，丁烷应为C4H10。
2．有一类有机硅化合物中只含有硅元素和氢元素，叫硅烷，它们的分子组成与烷烃相似，其中有一种结构最简单的硅烷叫甲硅烷(SiH4)，则有关描述不正确的是( )
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2
B．甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C．甲硅烷的沸点高于甲烷
D．甲硅烷的稳定性比甲烷强
答案 D
解析 碳、硅均为第ⅣA族元素，硅烷的分子组成与烷烃相似，由烷烃通式CnH2n＋2，A项正确；由烷烃燃烧生成CO2和H2O类推，B项正确；CH4、SiH4均属分子晶体，因分子量SiH4>CH4，所以沸点SiH4高于CH4，C项正确；同主族氢化物稳定性由上而下逐渐减弱，故甲硅烷稳定性比甲烷弱，D项错误。
3．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是( )
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
A.3 B．4 C．5 D．6
答案 A
解析 分析图表得出规律，1、2组、3、4组、5、6组，7、8组H原子个数相差4，第5种物质分子式为C5H12，有3种同分异构体、CH3(CH2)3CH3、
4．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可能是( )
A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14
答案 C
解析 一氯代物只有一种的烃分子中的氢原子只有一种，故其结构应非常对称。符合要求的烃有两类：
5．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称 沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷 27.8
新戊烷 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．C5H12随支链的增加，沸点降低
答案 D
解析 新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低。
6．一种有机物的化学式为C4H4，分子结构如图所示，将该有机物与适量氯气混合后光照，生成的卤代烃的种类共有( )
A．2 B．4 C．5 D．6
答案 B
解析 该分子四个碳原子构成正四面体结构，四个氢原子是等效的，故存在C4H3Cl、C4H2Cl2、C4HCl3、C4Cl4四种有机物。
7．下列叙述正确的是( )
A．分子式相同、各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B．通式相同的不同物质一定属于同系物
C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
答案 C
解析 分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6等，因此不一定是同分异构体。
8．某烃的分子结构中有三个—CH3、两个—CH2—、一个，符合上述结构特征的烃有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
答案 B
解析 ；
9．将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中，在250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250℃，容器内的气压为零。由此得出的结论正确的是( )
A．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaHCO3
B．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
C．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
D．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4，反应后容器内生成的固体是NaHCO3和NaOH
答案 C
解析 题中涉及的化学反应为：
CH4＋2O2CO2＋2H2O
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2
反应停止后的容器内温度仍为250℃，气压为零，说明容器内无气体存在，也不可能有NaHCO3。O2、CH4、Na2O2三者之间的综合反应关系为：
O2＋2CH4＋6Na2O22Na2CO3＋8NaOH。
10．写出下列各烷烃的分子式。
(1)同温同压下烷烃A蒸气的密度是H2的36倍
________________________________________________________________________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。
(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃________。
答案 (1)C5H12 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
解析 (1)由阿伏加德罗定律可知＝，故M(烷烃A)＝72，又由烷烃的通式CnH2n＋2，可求得n＝5，故A为C5H12。
(2)由烷烃通式CnH2n＋2，可得2n＋2＝200，即n＝99，故B为C99H200。
(3)由烷烃的燃烧通式
CnH2n＋2(g)＋O2nCO2＋(n＋1)H2O(g)
1 L (n＋1)L
1 L 15 L
故n＝14，也就是说烷烃D为C14H30。
(4)由烷烃通式CnH2n＋2可知，其中含有C—H键2n＋2个，C—C键(n－1)个。故CnH2n＋2所含共价键总数为3n＋1，所以有3n＋1＝22，即n＝7。该烷烃的分子式为C7H16。
11．已知某气态化石燃料X中只含有碳、氢两种元素，为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比，某同学设计了燃烧法测量的实验方案，通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的质量比。实验装置如图所示(已知CuO可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂)：
(1)若A装置中所盛放的药品是浓NaOH溶液，装置A的作用有①________________；②______________。
(2)C装置中所盛放的药品是________，作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D装置中所盛放的药品是________，作用是_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)E装置中所盛放的药品是________，作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述装置中有一处错误，请按要求填写下表(不考虑酒精灯和加热方法可能存在的错误；若增加仪器和药品，请指明仪器、药品名称和位置)：
错误及原因
改正方法
对实验结果的影响
(6)若实验装置经过改正后，得到的实验数据如下：
质量 实验前 实验后
药品＋U形管的质量/g 101.1 102.9
药品＋广口瓶D的质量/g 312.0 314.2
则该气体中碳和氢两种元素的质量比为多少？
(7)能否确定该燃料的分子式？其分子式为？
答案 (1)①除去空气中的CO2气体
②调节X和空气的通入速率，保证O2过量
(2)无水CaCl2或P2O5 吸收混合气体中的水蒸气
(3)浓NaOH溶液 吸收燃烧产生的CO2气体
(4)碱石灰或固体NaOH 防止空气中的CO2或水蒸气进入D装置，对结果产生影响
(5)
错误及原因 在加热前没有除去对本实验有影响的水蒸气
改正方法 在A、B装置之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2(或P2O5、碱石灰、固体NaOH等)的干燥管
对实验结果的影响 C和H两种元素的质量比偏小
(6)3∶1 (7)能 分子式为CH4
1．在常温常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是( )
A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C2H6
答案 C
解析 设此气态烃的分子式为CxHy，则其完全燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，则1 mol烃完全燃烧时耗氧量为(x＋)mol，上述选项分别代入比较可知C4H10耗氧量最多。
规律总结 (1)比较等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小可根据其燃烧通式：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O进行判断，(x＋)越大，则其完全燃烧时耗氧量越多，否则耗氧量越小。
(2)比较等质量的烃完全燃烧时耗氧量的大小可将烃的分子式CxHy化为CH的形式，则越大，其完全燃烧时耗氧量越多。即等质量的烃完全燃烧时，烃分子中的氢原子与碳原子的原子个数比(或氢的质量分数)越大，耗氧量越多。
2．下列说法错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似
A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③
答案 A
3．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机物的烷烃是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3
答案 D
解析 “三种沸点不同的有机物”即为“三种不同的一氯代物”。也即烷烃中有三种不
同的氢原子：A中有5种，B中有4种，C中有2种，D中有3种。
课时训练
1．下列物质中不属于烷烃的是( )
A．CH4 B．C3H8 C．C4H8 D．C5H12
答案 C
解析 由烷烃的通式CnH2n＋2可知，丁烷应为C4H10。
2．有一类有机硅化合物中只含有硅元素和氢元素，叫硅烷，它们的分子组成与烷烃相似，其中有一种结构最简单的硅烷叫甲硅烷(SiH4)，则有关描述不正确的是( )
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2
B．甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C．甲硅烷的沸点高于甲烷
D．甲硅烷的稳定性比甲烷强
答案 D
解析 碳、硅均为第ⅣA族元素，硅烷的分子组成与烷烃相似，由烷烃通式CnH2n＋2，A项正确；由烷烃燃烧生成CO2和H2O类推，B项正确；CH4、SiH4均属分子晶体，因分子量SiH4>CH4，所以沸点SiH4高于CH4，C项正确；同主族氢化物稳定性由上而下逐渐减弱，故甲硅烷稳定性比甲烷弱，D项错误。
3．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是( )
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
A.3 B．4 C．5 D．6
答案 A
解析 分析图表得出规律，1、2组、3、4组、5、6组，7、8组H原子个数相差4，第5种物质分子式为C5H12，有3种同分异构体、CH3(CH2)3CH3、
4．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可能是( )
A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14
答案 C
解析 一氯代物只有一种的烃分子中的氢原子只有一种，故其结构应非常对称。符合要求的烃有两类：
5．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称 沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷 27.8
新戊烷 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．C5H12随支链的增加，沸点降低
答案 D
解析 新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低。
6．一种有机物的化学式为C4H4，分子结构如图所示，将该有机物与适量氯气混合后光照，生成的卤代烃的种类共有( )
A．2 B．4 C．5 D．6
答案 B
解析 该分子四个碳原子构成正四面体结构，四个氢原子是等效的，故存在C4H3Cl、C4H2Cl2、C4HCl3、C4Cl4四种有机物。
7．下列叙述正确的是( )
A．分子式相同、各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B．通式相同的不同物质一定属于同系物
C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
答案 C
解析 分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6等，因此不一定是同分异构体。
8．某烃的分子结构中有三个—CH3、两个—CH2—、一个，符合上述结构特征的烃有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
答案 B
解析 ；
9．将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中，在250℃下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250℃，容器内的气压为零。由此得出的结论正确的是( )
A．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaHCO3
B．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
C．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1∶2∶6，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和NaOH
D．原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为2∶1∶4，反应后容器内生成的固体是NaHCO3和NaOH
答案 C
解析 题中涉及的化学反应为：
CH4＋2O2CO2＋2H2O
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2
反应停止后的容器内温度仍为250℃，气压为零，说明容器内无气体存在，也不可能有NaHCO3。O2、CH4、Na2O2三者之间的综合反应关系为：
O2＋2CH4＋6Na2O22Na2CO3＋8NaOH。
10．写出下列各烷烃的分子式。
(1)同温同压下烷烃A蒸气的密度是H2的36倍
________________________________________________________________________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。
(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃________。
答案 (1)C5H12 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
解析 (1)由阿伏加德罗定律可知＝，故M(烷烃A)＝72，又由烷烃的通式CnH2n＋2，可求得n＝5，故A为C5H12。
(2)由烷烃通式CnH2n＋2，可得2n＋2＝200，即n＝99，故B为C99H200。
(3)由烷烃的燃烧通式
CnH2n＋2(g)＋O2nCO2＋(n＋1)H2O(g)
1 L (n＋1)L
1 L 15 L
故n＝14，也就是说烷烃D为C14H30。
(4)由烷烃通式CnH2n＋2可知，其中含有C—H键2n＋2个，C—C键(n－1)个。故CnH2n＋2所含共价键总数为3n＋1，所以有3n＋1＝22，即n＝7。该烷烃的分子式为C7H16。
11．已知某气态化石燃料X中只含有碳、氢两种元素，为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比，某同学设计了燃烧法测量的实验方案，通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的质量比。实验装置如图所示(已知CuO可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂)：
(1)若A装置中所盛放的药品是浓NaOH溶液，装置A的作用有①________________；②______________。
(2)C装置中所盛放的药品是________，作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D装置中所盛放的药品是________，作用是_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)E装置中所盛放的药品是________，作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述装置中有一处错误，请按要求填写下表(不考虑酒精灯和加热方法可能存在的错误；若增加仪器和药品，请指明仪器、药品名称和位置)：
错误及原因
改正方法
对实验结果的影响
(6)若实验装置经过改正后，得到的实验数据如下：
质量 实验前 实验后
药品＋U形管的质量/g 101.1 102.9
药品＋广口瓶D的质量/g 312.0 314.2
则该气体中碳和氢两种元素的质量比为多少？
(7)能否确定该燃料的分子式？其分子式为？
答案 (1)①除去空气中的CO2气体
②调节X和空气的通入速率，保证O2过量
(2)无水CaCl2或P2O5 吸收混合气体中的水蒸气
(3)浓NaOH溶液 吸收燃烧产生的CO2气体
(4)碱石灰或固体NaOH 防止空气中的CO2或水蒸气进入D装置，对结果产生影响
(5)
错误及原因 在加热前没有除去对本实验有影响的水蒸气
改正方法 在A、B装置之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2(或P2O5、碱石灰、固体NaOH等)的干燥管
对实验结果的影响 C和H两种元素的质量比偏小
(6)3∶1 (7)能 分子式为CH4