鲁科版（2019）化学选择性必修三 第1章 本章复习提升（含解析）
文档属性
| 名称 | 鲁科版（2019）化学选择性必修三 第1章 本章复习提升（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 200.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-10-27 12:00:12 | ||
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文档简介
第1章 有机化合物的结构与性质 烃
本章复习提升
易混易错练
易错点1 有机物的命名
1.(2020山西长治高二下月考,)下列有机物命名不正确的是( )
A.3,3,2-三甲基丁烷 B.2-甲基-3-乙基庚烷
C.2-甲基-1-丙烯 D.3-甲基-1-丁炔
2.(2020河北张家口一中高二上期中,)某烯烃CH2CH—C(CH3)3的名称为3,3-二甲基-1-丁烯,该烯烃跟氢气催化加氢后所得到的产物的名称叫( )
A.2,2-二甲基丁烷 B.3,3-二甲基丁烷
C.1,1,1-三甲基丙烷 D.1,1-二甲基丁烷
易错点2 不能正确区分同分异构体和同系物
3.(2020北京科技大学附中高二上期末,)下列各组物质中,最简式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.丙烯和乙烯
B.乙烯和2-甲基丙烯
C.乙炔和苯
D.乙炔和CH2CH—CHCH2
4.(2019重庆八中高二上期中,)下列化学用语表达不正确的是( )
①丙烷的球棍模型为
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③C3H8与C4H10一定互为同系物
④与C8H6互为同分异构体
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
易错点3 不能正确判断有机物同分异构体的数目
5.(2020山西长治高二下月考,)甲苯苯环上的一个H原子被—C3H6Cl取代,形成的有机物的结构有(不考虑立体异构)( )
A.9种 B.12种
C.15种 D.18种
6.(2019河北石家庄一中高二上期中,)下列关于同分异构体判断正确的是( )
A.甲苯的一氯代物有4种
B.分子式为C8H10的芳香烃有3种
C.分子式为C4H8的属于烯烃的结构有2种,分别为CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3
D.二氯甲烷有两种同分异构体
易错点4 不能正确表示有机物的结构
7.(2020北京三十一中高二下期中,)下列表述正确的是( )
A.丙烯分子的空间填充模型:
B.1-丁烯的键线式:
C.四氯化碳分子的电子式:Cl··C··ClCl····Cl
D.丙烯聚合后的结构简式:????CH2—CH—CH3????
易错点5 有机物的相关计算
8.(2020山东临沂一中高二下期中,)设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法不正确的是( )
A.在标准状况下,2.24 L己烷含有的氢原子数目为1.4NA
B.1.6 g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,转移的电子数为0.8NA
C.14 g乙烯和环丙烷的混合物中含有的碳原子数目为NA
D.0.2 mol乙炔分子中含有的共价键数目为NA
易错点6 有机物中的共面问题
9.()下列分子中所有碳原子一定处于同一平面的是( )
A.CH3CH2CHCH2 B.CH2CH—CHCH2
C. D.
10.(2019江西景德镇一中高二上期末,)下列说法正确的是( )
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.丙烯中所有原子均在同一平面上
C.中所有碳原子一定在同一平面上
D.中至少有16个原子共平面,至少有8个原子共线
思想方法练
应用“守恒思想”解答有机物的燃烧问题
1.(2019山东枣庄高二下期末,)等物质的量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是( )
A.CH4 B.C2H4
C.C3H6 D.C6H6
2.(2020山东济宁高二上期中,)20 mL某气态烃完全燃烧时,正好消耗同温同压下的O2 100 mL,则该烃是( )
A.C2H6 B.C3H8
C.C4H10 D.C5H12
3.(2020山东枣庄滕州一中高二下第二次月考,)两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是( 易错 )
A.CH4与C2H4 B.C2H2与C3H6
C.C2H4与C3H4 D.CH4与C3H4
4.(2020广东深圳中学高二上期中,)下列各组有机化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是( )
A.CH4O,C3H4O5 B.C3H6,C3H8O
C.C3H8,C4H6 D.C2H6,C4H6O2
5.(双选)(2020广东广州中大附中高二下期中,)下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧,生成的二氧化碳和水的质量也总是定值的是( )
A.丙烷和丙烯 B.乙烯和环丙烷
C.乙烯和丁烯 D.甲烷和乙烷
6.(2020湖北武汉高二下期中,)400 K、101.3 kPa时,1.5 L某烃蒸气能在a L氧气中完全燃烧,体积增大至(a+3) L(相同条件下)。若a=8时,该烃可能的分子式是( )
A.CH4 B.C2H6
C.C4H8 D.C3H8
7.()一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体密度是相同状况下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,组成该混合气体的成分可能是 ( )
A.乙烷和乙烯 B.甲烷和丙烯
C.甲烷和乙烯 D.丙烷和丙烯
8.(2019安徽阜阳高二下期中,)常温常压下,a mL三种气态烃以任意比混合后,和足量O2混合点燃,恢复到原状态后,测得气体体积共缩小2a mL(不考虑CO2的溶解)。则三种烃可能的组合是( )
A.C2H4、CH4、C3H4 B.CH4、C3H6、C2H2
C.C2H6、C3H6、C4H6 D.C3H8、C4H8、C4H6
9.(2019江西景德镇一中高二上期末,)下列说法正确的是( )
A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机物的组成为CnH2n
B.一定压强下,V1 L气态烃在足量的氧气中燃烧,将产生的气体通过浓硫酸后气体体积为V2 L,则生成的水蒸气的体积为(V1-V2)L
C.某气态烃CxHy,与足量氧气恰好完全反应(温度高于100 ℃),如果反应前后气体体积不变,则y=4;若体积减小,则y>4
D.相同质量的烃,完全燃烧,消耗O2的量越大,烃中含H量越高
10.(2020黑龙江哈尔滨师大附中高二下月考,)下列关系正确的是( )
A.熔点:正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
B.密度:苯>H2O>CCl4
C.同质量的物质完全燃烧耗O2量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔
D.同物质的量的物质完全燃烧耗O2量:环己烷>苯>苯甲酸
11.()有分子中碳原子数相同的烯烃、炔烃混合气a L,完全燃烧后生成b L CO2和c L水蒸气(温度、压强与原混合气相同),若a∶b∶c=3∶6∶4,则下列叙述中正确的是( )
A.原混合气为体积比为1∶1的丙烯和丙炔
B.原混合气为任意体积比的乙烯和乙炔
C.原混合气为体积比为2∶1的丁烯和丁炔
D.原混合气为体积比为1∶2的乙烯和乙炔
12.(2020河南安阳林州一中高二下月考,)某烃中碳元素的质量分数为85.7%,1 mol该烃充分燃烧所生成的二氧化碳恰好被1.5 L 4 mol/L氢氧化钠溶液完全吸收生成正盐,该烃能与Br2发生加成反应,在一定条件下能发生加聚反应。该烃的结构简式为?
。?
13.(2020辽宁沈阳铁路实验中学高二下期中,)CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1)等体积的CO、CH4在相同的条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比为 。?
(2)120 ℃、101 kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL氧气中完全燃烧后,恢复至原来的温度与压强。
①若混合气体与氧气恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为 %。?
②若燃烧后气体体积缩小了a4 mL,则a与b的关系为 (用数学表达式表示)。?
本章复习提升
易混易错练
1.A
2.A
3.C
4.D
5.C
6.A
7.B
8.A
9.C
10.D
1.A 各支链位次和不是最小,正确的命名为2,2,3-三甲基丁烷,故A不正确。
2.A CH2CH—C(CH3)3和氢气发生加成反应生成CH3—CH2—C(CH3)3,根据烷烃的命名原则,选取最长碳链作为主链,其他为支链,从距离支链最近的一端编号,可得该产物的名称为2,2-二甲基丁烷,故选A。
3.C A项,丙烯和乙烯互为同系物;B项,乙烯和2-甲基丙烯互为同系物;C项,乙炔和苯的最简式均为CH,但二者结构不相似,分子式也不同,所以既不是同系物,又不是同分异构体;D项,乙炔和CH2CH—CHCH2的最简式不同;故选C。
4.D ①丙烷的球棍模型为,故①正确;②丙烯的官能团为碳碳双键,结构简式为CH3CHCH2,故②错误;③C3H8与C4H10均属于烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,故③正确;④为苯乙炔,而C8H6的结构不确定,二者可能为同一物质,不一定互为同分异构体,故④错误;故选D。
5.C —C3H6Cl的结构有—CH2CH2CH2Cl、—CH2CHClCH3、—CHClCH2CH3、、,每种结构和苯环上的甲基都有邻、间、对三种位置关系,所以共有15种同分异构体,故选C。
6.A 甲苯中含4种H原子,一氯代物有4种,故A正确;分子式为C8H10的芳香烃,一定含苯环,侧链为乙基或2个甲基(邻、间、对三种位置关系),共4种,故B错误;分子式为C4H8的属于烯烃的结构有CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、CH2C(CH3)2,故C错误;甲烷为正四面体结构,4个H原子完全相同,所以二氯甲烷只有一种结构,不存在同分异构体,故D错误。
7.B 为丙烯的球棍模型,故A错误;1-丁烯的键线式为,故B正确;CCl4的电子式为,故C错误;丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯的结构简式为,故D错误。
8.A 标准状况下,己烷不是气体,2.24 L己烷的物质的量不是0.1 mol,故A不正确;1.6 g甲烷的物质的量为0.1 mol,完全燃烧生成0.1 mol二氧化碳,电子转移了0.8 mol,转移的电子数为0.8NA,故B正确;乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,则14 g乙烯和环丙烷的混合物中含有1 mol碳原子,含有的碳原子数目为NA,故C正确;0.2 mol乙炔中含有0.6 mol碳碳键和0.4 mol碳氢键,共含有1 mol共价键,含有的共价键数目为NA,故D正确。
9.C A项,碳碳双键上连接的CH3CH2—中的甲基可能不在碳碳双键所在的平面上;B项,CH2CH—CHCH2 可以看作乙烯中的一个氢原子被—CHCH2取代,由于单键可以自由旋转,所以所有碳原子可能在同一平面上,也可能不在同一平面上;C项,苯分子中的12个原子在同一平面上,乙炔分子中的四个原子在同一直线上,所以中所有碳原子一定在同一平面上;D项,单键可以自由旋转,所以中所有碳原子可能不在同一平面上;故选C。
10.D 丙烷中3个碳原子不在一条直线上,故A错误;CH3—CHCH2中含有甲基,所有原子一定不在同一平面上,故B错误;因为环状结构不是平面结构,所以所有碳原子不可能在同一平面上,故C错误;该分子中在同一条直线上的原子至少有8个,至少有16个原子共平面,故D正确。
思想方法练
1.D
2.B
3.B
4.A
5.BC
6.D
7.C
8.A
9.D
10.C
11.D
1.D 设烃的分子式为CxHy,相同物质的量的烃完全燃烧,x+y4的值越大,耗氧量越多,CH4、C2H4、C3H6、C6H6的x+y4的值分别为2、3、4.5、7.5,则等物质的量的四种有机物完全燃烧时,消耗氧气最多的是C6H6。
2.B 20 mL某气态烃完全燃烧时,消耗同温同压下的O2 100 mL,即消耗氧气的物质的量为烃的物质的量的5倍,设烃的分子式为CxHy,燃烧时发生反应:CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,则x+y4=5,只有B符合。
3.B 设混合烃的平均分子式为CxHy,燃烧时发生反应CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,混合烃燃烧前后气体体积不变,则1+x+y4=x+y2,解得y=4,即混合烃分子中平均含有H原子数为4。B项,C2H2、C3H6中H原子数分别为2、6,只有按物质的量之比1∶1混合时才符合,不符合以任意比例混合的要求。
易错警示
在105 ℃时水的状态为气态,有机物完全燃烧前后气体体积不变,则反应方程式中气态反应物与气态生成物的化学计量数之和相等。
4.A 根据题意可设有机物的分子式为CxHyOz,当总物质的量一定,有机物完全燃烧时,生成水的质量和消耗O2的质量不变,所以混合物中两种有机物的分子中y相同,x+y4-z2相同。A项,CH4O、C3H4O5中氢原子个数相同,CH4O的x+y4-z2=1+1-0.5=1.5,C3H4O5的x+y4-z2=3+1-2.5=1.5,符合题意;B项,C3H6和C3H8O中H原子个数不相同,不符合题意;C项,C3H8和C4H6中H原子个数不相同,不符合题意;D项,C2H6和C4H6O中氢原子个数相同,C2H6的x+y4-z2=2+1.5=3.5,C4H6O的x+y4-z2=4+1.5-0.5=5,不符合题意;故选A。
5.BC A项,丙烷和丙烯都属于烃,最简式不同,C元素的质量分数不同、H元素的质量分数不同,不满足题意;B项,乙烯和环丙烷,最简式均为CH2,C元素的质量分数相同、H元素的质量分数相同,满足题意;C项,乙烯和丁烯的最简式均为CH2,C元素的质量分数相同、H元素的质量分数相同,满足题意;D项,甲烷和乙烷都属于烷烃,最简式不同,C元素的质量分数不同、H元素的质量分数不同,不满足题意;故选BC。
6.D 400 K时水为气态,设烃的分子式为CxHy,则:
CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O ΔV(气体体积差量)
1 y4-1
1.5 L (a+3-a-1.5)L
解得y=8,即该烃的分子式满足CxH8,若a=8时,由于该烃完全燃烧,则1.5×(x+y4)≤8,解得x≤103,满足条件的为C3H8,故选D。
7.C 混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,则混合物的平均摩尔质量为2 g·mol-1×12.5=25 g·mol-1,烯烃中乙烯的相对分子质量最小,为28,所以混合气体中一定有甲烷,混合气体的总的物质的量为10 g25 g·mol-1=0.4 mol;该混合气体通过溴水时,试剂瓶增加的8.4 g为烯烃的质量,甲烷的质量为1.6 g,甲烷的物质的量为0.1 mol,所以烯烃的物质的量为0.4 mol-0.1 mol=0.3 mol,M(烯烃)=8.4 g0.3mol=28 g·mol-1,该混合气体的成分是甲烷、乙烯,故选C。
8.A 设混合烃的平均分子组成为CxHy,则:
CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O ΔV(气体体积差量)
1 1+y4
a mL 2a mL
解得y=4,即该混合烃的平均分子组成满足CxH4;A项,C2H4、CH4、C3H4以任意比混合,平均含有4个氢原子,符合题意;B项,CH4、C3H6、C2H2以任意比混合,平均含H原子数可能为4,也可能不为4;C项,C2H6、C3H6、C4H6以任意比混合,平均含H原子数都大于4;D项,C3H8、C4H8、C4H6以任意比混合,平均含H原子数都大于4;故选A。
9.D 烯烃及烃的某些含氧衍生物燃烧只生成CO2和H2O,且二者的物质的量相等,所以此有机物的组成为CnH2n或CnH2nO、CnH2nO2等,故A错误;浓硫酸能吸收反应后生成的水蒸气,所以减少的气体体积是水蒸气的体积,但由于不知道反应前O2的体积,所以无法计算出水蒸气的体积,故B错误;当温度高于100 ℃时,水为气态,气态烃燃烧时发生反应:CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,反应前后气体体积不变,则1+x+y4=x+y2,解得y=4,若反应后气体体积减小,则1+x+y4>x+y2,解得y<4,故C错误;烃中H元素的质量分数越大,完全燃烧时消耗氧气的量越大,则相同质量的烃,完全燃烧时,含氢元素质量分数越高的烃,消耗O2的量越大,故D正确。
10.C 含碳原子数越多的烷烃,其熔、沸点越高,互为同分异构体的烷烃,支链越多,熔、沸点越低,所以熔点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>丙烷,故A错误;CCl4的密度大于水的密度,苯的密度小于水的密度,所以密度:CCl4>H2O>苯,故B错误;若烃为CxHy,同质量的物质完全燃烧消耗O2的物质的量为mM×x+y4,设四种物质的质量均为1 g,则甲烷消耗O2的物质的量=1 g16 g/mol×2=18 mol,乙烷消耗O2的物质的量=1 g30 g/mol×3.5=760 mol,乙烯消耗O2的物质的量=1 g28 g/mol×3=328 mol,乙炔消耗O2的物质的量=1 g26 g/mol×2.5=552 mol,所以同质量的物质完全燃烧消耗氧气的量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔,故C正确;若有机物为CxHyOz,同物质的量的物质完全燃烧耗O2量为x+y4-z2,1 mol环己烷(C6H12)完全燃烧消耗氧气9 mol,1 mol苯(C6H6)完全燃烧消耗氧气7.5 mol,1 mol苯甲酸(C7H6O2)完全燃烧消耗氧气7.5 mol,所以同物质的量的物质完全燃烧消耗氧气的量:环己烷>苯=苯甲酸,故D错误。
11.D 由反应的混合气和产生的CO2的体积之比为1∶2,可以判断该混合气为分子中含有两个碳原子的乙烯和乙炔。设混合气中含有乙烯x mol,乙炔y mol,则它们混合燃烧时产生的水蒸气与烃的体积之比为(2x+y)∶(x+y)=4∶3,解得x∶y=1∶2。
12.答案 CH2CHCH3
解析 1 mol该烃充分燃烧所生成的二氧化碳恰好被1.5 L 4 mol/L氢氧化钠溶液完全吸收生成正盐,消耗NaOH的物质的量n(NaOH)=4 mol/L×1.5 L=6 mol,根据C~CO2~Na2CO3~2NaOH关系式可知生成二氧化碳的物质的量n(CO2)=12n(NaOH)=3 mol,则n(C)=3 mol,所以1个烃分子中含有3个C原子,烃中碳元素的质量分数为85.7%,则烃的相对分子质量=12×385.7%≈42,H原子数为42-12×31=6,分子式为C3H6;该烃能与Br2发生加成反应,在一定条件下能发生加聚反应,为不饱和烃,所以C3H6为丙烯,结构简式为CH2CHCH3。
13.答案 (1)1∶4 (2)①33.3 ②b≥5a4
解析 (1)相同条件下,等体积的CO、CH4的物质的量相同,CO完全燃烧生成CO2,碳元素的化合价由+2升高到+4,1 mol CO转移2 mol 电子;CH4完全燃烧生成CO2和水,碳元素的化合价由-4升高到+4,1 mol CH4转移8 mol电子,所以等体积的CO、CH4转移的电子数之比为1∶4。
(2)①CO、CH4燃烧的化学方程式分别为2CO+O22CO2、CH4+2O2CO2+2H2O,根据碳原子守恒可知,V(CO)+V(CH4)=V(CO2),故a=b,则V(CO)+V(CH4)=a mL,0.5V(CO)+2V(CH4)=a mL,计算得:V(CO)=23a mL,V(CH4)=a3mL,所以混合气体中甲烷的体积分数为a3mLamL×100%≈33.3%。
②CO、CH4燃烧的化学方程式分别为2CO+O22CO2、CH4+2O2CO2+2H2O,燃烧后气体体积变化由CO燃烧导致,则:
2CO+O22CO2 ΔV(气体体积差量)
2 1
V(CO) a4 mL
故V(CO)=0.5a mL,V(CH4)=0.5a mL,因为完全燃烧,故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b mL,即0.5a×0.5+2×0.5a≤b,b≥54a。
本章复习提升
易混易错练
易错点1 有机物的命名
1.(2020山西长治高二下月考,)下列有机物命名不正确的是( )
A.3,3,2-三甲基丁烷 B.2-甲基-3-乙基庚烷
C.2-甲基-1-丙烯 D.3-甲基-1-丁炔
2.(2020河北张家口一中高二上期中,)某烯烃CH2CH—C(CH3)3的名称为3,3-二甲基-1-丁烯,该烯烃跟氢气催化加氢后所得到的产物的名称叫( )
A.2,2-二甲基丁烷 B.3,3-二甲基丁烷
C.1,1,1-三甲基丙烷 D.1,1-二甲基丁烷
易错点2 不能正确区分同分异构体和同系物
3.(2020北京科技大学附中高二上期末,)下列各组物质中,最简式相同,但既不是同系物,又不是同分异构体的是( )
A.丙烯和乙烯
B.乙烯和2-甲基丙烯
C.乙炔和苯
D.乙炔和CH2CH—CHCH2
4.(2019重庆八中高二上期中,)下列化学用语表达不正确的是( )
①丙烷的球棍模型为
②丙烯的结构简式为CH3CHCH2
③C3H8与C4H10一定互为同系物
④与C8H6互为同分异构体
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
易错点3 不能正确判断有机物同分异构体的数目
5.(2020山西长治高二下月考,)甲苯苯环上的一个H原子被—C3H6Cl取代,形成的有机物的结构有(不考虑立体异构)( )
A.9种 B.12种
C.15种 D.18种
6.(2019河北石家庄一中高二上期中,)下列关于同分异构体判断正确的是( )
A.甲苯的一氯代物有4种
B.分子式为C8H10的芳香烃有3种
C.分子式为C4H8的属于烯烃的结构有2种,分别为CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3
D.二氯甲烷有两种同分异构体
易错点4 不能正确表示有机物的结构
7.(2020北京三十一中高二下期中,)下列表述正确的是( )
A.丙烯分子的空间填充模型:
B.1-丁烯的键线式:
C.四氯化碳分子的电子式:Cl··C··ClCl····Cl
D.丙烯聚合后的结构简式:????CH2—CH—CH3????
易错点5 有机物的相关计算
8.(2020山东临沂一中高二下期中,)设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法不正确的是( )
A.在标准状况下,2.24 L己烷含有的氢原子数目为1.4NA
B.1.6 g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,转移的电子数为0.8NA
C.14 g乙烯和环丙烷的混合物中含有的碳原子数目为NA
D.0.2 mol乙炔分子中含有的共价键数目为NA
易错点6 有机物中的共面问题
9.()下列分子中所有碳原子一定处于同一平面的是( )
A.CH3CH2CHCH2 B.CH2CH—CHCH2
C. D.
10.(2019江西景德镇一中高二上期末,)下列说法正确的是( )
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.丙烯中所有原子均在同一平面上
C.中所有碳原子一定在同一平面上
D.中至少有16个原子共平面,至少有8个原子共线
思想方法练
应用“守恒思想”解答有机物的燃烧问题
1.(2019山东枣庄高二下期末,)等物质的量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是( )
A.CH4 B.C2H4
C.C3H6 D.C6H6
2.(2020山东济宁高二上期中,)20 mL某气态烃完全燃烧时,正好消耗同温同压下的O2 100 mL,则该烃是( )
A.C2H6 B.C3H8
C.C4H10 D.C5H12
3.(2020山东枣庄滕州一中高二下第二次月考,)两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是( 易错 )
A.CH4与C2H4 B.C2H2与C3H6
C.C2H4与C3H4 D.CH4与C3H4
4.(2020广东深圳中学高二上期中,)下列各组有机化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是( )
A.CH4O,C3H4O5 B.C3H6,C3H8O
C.C3H8,C4H6 D.C2H6,C4H6O2
5.(双选)(2020广东广州中大附中高二下期中,)下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混合,完全燃烧,生成的二氧化碳和水的质量也总是定值的是( )
A.丙烷和丙烯 B.乙烯和环丙烷
C.乙烯和丁烯 D.甲烷和乙烷
6.(2020湖北武汉高二下期中,)400 K、101.3 kPa时,1.5 L某烃蒸气能在a L氧气中完全燃烧,体积增大至(a+3) L(相同条件下)。若a=8时,该烃可能的分子式是( )
A.CH4 B.C2H6
C.C4H8 D.C3H8
7.()一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体密度是相同状况下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,组成该混合气体的成分可能是 ( )
A.乙烷和乙烯 B.甲烷和丙烯
C.甲烷和乙烯 D.丙烷和丙烯
8.(2019安徽阜阳高二下期中,)常温常压下,a mL三种气态烃以任意比混合后,和足量O2混合点燃,恢复到原状态后,测得气体体积共缩小2a mL(不考虑CO2的溶解)。则三种烃可能的组合是( )
A.C2H4、CH4、C3H4 B.CH4、C3H6、C2H2
C.C2H6、C3H6、C4H6 D.C3H8、C4H8、C4H6
9.(2019江西景德镇一中高二上期末,)下列说法正确的是( )
A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机物的组成为CnH2n
B.一定压强下,V1 L气态烃在足量的氧气中燃烧,将产生的气体通过浓硫酸后气体体积为V2 L,则生成的水蒸气的体积为(V1-V2)L
C.某气态烃CxHy,与足量氧气恰好完全反应(温度高于100 ℃),如果反应前后气体体积不变,则y=4;若体积减小,则y>4
D.相同质量的烃,完全燃烧,消耗O2的量越大,烃中含H量越高
10.(2020黑龙江哈尔滨师大附中高二下月考,)下列关系正确的是( )
A.熔点:正戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
B.密度:苯>H2O>CCl4
C.同质量的物质完全燃烧耗O2量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔
D.同物质的量的物质完全燃烧耗O2量:环己烷>苯>苯甲酸
11.()有分子中碳原子数相同的烯烃、炔烃混合气a L,完全燃烧后生成b L CO2和c L水蒸气(温度、压强与原混合气相同),若a∶b∶c=3∶6∶4,则下列叙述中正确的是( )
A.原混合气为体积比为1∶1的丙烯和丙炔
B.原混合气为任意体积比的乙烯和乙炔
C.原混合气为体积比为2∶1的丁烯和丁炔
D.原混合气为体积比为1∶2的乙烯和乙炔
12.(2020河南安阳林州一中高二下月考,)某烃中碳元素的质量分数为85.7%,1 mol该烃充分燃烧所生成的二氧化碳恰好被1.5 L 4 mol/L氢氧化钠溶液完全吸收生成正盐,该烃能与Br2发生加成反应,在一定条件下能发生加聚反应。该烃的结构简式为?
。?
13.(2020辽宁沈阳铁路实验中学高二下期中,)CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1)等体积的CO、CH4在相同的条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比为 。?
(2)120 ℃、101 kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL氧气中完全燃烧后,恢复至原来的温度与压强。
①若混合气体与氧气恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为 %。?
②若燃烧后气体体积缩小了a4 mL,则a与b的关系为 (用数学表达式表示)。?
本章复习提升
易混易错练
1.A
2.A
3.C
4.D
5.C
6.A
7.B
8.A
9.C
10.D
1.A 各支链位次和不是最小,正确的命名为2,2,3-三甲基丁烷,故A不正确。
2.A CH2CH—C(CH3)3和氢气发生加成反应生成CH3—CH2—C(CH3)3,根据烷烃的命名原则,选取最长碳链作为主链,其他为支链,从距离支链最近的一端编号,可得该产物的名称为2,2-二甲基丁烷,故选A。
3.C A项,丙烯和乙烯互为同系物;B项,乙烯和2-甲基丙烯互为同系物;C项,乙炔和苯的最简式均为CH,但二者结构不相似,分子式也不同,所以既不是同系物,又不是同分异构体;D项,乙炔和CH2CH—CHCH2的最简式不同;故选C。
4.D ①丙烷的球棍模型为,故①正确;②丙烯的官能团为碳碳双键,结构简式为CH3CHCH2,故②错误;③C3H8与C4H10均属于烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,故③正确;④为苯乙炔,而C8H6的结构不确定,二者可能为同一物质,不一定互为同分异构体,故④错误;故选D。
5.C —C3H6Cl的结构有—CH2CH2CH2Cl、—CH2CHClCH3、—CHClCH2CH3、、,每种结构和苯环上的甲基都有邻、间、对三种位置关系,所以共有15种同分异构体,故选C。
6.A 甲苯中含4种H原子,一氯代物有4种,故A正确;分子式为C8H10的芳香烃,一定含苯环,侧链为乙基或2个甲基(邻、间、对三种位置关系),共4种,故B错误;分子式为C4H8的属于烯烃的结构有CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、CH2C(CH3)2,故C错误;甲烷为正四面体结构,4个H原子完全相同,所以二氯甲烷只有一种结构,不存在同分异构体,故D错误。
7.B 为丙烯的球棍模型,故A错误;1-丁烯的键线式为,故B正确;CCl4的电子式为,故C错误;丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯的结构简式为,故D错误。
8.A 标准状况下,己烷不是气体,2.24 L己烷的物质的量不是0.1 mol,故A不正确;1.6 g甲烷的物质的量为0.1 mol,完全燃烧生成0.1 mol二氧化碳,电子转移了0.8 mol,转移的电子数为0.8NA,故B正确;乙烯和环丙烷的最简式均为CH2,则14 g乙烯和环丙烷的混合物中含有1 mol碳原子,含有的碳原子数目为NA,故C正确;0.2 mol乙炔中含有0.6 mol碳碳键和0.4 mol碳氢键,共含有1 mol共价键,含有的共价键数目为NA,故D正确。
9.C A项,碳碳双键上连接的CH3CH2—中的甲基可能不在碳碳双键所在的平面上;B项,CH2CH—CHCH2 可以看作乙烯中的一个氢原子被—CHCH2取代,由于单键可以自由旋转,所以所有碳原子可能在同一平面上,也可能不在同一平面上;C项,苯分子中的12个原子在同一平面上,乙炔分子中的四个原子在同一直线上,所以中所有碳原子一定在同一平面上;D项,单键可以自由旋转,所以中所有碳原子可能不在同一平面上;故选C。
10.D 丙烷中3个碳原子不在一条直线上,故A错误;CH3—CHCH2中含有甲基,所有原子一定不在同一平面上,故B错误;因为环状结构不是平面结构,所以所有碳原子不可能在同一平面上,故C错误;该分子中在同一条直线上的原子至少有8个,至少有16个原子共平面,故D正确。
思想方法练
1.D
2.B
3.B
4.A
5.BC
6.D
7.C
8.A
9.D
10.C
11.D
1.D 设烃的分子式为CxHy,相同物质的量的烃完全燃烧,x+y4的值越大,耗氧量越多,CH4、C2H4、C3H6、C6H6的x+y4的值分别为2、3、4.5、7.5,则等物质的量的四种有机物完全燃烧时,消耗氧气最多的是C6H6。
2.B 20 mL某气态烃完全燃烧时,消耗同温同压下的O2 100 mL,即消耗氧气的物质的量为烃的物质的量的5倍,设烃的分子式为CxHy,燃烧时发生反应:CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,则x+y4=5,只有B符合。
3.B 设混合烃的平均分子式为CxHy,燃烧时发生反应CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,混合烃燃烧前后气体体积不变,则1+x+y4=x+y2,解得y=4,即混合烃分子中平均含有H原子数为4。B项,C2H2、C3H6中H原子数分别为2、6,只有按物质的量之比1∶1混合时才符合,不符合以任意比例混合的要求。
易错警示
在105 ℃时水的状态为气态,有机物完全燃烧前后气体体积不变,则反应方程式中气态反应物与气态生成物的化学计量数之和相等。
4.A 根据题意可设有机物的分子式为CxHyOz,当总物质的量一定,有机物完全燃烧时,生成水的质量和消耗O2的质量不变,所以混合物中两种有机物的分子中y相同,x+y4-z2相同。A项,CH4O、C3H4O5中氢原子个数相同,CH4O的x+y4-z2=1+1-0.5=1.5,C3H4O5的x+y4-z2=3+1-2.5=1.5,符合题意;B项,C3H6和C3H8O中H原子个数不相同,不符合题意;C项,C3H8和C4H6中H原子个数不相同,不符合题意;D项,C2H6和C4H6O中氢原子个数相同,C2H6的x+y4-z2=2+1.5=3.5,C4H6O的x+y4-z2=4+1.5-0.5=5,不符合题意;故选A。
5.BC A项,丙烷和丙烯都属于烃,最简式不同,C元素的质量分数不同、H元素的质量分数不同,不满足题意;B项,乙烯和环丙烷,最简式均为CH2,C元素的质量分数相同、H元素的质量分数相同,满足题意;C项,乙烯和丁烯的最简式均为CH2,C元素的质量分数相同、H元素的质量分数相同,满足题意;D项,甲烷和乙烷都属于烷烃,最简式不同,C元素的质量分数不同、H元素的质量分数不同,不满足题意;故选BC。
6.D 400 K时水为气态,设烃的分子式为CxHy,则:
CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O ΔV(气体体积差量)
1 y4-1
1.5 L (a+3-a-1.5)L
解得y=8,即该烃的分子式满足CxH8,若a=8时,由于该烃完全燃烧,则1.5×(x+y4)≤8,解得x≤103,满足条件的为C3H8,故选D。
7.C 混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,则混合物的平均摩尔质量为2 g·mol-1×12.5=25 g·mol-1,烯烃中乙烯的相对分子质量最小,为28,所以混合气体中一定有甲烷,混合气体的总的物质的量为10 g25 g·mol-1=0.4 mol;该混合气体通过溴水时,试剂瓶增加的8.4 g为烯烃的质量,甲烷的质量为1.6 g,甲烷的物质的量为0.1 mol,所以烯烃的物质的量为0.4 mol-0.1 mol=0.3 mol,M(烯烃)=8.4 g0.3mol=28 g·mol-1,该混合气体的成分是甲烷、乙烯,故选C。
8.A 设混合烃的平均分子组成为CxHy,则:
CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O ΔV(气体体积差量)
1 1+y4
a mL 2a mL
解得y=4,即该混合烃的平均分子组成满足CxH4;A项,C2H4、CH4、C3H4以任意比混合,平均含有4个氢原子,符合题意;B项,CH4、C3H6、C2H2以任意比混合,平均含H原子数可能为4,也可能不为4;C项,C2H6、C3H6、C4H6以任意比混合,平均含H原子数都大于4;D项,C3H8、C4H8、C4H6以任意比混合,平均含H原子数都大于4;故选A。
9.D 烯烃及烃的某些含氧衍生物燃烧只生成CO2和H2O,且二者的物质的量相等,所以此有机物的组成为CnH2n或CnH2nO、CnH2nO2等,故A错误;浓硫酸能吸收反应后生成的水蒸气,所以减少的气体体积是水蒸气的体积,但由于不知道反应前O2的体积,所以无法计算出水蒸气的体积,故B错误;当温度高于100 ℃时,水为气态,气态烃燃烧时发生反应:CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,反应前后气体体积不变,则1+x+y4=x+y2,解得y=4,若反应后气体体积减小,则1+x+y4>x+y2,解得y<4,故C错误;烃中H元素的质量分数越大,完全燃烧时消耗氧气的量越大,则相同质量的烃,完全燃烧时,含氢元素质量分数越高的烃,消耗O2的量越大,故D正确。
10.C 含碳原子数越多的烷烃,其熔、沸点越高,互为同分异构体的烷烃,支链越多,熔、沸点越低,所以熔点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>丙烷,故A错误;CCl4的密度大于水的密度,苯的密度小于水的密度,所以密度:CCl4>H2O>苯,故B错误;若烃为CxHy,同质量的物质完全燃烧消耗O2的物质的量为mM×x+y4,设四种物质的质量均为1 g,则甲烷消耗O2的物质的量=1 g16 g/mol×2=18 mol,乙烷消耗O2的物质的量=1 g30 g/mol×3.5=760 mol,乙烯消耗O2的物质的量=1 g28 g/mol×3=328 mol,乙炔消耗O2的物质的量=1 g26 g/mol×2.5=552 mol,所以同质量的物质完全燃烧消耗氧气的量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔,故C正确;若有机物为CxHyOz,同物质的量的物质完全燃烧耗O2量为x+y4-z2,1 mol环己烷(C6H12)完全燃烧消耗氧气9 mol,1 mol苯(C6H6)完全燃烧消耗氧气7.5 mol,1 mol苯甲酸(C7H6O2)完全燃烧消耗氧气7.5 mol,所以同物质的量的物质完全燃烧消耗氧气的量:环己烷>苯=苯甲酸,故D错误。
11.D 由反应的混合气和产生的CO2的体积之比为1∶2,可以判断该混合气为分子中含有两个碳原子的乙烯和乙炔。设混合气中含有乙烯x mol,乙炔y mol,则它们混合燃烧时产生的水蒸气与烃的体积之比为(2x+y)∶(x+y)=4∶3,解得x∶y=1∶2。
12.答案 CH2CHCH3
解析 1 mol该烃充分燃烧所生成的二氧化碳恰好被1.5 L 4 mol/L氢氧化钠溶液完全吸收生成正盐,消耗NaOH的物质的量n(NaOH)=4 mol/L×1.5 L=6 mol,根据C~CO2~Na2CO3~2NaOH关系式可知生成二氧化碳的物质的量n(CO2)=12n(NaOH)=3 mol,则n(C)=3 mol,所以1个烃分子中含有3个C原子,烃中碳元素的质量分数为85.7%,则烃的相对分子质量=12×385.7%≈42,H原子数为42-12×31=6,分子式为C3H6;该烃能与Br2发生加成反应,在一定条件下能发生加聚反应,为不饱和烃,所以C3H6为丙烯,结构简式为CH2CHCH3。
13.答案 (1)1∶4 (2)①33.3 ②b≥5a4
解析 (1)相同条件下,等体积的CO、CH4的物质的量相同,CO完全燃烧生成CO2,碳元素的化合价由+2升高到+4,1 mol CO转移2 mol 电子;CH4完全燃烧生成CO2和水,碳元素的化合价由-4升高到+4,1 mol CH4转移8 mol电子,所以等体积的CO、CH4转移的电子数之比为1∶4。
(2)①CO、CH4燃烧的化学方程式分别为2CO+O22CO2、CH4+2O2CO2+2H2O,根据碳原子守恒可知,V(CO)+V(CH4)=V(CO2),故a=b,则V(CO)+V(CH4)=a mL,0.5V(CO)+2V(CH4)=a mL,计算得:V(CO)=23a mL,V(CH4)=a3mL,所以混合气体中甲烷的体积分数为a3mLamL×100%≈33.3%。
②CO、CH4燃烧的化学方程式分别为2CO+O22CO2、CH4+2O2CO2+2H2O,燃烧后气体体积变化由CO燃烧导致,则:
2CO+O22CO2 ΔV(气体体积差量)
2 1
V(CO) a4 mL
故V(CO)=0.5a mL,V(CH4)=0.5a mL,因为完全燃烧,故0.5V(CO)+2V(CH4)≤b mL,即0.5a×0.5+2×0.5a≤b,b≥54a。