高中化学人教版第三章有机化合物单元测试（区一等奖）

第2课时烷烃课时训练13烷烃基础夯实1.(2023山东日照检测)验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是()A.只测定它的C、H比B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2C.只测定其燃烧产物H2O和CO2的物质的量之比D.测定该试样的质量及完全燃烧后生成H2O和CO2的质量解析:A、B、C选项均无法判断该有机物中是否含氧元素,故不能达到目的;而D选项中,通过生成物CO2和H2O的质量,可计算出碳和氢的质量,若两者的质量和等于该试样的质量,则证明只含碳、氢两元素,即该有机物是烃。答案:D2.下列烷烃的沸点按由高到低的顺序排列正确的是()①CH4②C2H6③C5H12④C18H38⑤C22H46A.①②③④⑤B.⑤④③②①C.⑤③④②①D.③④⑤②①解析:烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增多而升高。答案:B3.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是()A.烷烃同系物随着相对分子质量增大常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应,它们燃烧时生成二氧化碳和水D.烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色解析:烷烃的性质与甲烷的性质相似,不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应,依据甲烷的性质即可推得该题答案:。答案:D4.下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2B.燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C.碳原子间以单键相连的烃是烷烃D.碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数解析:CnH2n+2是烷烃的通式,A项错误;燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物,分子式为CxHyOz的有机物完全燃烧的产物也是二氧化碳和水,B项错误;碳原子间以单键相连的链烃才是烷烃,C项错误;因为碳原子的相对原子质量为偶数,烃分子中的氢原子数也一定为偶数,所以“碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数”是正确的。答案:D5.下列结构简式代表了几种不同的烷烃()种 种种 种解析:结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3种不同的烷烃。答案:B6.下列关于丁烷的叙述不正确的是()A.常温下,C4H10是气体与CH4互为同系物C.丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的一氯代物解析:因为丁烷有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,二者均有两种一氯代物,所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物,D错误。答案:D7.有A、B两种烃,含碳的质量分数相同,关于A、B的下列说法正确的是()和B一定是同分异构体和B不可能是同系物和B的实验式一定相同D.各取1molA和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同解析:因A、B为两种烃,含碳的质量分数相同,则氢元素的质量分数也相同,因此A、B的实验式一定相同,C项正确;实验式相同,不一定是同分异构体,A项错误;若实验式为CH2,则与互为同系物,B项错误;若取等质量的A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同,但若等物质的量则完全燃烧后生成CO2的质量不一定相同。答案:C8.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下,其密度为g·L-1,则关于此混合物组成的说法正确的是()A.一定有甲烷B.一定有乙烷C.可能是甲烷和己烷的混合物D.可能是乙烷和丙烷的混合物解析:标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为L·mol-1×g·L-1=26g·mol-1,在烷烃中,只有甲烷的摩尔质量小于26g·mol-1,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。答案:A9.写出相应烷烃的分子式:(1)同温同压下蒸气的密度是H2密度的36倍的烷烃。

(2)分子中含有200个氢原子的烷烃。

(3)1L烷烃的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下的水蒸气15L。

(4)分子中含有22个共价键的烷烃。

解析:(1)同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,则该烃是相对分子质量为72的烷烃,即为C5H12。(2)CnH2n+2中2n+2=200,n=99。(3)1个该烷烃分子中含30个H,即C14H30。(4)烷烃分子中含有共价键数为:(碳原子数-1)+氢原子数,所以含有22个共价键的烷烃的分子式为C7H16。答案:(1)C5H12(2)C99H200(3)C14H30(4)C7H1610.导学号52090073“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正方体结构,其碳架结构如图所示。(1)立方烷的分子式为。

(2)该立方烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有种,生成的二氯代物有种。

(3)若要使1mol该烷烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要mol氯气。

解析:(1)1个立方烷分子中有8个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个C—C键,故只能与1个氢原子结合。(2)由于是正方体,8个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况,所以二氯代物应有3种。(3)根据取代反应的特点,完全取代8molH原子,需8molCl原子,同时又生成8mol氯化氢。答案:(1)C8H8(2)13(3)8能力提升1.若1mol某烷烃燃烧后,测得产物中含有mmolCO2和nmolCO,则该烷烃分子中氢原子的个数为()+n (m+n)+2 (n+m+1)解析:由题意可知,该烷烃分子中含有(m+n)个碳原子,根据烷烃的通式可得该烷烃分子中含有2(m+n+1)个氢原子。答案:D2.分子中含有2~5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表:烷烃名称乙烷丙烷丁烷戊烷沸点/℃燃烧热/(kJ·mol-1)1223燃烧热:1mol物质完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。根据表中数据,下列判断错误的是()A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体B.随分子中碳原子数增加,烷烃的燃烧热逐渐增大C.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高D.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加解析:由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷,所以正庚烷在常温、常压下不是气体;随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都增加,但是并不是成比例增加。答案:D3.燃烧mol两种气态烃的混合物,生成LCO2(标准状况)和gH2O,则混合气体中()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷C.一定无甲烷 D.一定有丙烷解析:生成n(CO2)==mol,生成n(H2O)==mol,因此两种气态烃的平均分子组成为,根据混合物的平均分子组成可知,分子中碳原子数小于的烃只有甲烷,而另一种烃是分子中氢原子数必为4,碳原子数大于或等于2的气态烃。答案:A4.下列说法正确的是()A.凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则二者一定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体D.组成元素及其质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构体解析:A项,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,其分子结构不一定相似,如与;B项,若两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同,最简式相同的化合物可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如CH3(CH2)2CH3与CH3CH(CH3)2互为同分异构体,与互为同系物;C项,相对分子质量相同的物质有很多,如无机物中的H2SO4和H3PO4,由于它们的分子式不同,所以不是同分异构体;D项,当不同化合物的组成元素及其质量分数相同,相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,故这样的不同化合物互为同分异构体。答案:D5.标准状况下将35mL某气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到140mL二氧化碳气体,则该烃的分子式为() 解析:相同状况下,气体体积之比等于其物质的量之比。则1mol该烷烃完全燃烧可得到4molCO2,所以该烷烃分子中碳原子数为4。答案:B6.导学号52090076分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()种 种 种 种解析:戊烷C5H12有3种同分异构体,分别是正戊烷(省略H原子):C—C—C—C—C,有3种不同的H原子,故—Cl取代—H,有3种可能;异戊烷:,有4种不同的H原子,故—Cl取代—H,有4种可能;新戊烷:,有1种H原子,故—Cl取代—H,有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有:CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、,共8种。答案:C7.下图是异辛烷的球棍模型:(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式:;

异辛烷与乙烷的关系是。

(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式:

(异辛烷用分子式表示)。1mol异辛烷和1mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是mol。

(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为

。

解析:(1)结构相似,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物。(2)1mol异辛烷和1mol正庚烷相差1mol“CH2”,1mol“CH2”完全燃烧需要mol氧气,所以二者完全燃烧时的耗氧量相差mol。答案:(1)互为同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O(3)8.导学号52090077燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。现完全燃烧mol某烃,燃烧产物依次通过如图所示的装置,实验结束后,称得乙装置质量增加g,甲装置质量增加g。回答下列问题:(1)该烃的分子式是,请写