《有机化学基础》课时作业2：1.3.1烃的概述和烷烃的性质

第3节烃第1课时烃的概述和烷烃的性质[经典基础题]题组1烃的概述及重要烃的物理性质1．下列对烃的分类不正确的是 ()A．CH4、CH2=CH2、CH2=CHCH=CH2均属于饱和链烃B．CH3CH2CH3、CH3CH=CH2、CH3CH=CHCH2CH=CH2均属于脂肪链烃C．CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃均属于芳香烃答案A解析A项不正确，CH2=CH2与CH2=CHCH=CH2均是不饱和烃、CH4是饱和烃；B项正确，脂肪链烃指的是分子中无环状结构的烃；C项正确，环烷烃中每个C原子均是饱和碳原子；D项正确，含苯环的烃均属于芳香烃。2．下列烷烃中沸点最高的是 ()A．CH4 B．CH3CH3C．CH3CH2CH3 D．CH3(CH2)2CH3答案D解析烷烃中所含碳原子数越多，其沸点越高，D正确。题组2烷烃的结构与化学性质3．下列关于烷烃的叙述中，不正确的是 ()A．甲烷是最简单的烷烃，是沼气、天然气的主要成分。B．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键。C．分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃。D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液退色。答案C解析分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃。4．最简单烷烃的分子式为：________，含氢原子数为12的烷烃的分子式为__________，两者沸点较高的是：______________，密度较大的是____________。C5H12共有__________种同分异构体。C5H12在常温下__________(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾和溴水等退色；在空气中能够燃烧，C5H12在空气中燃烧的化学方程式为：__________________________。CH4在光照的条件下能与Cl2发生取代反应，其产物最多的是：__________。等质量的CH4与C5H12完全燃烧，消耗氧气的物质的量最多的是：______________。答案CH4C5H12C5H12C5H123不能C5H12＋8O2eq\o(→,\s\up7(点燃))5CO2＋6H2OHClCH4[能力提升题]5．烃是自然界中广泛存在的一类有机化合物，下列是某同学总结的关于该类物质的几种认识，请判断其中正确的是 ()A．环烷烃是烷烃中的一个小分支B．只要是含有C、H两种元素的物质就是烃C．烷烃是饱和链烃，烯烃和炔烃是不饱和链烃D．属于芳香烃答案C解析烷烃是链烃，不包括环烃，故A错误；烃是指仅含C、H两种元素的有机物，有些物质中虽也含C、H，但不一定是烃，如D中的，故B、D错误。6．家用液化石油气中含有较多的丙烷与丁烷。有关丙烷、丁烷的叙述正确的是()A．丁烷常温下呈液态B．1mol丙烷完全燃烧消耗5molO2C．丙烷分子式为C3H6D．液化石油气燃烧产物只有水生成，无污染答案B解析丁烷常温下呈气态，完全燃烧时应生成二氧化碳和水，丙烷分子式为C3H8，1mol丙烷耗氧5mol，则B项正确。7．1mol乙烷在光照情况下，最多可以与几摩尔氯气发生取代反应 ()A．3mol B．4molC．6mol D．8mol答案C解析1mol烷烃分子中含有几摩尔的氢原子，最多可以消耗几摩尔的氯气。8．下列叙述错误的是 ()A．通常情况下，烷烃跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应B．烷烃都难溶于水，且随着碳原子个数的增多密度逐渐增大C．甲烷跟氯气的反应属于取代反应D．烷烃在空气中燃烧只能生成CO2和水答案D解析A正确，烷烃的性质和甲烷类似，比较稳定；结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的同一类有机物，互称为同系物，则选项B正确；甲烷的主要反应是取代反应，C正确；烷烃如果是不完全燃烧，则可以生成CO，所以选项D错误，答案选D。9．有两种气态烷烃组成的混合气体，1体积这种混合气体完全燃烧时需3.5体积的氧气，关于这种混合气的组成说法，正确的是 ()A．甲烷和乙烷 B．乙烷和丙烷C．甲烷和丙烷 D．丙烷和丁烷答案C解析本题的命题意图：考查烷烃的组成、烷烃燃烧时的耗氧量及混合物的平均组成问题。首先必须明白：烷烃以不同比例混合时，组成通式不会发生变化。故仍可用烷烃的通式求出碳原子的平均个数。烷烃燃烧的通式为：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O由eq\f(3n＋1,2)＝3.5求得n＝2，平均组成：C2H6。则混合气体中，一定含有甲烷，另一种成分的碳原子个数一定大于2个，故只有C选项的组合符合题意。10．一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2及水蒸气，混合气体共重49.6g，通过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g，则CO2的质量为 ()A．12.5g B．13.2gC．19.7g D．24.4g答案B解析氯化钙吸收的是水蒸气，所以生成物水的物质的量是25.2g÷18g/mol＝1.4mol。根据氢原子守恒可知，甲烷的物质的量是0.7mol。如果设CO和CO2的物质的量分别是x和y，则x＋y＝0.7mol、28x＋44y＝49.6g－25.2g＝24.4g，解得x＝0.4mol、y＝0.3mol，所以CO2的质量是0.3mol×44g/mol＝13.2g，答案选B。11．已知一定质量的某烃完全燃烧后得标准状况下CO2气体6.72L，生成H2O7.2g。根据以上条件能否推出该烃的分子式？________(填“能”或“不能”)。若能，则该烃的分子式为__________，理由是________________________________________；若不能，则原因为______________________________________________。答案能C3H8因依据题干条件可推断出该烃最简式为C3H8，H原子个数为C原子个数的2倍加2，说明3个C原子均为饱和的C原子，最简式即分子式。解析eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(n（CO2）＝0.3mol,n（H2O）＝0.4mol))⇒n(C)∶n(H)＝3∶8⇒最简式C3H8⇒已达饱和，最简式就是分子式。12．如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将此装置放在有光的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷和氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式______________。(2)经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱变化是__________。A．升高 B．降低C．不变 D．无法确定(3)U型管左端的气柱变化是______________________。A．体积变大 B．体积减小C．消失 D．不变(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因________________________。答案(1)CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CCl4＋4HCl(2)B(3)BC(4)由上述化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水，所以左端压强减小至零，故右端玻璃管中的水柱降低，左侧气柱消失。解析由于该反应是缓慢进行的，所以左端气体压强逐渐降低，直至气体体积消失；右端水柱也是逐渐下降。13．烷烃完全燃烧都可以生成CO2和H2O，现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例，进行燃烧分析。(1)取等物质的量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是________，生成H2O最多的是________，消耗O2最多的是________。由此可以得出结论：等物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO2、H2O以及消耗O2的量随着____________的增多而变大。(2)取等质量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是________，生成H2O最多的是________，消耗O2最多的是________。由此可以得出结论：等质量的烷烃完全燃烧，生成CO2的量随着的____________增大而变大，生成水的量随着__________的增大而变大，消耗O2的量随着______________的增大而变大。答案(1)丙烷丙烷丙烷分子中碳原子数(2)丙烷甲烷甲烷分子中碳的质量分数分子中氢的质量分数分子中氢的质量分数解析(1)等物质的量的不同烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于(x＋y/4)的大小，生成水、二氧化碳取决于氢或碳数目的多少。(2)等质量的不同烃完全燃烧时，耗氧量取决于分子中氢的百分含量，氢的百分含量越高耗氧量越大。含碳(氢)质量分数越高，完全燃烧生成的CO2(H2O)的量越多。14．0.5mol某烃完全燃烧后得到二氧化碳和水蒸气的混合气体。若将该混合气体全部通入足量澄清石灰水的洗气瓶，洗气瓶内产生白色沉淀100g；若将该混合气体全部通入盛有足量过氧化钠的干燥管，干燥管的质量增加30g。(1)该烃的化学式是__________。(2)该烃________(填“是”或“不是”)烷烃，理由是_______________________________________________________________________。答案(1)C2H4(2)不是C2H4不符合烷烃通式CnH2n＋2解析烃是仅由碳和氢组成的有机化合物，其完全燃烧生成CO2和H2O，反应遵循质量守恒定律。100g白色沉淀是CaCO3，其物质的量是1mol，与其对应的CO2物质的量也是1mol。设CO2使盛Na2O2的干燥管增加的质量是x。则：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm 2mol56g 1molxx＝1mol×56g÷2mol＝28gH2O使盛Na2O