化学人教版选修5课时作业2-1-1烷烃和烯烃

第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃课时作业7烷烃和烯烃一、选择题1．下列说法正确的是(D)A．烷烃就是饱和烃B．乙烷分子中的两个C原子共线，而C、H八个原子共面C．C3H8分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面D．C20H42一定属于烷烃解析：A错，饱和烃包括烷烃和环烷烃；B中两个C原子共线，但C、H八个原子不可能共面；C项烷烃中C原子是锯齿形的结构，C3H8中的三个碳原子不可能共线；D项中C、H原子的个数关系符合烷烃的通式CnH2n＋2。2．下列关于乙烯与乙烷分子结构的叙述中，正确的是(B)A．乙烯分子中碳碳双键的键长等于乙烷分子中碳碳单键的键长B．乙烯分子中的碳、氢原子都处在同一平面上，而乙烷分子中的碳、氢原子不都处在同一平面上C．乙烯和乙烷的分子中碳氢键的键角都是120°D．乙烯分子中碳碳双键的键能大于乙烷分子中碳碳单键的键能的2倍解析：碳碳双键因为共用两对电子，其键能大于碳碳单键，其键长小于碳碳单键，但键能小于碳碳单键键能的2倍，故A错、D错；乙烯分子为平面形分子，键角均为120°，而乙烷为空间构型分子，其碳氢键的键角均接近于109°28′，因而其所有的碳、氢原子不可能共面。3．欲制取较纯净的1,2­二氯乙烷，可采取的方法是(B)A．乙烯与HCl加成B．乙烯与Cl2加成C．乙烷与Cl2按1∶2的体积比在光照条件下反应D．乙烯先与HCl加成，再与等物质的量的Cl2在光照下反应解析：烯烃的典型反应是加成反应，与Cl2加成时双键断开，两个Cl原子分别连到双键两端的碳原子上；取代反应很难停留在某一反应阶段，故产物不纯。4．某气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体在同温同压下对氢气的相对密度为13，取标准状况下此混合气体4.48L通入足量溴水中，溴水增重2.8g，此两种烃是(C)A．甲烷和丙烯B．乙烷和2­丁烯C．甲烷和2­甲基丙烯D．乙烯和1­丁烯解析：M(混合烃)＝26，所以一定有甲烷；又通入标况下混合气体4.48L即0.2mol，溴水增重2.8g，即气态单烯烃质量为2.8g，由此即可求出n＝4。5．分子式为C5H10的烯烃共有同分异构体为(要考虑顺反异构体)(B)A．5种B．6种C．7种D．8种6．某烃的键线式结构为，该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时，所得产物有(C)A．3种B．4种C．5种D．6种解析：为了便于说明，对该化合物的碳原子可作如下编号：当与一分子溴反应时，只有一个双键反应的加成方式有3种(1、2位，3、4位，7、8位)；打开两个双键发生类似1,3­丁二烯的1,4­加成反应的方式有2种(溴原子加到1,4位，在2,3位碳原子之间形成新的双键；溴原子加到4,7位，在3,8位碳原子之间形成新的双键)。7．鲨鱼是世界上唯一不会患癌症的动物，科学研究表明，鲨鱼体内含有一种角鲨烯，具有抗癌性。实验测得角鲨烯分子是链状结构，分子中含有30个碳原子且碳氢质量比为7.2∶1，下列说法不正确的是(B)A．角鲨烯分子式为C30H50B．角鲨烯完全加氢后为C30H60C．1mol角鲨烯最多可与6mol溴单质加成D．角鲨烯与分子式为C29H48的物质可能属于同系物解析：根据碳氢质量比为7.2∶1可计算得出角鲨烯分子式为C30H50，A正确；角鲨烯分子是链状结构，完全加氢后为C30H62，B项错误；角鲨烯分子C30H50比烷烃C30H62少12个H原子，分子中最多含有6个碳碳双键，故C正确；C29H48比C30H50相差1个CH2，D正确。8．从柑橘中炼制萜二烯()，下列有关它的推测，不正确的是(A)A．它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．常温下为液态，难溶于水C．分子式为C10H16D．与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为解析：该分子中含有碳碳双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；该烃分子中含有的碳原子数大于4，常温下为液态，烃均难溶于水，B项正确；该烃分子中含有10个碳原子，3个不饱和度，所以分子中含有的H原子数为2×10＋2－3×2＝16，其分子式为C10H16，C项正确；该分子中含有2个碳碳双键，能加成2分子Br2得，D项正确。9.柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是(D)A．它的一氯代物有6种B．它与丁基苯()互为同分异构体C．它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上D．一定条件下，它可以发生加成反应、取代反应、氧化反应解析：根据该有机物的结构简式可知，其一氯代物有8种，A项错误；其分子式和丁基苯不同，二者不互为同分异构体，B项错误；该有机物分子中的六元环并非苯环，其分子中所有的碳原子一定不在同一平面上，C项错误。10．始祖鸟烯(Pterodactyladiene)形状宛如一只展翅飞翔的鸟，其键线式结构表示如图，其中R1、R2为烷烃基。则下列有关始祖鸟烯的说法正确的是(C)A．始祖鸟烯与乙烯互为同系物B．若R1＝R2＝甲基，则其化学式为C12H16C．若R1＝R2＝甲基，一定条件下烯烃双键碳原子上的氢也能取代，则始祖鸟烯的一氯代物有3种D．始祖鸟烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色，则两反应的反应类型相同解析：始祖鸟烯为环状烯烃，与乙烯结构不同，不互为同系物，故A错误；若R1＝R2＝甲基，则其化学式为C12H14，故B错误；始祖鸟烯是对称的，有3种氢原子，一氯代物有3种，故C正确；始祖鸟烯使高锰酸钾褪色，体现了始祖鸟烯的还原性，始祖鸟烯和溴水是发生了加成反应而使得溴水褪色，原理不同，故D错误。11．有机物的结构可用“键线式”简化表示。如CH3—CH=CH—CH3可简写为。有机物X的键线式为。下列说法不正确的是(D)A．X的化学式为C8H8B．有机物Y是X的同分异构体，且属于芳香烃，则Y的结构简式为C．X能使酸性的高锰酸钾溶液褪色D．X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z的一氯代物有4种解析：X与H2加成后生成物为，其一氯代物只有2种。二、填空题12．有A、B、C三种烃，已知：①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)＝2∶3；②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。请完成下列问题：(1)B的最简式为CH3，分子式为C2H6，其二溴代物有2种。解析：由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)＝1∶3，B的最简式为CH3，故B的分子式只能是C2H6，B为乙烷，二溴代物有两种。由②可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2,2,3,3­四甲基丁烷，分子式为C8H18。13．某烃A0.2mol在氧气中充分燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol，试回答：(1)烃A的分子式为C6H12。(2)若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有42g烃A参加了反应，燃烧时消耗标准状况下的氧气100.8L。(3)若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为。(4)若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定，分子中含有4个甲基，烃A可能的结构简式为；比烃A少2个碳原子的同系物有3种同分异构体，其中能和H2发生加成反应生成2­甲基丙烷的烯烃的名称是2­甲基­1­丙烯。解析：(1)烃A中n(A)∶n(C)∶n(H)＝0.2∶1.2∶(1.2×2)＝1∶6∶12，则分子式为C6H12。(2)生成CO2、H2O各3mol，则消耗A为0.5mol,0.5mol×84g·mol－1＝42g，消耗O2的体积为4.5mol×22.4L·mol－1＝100.8L。(3)烃A不能使溴水褪色，则A中不含碳碳双键，只能是环状结构，又因一氯代物只有一种，说明结构对称且不含侧链。(4)烃A能使溴水褪色，且与H2加成的产物有四个甲基，说明A中含有且有两个侧链，则主链只能有四个碳原子，侧链是两个甲基。14．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③干燥混合气体。(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值的取值范围为x≥4。(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气。(4)E装置的作用是C和D(填编号)。A．收集气体B．吸收氯气C．防止倒吸D．吸收氯化氢(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，置换出黑色小颗粒的化学方程式为CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))C↓＋4HCl，可见有机反应有很多副反应。(6)E装置除生成盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为D(填编号)。A．萃取法 B．蒸馏法C．过滤法 D．分液法该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是A和B(填编号)。A．CH4 B．CH3ClC．CH2Cl2 D．CHCl3E．CCl4解析：(1)根据题给信息及装置图可知B装置的作用为吸收CH4及Cl2中的水分，同时使Cl2与CH4混合均匀，并通过观察气泡控制气流速度及比例。(2)若理论上欲获取最多的HCl，应将CH4中的氢原子全部置换，故V(Cl2)/V(CH4)应大于等于4。(3)D中KI粉末可与未反应的Cl2反应，从而将其吸收。(4)E为吸收HCl的装置，因HCl极易溶于水，故用球形干燥管防止倒吸。(5)因通入C装置的气体为CH4和Cl2，根据元素守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒只能为碳，反应为CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))C↓＋4HCl。(6)CH4与Cl2发生取代反应除生成HCl外，同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，除CH3Cl为气体外，其余均为不溶于水的油状液体，可用分液法将其与溶液分离。15．已知烯烃能被KMnO4酸性溶液氧化：(2)1mol某烃B用热的KMnO4酸性溶液氧化后只得到和CH3COOH各1mol，则烃B的分子中有2个双键，B的分子式为C9H14，