第09讲 烃的燃烧规律及其应用（含答案）-2024年高中化学同步品讲义（选择性必修三）

第09讲烃的燃烧规律及其应用（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修三）第09课烃的燃烧规律及其应用1．掌握烃的燃烧规律。2．学会应用燃烧规律解决问题。一、烃类燃烧通式二、常见规律1、烃完全燃烧时耗氧量规律（1）烃的质量一定时：①烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与x/y成；②燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：⑴或⑵。（2）烃的物质的量一定时：根据分子中碳、氢原子个数越，耗氧量越直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按个碳原子与个氢原子的耗氧量相当转换成或原子个数相同后再进行比较即可。2、烃完全燃烧时生成CO2及H2O量规律（1）将CxHy转换为CHy/x，相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大，生成水的量越多，而产生的CO2量越少。y/x相同，耗氧量，生成H2O及CO2的量。（2）烃的物质的量一定时，完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数。（3）烃的质量一定时，完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则烃中含碳或氢的一定；若混合物总质量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数。（4）一定量的烃完全燃烧,生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况，则CxHy；（5）烃完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比为a:b,则该有机物中碳、氢原子的个数比为。3、烃完全燃烧前后气体体积的变化规律（1）气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关①若y=4,燃烧前后体积不变,△V=②若y>4,燃烧前后体积增大,△V=③若y<4,燃烧前后体积减少,△V=（2）气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化，燃烧前后体积减少,△V=（3）液态烃的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为：△V=►问题一根据烃的燃烧通式确定分子式【典例1】10mL某气态烃在80mL氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa,250C）时，测得气体体积为70mL，则此烃的分子式不可能是（）。A．C3H4B．C2H4C．CH4D．C2H6【变式1-1】某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8g和3.52g。这种烃的化学式是()A．C2H6B．C4H10C．C5H10D．C5H12【变式1-2】充分燃烧0.1mol气态烃A，在标准状况下生成6.72LCO2和5.4gH2O，则烃A是A．C4H6 B．C3H6 C．C2H6 D．C2H2►问题二烃的耗氧量【典例2】质量相等的下列有机物充分燃烧耗氧量最大的是A． B． C． D．【变式2-1】下列关于烃的说法不正确的是A．等质量的不同烷烃完全燃烧，甲烷的耗氧量最大B．在105℃的恒温恒容的密闭容器中，1mol乙烯在4mol氧气中充分燃烧，燃烧前后压强不变C．等质量的丙烯和C6H12完全燃烧时，耗氧量相同D．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物一定是烃【变式2-2】下列烃①CH4，②C4H8，③C7H8，④C6H12分别完全燃烧，耗氧量分析不正确的是A．等物质的量时耗氧量最多的是① B．等物质的量时③和④的耗氧量相等C．等质量时耗氧量最大的是① D．等质量时②和④的耗氧量相等►问题三根据烃的燃烧规律确定混合烃的成分【典例3】有amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来状况(常温常压)，体积共缩小2amL，则这三种烃不可能是()A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H4、C3H8、C2H6C．C2H2、C2H4、C3H6D．C2H2、C2H6、C3H8【变式3-1】有两种气态烃的混合物。已知：它们都能使溴水褪色。且分子中碳原子数均小于5；1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气(气体体积均在同温同压下测定)。(1)混合物中两种烃的类别可能是________。A．烷，烯B．烯，烯C．烯，炔D．炔，炔(2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。【变式3-2】在标准状况下，两种常见气态烃5.6L充分燃烧，生成10.08LCO2(标准状况)和5.4g水，则下列说法正确的是A．混合烃对氢气的相对密度为24 B．两者分别是CH4和C2H6，体积比为1：1C．两者分别是CH4和C2H2，体积比为1：4 D．肯定没有甲烷1．两种气态烃的混合气共1mol，在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O。关于该混合气的说法合理的是A．一定含甲烷，不含乙烷 B．一定含乙烷，不含甲烷C．一定是甲烷和乙烯的混合物 D．一定含甲烷，但不含乙烯2．一定质量某烃在足量下充分燃烧，得到8.8gCO2和3.6gH2O，则该烃的分子式不可能为A． B． C． D．3．在标准状况下，等体积的下列各烃，分别在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是(

)A．C4H10 B．CH4 C．C2H6 D．C3H84．1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是A． B．C． D．5．标准状况下，两种气态烃混合气，充分燃烧后生成，水为，则这两种烃不可能的组合是A．、同条件下体积比为B．、同条件下体积比为C．、同条件下质量比为D．、质量比为6．某烃A在足量氧气中充分燃烧后，生成等物质的量的B和C两种物质。(1)16.8g烃A充分燃烧时消耗标准状况下的氧气L。(2)根据题目已知条件能否(填“能”或“不能”)确定烃A的化学式和结构式。(3)若烃A的化学式为且不能使溴水褪色，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的化学式为且能使溴水褪色，在催化剂作用下与加成，其加成产物经(填仪器名称)测定分子中含有4个甲基，烃A可能具有的结构简式为、、。(5)若烃A的化学式为，则比A少2个的烃有种同分异构体，其中能和发生加成反应生成2-甲基丙烷的烯烃的名称是。1．150℃、1.0×105Pa时，aL乙炔，aL甲烷和aL丙烯的混合气体与过量的bLO2混合，点燃使这两种烃充分燃烧后，再恢复到原状况，此时混合气体的体积为A．10aL B．(3a+b)L C．(b-a)L D．无法计算2．25℃和101kPa时，甲烷、丙炔()和丙烯组成的混合烃10mL与50mL氧气混合，充分燃烧后，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积为37.5mL，原混合烃中丙烯的体积分数为A．50% B．25% C．75% D．12.5%3．两种气态烃的混合物共0.1mol，充分燃烧后得3.584L(标准状况下)CO2和3.6g水，下列说法正确的是(

)A．一定有甲烷 B．一定有乙烯 C．可能有乙烷 D．无法计算4．在105℃、1个大气压时，取两种气态烃1L与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。有下列组合的混合烃：①C2H4和C3H4

②CH4和C2H6

③CH4和C3H4

④C2H2和C3H6，其中可能符合上述要求的是A．只有①② B．只有①③④ C．只有①③ D．只有②④5．下列说法正确的是()A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为B．—定压强下，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，则生成的水蒸气的体积为C．相同质量的烃，完全燃烧，消耗越多，烃中含氢量越高D．某气态烃与足量恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃)，则;若体积减小，则6．回答下列问题:(1)烷烃分子可看成由-CH3、-CH2-、和等结构组成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，这种烃分子应含个碳原子，其结构简式可能为。(2)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：。Ⅱ.有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃，试回答下列各题(填序号)；(3)相同状况下，等体积的上述气态烃充分燃烧，消耗的量最多的。(4)等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗的量最多的是。(5)10mL某气态烃在中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是。第09课烃的燃烧规律及其应用1．掌握烃的燃烧规律。2．学会应用燃烧规律解决问题。一、烃类燃烧通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O二、常见规律1、烃完全燃烧时耗氧量规律（1）烃的质量一定时：①烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与x/y成正比；②燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：⑴同分异构体或⑵最简式相同。（2）烃的物质的量一定时：根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。2、烃完全燃烧时生成CO2及H2O量规律（1）将CxHy转换为CHy/x，相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大，生成水的量越多，而产生的CO2量越少。y/x相同，耗氧量，生成H2O及CO2的量相同。（2）烃的物质的量一定时，完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。（3）烃的质量一定时，完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则烃中含碳或氢的质量分数一定；若混合物总质量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变，则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。（4）一定量的烃完全燃烧,生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况，则CxHyy/4＞０；（5）烃完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比为a:b,则该有机物中碳、氢原子的个数比为a:2b。3、烃完全燃烧前后气体体积的变化规律（1）气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关①若y=4,燃烧前后体积不变,△V=0②若y>4,燃烧前后体积增大,△V=y/4-1③若y<4,燃烧前后体积减少,△V=1-y/4（2）气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化，燃烧前后体积减少,△V=1+y/4（3）液态烃的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为：△V=y/4►问题一根据烃的燃烧通式确定分子式【典例1】10mL某气态烃在80mL氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa,250C）时，测得气体体积为70mL，则此烃的分子式不可能是（）。A．C3H4B．C2H4C．CH4D．C2H6【答案】D【解析】原混和气体总体积为90mL，反应后为70mL，体积减少了20mL。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，可以利用差量法进行有关计算。CxHy+（x+）O2→xCO2+H2O气体体积减少1

x+

x

1+

10

2010×（1+）=20，求得y=4，所以该烃的分子式可能为C3H4、C2H4或CH4。【解题必备】根据烃的燃烧通式CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，可知：(1)当温度低于100℃时，气态烃燃烧前后气体总体积变化为(eq\f(y,4)＋1)。(2)当温度在100℃以上时，气态烃燃烧前后气体总体积变化为(eq\f(y,4)－1)。①若充分燃烧后，总体积不变，则eq\f(y,4)－1＝0⇒y＝4所以此烃的分子式可能为CH4、C2H4、C3H4。②若充分燃烧后，总物质的量减少，则eq\f(y,4)－1<0⇒y<4则此烃只能是C2H2。③若充分燃烧后，总物质的量增加，则eq\f(y,4)－1>0⇒y>4所有氢原子数大于4的烃均有可能。【变式1-1】某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充分燃烧1.16g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管，当称量这两个干燥管的质量时，它们依次增重1.8g和3.52g。这种烃的化学式是()A．C2H6B．C4H10C．C5H10D．C5H12【答案】B【解析】烃的相对分子质量为：29×2＝58设烃的化学式为CxHy，据：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O5844x9y1．16g3.52g1.8geq\f(58,1.16g)＝eq\f(44x,3.52g)，x＝4，eq\f(58,1.16g)＝eq\f(9y,1.8g)，y＝10该烃化学式为C4H10。【变式1-2】充分燃烧0.1mol气态烃A，在标准状况下生成6.72LCO2和5.4gH2O，则烃A是A．C4H6 B．C3H6 C．C2H6 D．C2H2【答案】B【解析】标准状况下生成6.72LCO2的物质的量=，5.4gH2O的物质的量为，根据元素守恒，故烃A分子中碳原子个数=，氢原子个数=，故烃A的分子式为C3H6，故B正确。故选B。►问题二烃的耗氧量【典例2】质量相等的下列有机物充分燃烧耗氧量最大的是A． B． C． D．【答案】D【解析】令烃的分子式为CxHy，等质量时，判断烃的耗氧量，需要将CxHy转化成，越大，耗氧量越多，四个选项中分别为3、1.5、1、4，因此等质量的这些有机物充分燃烧耗氧量最大的是CH4，选项D正确；答案为D。【解题必备】（1）烃的质量一定时：①烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与x/y成正比；②燃烧时耗氧量相同，则两者的关系为：⑴同分异构体或⑵最简式相同。（2）烃的物质的量一定时：根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。【变式2-1】下列关于烃的说法不正确的是A．等质量的不同烷烃完全燃烧，甲烷的耗氧量最大B．在105℃的恒温恒容的密闭容器中，1mol乙烯在4mol氧气中充分燃烧，燃烧前后压强不变C．等质量的丙烯和C6H12完全燃烧时，耗氧量相同D．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物一定是烃【答案】D【解析】A．H含量越高，耗氧量越大。甲烷的含氢量是烷烃中最高，所以质量相同时，甲烷所在的那一份里H最多，耗氧最多，A正确；B．乙烯与氧气充分反应生成二氧化碳和水，因为在105℃，故水的状态为水蒸气，则反应前后压强不变，B正确；C．乙烯、丙烯的最简式都为CH2，则等质量的乙烯和丙烯完全燃烧耗氧量相同，C正确；D．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，根据反应前后元素守恒，则有机物中一定含C、H元素可能含有O元素，D错误；故答案为：D。【变式2-2】下列烃①CH4，②C4H8，③C7H8，④C6H12分别完全燃烧，耗氧量分析不正确的是A．等物质的量时耗氧量最多的是① B．等物质的量时③和④的耗氧量相等C．等质量时耗氧量最大的是① D．等质量时②和④的耗氧量相等【答案】A【解析】等物质的量烃，（x+y/4）越大，消耗氧气越多：①CH4，（x+y/4）=2，②C4H8，（x+y/4）=4+2=6，③C7H8，（x+y/4）=7+2=9，④C6H12，（x+y/4）=6+3=9。A．由以上分析可知，等物质的量时耗氧量最少的是①，最多的是③和④，故A错误；B．由C～CO2可知12gC消耗32g氧气，由2H～H2O可知2g氢消耗16g氧气，故12gH消耗96g氧气，则相同质量的烃，H元素质量分数越大消耗氧气越多，而H原子与C原子数之比越大，H元素质量分数就越大，也就是消耗氧气就越多。①CH4，H原子与C原子数之比=4，②C4H8，H原子与C原子数之比=2，③C7H8，H原子与C原子数之比=8/7，④C6H12，H原子与C原子数之比=2，则等物质的量时③和④的耗氧量相等，故B正确；C．由上分析可知，等质量时耗氧量最大的是①，故C正确；D．等质量时②和④的耗氧量相等，故D正确；故选A。►问题三根据烃的燃烧规律确定混合烃的成分【典例3】有amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来状况(常温常压)，体积共缩小2amL，则这三种烃不可能是()A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H4、C3H8、C2H6C．C2H2、C2H4、C3H6D．C2H2、C2H6、C3H8【答案】B【解析】设混合烃的平均分子式为CxHy，则CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2→xCO2＋eq\f(y,2)H2OΔV1x＋eq\f(y,4)x1＋eq\f(y,4)amL2amL所以1＋eq\f(y,4)＝2，y＝4则满足要求的三种烃的平均H原子数为4，故不可能的是B。【解题必备】1.烃类燃烧通式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O2.烃类燃烧规律判断的内容规律特例等体积的烃完全燃烧耗氧量多少的判断烃分子式为CxHy时，（x+y/4）值越小，耗氧越少等体积的烃完全燃烧，CH4耗氧量最少等质量的烃完全燃烧耗氧量多少的判断烃分子内含碳量越高（即CHy/x中y/x值小），耗氧越少等质量的烃完全燃烧，CH4耗氧量最多温度不变（高于100℃），气态烃完全燃烧，反应前后密闭容器内压强大小的判断组成为CxHy的烃，当y<4时，反应后压强减小；当y=4时，反应后压强不变；y>4时，反应后压强增大乙炔燃烧后，密闭容器内的压强减小【变式3-1】有两种气态烃的混合物。已知：它们都能使溴水褪色。且分子中碳原子数均小于5；1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气(气体体积均在同温同压下测定)。(1)混合物中两种烃的类别可能是________。A．烷，烯B．烯，烯C．烯，炔D．炔，炔(2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。【答案】(1)C(2)C3H6和C4H6，V(C3H6)∶V(C4H6)＝2∶3【解析】(1)因两种烃都能使溴水褪色，则不会有烷烃，排除A；若都是烯烃，则燃烧后生成等体积的CO2和水蒸气，不合题意，排除B；若都是炔烃，则燃烧后生成的3.6体积的CO2时，同时会生成2.6体积的水蒸气，小于题中所给水蒸气的体积，故也不合题意，排除D，故混合物由烯烃和炔烃组成；(2)容易求出混合烃的平均分子式为C3.6H6，则烯烃的碳原子数应小于3.6，为C3H6，炔烃的碳原子数应大于3.6，为C4H6，再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比。即V(C3H6)∶V(C4H6)＝2∶3。【变式3-2】在标准状况下，两种常见气态烃5.6L充分燃烧，生成10.08LCO2(标准状况)和5.4g水，则下列说法正确的是A．混合烃对氢气的相对密度为24 B．两者分别是CH4和C2H6，体积比为1：1C．两者分别是CH4和C2H2，体积比为1：4 D．肯定没有甲烷【答案】C【分析】标况下，5.6L气态烃的物质的量为0.25mol，10.08LCO2的物质的量为0.45mol，5.4g水的物质的量为0.3mol，所以该混合烃的平均分子式为C1.8H2.4。根据加权平均的原则以及平均分子式中氢原子的个数为2.4可推知气态烃中一定含有C2H2，再结合平均分子式中碳原子的个数为1.8知另一组成是CH4。【解析】A．相对密度之比等于相对分子质量之比，所以混合烃对氢气的相对密度为，故A错误；B．CH4和C2H61：1混合时的平均分子式为C1.5H5，故B错误；C．CH4和C2H21：4混合时，碳原子的平均个数为，氢原子的平均个数为，故C正确；D．由于平均分子式中碳原子的个数介于1和2之间，因此一定含有甲烷，D错误；故选C。1．两种气态烃的混合气共1mol，在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O。关于该混合气的说法合理的是A．一定含甲烷，不含乙烷 B．一定含乙烷，不含甲烷C．一定是甲烷和乙烯的混合物 D．一定含甲烷，但不含乙烯【答案】A【分析】本题主要考查有机物的推断。两种气态烃的混合气体共1mol，在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O，则烃分子个数、碳原子和氢原子个数之比=1mol：1.5mol：4mol=1：1.5：4，则烃的平均分子式为：C

1.5H4，利用平均分子式法确定混合物成分。【解析】两种气态烃的混合气共1mol，在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O，则烃分子个数、碳原子和氢原子个数之比=1mol：1.5mol：4mol=1：1.5：4，则烃的平均分子式为：C

1.5H4，则两种烃分子中一个碳原子数大于1.5，一个小于1.5；一个氢原子数大于4一个小于4或者两个烃分子中氢原子个数都是4，烃分子中碳原子个数小于1的是甲烷，所以一定含有甲烷，故选A。2．一定质量某烃在足量下充分燃烧，得到8.8gCO2和3.6gH2O，则该烃的分子式不可能为A． B． C． D．【答案】B【解析】8.8gCO2的物质的量为==0.2mol，3.6gH2O的物质的量为=，n(C)：n(H)=0.2mol：(0.2mol×2)=1：2，C3H8不满足碳与氢的原子个数比1：2，符合题意；故选B。3．在标准状况下，等体积的下列各烃，分别在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是(

)A．C4H10 B．CH4 C．C2H6 D．C3H8【答案】A【解析】同环境下，烃的物质的量相等，反应方程式为，完全燃烧耗氧量取决于值，该值越大，耗氧量越多；C4H10的值为6.5；CH4的值为2，C2H6的值为3.5，C3H8的值为5。综上分析，耗氧量最多的为C4H10，故选A。4．1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是A． B．C． D．【答案】B【解析】在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物，那么就有3种化学环境不同的H，1mol该烃燃烧需氧气179.2L(标准状况)即=8mol；A．分子式是C6H14，耗氧量为6+3.5=9.5mol，故A不符合；B．分子式是C5H12，耗氧量为5+3=8mol，分子式中含有3种化学环境不同的H，故B符合题意；C．分子式是C5H12，耗氧量为5+3=8mol，分子式中含有4种化学环境不同的H，故C不符合；D．分子式是C8H10，耗氧量为8+2.5=10.5mol，故D不符合。答案选B。5．标准状况下，两种气态烃混合气，充分燃烧后生成，水为，则这两种烃不可能的组合是A．、同条件下体积比为B．、同条件下体积比为C．、同条件下质量比为D．、质量比为【答案】C【分析】根据题中信息：混合烃的物质的量为1mol，含碳原子的物质的量为2.5mol，含氢原子的物质的量为4mol。【解析】A．、同条件下体积比为1：3，即物质的量分别为，含碳原子的物质的量为，含氢原子的物质的量为：，可能为A组合，A不符合题意；B．、同条件下体积比为1：1，即物质的量分别为：，含碳原子的物质的量为，含氢原子的物质的量为：，可能为B组合，B不符合题意；C．、同条件下质量比为2：5，即物质的量之比为，物质的量分别为：，含碳原子的物质的量为，不可能为C组合，C符合题意；D．、质量比为21：13，即物质的量之比为，物质的量分别为：，含碳原子的物质的量为，含氢原子的物质的量为：，可能为D组合，D不符合题意；故选C。6．某烃A在足量氧气中充分燃烧后，生成等物质的量的B和C两种物质。(1)16.8g烃A充分燃烧时消耗标准状况下的氧气L。(2)根据题目已知条件能否(填“能”或“不能”)确定烃A的化学式和结构式。(3)若烃A的化学式为且不能使溴水褪色，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的化学式为且能使溴水褪色，在催化剂作用下与加成，其加成产物经(填仪器名称)测定分子中含有4个甲基，烃A可能具有的结构简式为、、。(5)若烃A的化学式为，则比A少2个的烃有种同分异构体，其中能和发生加成反应生成2-甲基丙烷的烯烃的名称是。【答案】(1)40.32(2)不能(3)(4)红外光谱仪(5)52-甲基丙烯【分析】烃含有碳、氢两种元素，烃A在氧气中充分燃烧后，生成等物质的量的B和C两种物质，显然B和C分别为二氧化碳和水，即烃A在氧气中充分燃烧后，生成等物质的量的二氧化碳和水，则烃A分子中C、H原子个数比为1:2，最简式为CH2，相对分子质量未知，不能确定分子式。【解析】（1）设烃A的分子式为CnH2n，16.8g烃A的物质的量为=mol，根据有机物燃烧的化学方程式得到：1mol烃A在燃烧时消耗molO2，则消耗标准状况下的氧气的体积为：22.4L/mol=40.32L，故答案为：40.32。（2）根据以上分析，由题目已知条件可确定烃A的最简式为CH2，但相对分子质量未知，不能确定烃A的化学式以及结构式，故答案为：不能。（3）若烃A的化学式为且不能使溴水褪色，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，说明烃中不含碳碳双键，应为环烷烃，其结构简式为：，故答案为：。（4）根据对红外光谱的分析，可以初步判断该有机物中具有哪些基团，因此测定加成产物分子中含有甲基的数目可用红外光谱仪；烃A的化学式为且能使溴水褪色，在催化剂作用下与加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，说明烃分子中含有碳碳双键，其中含有4个甲基的有3种，烃A可能具有的结构简式为：，，，故答案为：红外光谱仪；、、。（5）若烃A的化学式为，则比A少2个的烃的分子式为，可能为环烷烃(环丁烷、甲基环丙烷共2种)、烯烃(1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯共3种)，则共有5种同分异构体，其中能和发生加成反应生成2-甲基丙烷的烯烃为：，名称是：2-甲基丙烯，故答案为：5；2-甲基丙烯。1．150℃、1.0×105Pa时，aL乙炔，aL甲烷和aL丙烯的混合气体与过量的bLO2混合，点燃使这两种烃充分燃烧后，再恢复到原状况，此时混合气体的体积为A．10aL B．(3a+b)L C．(b-a)L D．无法计算【答案】B【分析】先写出三种物质燃烧反应的化学方程式，在150℃时水是气体，观察物质燃烧前后的气体体积变化，再分析气体混合物的总体积。【解析】充分燃烧即氧气过量时，发生反应：2C2H2+5O24CO2+2H2O、CH4+2O2CO2+2H2O、2C3H6+9O26CO2+6H2O，恢复150℃、1.01×105Pa时，生成的水为气态，由方程式可知，2体积乙炔燃烧后气体体积减少1体积，甲烷燃烧前后气体的体积不变，而2体积丙烯燃烧后气体体积增大1体积，故aL乙炔、aL甲烷和aL丙烯的混合气体燃烧后混合物气体的体积不变，所以此时混合气体的体积为(a+a+a+b)L=(3a+b)L；故选B。2．25℃和101kPa时，甲烷、丙炔()和丙烯组成的混合烃10mL与50mL氧气混合，充分燃烧后，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积为37.5mL，原混合烃中丙烯的体积分数为A．50% B．25% C．75% D．12.5%【答案】A【解析】除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，则：甲烷和丙炔反应前后体积缩小的量相同，可将两者看成一种物质，设甲烷和丙炔一共含xmL，丙烯含ymL，则有：x+y=10、2x+2.5y=(10+50-37.5)，解得：x=5，y=5，原混合烃中丙烯的体积分数为100%=50%，答案选A。3．两种气态烃的混合物共0.1mol，充分燃烧后得3.584L(标准状况下)CO2和3.6g水，下列说法正确的是(

)A．一定有甲烷 B．一定有乙烯 C．可能有乙烷 D．无法计算【答案】A【分析】n(CO2)==0.16mol，n(H2O)==0.2mol，则混合物的平均化学式为C1.6H4，因是混合物，则肯定含有C原子数小于1.6的烃，因甲烷中含有4个氢原子，则另一种烃也含有4个氢原子，以此解答该题。【解析】两种气态烃的混合物共0.1mol，充分燃烧后得3.58L(标准状况下)CO2和3.6g水，则：n(CO2)==0.16mol，n(H2O)==0.2mol，则混合物的平均化学式为C1.6H4，因是混合物，则肯定含有C原子数小于1.6的烃，即一定含有甲烷；因甲烷中含有4个氢原子，则另一种烃也含有4个氢原子，乙烷中H原子数目大于4，不可能含有，可能含有乙烯、丙炔等，故答案为A。4．在105℃、1个大气压时，取两种气态烃1L与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。有下列组合的混合烃：①C2H4和C3H4

②CH4和C2H6

③CH4和C3H4

④C2H2和C3H6，其中可能符合上述要求的是A．只有①② B．只有①③④ C．只有①③ D．只有②④【答案】B【分析】气态烃是指碳原子数小于等于4的烃。先假设该气态烃的混合物的平均化学式为CxHy。烃类燃烧的通式为：。当温度超过100℃时，水为气体。根据题意，燃烧前后气体的体积不变，因此有1+x+=x+，解得y=4。所给的4个组合中，所给的碳原子数均小于4，符合气态烃的要求，因此只需要看氢原子数能不能平均到4即可。而要平均到4，肯定是一个比4大，一个比4小（或者均等于4）。【解析】组合①中氢原子数均为4，符合要求；组合②中氢原子数平均值肯定大于4，不符合要求；组合③中氢原子数均为4，符合要求；组合④中氢原子数一个为2，一个为6，可以平均到4，符合要求；所以答案选择B项。5．下列说法正确的是()A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为B．—定压强下，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，则生成的水蒸气的体积为C．相同质量的烃，完全燃烧，消耗越多，烃中含氢量越高D．某气态烃与足量恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃)，则;若体积减小，则【答案】C【解析】A．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，则某有机物燃烧只生成CO2和H2O，且二者的物质的量相等，则此有机物的组成为CnH2n或CnH2nO、CnH2nO2，故A错误；B．若水为气态，通过浓硫酸后气体体积为V2L，减少的体积为水蒸气的反应，且反应前无氧气的体积，不能计算，故B错误；C．烃中H元素的质量分数越大，消耗氧气越多，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量越多，故C正确；D．，温度大于100℃，水为气态，则，可知y=4，若体积减小，则y＜4，故D错误；故答案为C。6．回答下列问题:(1)烷烃分子可看成由-CH3、-CH2-、和等结构组成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，这种烃分子应含个碳原子，其结构简式可能为。(2)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：。Ⅱ.有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃，试回答下列各题(填序号)；(3)相同状况下，等体积的上述气态烃充分燃烧，消耗的量最多的。(4)等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗的量最多的是。(5)10mL某气态烃在中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是。【答案】(1)8、、(2)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O(3)④(4)①(5)②【解析】（1）设甲基的个数是x，由烷烃的通式知2(x+3)+2=2+1+3x，x=5，所以最少应含有的碳原子数是8，该烷烃的结构简式有3种，分别为、、；（2）烷烃CnH2n+2燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O；（3）相同状况下，等体积(即物质的量相同)的气态烷烃完全燃烧时，消耗O2的量的多少取决于(3n+1)/2的值的大小，(3n+1)/2的值越大，耗氧量越多，故丁烷完全燃烧时消耗O2的量最多；（4）等质量的烷烃完全燃烧时，耗O2量的多少取决于(2n+2)/n的值的大小，(2n+2)/n的值越大，耗氧量越多，故甲烷完全燃烧时耗O2量最多；（5）设烷烃通式为CxHy，燃烧通式为CxHy+（x+）O2xCO2+H2O；①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃，完全燃烧的（x+）值分别为2、3.5、5、6.5，10mL该烃完全燃烧需要的氧气的体积分别为20mL、35mL、50mL、65mL，所以只有丁烷不能完全燃烧，若完全燃烧，则混合气体是CO2、O2，则：1：（）=10:25，y=6，四种烷烃中只有乙烷符合题意，故选②；若不完全燃烧，10mL丁烷生成CO需要氧气为45mL，小于50mL，所以混合气体是CO2、CO，设烃为CxHy，根据C原子守恒，有10x=35，计算得出x=3.5，碳原子数目为整数，不成立。因此，本题正确答案是：乙烷.。故选②。第10课烃单元复习1．比较各类烃结构及性质，会区分各类烃。2．会判断烃分子中原子共线、共面问题。3．会判断不同的有机反应类型。一、各类烃的比较1.各类烃的结构特点及性质比较有机物烷烃烯烃炔烃苯与苯的同系物代表物结构简式化学性质燃烧酸性高锰酸钾溴水主要反应类型2、各类烃与卤素和高锰酸钾反应对比烷烃烯/炔烃苯苯同系物与卤素单质作用(以Br2为例)Br2试剂反应条件反应类型与KMnO4(H+)作用现象结论3、烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物规律4、苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同苯苯的同系物相同点结构组成化学性质不同点取代反应氧化反应差异原因5、各类烃的检验类别液溴溴水溴的四氯化碳溶液酸性高锰酸钾溶液烷烃烯烃炔烃苯苯的同系物二、烃类的转化规律三、有机物分子中的共面、共线问题1、有机物分子中的共面、共线问题分析方法①凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，空间构型为。②有机物分子结构中只要出现饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面。③有机物分子中饱和碳原子若连接碳原子，则有机物分子中的碳原子不可能共面。④CX4分子中有且只有个X原子共面。⑤有机物分子结构中每出现碳碳双键，则整个分子中至少有个原子共面。⑥有机物分子结构中每出现苯环，则整个分子中至少有个原子共面。⑦有机物分子结构中每出现羰基（），则整个分子中至少有个原子共面。⑧有机物分子结构中每出现碳碳三键（-C≡C-），则整个分子中至少有个原子共线。⑨有机物分子结构中每出现苯环，则整个分子中至少有对角线，分别是个原子共线。⑩有机物分子结构中每出现碳氮三键（-C≡N），则整个分子中至少有原子共线。说明：单键可旋转，双键或三键不能旋转。2.判断有机物分子中原子能否共面、共线的方法(1)熟练掌握四种基本模型对比参照①分子中碳原子若以四条单键与其他原子相连(含有四面体结构C原子)，则所有原子不能共平面，如CH3Cl、甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3个原子处在一个平面上。②含有，至少6个原子一定共平面，乙烯分子中所有原子共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，如CH2=CHCl所得有机物中所有原子仍然共平面。③含有结构，至少12个原子一定共平面，苯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中所有原子也仍然共平面，如溴苯()。含有结构的对角线一定有4个原子共线，若用其他原子代替对角线上的任何氢原子，所得有机物苯环对角线上所有原子也仍然共线。即：平面结构→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。④含有—C≡C—，至少4个原子一定共线，乙炔分子中所有原子一定花线，若用其他原子代替其中的任何氢原子，如H—C≡C—Br所得有机物中所有原子仍然共线。(2)化整为零，分割旋转巧突破①有机物分子的空间构型尽管复杂，但可归纳为以上三种基本模型的组合，找准共线、共面基准点就可以化繁为简。即观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔、苯分子和甲醛分子的结构，再将对应的空间构型及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。②要注意碳碳单键可以旋转，而碳碳双键、三键不能旋转，如分子中苯的平面和乙烯的平面由连接的碳碳单键可能旋转到同一平面上，也可能旋转后不在同一平面上。若平面间被多个点固定，则不能旋转，一定共平面。如分子中所有原子一定共面。③注意题目要求是“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。如分子中所有原子可能共平面，分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。3.复杂有机物共面、共线问题的分析技巧步骤1看清要求题目要求是“碳原子”还是“所有原子”，“一定”、“可能”、“最多”“共线”、“共面”等)。步骤2选准主体①凡出现碳碳双键结构形成的原子共面问题，以乙烯的结构为主体②凡出现碳碳三键结构形式的原子共线问题,以乙炔的结构为主体③凡出现苯环结构形式的原子共面问题，以苯的结构为主体步骤3准确判断碳碳单键及碳的四键原则是造成有机物原子不在同一平面的主要原因，其具体判断方法如下:①结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子中的原子不再全部共面；②结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面；③结构中每出现一个碳碳三键，至少有4个原子共线；④结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面；注意：单键可以旋转、双键和三键不能旋转。►问题一各类烃的检验与鉴别【典例1】下列各组物质既能用溴水鉴别，也能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是A．苯和甲苯 B．己烷和己烯 C．己烯和己炔 D．己烯和甲苯【变式1-1】用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来，该试剂是A．硫酸溶液 B．水 C．溴水 D．KMnO4酸性溶液【变式1-2】只有一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、乙醇区分开，该试剂为A．溴水 B．碘化钾溶液 C．酸性高锰酸钾溶液 D．硝酸银溶液►问题二有机反应类型的判断【典例2】下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是A．光照甲烷与氯气的混合物；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热；乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯使溴水褪色【变式2-1】下列有机反应属于加成反应的是A．B．C．D．【变式2-2】下列有机反应属于同一反应类型的是A．乙烯使溴水褪色；甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色B．与反应；将乙醇和浓硫酸混合液加热至140℃的反应C．由丙烯与溴水制备1，2-二溴丙烷；由甲苯制TNT炸药D．由苯制溴苯；由氯乙烯制聚氯乙烯塑料►问题三烃的共线、共面的判断【典例3】某烃的结构简式为，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是()A．3、4、5 B．3、10、4C．3、14、4 D．4、10、4【变式3-1】对于的分子结构，下列说法正确的是A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．所有原子有可能都在同一平面上【变式3-2】下列物质的分子中，所有碳原子不可能处于同一平面的是A． B．C． D．1．柠檬烯是一种天然的功能单萜，在食品中作为香料添加剂被广泛使用，其结构简式为。下列有关柠檬烯的分析不正确的是A．1mol柠檬烯完全燃烧消耗14molO2B．分子中所有碳原子不可能在同一平面上C．柠檬烯属于芳香烃D．一定条件下，柠檬烯可以发生加成反应、取代反应、氧化反应2．下列属于加成反应的是A．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 B．甲烷和氯气混合光照，黄绿色变浅C．将苯与液溴在铁粉作用下反应 D．苯与氢气反应生成环己烷3．下列关于有机物的叙述，正确的是A．乙烯与氯气加成反应的产物是CH2Cl-CH2ClB．含元素种类相同而结构不同的化合物互为同分异构体C．甲烷与氯气的混合气体在光照下反应,生成的是一氯甲烷和氯化氢D．某有机物完全燃烧后生成二氧化碳和水，说明该有机物中必定含有碳、氢、氧3种元素4．工业上可由乙苯生产苯乙烯，反应原理为+H2，下列说法正确的是A．酸性高锰酸钾溶液可以用来鉴别乙苯和苯乙烯B．乙苯、苯乙烯均能发生取代反应、加聚反应和氧化反应C．乙苯的一氯代物共有5种(不考虑立体异构)D．乙苯分子中共平面的碳原子数最多为75．下列物质：①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤甲苯，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是A．①② B．②④ C．②③ D．④⑤6．常温下，既可以用来鉴别甲烷和乙烯，又可以用来除去甲烷中的少量乙烯的试剂是A．酸性溶液 B．溴水 C．蒸馏水 D．氯化氢气体7．下列叙述正确的是A．丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上B．甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内C．乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面内D．2-丁烯分子中4个碳原子可能在同一条直线上8．乙烯和苯是来自石油和煤的两种重要化工原料。(1)乙烯在一定条件下与水反应可以生成乙醇，写出该反应的化学方程式，反应类型为。(2)聚乙烯塑料常用于制作食品包装袋，写出聚乙烯的结构简式。(3)有关苯的转化关系如图所示，请回答下列问题：

①反应I、II、III、IV中属于取代反应的是(填序号)。②反应I的化学方程式为。③反应III中有机产物的结构简式为：。④反应IV中苯能与反应生成环己烷。1．下列有关烃的说法正确的是A．乙烷在光照的条件下与发生取代反应，最多有9种产物B．烷烃的沸点随碳原子数增多而升高，常温下，碳原子数为在5～16的烷烃均为液态C．同质量的与完全燃烧，耗氧量相同，生成的二氧化碳的物质的量相同D．庚烷主链上有5个碳原子的同分异构体有4种2．下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是A．正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上B．甲苯分子最多有12个原子处于同一平面上，最多4个原子共线C．四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面D．分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线3．中科院大连化学物理研究所开发出了一种高效稳定的氮掺杂碳负载的Ru单原子催化剂(Ru1/NC)用于高温丙烷脱氢制丙烯反应，下列说法中正确的是A．丙烯可以发生加聚反应 B．丙烷可以使酸性KMnO4溶液褪色C．丙烷分子中所有原子一定共面 D．丙烷脱氢产生丙烯的反应是加成反应4．只用一种试剂就可将环己烯、对二甲苯、硝基苯、氢氧化钠溶液鉴别开，这种试剂是A．盐酸 B．酸性高锰酸钾溶液 C．溴水 D．紫色石蕊溶液5．实际生产中，常用双环戊二烯解聚成环戊二烯，下列说法正确的是A．环戊二烯与1，3-丁二烯互为同系物B．二聚过程发生取代反应C．双环戊二烯含有4个手性碳D．利用溴水可以检验双环戊二烯解聚是否完全6．一种生产聚苯乙烯的流程如图所示，下列叙述不正确的是A．①的反应类型是加成反应B．乙苯的分子式为C．苯、苯乙烯、聚苯乙烯均能使的四氯化碳溶液褪色D．苯乙烯最多可与发生加成反应7．某有机物分子的结构简式如下图，下列说法正确的是A．12个碳原子不可能共平面 B．最多20个，最少16个共平面的原子C．所有原子共面 D．最多20个，最少14个共平面的原子8．有机物P()，常用于合成橡胶。已知：①Diels-Alder反应：；②回答下列问题(1)P是否存在顺反异构(填“是”或“否”)。(2)P发生1，4-加聚反应得到(填结构简式)，将该产物加入溴的四氯化碳中，现象是。(3)写出P与发生Diels-Alder反应的化学方程式。(4)P与酸性溶液反应生成的有机产物为(填结构简式)。第10课烃单元复习1．比较各类烃结构及性质，会区分各类烃。2．会判断烃分子中原子共线、共面问题。3．会判断不同的有机反应类型。一、各类烃的比较1.各类烃的结构特点及性质比较有机物烷烃烯烃炔烃苯与苯的同系物代表物结构简式CH4苯甲苯化学性质燃烧易燃，完全燃烧时生成CO2和H2O酸性高锰酸钾不反应氧化反应氧化反应不反应侧链氧化反应溴水不反应加成反应加成反应不反应，萃取褪色主要反应类型取代加成反应、氧化反应、加聚反应加成反应、氧化反应、加聚反应取代、加成加成反应、取代反应、氧化反应2、各类烃与卤素和高锰酸钾反应对比烷烃烯/炔烃苯苯同系物与卤素单质作用(以Br2为例)Br2试剂溴蒸气溴水或溴的CCl4溶液液溴溴水液溴溴蒸气反应条件光照无Fe粉萃取Fe粉光照反应类型取代加成取代无取代侧链取代与KMnO4(H+)作用现象不褪色褪色不褪色褪色结论不被KMnO4氧化易被KMnO4氧化苯环难被KMnO4氧化侧链被KMnO4氧化3、烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物规律4、苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同苯苯的同系物相同点结构组成①分子中都含有一个苯环②都符合分子通式CnH2n－6(n≥6)化学性质①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟②都易发生苯环上的取代反应③都能发生加成反应，都比较困难不同点取代反应易发生取代反应，主要得到一元取代产物更容易发生取代反应，常得到多元取代产物氧化反应难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色差异原因苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而易被氧化；侧链烃基影响苯环，使苯环上烃基邻、对位的氢更活泼而被取代5、各类烃的检验类别液溴溴水溴的四氯化碳溶液酸性高锰酸钾溶液烷烃与溴蒸气在光照条件下发生取代反应不反应，液态烷烃可以萃取溴水中的溴从而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色不反应烯烃常温加成褪色常温加成褪色常温加成褪色氧化褪色炔烃常温加成褪色常温加成褪色常温加成褪色氧化褪色苯一般不反应，催化条件下可取代不反应，发生萃取而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色不反应苯的同系物一般不反应，光照条件下发生侧链上的取代，催化条件下发生苯环上的取代不反应，发生萃取而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色氧化褪色二、烃类的转化规律三、有机物分子中的共面、共线问题1、有机物分子中的共面、共线问题分析方法①凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，空间构型为四面体形。②有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面。③有机物分子中饱和碳原子若连接三个碳原子，则有机物分子中的碳原子不可能共面。④CX4分子中有且只有3个X原子共面。⑤有机物分子结构中每出现一个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面。⑥有机物分子结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面。⑦有机物分子结构中每出现一个羰基（），则整个分子中至少有4个原子共面。⑧有机物分子结构中每出现一个碳碳三键（-C≡C-），则整个分子中至少有4个原子共线。⑨有机物分子结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有3条对角线，分别是4个原子共线。⑩有机物分子结构中每出现一个碳氮三键（-C≡N），则整个分子中至少有3个原子共线。说明：单键可旋转，双键或三键不能旋转。2.判断有机物分子中原子能否共面、共线的方法(1)熟练掌握四种基本模型对比参照①分子中碳原子若以四条单键与其他原子相连(含有四面体结构C原子)，则所有原子一定不能共平面，如CH3Cl、甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3个原子处在一个平面上。②含有，至少6个原子一定共平面，乙烯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，如CH2=CHCl所得有机物中所有原子仍然共平面。③含有结构，至少12个原子一定共平面，苯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中所有原子也仍然共平面，如溴苯()。含有结构的对角线一定有4个原子共线，若用其他原子代替对角线上的任何氢原子，所得有机物苯环对角线上所有原子也仍然共线。即：平面结构→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。④含有—C≡C—，至少4个原子一定共线，乙炔分子中所有原子一定花线，若用其他原子代替其中的任何氢原子，如H—C≡C—Br所得有机物中所有原子仍然共线。(2)化整为零，分割旋转巧突破①有机物分子的空间构型尽管复杂，但可归纳为以上三种基本模型的组合，找准共线、共面基准点就可以化繁为简。即观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔、苯分子和甲醛分子的结构，再将对应的空间构型及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。②要注意碳碳单键可以旋转，而碳碳双键、三键不能旋转，如分子中苯的平面和乙烯的平面由连接的碳碳单键可能旋转到同一平面上，也可能旋转后不在同一平面上。若平面间被多个点固定，则不能旋转，一定共平面。如分子中所有原子一定共面。③注意题目要求是“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。如分子中所有原子可能共平面，分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一定不能共平面。3.复杂有机物共面、共线问题的分析技巧步骤1看清要求题目要求是“碳原子”还是“所有原子”，“一定”、“可能”、“最多”“共线”、“共面”等)。步骤2选准主体①凡出现碳碳双键结构形成的原子共面问题，以乙烯的结构为主体②凡出现碳碳三键结构形式的原子共线问题,以乙炔的结构为主体③凡出现苯环结构形式的原子共面问题，以苯的结构为主体步骤3准确判断碳碳单键及碳的四键原则是造成有机物原子不在同一平面的主要原因，其具体判断方法如下:①结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子中的原子不再全部共面；②结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面；③结构中每出现一个碳碳三键，至少有4个原子共线；④结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面；注意：单键可以旋转、双键和三键不能旋转。►问题一各类烃的检验与鉴别【典例1】下列各组物质既能用溴水鉴别，也能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是A．苯和甲苯 B．己烷和己烯 C．己烯和己炔 D．己烯和甲苯【答案】B【分析】既能用溴水鉴别，也能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的有机物应含有不饱和键。【解析】A．苯、甲苯均与溴水都不发生反应，不能用溴水鉴别，故A不符合题意；B．己烯含有碳碳双键，可与酸性高锰酸钾发生氧化反应，可与溴水发生加成反应，而己烷与二者均不反应，可鉴别，故B符合题意；C．己烯和已炔分别含有碳碳双键、碳碳三键，均可与酸性高锰酸钾发生氧化反应，与溴水发生加成反应，实验现象相同，不能鉴别，故C不符合题意；D．己烯和甲苯均可与酸性高锰酸钾发生氧化反应，高锰酸钾溶液均褪色，实验现象相同，不能鉴别，故D不符合题意；故选：B。【解题必备】溴水和高锰酸钾常作为检验一些有机物的试剂，各类烃与液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾酸性溶液反应的比较液溴溴水溴的四氯化碳溶液高锰酸钾酸性溶液烷烃与溴蒸气在光照条件下发生取代反应不反应，液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色不反应烯烃常温加成褪色常温加成褪色常温加成褪色氧化褪色炔烃常温加成褪色常温加成褪色常温加成褪色氧化褪色苯一般不反应，催化条件下可取代不反应，发生萃取而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色不反应苯的同系物一般不反应，光照条件下发生侧链上的取代，催化条件下发生苯环上的取代不反应，发生萃取而使溴水层褪色不反应，互溶不褪色氧化褪色【特别提醒】应用上述性质可以解决不同类型烃的鉴别问题，同时要特别注意条件(如液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。【变式1-1】用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来，该试剂是A．硫酸溶液 B．水 C．溴水 D．KMnO4酸性溶液【答案】D【解析】A．硫酸溶液与三者均不反应且不互溶，不能鉴别，A不符合题意；B．水与三者均不反应且不互溶，不能鉴别，B不符合题意；C．溴水能被三者萃取，四氯化碳形成的有色有机层在下方，苯、甲苯形成的有色有机层在上方，C不符合题意；D．四氯化碳、苯和酸性高锰酸钾溶液不反应，四氯化碳形成的有机层在下方，苯形成的有机层在上方；甲苯能和酸性高锰酸钾溶液反应而是溶液褪色，能鉴别，D符合题意；故选D。【变式1-2】只有一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、乙醇区分开，该试剂为A．溴水 B．碘化钾溶液 C．酸性高锰酸钾溶液 D．硝酸银溶液【答案】A【解析】A．甲苯不溶于水，但密度比水小，四氯化碳不溶于水，但密度比水大，加入溴水，色层位置不同，己烯与溴水发生加成反应，乙醇与溴水互溶，溶液颜色加深，可鉴别，A正确；B．碘化钾溶液与四种试剂都不反应，碘化钾溶液与乙醇互溶，甲苯、己烯、四氯化碳都不溶于水，溶液分层，四氯化碳密度比水大，有机层在下层，而甲苯、己烯密度都比水小，有机层在上层，不能鉴别，B错误；C．甲苯、己烯、乙醇都与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能鉴别，C错误；D．加入硝酸银溶液，二者与硝酸银不反应，且密度都比水小不能鉴别，不能鉴别甲苯和己烯，D错误；故选A。►问题二有机反应类型的判断【典例2】下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是A．光照甲烷与氯气的混合物；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热；乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯使溴水褪色【解析】A、甲烷和氯气混合光照发生的是甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成氯代物，所以属于取代反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是高锰酸钾和乙烯发生了氧化反应的结果，选项A错误；B、乙烯中的双键断裂，每个碳原子上结合一个溴原子生成1，2-二溴乙烷，所以属于加成反应；苯和氢气在一定条件下反应生成环己烷也是加成反应，选项B错误；C、在浓硫酸和加热条件下，苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯，所以属于取代反应；乙烯与水蒸气在一定条件下，乙烯中的双键断裂，一个碳原子上结合一个氢原子，另一个碳原子上结合羟基，生成乙醇，该反应属于加成反应，选项C正确；D、苯能萃取溴水中的溴而使水层无色，不是加成反应是萃取；乙烯使溴水褪色属于加成反应，选项D错误。答案选C。【答案】C【解题必备】有机反应类型的判断方法(1)依据概念及所含官能团判断①取代反应取代反应的特点是“有上有下”，反应中一般有副产物生成；烃的卤代属于取代反应。②加成反应加成反应的特点是“只上不下”，反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等。③氧化反应主要包括有机物的燃烧，碳碳不饱和键（碳碳双键或三键）被酸性KMnO4溶液氧化或臭氧氧化等。(2)依据反应条件判断①当反应条件是稀酸并加热、加压时，通常为烯烃与水的加成反应。②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热，并有O2参加反应时，通常为烯烃的催化氧化。③当反应条件为催化剂并有H2参加反应时，通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环的加成反应。④当反应条件为光照时且与卤素单质(Cl2或溴蒸气)反应时，通常为烷烃或苯环侧链烷烃基上的氢原子发生的取代反应。⑤当反应条件为铁或FeX3作催化剂且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子被取代，发生取代反应。【变式2-1】下列有机反应属于加成反应的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A．乙烷上的H被Cl取代，属于取代反应，A不符合题意；B．有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应为加成反应，CH2＝CH2和HBr发生加成反应生成乙醇，B符合题意；C．乙醇和氧气发生氧化反应生成二氧化碳和水，属于氧化反应，不属于加成反应；C不符合题意；D．受热分解生成和，属于裂解反应，不是加成反应，D不符合题意；故选B。【变式2-2】下列有机反应属于同一反应类型的是A．乙烯使溴水褪色；甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色B．与反应；将乙醇和浓硫酸混合液加热至140℃的反应C．由丙烯与溴水制备1，2-二溴丙烷；由甲苯制TNT炸药D．由苯制溴苯；由氯乙烯制聚氯乙烯塑料【答案】B【解析】A．乙烯与溴水反应使其褪色属于加成反应，甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应褪色，反应类型不同，故A不选；B．CH4与Cl2发生取代反应，乙醇和浓硫酸混合液加热至140℃生成乙醚的反应也是取代反应，反应类型相同，故B选；C．由丙烯与溴制备1，2-二溴丙烷属于加成反应，由甲苯制TNT炸药，属于取代反应，反应类型不同，故C不选；D．苯与液溴发生取代反应生成溴苯，氯乙烯发生加聚反应制备聚氯乙烯塑料，反应类型不同，故D不选。故选B。►问题三烃的共线、共面的判断【典例3】某烃的结构简式为，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是()A．3、4、5 B．3、10、4C．3、14、4 D．4、10、4【答案】C【解析】，首先利用乙烯模型中键角为，乙炔模型为直线，苯环键角为，将有机物的结构写成上图。4、7、8号三个碳原子一定共线；苯环和2、3、4、5、7号碳原子构成的乙烯面可以共面；以四个单键与其他原子连接的碳原子为四面体结构。4、7、8号三个碳原子一定共线，所以共线碳原子为3；苯环和2、3、4、5、7号碳原子构成的乙烯面可以共面，一共有11个碳原子，因为4、7、8号三个碳原子一定共线，所以8号碳原子一定也在这个面内（12个碳共面了），1号、6号碳原子也可以在这个面内（14个碳共面了）；以四个单键与其他原子连接的碳原子为四面体结构，有1号、2号、5号、6号碳原子符合。答案选C。【解题必备】有机物分子中的共面、共线规律①凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，空间构型为四面体形。②有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面。③有机物分子中饱和碳原子若连接三个碳原子，则有机物分子中的碳原子不可能共面。④CX4分子中有且只有3个X原子共面。⑤有机物分子结构中每出现一个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面。⑥有机物分子结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面。⑦有机物分子结构中每出现一个羰基（），则整个分子中至少有4个原子共面。⑧有机物分子结构中每出现一个碳碳三键（-C≡C-），则整个分子中至少有4个原子共线。⑨有机物分子结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有3条对角线，分别是4个原子共线。⑩有机物分子结构中每出现一个碳氮三键（-C≡N），则整个分子中至少有3个原子共线。说明：单键可旋转，双键或三键不能旋转。【变式3-1】对于的分子结构，下列说法正确的是A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．所有原子有可能都在同一平面上【答案】B【解析】按照结构特点，其空间结构可简单表示为下图所示，由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢只有一个可能在这个平面内；—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有—CHF2中的两个原子、—CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°，但烯烃中键角为120°，所以，苯环以外的碳不可能共直线。综合上述，答案选B。【变式3-2】下列物质的分子中，所有碳原子不可能处于同一平面的是A． B．C． D．【答案】C【解析】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行判断原子共线与共面问题。A．苯乙烯中苯环和碳碳双键所连接的C原子均共面，所以碳原子可处于同一平面，故A不选；B．乙苯分子中由于单键可以旋转，所以乙苯分子中所有碳原子有可能处于同一平面，故B不选；C．与甲基相连的碳原子是饱和碳原子，且连有三个碳原子，饱和碳原子连接的四个原子呈四面体结构，中心碳原子最多和两个原子共平面，所以分子中所有碳原子不可能都共平面，故C选；D．由于苯环是平面形结构，且单键可以旋转，所以所有碳原子可能都处在同一平面上，故D不选；故选C。1．柠檬烯是一种天然的功能单萜，在食品中作为香料添加剂被广泛使用，其结构简式为。下列有关柠檬烯的分析不正确的是A．1mol柠檬烯完全燃烧消耗14molO2B．分子中所有碳原子不可能在同一平面上C．柠檬烯属于芳香烃D．一定条件下，柠檬烯可以发生加成反应、取代反应、氧化反应【答案】C【解析】A．根据柠檬烯的结构简式可知其分子式为C10H16，1mol柠檬烯完全燃烧时消耗的氧气的物质的量为mol=14mol，故A正确；B．该分子中存在三个碳原子与同一饱和碳原子相连的结构，根据甲烷的空间构型可知该物质中所有碳原子不可能都共面，故B正确；C．柠檬烯不含苯环，不属于芳香烃，故C错误；D．该物质含有碳碳双键，可以发生加成反应；含有甲基，可以发生取代反应；含有碳碳双键、且可以燃烧，可以发生氧化反应，故D正确；综上所述答案为C。2．下列属于加成反应的是A．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 B．甲烷和氯气混合光照，黄绿色变浅C．将苯与液溴在铁粉作用下反应 D．苯与氢气反应生成环己烷【答案】D【解析】A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是高锰酸钾和乙烯发生了氧化反应的结果，故A错误；B．甲烷和氯气混合光照，黄绿色变浅，甲烷中的氢原子被氯原子所代替生成氯代物，属于取代反应，故B错误；C．苯和液溴在铁粉作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯，故C错误；D．苯与氢气反应生成环己烷，属于加成反应，故D正确；故选D。3．下列关于有机物的叙述，正确的是A．乙烯与氯气加成反应的产物是CH2Cl-CH2ClB．含元素种类相同而结构不同的化合物互为同分异构体C．甲烷与氯气的混合气体在光照下反应,生成的是一氯甲烷和氯化氢D．某有机物完全燃烧后生成二氧化碳和水，说明该有机物中必定含有碳、氢、氧3种元素【答案】A【解析】A．乙烯与氯气发生加成反应，乙烯双键中的一个键断开，两个氯原子分别加到两个不饱和碳原子上，产物是1，2-二氯乙烷，即CH2Cl-CH2Cl，故A正确；B．含元素种类相同而结构不同的化合物不一定是同分异构体，比如乙烯和乙炔都由碳元素和氢元素组成，但分子式不同，不是同分异构体，故B错误；C．甲烷与氯气的混合气体在光照下发生取代反应，此反应为连锁反应，生成的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷