2024-2025学年高中化学专题3常见的烃1-1烷烃和烯烃课时作业含解析苏教版选修5

PAGEPAGE11烷烃和烯烃一、选择题1．某运动会火炬所用燃料为65%的丁烷(C4H10)和35%的丙烷。下列说法不正确的是(D)A．火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能B．正丁烷的沸点比丙烷高C．丁烷和丙烷都不溶于水D．丁烷和丙烷的燃烧产物对环境均无影响解析：火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能，A项正确；正丁烷、丙烷都属于分子晶体，正丁烷的相对分子质量大于丙烷，分子间作用力较大，故其沸点比丙烷高，B项正确；丁烷和丙烷都不溶于水，C项正确；丁烷和丙烷不完全燃烧生成的CO会污染大气，完全燃烧生成的CO2会产生温室效应，影响环境，D项错误。2．下列五种烃：①2－甲基丁烷；②2,2－二甲基丙烷；③正戊烷；④丙烷；⑤丁烷，按沸点由高到低的依次排列的是(C)A．①>②>③>④>⑤ B．②>③>⑤>④>①C．③>①>②>⑤>④ D．④>⑤>②>①>③解析：①2－甲基丁烷、②2,2－二甲基丙烷、③正戊烷三者互为同分异构体，依据同分异构体分子中，烃含有的支链越多，则分子间作用力越小，熔沸点越低，可知沸点：③>①>②；烃类物质中，含有的碳原子数越多，相对分子质量越大，熔沸点越高，则沸点：⑤>④，故按沸点由高到低的依次排列是③>①>②>⑤>④，故选C。3．下列关于烷烃的说法正确的是(A)A．正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物B．1mol乙烷在光照条件下最多能与3molCl2发生取代反应C．C6H14的同分异构体有4种，其熔点各不相同D．甲烷性质稳定，在高温下不能分解解析：正丁烷和异丁烷中都有两种等效氢原子，所以均有两种一氯取代物，故A正确；1mol乙烷中含有6mol氢原子，在光照条件下最多能与6molCl2发生取代反应，故B错误；C6H14的同分异构体有正己烷(CH3CH2CH2CH2CH2CH3)、2－甲基戊烷[CH3CH(CH3)CH2CH2CH3]、3－甲基戊烷[CH3CH2CH(CH3)CH2CH3]、2,3－二甲基丁烷[(CH3)2CHCH(CH3)2]、2,2－二甲基丁烷[CH3C(CH3)2CH2CH3]，共5种，其熔点各不相同，故C错误；甲烷属于烷烃，性质比较稳定，但在高温下可以分解生成碳和氢气，故D错误。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，所以肯定有甲烷，溴水增重2.8g，即气态单烯烃质量为2.8g，由此两个量，即可求出烯烃的碳原子个数为4。5．有关烯烃的下列说法中，正确的是(D)A．烯烃分子中全部的原子肯定在同一平面上B．烯烃在相宜的条件下只能发生加成反应不能发生取代反应C．分子式是C4H8的烃分子中肯定含有碳碳双键D．烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色解析：烯烃分子中，与双键碳原子相连的4个原子处于同一平面上，而其他的原子则不肯定处于该平面上，如丙烯CH3—CH=CH2分子中—CH3上的氢原子最多只有一个处于其他6个原子所在的平面上，故选项A说法不正确；加成反应是不饱和键的特征反应，但若烯烃中还含有烷基等其他原子团时，肯定条件下也可发生取代反应，选项B说法也不正确；分子式为C4H8的烃可以是烯烃，也可以是环烷烃，而环烷烃中并不含碳碳双键，选项C说法不正确；烯烃中的碳碳双键既可以与Br2加成而使溴水褪色，也可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，选项D说法正确。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)。所用的原料可以是(AD)A．2－甲基－1,3－丁二烯和1－丁炔B．1,3－戊二烯和2－丁炔C．2,3－二甲基－1,3－戊二烯和乙炔D．2,3－二甲基－1,3－丁二烯和丙炔8．从柑橘中炼制萜二烯()，下列有关它的推想，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。正确组合为(D)A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④10．已知某种烯烃经臭氧氧化后，在Zn存在下水解，可得到醛和一种有机物酮。如：现有化学式为C7H14的某烯烃，它与H2加成后生成2,3－二甲基戊烷，它经臭氧氧化后在Zn存在下水解成乙醛和一种酮，据此推知该烯烃的结构简式为(C)11．“烯烃复分解反应”是指在金属钼、钌等催化剂的作用下，碳碳双键断裂并重新组合的过程。如两分子烯烃RCH=CHR′用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃R′CH=CHR′和RCH=CHR。由CH2=CHCH2CH3和CH2=C(CH3)2发生“烯烃复分解反应”，生成新烯烃的种类为(C)A．2种 B．3种C．4种 D．5种解析：因烯烃在合适催化剂作用下碳碳双键断裂，两端基团重新组合生成新的烯烃，则CH2=CHCH2CH3与CH2=C(CH3)2发生“烯烃复分解反应”生成的新烯烃有CH2=CH2、(CH3)2C=C(CH3)2、(CH3)2C=CHCH2CH3和CH3CH2CH=CHCH2CH3共4种，故选C。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，因为在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。甲基取代乙烷中的全部氢原子生成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)若取肯定量的烃A完全燃烧后，生成B、C各3mol，则有42g烃A参与了反应，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，但在肯定条件下，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。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．某烃A的相对分子质量为84。回答下列问题：(1)烃A的分子式为C6H12。(2)下列物质与A以随意比例混合，若总物质的量肯定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是A(填序号，下同)；若总质量肯定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是C。A．C7H8 B．C6H14C．C7H14 D．C8H8(3)若烃A为链烃，分子中全部的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种。③与A互为同分异构体，且主链碳原子个数与A相同的链烃有3种(不包括A)。(4)若A不能使溴水褪色，且其一氯代物只有一种，则A的结构简式为。解析：(1)某烃A的相对分子质量为84，依据商余法，eq\f(84,12)＝6……12，故该烃分子式为C6H12。(2)1molC6H12充分燃烧耗氧量为(6＋eq\f(12,4))mol＝9mol，设烃的组成通式为CxHy，当总物质的量肯定，若各组分耗氧量(x＋eq\f(y,4))相等，则消耗氧气的量相等。1molC7H8充分燃烧耗氧量为(7＋eq\f(8,4))mol＝9mol；1molC6H14充分燃烧耗氧量为(6＋eq\f(14,4))mol＝9.5mol；1molC7H14充分燃烧耗氧量为(7＋eq\f(14,4))mol＝10.5mol；1molC8H8充分燃烧耗氧量为(8＋eq\f(8,4))mol＝10mol，故等物质的量的C6H12与C7H8充分燃烧耗氧量相等。若总质量肯定，充分燃烧消耗氧气的量不变，则最简式相同，均为CH2，选项中只有C7H14的最简式为CH2，故选C。(3)①若烃A为链烃，应含有一个碳碳双键，分子中全部的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种，则A为，名称为2,3－二甲基－2－丁烯。②链烃A与Br2的CCl4溶液反应生成B，反应的化学方程式为15．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。某化学爱好小组在试验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图所示：依据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：①干燥气体；②限制气流速度；③匀称混合气体。(2)设eq\f(VCl2,VCH4)＝x，若测得通入1molCH4得到四种有机物的物质的量相等，则理论上x值应为2.5。(3)D装置的石棉中匀称混有KI粉末，其作用是汲取过量的氯气。(4)E装置的作用是CD(填字母)。A．收集气体 B．汲取氯气C．防止倒吸 D．汲取氯化氢(5)在C装置中，经过一段时间的强光照耀，发觉硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))C＋4HCl。(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分别出有机物的最佳方法为分液。该装置还有缺陷，缘由是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为AB(填字母)。A．CH4 B．CH3ClC．CH2Cl2 D．CHCl3E．CCl4解析：(1)生成的氯气中含有水，因浓硫酸具有吸水性，B装置具有干燥作用；此外B装置还具有限制气流速度、匀称混合气体的作用。(2)甲烷与氯气发生取代反应产生的有机产物的物质的量与参与反应的甲烷的物质的量相等，若通入1molCH4得到四种有机产物的物质的量相等，则n(CH3Cl)＝n(CH2Cl2)＝n(CHCl3)＝n(CCl4)＝eq\f(1,4)n(CH4)＝0.25mol，n(Cl2)＝n(CH3Cl)＋2n(CH2Cl2)＋3n(CHCl3)＋4n(CCl4)＝2.5mol，所以eq\f(VCl2,VCH4)＝eq\f(nCl2,nCH4)＝2.5。(3)氯气具有氧化性，KI中－1价的碘能被氯气氧化，产物为氯化钾固体和碘单质，所以，D装置的石棉中匀称混有KI粉末，能汲取过量的氯气。(4)装置中最终剩余的氯化氢气体须要汲取不能排放到空气中，氯化氢易溶于水须要防止倒吸。(5)CH4与Cl2在强光