2024-2025学年高中化学第3章有机化合物第1节最简单的有机化合物-甲烷第2课时烷烃课后限时作业含解析新人教版必修2

PAGE7-第2课时烷烃考点对应题号基本目标发展目标1.烷烃组成、结构、性质1,2,5,612,132.“四同”的推断3,4,7,103.烷烃同分异构体及燃烧的相关计算8,914,154.综合应用1116,17[基本目标]1．下列物质中不属于烷烃的是()A．CH4 B．C2H4C．C3H8 D．C4H10B解析CH4只含碳、氢两种元素，碳原子达到饱和，符合烷烃的通式，是最简洁的烷烃，故A不符合题意；C2H4不符合烷烃通式，碳原子未饱和，存在碳碳双键，不属于烷烃，故B符合题意；C3H8符合烷烃通式，碳原子均达到饱和，故C不符合题意；C4H10符合烷烃通式，碳原子均达到饱和，故D不符合题意。2．土卫六是环绕土星运行的一颗卫星，据国外媒体报道，土卫六表面的海洋中有可能存在生命，又知这些海洋的主要成分是液态甲烷、乙烷以及这两物质构成的聚合物。下列说法错误的是()A．土卫六表面的海洋中富含有机化合物B．土卫六的海洋中含有正四面体结构的分子C．甲烷分子中含4种共价键D．土卫六的海洋中主要含两种元素C解析依据题给信息，土卫六表面的海洋中有可能存在生命，所以土卫六表面的海洋中富含有机化合物，A项正确；甲烷为正四面体结构的分子，B项正确；甲烷分子中4个碳氢键完全相同，C项错误；烃类物质是由碳、氢两种元素组成，D项正确。3．下列化学式只表示一种纯净物的是()A．C2H6 B．C4H10C．C2H4Cl2 D．CA解析C4H10有两种同分异构体：CH3(CH2)2CH3、CH(CH3)3。C2H4Cl2有两种同分异构体：CH2ClCH2Cl、CH3CHCl2。C可代表金刚石和石墨等。4．下列各组物质不属于同系物的是()答案C5．下列有关烷烃的叙述中，正确的是()①在烷烃分子中，全部的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，许多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式为CnH2n＋2的烃不肯定是烷烃④全部的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A．①③⑤ B．②③C．①②④ D．①④D解析烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①正确；烷烃属于饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常状况下烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水褪色，②错误，⑤错误；因分子通式CnH2n＋2中的每个碳原子的价键都达到饱和，因此符合通式CnH2n＋2的烃肯定是烷烃，③错误；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④正确。6．下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，其中沸点最高的是()A．B．CH3CH2CH2CH2CH2CH3C．CH3CH2CH2CH2CH3D．CH3CH2CH3B解析A为新戊烷，B为正己烷，C为戊烷，D为丙烷，这几种物质都是烷烃，烷烃中碳原子个数越多，其熔、沸点越高，同分异构体中支链越多其熔、沸点越低，A、C属于同分异构体，A中支链大于C，所以沸点凹凸依次是B＞C＞A＞D，则沸点最高的是正己烷，选B。7．下列跟红磷和白磷的关系相同的一组物质是()A．12C和14C B．16O2和18O2C．正丁烷和异丁烷 D．金刚石和石墨D解析红磷和白磷属于同素异形体。12C和14C是质子数相同、中子数不同的核素，互称同位素，A项错误；16O2和18O2是同种物质，不是同素异形体，B项错误；正丁烷和异丁烷是分子式相同、结构不同的化合物，属于同分异构体，C项错误；金刚石和石墨是碳元素的不同单质，属于同素异形体，D项正确。8．下列说法正确的是()A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数渐渐减小B．互为同分异构体C．丙烷的比例模型为D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同D解析A项，随着碳原子数的增多，烷烃中碳元素的质量分数渐渐增大，错误；B项，二者属于同一种物质，错误；C项，为丙烷的球棍模型，错误；D项，CH3CH3的一氯化物只有只有一种。C5H12有种结构为C(CH3)4，其一氯化物也只有一种，正确。9．某气态烷烃20mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100mL，该烃的化学式是()A．C2H6 B．C3H8C．C4H10 D．C5H12B解析气态烷烃燃烧的化学方程式为：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O1eq\f(3n＋1,2)20mL100mL即eq\f(1,20mL)＝eq\f(\f(3n＋1,2),100mL)，解得n＝3。10．在下列各物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：①NO2和N2O4②12C和14C③eq\o\al(40,19)K和eq\o\al(40,20)Ca④异戊烷()和新戊烷()⑥甲烷和丙烷(1)互为同位素的是________(填序号，下同)。(2)互为同分异构体的是________。(3)互为同系物的是________。(4)为同一种物质的是________。解析(1)互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原子，②符合。(2)互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化合物，④符合。(3)互为同系物的是结构相像、组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物，⑥符合。(4)⑤中两个分子是同一种物质，只是视察角度不同。答案(1)②(2)④(3)⑥(4)⑤11．“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该立方烷的全部氢原子全部被氯原子取代，须要________mol氯气。解析(1)1个立方烷分子中有8个碳原子，分布在正方体各顶点。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成了3个C—C键，故只能与1个氢原子结合，故立方烷的分子式为C8H8。(2)由于是正方体，8个顶点的结构全部一样，所以立方烷只有1种一氯代物。依据正方体中两顶点的相对位置只有3种状况，所以二氯代物应有3种结构。(3)依据取代反应的特点，完全取代8molH原子，需8molCl原子，同时又生成8mol氯化氢，故消耗8molCl2。答案(1)C8H8(2)13(3)8[发展目标]12．有四种烷烃：①3,3－二甲基戊烷、②正庚烷、③2－甲基己烷、④正丁烷。它们的沸点由高到低的依次是()A．②>③>①>④ B．③>①>②>④C．②>③>④>① D．②>①>③>④A解析一般说分子中碳数越多，沸点越高；对于含碳数相同的烷烃而言，支链越多，沸点越低。①3,3－二甲基戊烷、②正庚烷、③2－甲基己烷中碳原子数目相同，支链越多，沸点越低，所以沸点由高到低的依次②＞③＞①；④正丁烷中碳原子数目少，所以沸点①＞④。所以沸点由高到低的依次②＞③＞①＞④。故选A。13．细致分析下列表格中烃的排列规律，推断排列在第15位烃的分子式是()123456789…C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10…A．C6H12 B．C6H14C．C7H12 D．C7H14B解析只需对表中数据进行分析归纳找出其中的规律。总结其中C数和H数的规律如下：eq\o(\s\up7(H数),\s\do5(C数))eq\f(246,2)eq\f(468,3)eq\f(6810,4)eq\o(\s\up7(H数),\s\do5(C数))eq\f(81012,5)eq\f(101214,6)由以上规律可知B项为正确答案。14．某有机化合物的结构简式为CH3CH2CHCH2CH3CH3，其一氯代物有()A．3种 B．4种C．5种 D．6种答案B15．已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的试验数据(U形管中干燥剂只汲取水蒸气且假设产生的气体完全被汲取)。试验前试验后(干燥剂＋U形管)的质量101.1g102.9g(石灰水＋广口瓶)的质量312.0g314.2g依据试验数据求：(1)试验完毕后，生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________g。(2)生成的水中氢元素的质量为________g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________。解析(1)生成水的质量为102.9g－101.1g＝1.8g，生成正盐即CaCO3的质量为eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×100g·mol－1＝5g。(2)生成的水中氢元素的质量为eq\f(1.8g,18g·mol－1)×2g·mol－1＝0.2g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×12g·mol－1＝0.6g。(4)碳元素与氢元素的质量比为0.6：0.2＝3：1。答案(1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)3：116．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________(填字母，下同)。(2)同状况、同体积的以上3种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。(3)等质量的以上三种物质完全燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。答案(1)A(2)C(3)BA17．写出下列符合条件的各种烷烃的分子式：(1)在标准状况下，相对分子质量最大的气态烷烃是____；相对分子质量最小的液态烷烃是________；相对分子质量最小的固态烷烃是________。(2)含碳质量分数最低的烷烃是________；相同状况下，和CO2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。(3)含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃是______________________________。解析(1)在标准状况下，相对分子质量最大的气态烷烃是丁烷，相对分子质量最小的液态烷烃是戊烷，相对分子质量最小的固