高中化学烷烃练习题 东南数理化

高中化学烷烃练习题 东南数理化 东南数理化 高中化学刘老师 (一)烷烃 1(烷烃的概念 烃分子里碳原子之间都以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部跟氢原子结合，这样的烃称为饱和链烃，又叫烷烃。最简单的烷烃的分子式是CH。 4 2(烷烃的结构 (1)化学键类型:原子之间均以单键结合。 (2)空间结构:碳原子之间以碳碳单键结合成链状，以任意一个碳原子为中心的连在该原子上的4个原子都围成四面体结构。 【注意】(1)烷烃首先必须是烃，分子中只含有碳、氢两种元素。 (2)烷烃分子中碳原子与碳原子之间都是单键，碳剩余的价键全部跟氢原子结合，每个碳原子的化合价都已充分利用。 (3)链状，可能有支链。 (4)烷烃分子中，以任意一个碳原子为中心都是四面体结构，所以烷烃分子中的碳原子并不在同一条直线上，而是呈锯齿状排列，分子中各原子不可能都在同一平面上。也就是说，分子中只要含有以4个单键与其他原子成键的碳原子存在，该分子的所有原子不可能都在同一平面上。 3(烷烃的通式 CH (n?1，n?Z) n2n+2 4(烷烃的物理性质 烷烃随着分子中碳原子数的增多，其物理性质发生规律性的变化: (1)常温下，它们的状态由气态?液态?固态;碳原子数?4的烷烃为气态;5?碳原子数?16的烷烃为液态;碳原子数>16的烷烃为固态。 (2)它们的熔沸点由低到高。 (3)它们的密度由小到大，但均小于水的密度。 (4)它们都不溶于水，易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是有机溶剂。注意特例:新戊烷 在常温常压下也是气体。 5(烷烃的化学性质 与甲烷相似，通常情况下，烷烃的化学性质很稳定，不与酸、碱及强氧化剂反应，但在一定条件下可发生取代、氧化、分解反应。 1 东南数理化 高中化学刘老师 (1)氧化反应 在空气或氧气中点燃时燃烧，完全燃烧时生成CO和HO，随着烷烃分子里碳原子数的22 增加，往往燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。 31n,点燃 OCO+(n+1)HO CH +222n2n+2,,,,2 (2)分解反应 在隔绝空气、高温条件下，烷烃可以发生裂解(或裂化)反应: 高温 CHCH10+CH 818448,,,, (3)取代反应 在光照条件下与Cl、Br等卤素单质的气体发生取代反应。可逐步取代，生成多种卤代22 烃和卤化氢气体。 光 CH +Cl CHCl+HCl n2n+22n2n+1,,, 6(同系物 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH原子团的物质，互称为同系物。同系物2 概念中的两个要点是结构相似，相差一个或若干个CH原子团。 2 【注意】对于同系物概念的理解，应注意以下几点: (1)同系物必须符合同一通式; (2)同系物必须为同一类物质; (3)同系物化学式不能相同; (4)同系物结构相似，但不相同; (5)同系物之间相对分子质量相差14n(n为两种同系物分子的碳原子数差值)。 7(同分异构现象和同分异构体 (1)概念 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为网分异构体。 (2)戊烷的同分异构体 戊烷有三种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷(填名称)，对应的结构式分别为: (3)烃基 ?烃基:烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫烃基。一般用R—表示。 ?烷基:烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团，如甲基:—CH，乙基:—CHCH323等。 2 东南数理化 高中化学刘老师 ?烷基的电子式: HHH ;乙基:。 甲基:HCH::HCCH::: HHH 8(烷烃的命名 (1)习惯命名法 ?碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。 ?碳原子数在十以上的用数字表示。例如CH叫戊烷，CH叫十七烷。 5121736 ?当碳原子数相同时可用“正”、“异”、“新”来区别。前面提到的戊烷的三种同分异构 体，即可用“正”、“异”、“新”来区别。 (2)系统命名法 选主链，称“某烷”。 编号位，定支链。 取代基，写在前。 标位置，连短线。 不同基，简到繁。 相同基，合并算。 以为例 ?主链为:己烷 ?取代基名称为:甲基 ?取代基数目为:二 ?取代基位置为:2，3 该有机物的名称是2，3-二甲基己烷 一、 真题解析 【例1】下列有关烷烃的叙述中，不正确的是 ( ) (A)在烷烃分子中，所有的化学键都为单键 (B)所有的烷烃在光照条件下都能与Cl发生取代反应 2 3 东南数理化 高中化学刘老师 (C)烷烃的分子通式为CH，符合该通式的烃不一定是烷烃 n2n+2 (D)随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高 【例2】下列性质不属于烷烃性质的是 ( ) (A)它们燃烧时生成CO和HO (B)它们都溶于水 22 (C)它们能跟卤素发生取代反应 (D)通常情况下，它们跟酸、碱和氧化剂都不反应 【例3】下列关于同系物的叙述中，不正确的是 ( ) (A)烷烃的同系物的分子式可用通式CH表示 n2n+2 (B)互为同系物的有机物也互为同分异构体 (C)两个同系物之间的相对分子质量差为14或14的整数倍、 (D)同系物间具有相似的化学性质 【例4】下列物质中是同系物的有______;互为同分异构体的有 ;互为同素异形体的有 ;是同位素的有 ;是同一物质的有 。 ?白磷 ?氯气 ?2，2-二甲基丁烷 ?氯水? ?液氯 ? 3537 ? ??红磷 ? ?CH—CH—C(CH) ClCl32331717 【例5】按系统命名法填写下列有机物的名称或结构简式。 (1)的系统名称是 。 (2)2，6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式是___________________。 二、 课堂练习 1(写出下列各烷烃的分子式。 (1)烷烃A在同温、同压下蒸气密度是氢气的36倍 。 (2)烷烃B的分子中含有200个氢原子 。 (3)烷烃C的分子中含有210个电子__________。 (4)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温、同压下15 L水蒸气 。 (5)1 g烷烃E完全燃烧时，消耗状况下的O 2.464 L 。 2 4 东南数理化 高中化学刘老师 2(写出己烷(CH)的所有同分异构体并命名。 614 3(两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16 g/L，则关于此混合物组成的说法正确的是 ( ) (A)一定有甲烷 (B)一定有乙烷 (C)可能是甲烷和戊烷的混合物 (D)可能是乙烷和丙烷的混合物 4(相同质量的下列烃完全燃烧时耗氧量最高的是 ，从中得到的启示是 ___________________________________________________________________ (A) CH (B) CH (C) CH (D)CH 10878361736 5(只有一种一卤代物的烷烃，其分子结构有A(球形)和B(椭球形)两类，组成有一定规律。A类以甲烷为起始物，将甲烷分子中的氢原子全部用甲基取代得C(CH)，再将C(CH)3434中的所有氢原子用甲基取代得C[C(CH)]，依此类推，如此循环得一系列物质;B类以乙334 烷为起始物，按同样规律循环也可得一系列物质。 (1)写出碳原子数在10以内的B类烷烃的结构简式___________。 (2)A类物质与B类物质之间 (填“存在”或“不存在”)同分异构体，理由是 ____________________________________。 (3)在所有A类和B类物质中，碳原子数在100以内相对分子质量最大的烃的分子式是 。 6(已知某气态化石燃料×中只含有碳、氢两种元素，为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比，某同学设计了燃烧法测量的实验，通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的质量比。实验装置如下图所示(已知CuO可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂): (1)若A装置中所盛放的药品是浓NaOH溶液，装置A的作用有:? ， ? 。 (2)C装置中所盛放的药品是 ，作用是 。 5 东南数理化 高中化学刘老师 (3)D装置中所盛放的药品是 ，作用是 。 (4)E装置中所盛放的药品是 ，作用是 。 (5)上述装置中有一处错误，请按要求填写下表(不考虑酒精灯和加热方法可能存在的错误;若增加仪器和药品，请指明仪器、药品名称和位置): 错误及原因 改正方法 对实验结果的影响 (6)若实验装置经过改正后，得到的实验数据如下: 质量 实验前 实验后 药品+U形管的质量/g 101.1 102.9 药品十广口瓶的质量/g 312.0 314.2 则该气体中碳和氢两种元素的质量比为多少, (7)能否确定该燃料的分子式, 7(2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述中不正确的是 ( ) (A)分子中碳原子不在一条直线上 (B)光照下能够发生取代反应 (C)比丁烷更易液化 (D)是石油分馏的一种产品 8(煤气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是 ( ) ( A) CO、H、N (B)CO、CH、H 2242 (C)CO、CH、CO (D) CH、H、O 42422 9(下列有机物的俞名中正确的是( )。 A(2-甲基丁烷 B(1，2-二甲基戊烷 C(3，4-二甲基戊烷 D(6-甲基-3-乙基庚烷 10(下列有关同系物的叙述中错误的是( )。 A(同系物一定具有相同的最简式 B(同系物符合同一个分子式的通式 C(相邻同系物彼此在组成上相差一个CH原子团 2 D(同系物化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而有规律性地变化 11(某有机物含碳66.67%，含氢11. 11%，其余为氧，它对空气的相对密度为2.483，求该化合物的分子式。 6 东南数理化 高中化学刘老师 12(室温时，20 mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后恢复到室温，气体体积减少了50 mL，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积又减少了40 mL，求该烃的分子式。 13(某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则此烃的分子式可以是 ( ) (A)CH (B) CH (C) CH (D) CH 26 38410512 二、等量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 1(等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 对于等物质的量(1 mol)的烃CH完全燃烧时，消耗氧气的物质的量为(x+y/4)mol，(x+y/4)xy 的值越大，消耗氧气的物质的量也越大。 点燃 CH+(x+y/4)O,,,,xCO+ y/2HO xy222 2(等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算 因为质量相等的碳单质和氢单质燃烧，氢单质耗氧量多，因此等质量的烃CH完全燃xy烧时，若烃中氢元素的质量分数越大，则其耗氧量越大。即若y/x的值越大，则烃完全燃烧时耗氧量也越大。 点燃点燃,,,,,,,, 2H+O2HO C+OCO 22222 三、 课后作业 1(下列叙述中正确的是 ( ) (A)含不同碳原子数的烷烃一定是互为同系物的关系 (B)结构对称的烷烃，其一氯取代产物必定只有一种结构 (C)相对分子质量相同，结构不同的化合物一定是互为同分异构体关系 (D)分子通式相同且组成上相差一个或多个CH原子团的物质一定互为同系物 2 2((多选)下列物质中互为同分异构体的是 ( ) 7 东南数理化 高中化学刘老师 3，下列有机物的命名中，正确的是 ( ) 4(丁烷失去1个氨原子后所剩余的原子团叫做丁基。丁基有 种，写出所有丁基的结构简式 _____________________________________________________________________。 丁烷的一氯代物有 种。相对分子质量为114的烷烃，其一氯代物只有一种，则此烃的结构简式为 _________，名称为________________________。 8(下列有机物中与CH属于同系物关系的是( )。 512 A(CH B(CHCH,CH—CHCH 818323 C( D(CH 26 9(下列各组物质中 属于同分异构体的是(); 属于同素异形体的是( ); 属于同位素的是( ); 属于同系物的是( )。 1816 A(氧气和臭氧 B(O和O C(丙烷和辛烷 D(丁烷与2-甲基丙烷 10(某烃蒸气对氢气的相对密度为36，它与Cl反应只生成一种一氯代物，该烃的结构简2 式是( )。 8 东南数理化 高中化学刘老师 A(CH(CH)CH B(CHCH(CH)CHCH 32333323 C((CH)C D(CHCHCH(CH)CH 343233 11(某有机物6.2 g完全燃烧后生成8.8 g CO和0.3mol HO，该有机物蒸气对氢气的相对22 密度为31，求该有机物的分子式。 9