资源描述
烷 烃
[基础巩固]
1．下列关于烷烃性质的叙述正确的是( )
A．烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应
D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
解析：选D。烷烃分子中碳原子呈锯齿状排列，一定不在同一直线上，但可能在同一平面上，A错误；烷烃通常情况下性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，B错误；在光照条件下，烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应，不与溴水反应，C错误；由于烷烃的卤代反应的取代位置和个数难以控制，故很难得到纯净的产物，D正确。
2．下列物质之间的相互关系错误的是( )
A．CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
B．干冰和冰为同一种物质
C．CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
D．12C和14C互为同位素
解析：选B。干冰是二氧化碳晶体，冰是固态的水。
3．(2019·周口高一月考)下列关于烷烃的说法正确的是( )
A．丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种
B．丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C．分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态
D．烷烃分子为直链式结构，不可以带支链
解析：选C。A项，C3H7Cl有两种结构：CH3CH2CH2Cl、；B项，C3H8分子中的3个碳原子呈V形，不在一条直线上；D项，烷烃分子中碳链可以是直链，也可以带支链。
4．关于CH4和的叙述正确的是( )
A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示
B．与所有烷烃互为同素异形体
C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
D．通常情况下它们都是气态烷烃
解析：选A。二者均为烷烃，互为同系物，化学性质相似，但物理性质不同，后者为液体。
5．下列分子式只表示一种物质的是( )
A．C3H8 B．C4H10
C．C5H12 D．C6H14
解析：选A。烷烃中甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构现象，故其分子式只表示一种物质。
6．下列关于丁烷叙述不正确的是( )
A．在常温下，C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
D．C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的产物
解析：选D。因为丁烷有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3和，各有两种一氯代物，所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的产物。
7．分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
解析：选C。C4H8Cl2可看作C4H10中的2个H被2个Cl取代得到的产物，C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2两种同分异构体；2个Cl取代CH3CH2CH2CH3中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有2种和4种不同结构；2个Cl取代CH3CH(CH3)2中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有1种和2种不同结构。即符合条件的有机物共有9种。
8．有A、B两种烃，含碳的质量分数相等。关于A和B的下列叙述正确的是( )
A．A和B一定互为同分异构体
B．A和B不可能互为同系物
C．A和B的实验式相同
D．A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等
解析：选C。因为A、B都是烃，含碳的质量分数相同，则氢的质量分数也一定相同，则C、H的个数比相同，即实验式相同，可能互为同系物，如C2H4和C3H6，但分子式不一定相同。
9．下列几组物质中，互为同位素的是________，互为同素异形体的是________，互为同系物的是________，互为同分异构体的是________，属于同种物质的是________。
①O2和O3 ②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3
⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
解析：①是氧元素的两种单质，互为同素异形体；②是氯元素的两种不同原子，互为同位素；③中乙烷与丙烷互为同系物；④中属于同种物质；⑤中分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。
答案：② ① ③ ⑤ ④
10．按要求填写下列空白。
(1)乙烷的结构式：________________。
(2)丙烷的结构简式：________________。
(3)分子中含30个氢原子的烷烃的分子式：________________________________________________________________________。
(4)相对分子质量为58的烷烃的结构有________种；试分别写出它们的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为________，其同分异构体中一氯代物只有一种的结构简式为________________。
解析：(1)乙烷的分子式为C2H6，结构式为
。
(2)丙烷的分子式为C3H8，其结构简式为
CH3CH2CH3。
(3)由烷烃的分子通式可知，2n＋2＝30，n＝14，分子式为C14H30。
(4)由烷烃的分子通式可知，14n＋2＝58，n＝4，C4H10的结构有2种，分别为CH3CH2CH2CH3、。
(5)C5H12的直链烷烃为正戊烷，其同分异构体中一氯代物只有一种的是。
答案：(1)
(2)CH3CH2CH3
(3)C14H30
(4)2 CH3CH2CH2CH3、
(5)正戊烷
[能力提升]
11．以下四种基团：—CH3、—CH2—、、可组合成烷烃分子。若某烷烃分子中同时且只存在这四种基团，则该烷烃含有的碳原子数最少为( )
A．4 B．5
C．8 D．9
解析：选C。将—CH2—、、依次连起来，剩余价键与—CH3相连可得该烷烃的结构简式为。
12．相对分子质量为100的饱和链状烷烃，主链上有5个碳原子的同分异构体有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选C。根据烷烃的通式CnH2n＋2可知，相对分子质量为100的烷烃是C7H16，而其主链上有5个碳原子的同分异构体为(CH3)3CCH2CH2CH3、
(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3CH2)2C(CH3)2、(CH3CH2)3CH，共5种。
13．(2019·重庆高一联考)下列说法正确的是( )
A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
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
解析：选D。随着碳原子数的增多，烷烃的含碳量逐渐增大，A项错误；的分子式和结构都相同，属于同一种物质，B项错误；丙烷的球棍模型为，C项错误；CH3CH3的一氯代物只有1种，C5H12有3种同分异构体，其中的一氯代物只有1种，D项正确。
14．如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母，下同)。
(2)图中的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。
(3)图中互为同分异构体的是A与________；B与________；D与________。
(4)1 L A的同系物的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下4 L的水蒸气，该烷烃的分子式是________。
解析：根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知
A为CH3CH2CH2CH3，B为 CH3—CH===CH—CH3，
C为，D为CH3—C≡C—CH3，
E为CH3—CH2—CH===CH2，F为，
G为CH3—CH2—C≡CH，H为。
(1)A、C属于烷烃。(2)这些分子中，碳原子之间不仅可以形成碳碳单键，还可形成碳碳双键、碳碳三键，不仅可以形成碳链，还可形成碳环。(3)根据同分异构体概念可判断出A与C，B与E、F、H，D与G分别互为同分异构体。(4)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的4 L水蒸气可知，1 mol该烷烃分子中应含有8 mol氢原子，该烷烃分子式为C3H8。
答案：(1)A、C (2)碳碳双键 碳碳三键 碳链
(3)C E、F、H G (4)C3H8
15．写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。
(2)烷烃B的碳原子数是5: ________。
(3)分子中含有26个电子的烷烃D: ________。
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F: ________。
解析：(1)M＝2 g·mol－1×43＝86 g·mol－1，所以14n＋2＝86，n＝6，可知即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n＋2，n＝5，得2n＋2＝12，该烷烃的分子式为C5H12。(3)由CnH2n＋2可知，6n＋2n＋2＝26，n＝3，
该烷烃的分子式为C3H8。(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。
答案：(1)C6H14 (2)C5H12 (3)C3H8 (4)C4H10
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