课时作业三 烷烃及其性质（含解析） 高中化学鲁科版（2019）选择性必修3.docx
三烷烃及其性质【A组】一、选择题(本题包括5小题)1.下列说法正确的是()A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上D.碳、氢原子个数比为13的烷烃有两种2.下列烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的有()A.2-甲基丙烷B.环戊烷C.2,2-二甲基丁烷D.3-甲基戊烷3.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可生成的氯代物种数最多为()A.6种B.7种C.8种D.9种4.(2021·深圳高二检测)下列各组有机化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是()A.CH4O,C3H4O5B.C3H6,C3H8OC.C3H8,C4H6D.C2H6,C4H6O5.常温下,1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 mol Cl2,则下列判断正确的是()A.该烷烃的分子式为C5H12B.可以用AgNO3溶液检验反应生成的无机产物C.该烷烃的四氯代物有1种D.反应容器中,一氯代物所占的物质的量分数最大二、非选择题(本题包括1小题)6.如图所示表示页岩气中某些烃分子的结构模型:(1)有机化合物乙的名称为,有机化合物甲与有机化合物乙互为。 (2)有机化合物甲的二氯取代物有种;写出甲与氯气反应生成任意一种一氯代物的反应方程式:_。 (3)请你根据甲烷分子的空间结构推测,有机化合物乙中最多有个C原子在同一平面内。 (4)有机化合物甲和乙的沸点:甲(填“>”“=”或“<”)乙,1 mol甲和乙的混合气体完全燃烧消耗O2的物质的量为mol,写出甲燃烧的方程式:。 【B组】一、选择题(本题包括2小题)7.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子。下列有关说法中正确的是()A.X分子中可能含有三个甲基B.X的一氯代物一定有三种C.X的沸点比正己烷低D.标准状况下,11.2 L X含2.5NA个CC键8.0.2 mol某有机化合物和0.5 mol氧气在一密闭容器中燃烧得到的产物为CO2、CO、H2O(气)。产物通过浓硫酸时,浓硫酸的质量增加了10.8 g;再通过灼热的氧化铜时,氧化铜的质量减少了3.2 g;又通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6 g。该有机化合物的化学式是()A.C2H4B.C2H6O2C.C2H6OD.C3H6O3二、非选择题(本题包括1小题)9.环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂):结构简式BrCH2CH2CH(CH3)CH2Br键线式+H2回答下列问题:(1)环烷烃与是同分异构体。 (2)从反应可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是(填名称),判断依据为 。 (3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为_(不需注明反应条件)。 (4)写出鉴别环丙烷与丙烯的一种方法,试剂_; 现象与结论_。 答案解析【A组】一、选择题(本题包括5小题)1.下列说法正确的是()A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上D.碳、氢原子个数比为13的烷烃有两种【解析】选B。A项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上;D项中n(C)n(H)=13时必为C2H6,一定是乙烷。2.下列烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的有()A.2-甲基丙烷B.环戊烷C.2,2-二甲基丁烷D.3-甲基戊烷【解析】选B。A项,中含有2种类型的氢原子,其一氯代物有2种;B项,中只有1种类型的氢原子,其一氯代物只有1种;C项,中含有3种类型的氢原子,其一氯代物有3种;D项,中含有4种类型的氢原子,其一氯代物有4种。3.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可生成的氯代物种数最多为()A.6种B.7种C.8种D.9种【解析】选D。乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,其中一氯乙烷、五氯乙烷和六氯乙烷各一种;二氯乙烷和四氯乙烷中,两个氯原子(氢原子)在同一碳原子或不同碳原子上,各两种;三氯乙烷有三个氯原子在同一碳原子上一种,两个氯原子在同一碳原子上,另一氯原子在另一碳原子上2种,合计9种,故选D。4.(2021·深圳高二检测)下列各组有机化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是()A.CH4O,C3H4O5B.C3H6,C3H8OC.C3H8,C4H6D.C2H6,C4H6O【解析】选A。根据题意可设有机物的分子式为CxHyOz,当总物质的量一定,有机物完全燃烧时,生成水的质量和消耗O2的质量不变,所以混合物中两种有机物的分子中y相同,x+y4-z2相同。A项,CH4O、C3H4O5中氢原子个数相同,CH4O的x+y4-z2=1+1-0.5=1.5,C3H4O5的x+y4-z2=3+1-2.5=1.5,符合题意;B项,C3H6和C3H8O中H原子个数不相同,不符合题意;C项,C3H8和C4H6中H原子个数不相同,不符合题意;D项,C2H6和C4H6O中氢原子个数相同,C2H6的x+y4-z2=2+1.5=3.5,C4H6O的x+y4-z2=4+1.5-0.5=5,不符合题意;故选A。5.常温下,1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 mol Cl2,则下列判断正确的是()A.该烷烃的分子式为C5H12B.可以用AgNO3溶液检验反应生成的无机产物C.该烷烃的四氯代物有1种D.反应容器中,一氯代物所占的物质的量分数最大【解析】选B。1 mol某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 mol Cl2,说明分子中含有6个H原子,该烷烃的分子式为C2H6,故A错误;氯化氢能使AgNO3溶液产生白色沉淀,故B正确;该烷烃的四氯代物有1,1,1,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷,共2种,故C错误;反应容器中,氯化氢所占的物质的量分数最大,故D错误。二、非选择题(本题包括1小题)6.如图所示表示页岩气中某些烃分子的结构模型:(1)有机化合物乙的名称为,有机化合物甲与有机化合物乙互为。 (2)有机化合物甲的二氯取代物有种;写出甲与氯气反应生成任意一种一氯代物的反应方程式:_。 (3)请你根据甲烷分子的空间结构推测,有机化合物乙中最多有个C原子在同一平面内。 (4)有机化合物甲和乙的沸点:甲(填“>”“=”或“<”)乙,1 mol甲和乙的混合气体完全燃烧消耗O2的物质的量为mol,写出甲燃烧的方程式:。 【解析】(1)根据有机化合物乙的空间填充模型可知,乙的结构简式为,名称为异丁烷(或2-甲基丙烷);根据有机化合物甲的球棍模型可知,甲的结构简式为CH3CH2CH2CH3,有机化合物甲和乙的分子式相同,均为C4H10,而结构不同,二者互为同分异构体。(2)根据甲的碳骨架结构分析,甲的二氯代物有6种。(3)根据CH4分子的空间结构示意图可知,CH4分子中最多有3个原子在同一平面内,相当于CH4分子中的3个H原子被3个CH3取代,则有机化合物乙分子中最多有3个C原子在同一平面内。(4)甲和乙互为同分异构体,甲没有支链,乙有支链,因此沸点甲>乙。甲和乙的分子式均为C4H10,1 mol C4H10完全燃烧消耗6.5 mol O2。答案:(1)异丁烷(或2-甲基丙烷)同分异构体(2)6CH3CH2CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2CH2Cl+HCl(或CH3CH2CH2CH3+Cl2CH3CH2CHClCH3+HCl)(3)3(4)>6.52C4H10+13O28CO2+10H2O【B组】一、选择题(本题包括2小题)7.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子。下列有关说法中正确的是()A.X分子中可能含有三个甲基B.X的一氯代物一定有三种C.X的沸点比正己烷低D.标准状况下,11.2 L X含2.5NA个CC键【解析】选C。由题意可知X的结构简式可能为或。二者分子中均含4个甲基,A错;后者一氯代物有两种,B错;标准状况下二者均为液态,D错。8.0.2 mol某有机化合物和0.5 mol氧气在一密闭容器中燃烧得到的产物为CO2、CO、H2O(气)。产物通过浓硫酸时,浓硫酸的质量增加了10.8 g;再通过灼热的氧化铜时,氧化铜的质量减少了3.2 g;又通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了17.6 g。该有机化合物的化学式是()A.C2H4B.C2H6O2C.C2H6OD.C3H6O3【解析】选C。浓硫酸质量增加10.8 g,说明反应产物中水的质量为10.8 g,计算得物质的量为0.6 mol。通过灼热的氧化铜,氧化铜的质量减少了3.2 g,CO+CuOCO2+Cum1 mol1 mol16 g0.2mol0.2 mol3.2 g可知与CuO反应的CO的物质的量为0.2 mol。碱石灰吸收的CO2的物质的量为0.4 mol,据碳元素守恒可知,1 mol有机化合物含有碳原子的物质的量为2 mol。根据氢元素守恒可知,1 mol有机化合物含有氢原子的物质的量为6 mol,根据氧元素守恒可知,1 mol有机化合物含有氧原子的物质的量为1 mol,所以有机化合物的分子式为C2H6O。二、非选择题(本题包括1小题)9.环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂):结构简式BrCH2CH2CH(CH3)CH2Br键线式+H2回答下列问题:(1)环烷烃与是同分异构体。 (2)从反应可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是(填名称),判断依据为 。 (3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为_(不需注明反应条件)。 (4)写出鉴别环丙烷与丙烯的一种方法,试剂_; 现象与结论_。 【解析】(1)环烷烃与单烯烃有相同的组成通式CnH2n,故当含碳原子数相同时互为同分异构体。(2)可根据反应条件判断反应的难易。(3)开环后链两端分别连接组成加成试剂的两个原子或基团。(4)由题给信息可知,酸性KMnO4溶液只能氧化烯,而不能氧化环烷烃,故可用酸性KMnO4溶液作试剂鉴别环丙烷和丙烯。答案:(1)含相同碳原子的单烯烃(2)环丙烷在都使用催化剂的条件下,加成反应的温度最低(3)(4)酸性KMnO4溶液紫色褪去的是丙烯,不褪色的是环丙烷(其他合理答案也可)
