2019版高中化学 第三章 第1节 最简单的有机化合物——甲烷 第2课时学案 新人教版必修2.doc

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1、1第第 2 2 课时课时 烷烃烷烃 课后篇巩固提升巩固提升 基础巩固 1 1.关于烷烃的叙述不正确的是( ) A.分子式符合 CnH2n+2的烃一定是烷烃 B.烷烃均能与氯水发生取代反应 C.正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高 D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化 解析对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解,分子式符合 CnH2n+2的烃中碳原子均已饱 和,则 A 正确;烷烃的化学性质与甲烷相似,取代反应必须与纯卤素单质反应,则 D 正确,B 错误;结合 烷烃的物理性质的递变规律,可知 C 正确。 答案 B 2 2.下列烷烃的沸点按由高到低的顺序排列正确的是( ) CH4 C2H6

2、C5H12 C18H38 C22H46 A.B. C.D. 解析烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增多而升高。 答案 B 3 3.下列物质之间的相互关系错误的是( )A.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同分异构体 B.干冰和冰为同一种物质 C.CH3CH3和 CH3CH2CH3互为同系物 D.12C 和14C 互为同位素解析干冰是二氧化碳晶体,冰是固态的水。 答案 B 4 4.下列叙述正确的是( ) A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B.通式相同的不同物质一定属于同系物 C.分子式相同的不同物质一定互为同分异构体 D.相对分子质量相同的不同物质一定互为同分异构体 解析分子

3、式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同 系物,也可能是同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如 NO 和 C2H6,因此 不一定是同分异构体。 答案 C 5 5.下列结构简式代表了几种不同的烷烃( )A.2 种B.3 种C.4 种D.5 种 解析结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、 CH3CH2CH2CH2CH3、2CH3CH2CH2CH2CH3、,故有 3 种不同的烷烃。 答案 B 6 6.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下,其密度为 1.16 gL-1,则关于

4、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.可能是甲烷和己烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物 解析标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为 22.4Lmol-11.16gL-1=26gmol-1,在烷烃中,只 有甲烷的摩尔质量小于 26gmol-1,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。 答案 A 7 7.有 A、B 两种烃,含碳的质量分数相同,关于 A、B 的下列说法正确的是( ) A.A 和 B 一定是同分异构体 B.A 和 B 不可能是同系物 C.A 和 B 的实验式一定相同 D.各取 1 mol A 和 B 完全燃烧生成 CO2的质量一定相同 解析因 A

5、、B 为两种烃,含碳的质量分数相同,则氢元素的质量分数也相同,因此 A、B 的实验式一定相同,C 项正确;实验式相同,不一定是同分异构体,A 项错误;若实验式为 CH2,则与互为同系物,B 项错误;若取等质量的 A 和 B 完全燃烧生成 CO2的质量一定相同,但若等 物质的量则完全燃烧后生成 CO2的质量不一定相同。 答案 C 8 8.下列关于丁烷的叙述不正确的是( ) A.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一氯代物解析因为丁烷有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,二者

6、均有两种一氯代物,所以丁烷进 行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物,D 错误。 答案 D 9 9.(1)乙烷的电子式为 ,分子式为 CmH20的烷烃中m为 ,分子式为 C8Hn的烷烃中n为 ,与 CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为 ,若上述四种 烃的物质的量均为 1 mol,在足量 O2中燃烧,消耗 O2最多的是 。 (2)若 CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃的质量均为 1 g,在足量 O2中燃烧,消耗 O2最多的是 。 解析(1)根据烷烃通式为 CnH2n+2可求出m为 9,n为 18,密度与 CO2相同的烷烃的相对分子质量为 44,由 14n+2=44 可求出n为

7、3,即分子式为 C3H8。若同为 1mol 烃,消耗 O2的多少取决于 CxHy中“x+ ” 4的大小,“x+ ”的值越大,消耗 O2越多,此题中消耗 O2最多的是 C9H20。 4(2)若同为 1g 烃,消耗 O2的多少取决于 CxHy中“ ”的大小,“ ”的值越大,消耗 O2越多,此题 中消耗 O2最多的是 CH4。答案(1)H 9 18 C3H8 C9H20 3(2)CH4 1010.“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 1 mol 该烷烃

8、的所有氢原子全部被氯原子取代,需要 mol 氯气。 解析(1)1 个立方烷分子中有 8 个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成 4 个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成 3 个 CC 键,故只能与 1 个氢原子结合。 (2)由于是正方体,8 个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两 顶点的相对位置只有 3 种情况,所以二氯代物应有 3 种。 (3)根据取代反应的特点,完全取代 8molH 原子,需 8molCl 原子,同时又生成 8mol 氯化氢。 答案(1)C8H8 (2)1 3 (3)8 能力提升 1 1.若 1 mol 某烷烃燃烧

9、后,测得产物中含有mmol CO2和nmol CO,则该烷烃分子中氢原子的个数为( ) A.m+nB.2(m+n) C.m-n+2D.2(n+m+1) 解析由题意可知,该烷烃分子中含有(m+n)个碳原子,根据烷烃的通式可得该烷烃分子中含有 2(m+n+1)个氢原子。 答案 D 2 2.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 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

10、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。 答案 B 3 3.分子中含有 25 个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表:烷烃名称乙烷 丙烷 丁烷 戊烷沸点/- 88.6- 42.1-0.5 36.0燃烧热 /(kJmol- 1)1 560. 72 219. 22 877. 63 535. 6燃烧热:1 mol 物质完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。 根据表中数据,下列判断错误的是( ) A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体 B.随分子中碳原子数增加,烷烃的燃烧热逐渐增大 C.随分子中

11、碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高 D.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加 解析由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷,所以正庚烷在常温、常压下不是气体;随分子中碳原子 数增加,烷烃沸点和燃烧热都增加,但是并不是成比例增加。 答案 D 4 4.燃烧 0.1 mol 两种气态烃的混合物,生成 3.58 L CO2(标准状况)和 3.6 g H2O,则混合气体中( ) A.一定有甲烷B.一定有乙烷4C.一定无甲烷D.一定有丙烷解析生成n(CO2)=0.16mol,生成n(H2O)=0.2mol,因此两种气态烃的3.5822.4- 13.618- 1平均分子组成为 C1.6H4,根据混合物的平

12、均分子组成可知,分子中碳原子数小于 1.6 的烃只有甲烷, 而另一种烃是分子中氢原子数必为 4,碳原子数大于或等于 2 的气态烃。 答案 A 5 5.在常温、常压下,取下列四种气态烃各 1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是( ) A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C2H6解析设此气态烃的分子式为 CxHy,其完全燃烧的化学方程式为 CxHy+(x+ )O2xCO2+ H2O,则 1mol 4 2该烃完全燃烧时耗氧量为(x+ )mol,上述选项分别代入(x+ )mol,比较可知 C4H10耗氧量最多。 4 4 答案 C 6 6.导学号 66474076 分子式为 C5H11

13、Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异构)( ) A.6 种B.7 种C.8 种D.9 种 解析戊烷 C5H12有 3 种同分异构体,分别是正戊烷(省略 H 原子):CCCCC,有 3 种不同的 H 原子,故Cl 取代H,有 3 种可能;异戊烷:,有 4 种不同的 H 原子,故Cl 取代H,有 4种可能;新戊烷:,有 1 种 H 原子,故Cl 取代H,有 1 种可能。则 C5H11Cl 的同分异构体 有: CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、,共 8 种。 答案 C 7 7.写出相应烷烃的分子式: (1)同温同压下蒸气的密度是

14、H2密度的 36 倍的烷烃 。 (2)分子中含有 200 个氢原子的烷烃 。 (3)1 L 烷烃的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下的水蒸气 15 L 。 (4)分子中含有 22 个共价键的烷烃 。 解析(1)同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,则该烃是相对分子质量为 72 的烷烃,即为 C5H12。(2)CnH2n+2中 2n+2=200,n=99。(3)1 个该烷烃分子中含 30 个 H,即 C14H30。(4)烷烃分子中含 有共价键数为:(碳原子数-1)+氢原子数,所以含有 22 个共价键的烷烃的分子式为 C7H16。 答案(1)C5H12 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C

15、7H16 8 8.下图是异辛烷的球棍模型:5(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式: ; 异辛烷与乙烷的关系是 。 (2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式: (异辛烷用分子式表示)。1 mol 异辛烷和 1 mol 正庚烷分 别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是 mol。 (3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体 X 的分子结构中含有 6 个甲基,则 X 的结构简 式为 。 解析(1)结构相似,在分子组成上相差一个或多个 CH2原子团的物质互为同系物。(2)1mol 异辛烷和 1mol 正庚烷相差 1mol“CH2”,1mol“CH2”完全燃烧需要 1.5mol 氧气

16、,所以二者完全燃烧时的耗氧 量相差 1.5mol。答案(1) 互为同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O 1.5(3) 9 9.导学号 66474077 燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。现完全燃烧 0.1 mol 某烃,燃烧产物依次通过如图所示的装置,实验结束后,称得乙装置质量增加 8.8 g,甲装置 质量增加 5.4 g。回答下列问题: (1)该烃的分子式是 ,请写出计算过程。 (2)该烃是否为烷烃 (填“是”或“否”),理由是 。 答案(1)C2H6 设该烃的分子式为 CnHm,图中甲装置是利用浓硫酸的吸水性吸收该烃燃烧所产生的水,乙装置是 用浓碱液吸收二氧化碳,所以甲、乙装置增加的质量分别为该烃燃烧所产生的水和二氧化碳的质量。CnHm+(n+)O2nCO2 + H2O 4 21n 20.1 mol8.844- 15.418- 1解得:n=2,m=6 所以该烃的分子式是 C2H6。 (2)是 其分子式符合烷烃的通式 CnH2n+2