第2課時有機化合物的結構特點課后篇鞏固提升A組1.下列有機物不屬于烴類的是()A.CH4B.C2H4C.C6H6D.C2H6O解析烴是只含有碳氫兩種元素的有機物,D中含有O元素,所以不屬于烴類。答案D2.下列有關烷烴的敘述中,不正確的是()A.在烷烴分子中,所有的化學鍵都為單鍵B.所有的烷烴在光照條件下都能與Cl2發生取代反應C.烷烴的分子通式為CnH2n+2,符合該通式的烴不一定是烷烴D.隨著碳原子數的增加,烷烴的熔、沸點逐漸升高解析烷烴中的碳碳鍵、碳氫鍵均為單鍵,且烷烴在光照條件下都能與Cl2發生取代反應,這是烷烴的結構特征和反應特征,故A、B項均正確;由于烷烴分子的通式CnH2n+2中的C原子已達飽和,所以符合CnH2n+2的有機物只可能為烷烴,故C項錯誤;由于隨著C原子數的增加,烷烴的相對分子質量增大,其熔、沸點升高,故D項正確。答案C3.根據下表中烴的分子式排列規律,判斷空格中烴的同分異構體數目是()12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3B.4C.5D.6解析根據表中烴的分子式排列,可知烴中碳原子數依次遞增,處于奇數格內的烴符合通式CnH2n+2,處于偶數格內的則符合通式CnH2n,故第5空格內烴的分子式為C5H12,為戊烷,有CH3CH2CH2CH2CH3(正戊烷)、(異戊烷)和(新戊烷)三種同分異構體。答案A4.下列說法不正確的是()A.烷烴中每個碳原子都形成四個共價單鍵B.正丁烷的四個碳原子可以在同一條直線上C.甲烷、乙烷、丙烷的結構都只有一種D.任何烷烴分子不可能為平面結構解析C原子的最外層有四個電子,故能與其他原子形成四個共價鍵,在烷烴中原子之間都是單鍵,A項正確;由碳原子的四個共價鍵在空間排列成四面體結構推知,丁烷的四個碳原子一定不在同一條直線上,B項錯;烷烴從丁烷開始才有同分異構體,C項正確;烷烴中C原子形成四個共價鍵,這四個鍵在空間排列成四面體形,故不可能為平面結構,D項正確。答案B5.下列化學式只表示一種純凈物的是()A.C2H6B.C4H10C.C2H4Cl2D.C解析A是CH3CH3,無同分異構體;B有CH3CH2CH2CH3和兩種同分異構體;C有CH2ClCH2Cl和CHCl2CH3兩種同分異構體;D中碳有多種不同單質,如金剛石、石墨等。答案A6.運動會火炬一般使用丙烷作燃料。下列關于丙烷的說法中正確的是()A.常溫常壓下是液體B.分子中所有原子在同一直線上C.丙烷充分燃燒不會產生污染,是一種清潔能源D.一氯取代產物有3種同分異構體解析常溫常壓下丙烷是氣體;丙烷是立體結構,所有原子不在同一直線上;丙烷充分燃燒產生水和二氧化碳,不會產生污染;丙烷的一氯取代產物有2種同分異構體。答案C7.為驗證烷烴分子中含有碳、氫兩種元素,可將其燃燒產物通過a.濃硫酸b.澄清石灰水c.無水硫酸銅,正確的通過順序是()A.abcB.bcC.bcaD.cb解析驗證烷烴中的氫元素需用無水CuSO4檢驗燃燒產物中的H2O,驗證碳元素需用Ca(OH)2檢驗燃燒產物中的CO2。答案D8.某烴具有同分異構體,且各同分異構體的一氯代物的種數相同,該烴的分子式是()A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C5H12解析A、B項的物質沒有同分異構體,C項C4H10有CH3CH2CH2CH3和兩種結構,其分子中均有2種等效氫原子,即一氯代物都有2種;D項,C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、和C(CH3)43種結構,其分子中分別有3種、4種和1種等效氫原子,即一氯代物分別有3種、4種、1種。答案C9.1 mol某烷烴在氧氣中完全燃燒,需要消耗氧氣246.4 L(標準狀況下)。它在光照條件下與氯氣反應能生成4種不同的一氯取代物。該烴的結構簡式是()A.B.CH3CH2CH2CH2CH3C.D.解析題目提示的信息是“某烷烴在氧氣中完全燃燒”,所以產物是二氧化碳和水。設該烷烴的分子式為CnH2n+2,根據碳原子、氫原子結合氧的多少,得1 mol該烴完全燃燒的耗氧量為(n+) mol。所以(n+) mol=,得n=7,故排除B、C兩項。A項中,的一氯取代物有4種,而D項中的一氯取代物只有3種,故答案為A。答案A10.按要求填寫下列空白:(1)乙烷的結構式:。(2)丙烷的結構簡式:。(3)分子中含30個氫原子的烷烴的分子式:。(4)相對分子質量為58的烷烴的結構有種;試分別寫出它們的結構簡式:。(5)分子式為C5H12的直鏈烷烴的習慣命名為,其一氯代物只有一種的結構簡式為。解析(1)乙烷的分子式為C2H6,結構式為。(2)丙烷的分子式為C3H8,其結構簡式為CH3CH2CH3。(3)由烷烴的分子通式可知:2n+2=30,n=14,分子式為C14H30。(4)由烷烴的分子通式可知14n+2=58,n=4,C4H10的結構有2種,分別為CH3CH2CH2CH3、。(5)C5H12的直鏈烷烴為正戊烷,其一氯代物只有一種的是。答案(1)(2)CH3CH2CH3(3)C14H30(4)2CH3CH2CH2CH3、(5)正戊烷11.某氣態烴在標準狀況下密度為2.59 gL-1。(1)其摩爾質量為。(2)該烴的含碳量為82.8%,則分子中碳、氫原子的個數比是,分子式是。(3)可能的結構簡式:。解析(1)M=2.59 gL-122.4 Lmol-158 gmol-1。(2)N(C)N(H)=25,則烴的最簡式為C2H5。設其分子式為(C2H5)x,則有(122+5)x=58,x=2,所以烴的分子式為C4H10。(3)可能的結構簡式為CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、。答案(1)58 gmol-1(2)25C4H10(3)CH3CH2CH2CH3、12.已知某種氣態化石燃料含有碳和氫兩種元素。為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質量分數,可將氣態燃料放入足量的氧氣中燃燒,并使產生的氣體全部通入如圖所示的裝置,得到如表所列的實驗數據(U形管中干燥劑只吸收水蒸氣且假設產生的氣體完全被吸收)。實驗前實驗后(干燥劑+U形管)的質量101.1 g102.9 g(石灰水+廣口瓶)的質量312.0 g314.2 g根據實驗數據求:(1)實驗完畢后,生成物中水的質量為 g。假設廣口瓶里生成一種正鹽,其質量為 g。(2)生成的水中氫元素的質量為 g。(3)生成的CO2中碳元素的質量為 g。(4)該氣態化石燃料中碳元素與氫元素的質量比為。解析(1)生成水的質量為102.9 g-101.1 g=1.8 g,生成正鹽即CaCO3的質量為:100 gmol-1=5 g。(2)生成的水中氫元素的質量為:2 gmol-1=0.2 g。(3)生成的CO2中碳元素的質量為:12 gmol-1=0.6 g。(4)碳元素與氫元素的質量比為0.60.2=31。答案(1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)31B組1.下列說法正確的是()A.碳碳間以單鍵結合,碳原子剩余價鍵全部與氫原子結合的烴一定是飽和鏈烴B.分子組成符合CnH2n+2的烴一定是烷烴C.正戊烷分子中所有碳原子均在一條直線上D.新戊烷的一氯取代物有2種解析A項符合條件的烴為飽和烴,可為烷烴,也可為環烷烴,但分子組成符合CnH2n+2的烴一定為烷烴,故A錯誤,B正確;在烷烴分子中與碳原子緊鄰的四個原子構成四面體形,所以正戊烷分子中所有碳原子呈鋸齒形,而非直線形,故C錯誤;新戊烷分子完全對稱,分子中只有一種氫原子,故一氯取代物只有一種,故D錯誤。答案B2.導學號15184058分子式為C4H8Cl2的有機物共有(不含立體異構)()A.7種B.8種C.9種D.10種解析C4H8Cl2對應的烷烴為C4H10,C4H10有兩種同分異構體:CH3CH2CH2CH3和。CH3CH2CH2CH3對應的二氯代物有6種:CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCHClCH3、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl。對應的二氯代物有3種:、。故C4H8Cl2共有9種同分異構體。答案C3.導學號1518405925 和101 kPa時,乙烷、乙炔(C2H2)和丙烯(C3H6)組成的混合烴32 mL與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復到原來的溫度和壓強,氣體總體積縮小了72 mL,原混合烴中乙炔的體積分數為()A.12.5%B.25%C.50%D.75%解析根據反應方程式:C2H6+O22CO2+3H2O、C2H2+O22CO2+H2O、C3H6+O23CO2+3H2O,結合差量法可知,1體積的C2H6和C3H6完全燃燒,混合氣體體積都減小2.5體積,設C2H6和C3H6混合氣體的體積為x,C2H2的體積為y,則有x+y=32 mL,2.5x+1.5y=72 mL,解之得:x=24 mL,y=8 mL,故原混合烴中C2H2的體積分數為100%=25%。答案B4.下列烷烴在光照下與氯氣反應,只生成一種一氯代烴的是()A.CH3CH2CH2CH3B.C.D.解析本題主要考查烷烴的取代反應和同分異構體的有關知識,由題意分析,若只產生一種一氯代烴,則該烴中只有一類氫原子。A、B項中有兩類氫原子,故有兩種一氯代烴,C項中四個CH3對稱,12個氫原子的位置完全相同,故只生成一種一氯代烴,而D項中有四類氫原子,可生成四種一氯代烴。答案C5.關于CH4和的敘述正確的是()A.均能用組成通式CnH2n+2來表示B.與所有烷烴互為同位素C.因為它們結構相似,所以它們的化學性質相似,物理性質相同D.通常情況下它們都是氣態烷烴解析A項,因二者均為烷烴,都符合通式CnH2n+2;B項,它們與其他烷烴互為同系物;C項,化學性質相似,但物理性質不同;D項,碳原子數小于或等于4的烷烴在常溫下都是氣體。答案A6.寫出下列各烷烴的分子式。(1)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍,。(2)烷烴B的碳原子數是5,。(3)分子中含有26個電子的烷烴D,。(4)室溫下相對分子質量最大的氣態直鏈烷烴F,。解析(1)M=2 gmol-143=86 gmol-1,所以14n+2=86,n=6,即該烷烴的分子式為C6H14。(2)根據烷烴的通式CnH2n+2,n=5時,得2n+2=12,該烷烴的分子式為C5H12。(3)由CnH2n+2可知:6n+2n+2=26,n=3。該烷烴的分子式為C3H8。(4)室溫下相對分子質量最大的氣態直鏈烷烴應為CH3CH2CH2CH3,分子式為C4H10。答案(1)C6H14(2)C5H12(3)C3H8(4)C4H107.烴是一類重要的有機物。(1)驗證某有機物屬于烴,應完成的實驗內容是。A.只測定它的C、H比B.只要證明它完全燃燒后產物只有H2O和CO2C.只測定其燃燒產物H2O和CO2的物質的量之比D.測定該試樣的質量及完全燃燒后生成H2O和CO2的質量(2)現有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五種烴。等質量的以上物質完全燃燒時消耗O2的量最多的是;等物質的量的以上五種物質完全燃燒時消耗O2的量最多的是。(3)某烴的一種同分異構體只能生成1種一氯代物,該烴的分子式可以是。A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14解析(1)A、B、C選項均無法判斷該有機物中是否含氧,故不能達到目的;而D選項中,通過生成物CO2和H2O的質量,可計算出碳和氫的質量,若兩者的質量和等于該試樣的質量,則證明只含碳、氫兩元素,即該有機物是烴。(2)相同質量的烴(CxHy)完全燃燒時的耗氧量相對大小由決定,越大,耗氧量越大;相同物質的量的烴完全燃燒時的耗氧量由(x+)決定。(3)分析C3H8、C4H10、C6H14各種結構,生成的一氯代物不止1種,從CH4、C2H6的一氯代物只有1種,衍生分析下去,C(CH3)4,(CH3)3CC(CH3)3,的一氯代物只有1種,此題是一種典型的逆向思維方式,關鍵是不重復、不遺漏,要巧抓“對稱性”。答案(1)D(2)CH4C3H6(3)C8.導學號15184060為了測定一種氣態烴A的分子式,取一定量的A置于一密閉容器中燃燒,定性實驗表明產物是CO、CO2和水蒸氣。學生甲、乙設計了兩種方案,均認為根據自己的方案能求出A的最簡式。他們測得的有關數據如下(箭頭表示氣流的方向,實驗前系統內的空氣已排盡):甲:燃燒產物質量增加2.52 g質量增加1.30 g生成CO2 1.78 g乙:燃燒產物質量增加5.60 g減輕0.64 g質量增加4 g試回答:(1)根據甲、乙兩方案,你認為哪種方案能求出A的最簡式?(2)請根據你選擇的方案,通過計算求出A的最簡式。(3)若要確定A的分子式,是否還需要測定其他數據?并說明原因。解析要確定烴的最簡式,只需要計算n(C)n(H)即可,即只要計算。甲