第十三章第1节甲烷烷烃同步练习

第十三章第一节甲烷烷烃一、选择题(10×5′＝50′)1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体形结构，而不是正方形的平面结构，理由是()A.CH3Cl只有一种空间结构B.CH2Cl2只有一种空间结构C.CHCl3只有一种空间结构D.CCl4是非极性分子解析：根据题意，甲烷分子的结构有如下两种可能：不论是图Ⅰ还是图Ⅱ，其一氯取代物和三氯取代物都只有1种结构；但图Ⅰ的二氯取代物只有1种结构，而图Ⅱ的二氯取代物有2种结构；不论是图Ⅰ还是图Ⅱ，其四氯取代物都是非极性分子.答案：B2.2009年9月28号，中科院院士戴金星又宣布了一个新发现，他认为，多年来被社会流传甚广的“百慕大三角”现象，很有可能是海底储存的大量可燃冰在“捣鬼”.根据所学知识，判断下列推理正确的是()①“可燃冰”又称天然气水合物，遇火即可燃烧②海底储存的大量可燃冰如果在压力减小、温度升高的条件下，就有可能融化成甲烷，甲烷升到海面上，会形成大量的气泡，从而产生“巨浪”.同时，海水的密度也会降低，船只经过自然会下沉③“可燃冰”是一种有待开发的新能源，作为燃料，它不会产生温室气体A.仅有①B.仅有①②C.仅有①③D.全都正确解析：可燃冰是CH4的水合物，燃烷时产生CO2，能造成温室效应.答案：B3.下列说法正确的是()A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D.组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体解析：A项分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3—CH===CH2与.A说法错误；B项若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同.最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能是非同分异构体，如CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2、CH2、===CH2、CH2===CH—CH3.B说法错误；C项相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物里的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体.C说法错误；D项当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体.答案：D4.仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位烃的分子式是()123456789……C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4H6C4H8C4H10A.C6H12B.C6H14C.C7H12D.C7H14解析：题给烃的排列规律：①碳原子数逐渐增多；②炔烃、烯烃、烷烃逐渐循环；由此规律判断在第15位的烃是烷烃，碳原子数为6，即分子式为C6H14.答案：B5.1mol甲烷和Cl2发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为()A.0.5molB.2molC.2.5molD.4mol解析：甲烷和Cl2发生取代反应生成的四种取代物的碳原子均来自CH4，由题意知每一种取代物的物质的量均为0.25mol.由于四种取代物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均来自Cl2，故共消耗Cl2的物质的量为0.25mol×1＋0.25mol×2＋0.25mol×3＋0.25mol×4＝2.5mol.答案：C6.(2010·郑州质量检测)某有机物的结构简式为：.下列说法不．正确的是()A.该有机物属于饱和烷烃B.该烃的名称是3­甲基­5­乙基庚烷C.该烃与2,5­二甲基­3­乙基己烷互为同系物D.该烃的一氯取代产物共有8种解析：A项，该烃的分子结构符合烷烃的结构特点；B项，符合烷烃的系统命名法；C项，二者分子式相同，但结构不同，互为同分异构体；D项，该烷烃分子中有8种等效氢原子，因此其一氯代物共有8种.答案：C7.下列各组有机物中，既不．互为同系物，又不．互为同分异构体的是()A.CH3CH2CH2SCH2CH3与CH3CH2CH2CH2CH2SHB.CH3CH2CHCH2CH2COOH与CH3CH2CHCH2CH2PH2C.D.解析：A、B中两物质互称为同分异构体；C中两物质互为同系物；D中两种物质既不互称同系物，也不能互称为同分异构体.答案：D8.(2009·重庆高考)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是()A.一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应B.苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚，则碳酸的酸性比苯酚弱C.乙烷和丙烯的物质的量共1mol，完全燃烧生成3molH2OD.光照下2,2­二甲基丙烷与Br2反应，其一溴取代物只有一种解析：A项，光照下，Cl原子取代甲苯侧链上的氢原子，有催化剂时，Cl原子取代甲苯苯环上的氢原子；B项，碳酸的酸性比苯酚强；C项，1mol乙烷和1mol丙烯各含有6molH，则1mol乙烷和丙烯的混合物中含6molH，其完全燃烧生成3molH2O；D项，只有一种氢原子，其一溴代物只有一种.答案：B9.下列各组物质不．属于同分异构体的是()A.2,2­二甲基丙醇和2­甲基丁醇B.邻氯甲苯和对氯甲苯C.2­甲基丁烷和戊烷D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯解析：A、B、C选项中两种物质的分子式均相同，互为同分异构体.D项中与CHOCH2CH2CH3(C4H8O2)O分子式不同，两者不属于同分异构体.答案：D10.(2009·海淀一摸)2008年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”(TheBirdNest).有一类硼烷也好似鸟巢，故称为巢式硼烷.巢式硼烷除B10H14不与水反应外，其余均易与水反应生成氢气和硼酸，硼烷易被氧化.下列是三种巢式硼烷，有关说法正确的是()A.这类巢式硼烷的通式是BnHn＋4B.2B5H9＋12O2=====点燃5B2O3＋9H2O,1molB5H9完全燃烧转移25mol电子C.8个硼原子的巢式硼烷化学式应为B8H10D.硼烷与水反应是非氧化还原反应解析：B项，1molB5H9完全燃烧需O26mol，转移电子数为6×4mol.C项应为B8H12.D项，硼烷与水反应生成H2，为氧化还原反应.答案：A二、非选择题(共50分)11.(12分)如图所示某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体点燃，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶.试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是.(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是.(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是.解析：A瓶质量增加证明有水生成，B瓶质量增加证明有CO2生成.答案：(1)H2(2)CO(3)CH4或CH4、H2或CH4、CO或CH4、H2、CO或CO、H212.(13分)(2010·黄冈月考)某烃A的相对分子质量为156.在CCl4溶液中A跟Br2不起反应，但是在光照下，Br2可以跟A发生取代反应，取代产物的相对分子质量是235的只有两种：产量较多的一种是B，产量较少的一种是C.另外，还可得到相对分子质量是314的产物多种.(1)写出结构简式：A，B，C.(2)相对分子质量为314的产物有种.解析：(1)烃A不能与Br2的CCl4溶液发生反应，说明它不含C===C键和C≡C键.根据它的相对分子质量为156，可以求出其分子式为C11H24，属于烷烃.它与Br2发生取代反应后，取代产物的相对分子质量为235，因为235－156＝79，由此可以说明它是一溴代物(用一个溴原子取代一个氢原子后，其相对分子质量会增加79).满足分子式为C11H24且其一溴代物只有2种的烃A的结构简式为(CH3)3C—C(CH3)2—C(CH3)3，在两种一溴代物中，产量较多的B为(CH3)3C—C—(CH3)2—C(CH3)2—CH2Br，产量较少的C为(CH3)3C—C(CH3)(CH2Br)—C(CH3)3.(2)314－156＝158＝2×79，由此得出相对分子质量为314的产物是二溴代物.烃A的二溴代物共有6种.答案：(1)(CH3)3C—C(CH3)2—C(CH3)3(CH3)3C—C(CH3)2—C(CH3)2—CH2Br(CH3)3C—C(CH3)(CH2Br)—C(CH3)3(2)613.(12分)在烷烃分子的基团：—CH3、—CH2—、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子；数目分别用n1、n2、n3、n4表示.如分子中n1＝4、n2＝1、n3＝2、n4＝0.试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系.(1)若烷烃分子中氢原子数为A，A与n1、n2、n3、n4的关系是：A＝，或A＝.(2)若分子中n2＝n3＝n4＝1，则该分子的结构简式可能是.(3)四种碳原子数之间的关系是：n1＝.解析：(1)—CH3含有3个氢原子，—CH2—含2个氢原子，含1个氢原子，而不含氢原子，所以A＝3n1＋2n2＋n3.可根据烷烃的通式为CnH2n＋2来分析：碳原子总数为(n1＋n2＋n3＋n4)，故氢原子数为2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2.(2)分子中各含1个—CH2—、、，端基不足的价键由—CH3补足即可，有三种可能的结构.(3)—CH2—可插入碳链中间，可多可少；需用一个—CH3封闭一端也可插入碳链中间，故每有一个就有一个—CH3；同理每有一个就有两个—CH3；再加入链烃两端的2个—CH3，共有(n3＋2n4＋2).答案：(1)3n1＋2n2＋n32(n1＋n2＋n3＋n4)＋2(2)(3)n3＋2n4＋214.(13分)(2010·荆州质检)高等化学课本上把下列两组系列也称为同系物(或同系列)，按要求回答下列问题：(1)全氟烷烃同系物：CF4、CF3—CF3、CF3—CF2—CF3、……，系差为.(2)线型稠苯同系物：……，系差为.(3)通过以上两组同系物中的共性，请你给一个更为全面的定义.如果用W表系差，系差数用n(其中为n＝0,1,2,3，…)表示，其他原子或原子团用A、B表示，试写出新定义下同系物的通式.(4)按新定义同系物概念的要求，下列四组化合物中，不．可称为同系物的是.A.CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3B.CH3CHCHCHOCH3CH===CHCH===CHCHOCH3CH===CHCH===CHCH===CHCHOC.CH3CH2CH3CH3CHClCH2CH3CH3CHClCH2CHClCH3D.ClCH2CHClCCl3ClCH2CHClCH2CHClCCl3ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3解析：(1)先写出一些分子式，从中发现，相邻分子之差为CF2，即系差为CF2；(2)中的系差为C4H2；(3)由上两小题不难推出，新定义下同系物的定义为：结构相似，组成上仅仅相差一个或若干个系列差的化合物通式为A—[W]n—B(其中n＝0,1,2,3……)，式中A、B是任意一种基团(或氢原子)，W为2价的有机基团，又称为该同系列的系差；(4)通过观察，再利用新定义下同系物的通式，发现唯有C不能改造成符合通式为A—[W]n—B，故应选C.答案：(1)CF2(2)C4H2(3)结构相似，组成上仅仅相差一个或若干个系列差的化合物A—[W]n—B(其中n＝0,1,2,3……)，式中A、B是任意一种基团(或氢原子)，W为2价的有机基团(4)C