化学选择性必修3第3节 烃第1课时免费课后作业题

第1课时　烷烃

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．下列性质中不属于烷烃的性质的是(　　)

A．都溶于水

B．完全燃烧产物只有CO2和H2O

C．与卤素单质发生取代反应

D．通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应

2．验证某有机化合物属于烃，应完成的实验内容是(　　)

A．只测定它的C、H个数比

B．只证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2

C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值

D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量

3．下列烃在紫外线(或强烈日光)照射下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是(　　)

A．2­甲基丙烷　　　　　 B．环戊烷

C．2，2­二甲基丁烷  D．3­甲基戊烷

4．下列反应中，属于取代反应的是(　　)

①CH3CH2CH3＋Br2CH3CH2CH2Br＋HBr

②C4H10＋O24CO2＋5H2O

③CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O

④C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O

A．①②　　　　　　　　 B．①③④

C．②③  D．②④

5．两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是(　　)

①一定有乙烯　②一定有甲烷　③一定有丙烷　④一定无乙烷　⑤可能有乙烷　⑥可能有乙烯

A．②③⑤  B．⑤⑥

C．②④⑥  D．①④

6．下列表格中烷烃的一氯代物只有一种，仔细分析其结构和组成的变化规律，判断第4位烷烃的分子式是(　　)

A.C36H70　　　　　　　 B．C36H72

C．C53H106  D．C53H108

7．将碳原子数不超过4的两种烷烃组成的1 mol混合物充分燃烧，消耗4.25 mol O2，则此混合物可能的组合最多有(　　)

A．3种  B．4种

C．5种  D．6种

二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

8．烃是一类十分重要的有机化合物，下列有关烃及其性质的说法正确的是(　　)

A．脂肪烃的分子中一定不含有苯环，含有苯环的化合物就是芳香烃

B．烃的分子式都可以写成CxHy，它们燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量一定相等

C．分子结构高度对称的烷烃发生卤代反应后只能生成一种卤代产物

D．人们把含有双键或三键等不饱和键的脂肪烃称为不饱和脂肪烃

9．下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是(　　)

A．烷烃随相对分子质量的增大，熔、沸点逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态

B．烷烃的密度随相对分子质量的增大而逐渐减小

C．烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应

D．烷烃能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色

10．仔细观察下图，下列有关说法正确的是(　　)

A．图中b区的直链烷烃在常温下呈液态

B．烷烃的熔点随分子中碳原子数的增加依次升高

C．汽油是化学成分为C5～C12的碳氢化合物，分馏石油时，收集汽油的温度应控制在200 ℃以下

D．碳原子数相同的不同烷烃，其沸点都相同

11．25 ℃某气态烃与O2混合，在密闭容器中点燃充分反应后又恢复至25 ℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为(　　)

A．C2H4  B．C2H6

C．C3H6  D．C3H8

12．篮烷的结构如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．篮烷的分子式为C12H14

B．篮烷分子中存在2个六元环

C．篮烷分子中存在3个五元环

D．篮烷的一氯代物有5种

三、非选择题

13．写出下列各烷烃的分子式。

(1)在同温同压下，烷烃A的蒸气的密度是氢气的36倍：________。

(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。

(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气：______。

(4)0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下的氧气2.464 L：________。

14．1 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量相等，则消耗的Cl2为______mol，被氯原子取代的氢原子有________mol。其中碳含量最小的取代产物的空间结构是________。四种取代产物中有一种不存在同分异构体，能说明CH4是正四面体结构而不是平面结构，该产物是________。

15．目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：

2CO＋O22CO2；2H2＋O22H2O；

CH4＋2O2CO2＋2H2O。

(1)根据以上化学方程式判断，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改燃烧天然气，灶具的改进方法是________(填“增大”或“减小”)进风口，如不做改进可能产生的不良结果是______________________________________________________。

(2)管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：

试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是___________________________________________________

________________________________________________________________。

16．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

(1)B装置有三种功能：

①____________；②____________；③____________。

(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值的取值范围为________________。

(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_______________________________________________________________

______________________________________________________________。

(4)E装置的作用是________(填字母)。

A．收集气体  B．吸收氯气

C．防止倒吸  D．吸收氯化氢

(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，置换出黑色小颗粒的化学方程式为________________________________________________________________________，

可见有机反应有很多副反应。

(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机化合物，从E装置中分离出盐酸的最佳方法为________(填字母)。

A．萃取法  B．蒸馏法

C．过滤法  D．分液法

(7)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是________(填字母)。

A．CH4  B．CH3Cl

C．CH2Cl2  D．CHCl3

E．CCl4

17．烷烃分子中的基团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，则烷烃(除CH4外)中存在的关系有：

(1)烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0＝________________或n0＝________________。

(2)四种碳原子数之间的关系为n1＝______________________________________________________。

(3)若某烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，则满足此等式的分子结构可能有________种。

第1课时　烷烃 答案

1、【A】烷烃均难溶于水；烷烃只由C和H两种元素组成，完全燃烧只生成二氧化碳和水；烷烃能与卤素单质发生取代反应；烷烃通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应。

2、【D】只测定C、H个数比，无法确定该有机化合物中是否含有氧元素，A和C错误；B项只能说明该有机化合物一定含有C、H元素，不能判定氧元素的存在，B错误；根据试样的质量及其完全燃烧后生成的CO2和H2O的质量，可以确定一定质量的该有机化合物中C、H元素的质量，再根据质量守恒定律可判定氧元素的存在，D正确。

3、【B】A项，中含有2种类型的氢原子，其一氯代物有2种；B项，中只含有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。

4、【B】①为烷烃的取代反应，②是丁烷的燃烧，为氧化反应，③是酯化反应，属于取代反应，④是苯的取代反应。

5、【C】由题图可知3 mol混合烃完全燃烧生成6 mol水、4.8 mol CO2，所以平均分子式为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合烃中一定有CH4，另一气态烃分子中氢原子个数为4，碳原子个数多于1.6，且为气体，可能有乙烯或丙炔，一定没有乙烷、丙烷，故选C。

6、【D】根据前3种烷烃的变化发现，后一种烷烃分子的碳原子个数是前一种烷烃分子中的原子总数，第3位烷烃分子中的原子总数为53，因此，第4位烷烃的分子式为C53H108。

7、【B】设烷烃的通式为CnH2n＋2，则n＋＝4.25，可计算出混合烃的平均碳原子数为n＝2.5，故有4种组合，即CH4与C3H8、CH4与C4H10、C2H6与C3H8、C2H6与C4H10。

8、【D】含有苯环的化合物也可能含有其他元素，不一定为烃，A项错误；不同烃燃烧产生的CO2和H2O的物质的量之比不同，B项错误；分子结构高度对称的烷烃发生卤代反应后可能有多种卤代产物，C项错误。

9、【BD】烷烃的密度随相对分子质量的增大而逐渐增大，B项错误；与烷烃发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，D项错误。

10、【AC】b区直链烷烃的沸点都大于常温，所以常温下为液态，A项正确；由题图可知，直链烷烃的熔点随碳原子数的增加呈升高趋势，但有反常，B项错误；C5～C12的碳氢化合物沸点在50～200 ℃之间，所以分馏石油时，收集汽油的温度应控制在200 ℃以下，C项正确；碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，D项错误。

11、【AD】设该烃的分子式为CxHy，则CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，由题意可知，烃和O2的物质的量之和应为CO2的物质的量的2倍，即1＋(x＋)＝2x，解得x＝1＋。讨论：当y＝4时，x＝2，符合题意；当y＝6时，x＝2.5，不符合题意；当y＝8时，x＝3，符合题意。故正确答案为AD。

12、【A】A项，先数清C的个数，C原子为12个，然后弄清每个C上连有几个H原子(只有两个C原子上连有两个H原子，有10个“”)，故篮烷的分子式为C12H14，A项正确；篮烷分子中存在3个六元环、2个五元环、3个四元环，B、C项错误；篮烷的一氯代物有4种，D项错误。

13、【(1)C5H12　(2)C99H200　(3)C14H30　(4)C7H16 】

解析：(1)烷烃通式为CnH2n＋2，Mr＝D×Mr(H2)＝36×2＝72，即分子式为C5H12。

(2)据题意2n＋2＝200，解得n＝99，即分子式为C99H200。

(3)据氢原子守恒，1 mol CnH2n＋2～15 mol H2O，故n＝14，即分子式为C14H30。

(4)由烷烃燃烧通式可得1 mol CnH2n＋2～ mol O2，0.01 mol E完全燃烧消耗O2的物质的量为＝0.11 mol，则1 mol E完全燃烧消耗O2的物质的量为11 mol，即＝11，解得n＝7，则分子式为C7H16。

14、【2.5　2.5　正四面体形　CH2Cl2 】

解析：因为CH4与Cl2发生取代反应生成的4种取代产物中的碳原子均来自CH4，由碳原子守恒可知，共生成1 mol 取代产物，且每一种产物的物质的量均为0.25 mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均来自Cl2，由CH4和Cl2反应的化学方程式知共消耗Cl2：0.25 mol＋0.25 mol×2＋0.25 mol×3＋0.25 mol×4＝2.5 mol，一个Cl2分子中的一个氯原子进入HCl，另一个氯原子进入有机化合物，故n(H)取代＝n(Cl2)＝2.5 mol。碳含量最小的取代产物是CCl4，它的空间结构与甲烷相同，为正四面体形。不管CH4是正四面体结构还是平面结构，CH3Cl、CHCl3、CCl4都不存在同分异构现象，对于CH2Cl2，若CH4为正四面体结构，CH2Cl2不存在同分异构现象，若CH4为平面结构，则CH2Cl2有两种同分异构体。

15、【(1)天然气　增大　不能充分燃烧，生成有毒气体CO　(2)丁烷冷凝为液体，使管道内气流不畅 】

解析：(1)燃烧相同体积的CO、H2与CH4，前两者消耗O2体积相同，后者则是前两者的4倍，故燃烧天然气消耗空气体积较大，应增大灶具的进风口，否则空气不充足，CH4燃烧不完全会产生有毒的气体CO。

16、【(1)①控制气流速度　②均匀混合气体　③干燥混合气体

(2)x≥4

(3)吸收过量的氯气　(4)CD

(5)CH4＋2Cl2C＋4HCl

(6)D　(7)AB 】

解析：(1)根据题给信息及装置图可知B装置的作用为吸收CH4及Cl2中的水分，同时使Cl2与CH4混合均匀，并通过观察气泡控制气流速度。(2)若理论上欲获取最多的HCl，应将CH4中的氢原子全部置换，故V(Cl2)/V(CH4)应大于等于4。(3)D装置中的KI粉末可与未反应的Cl2反应，从而将其吸收。(4)E装置为吸收HCl的装置，因HCl极易溶于水，故用球形干燥管防止倒吸。(5)因通入C装置的气体为CH4和Cl2，根据元素质量守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒只能为碳，反应的化学方程式为CH4＋2Cl2C＋4HCl。(6)CH4与Cl2发生取代反应除生成HCl外，同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，除CH3Cl为气体外，其余均为不溶于水的油状液体，可用分液法将其与溶液分离。

17、【(1)2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2　3n1＋2n2＋n3

(2)n3＋2n4＋2

(3)3  】

解析：由烷烃通式CnH2n＋2得出C、H个数满足n0＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2。伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以n 0＝3n1＋2n2＋n3，联立两个式子，得出n3＋2n4＋2＝n1；将n2＝n3＝n4＝1代入上式得出n1＝5，即该烷烃分子式为C8H18，满足此结构的主链碳原子数应为5个，符合条件的分子结构可能有3种。