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鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 烃课时作业
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这是一份鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 烃课时作业，共9页。
[基础过关练]
1．2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，下列有关乙烷的说法错误的是( )
A．乙烷不易溶于水
B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃
D．乙烷不与样品发生反应
C [乙烷是烃类物质不溶于水，A正确；常温下乙烷是含两个碳原子的烷烃，为气体，B正确；乙烷为饱和烷烃，碳原子形成四个单键，C错误；使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，证明乙烷不与样品反应，D正确。]
2．假设烷烃的分子通式为CnH2n＋2，以下物理量随n的增加而减小的是( )
A．1 ml烷烃中共价键的数目
B．1 ml烷烃完全燃烧时的耗氧量
C．一氯代物的种类
D．氢元素的含量
D [烷烃的分子通式为CnH2n＋2，随着n值增大，碳氢原子数量增加，形成的共价键越来越多，A错误；随着n值增大， 1 ml烷烃完全燃烧时的耗氧量越来越大，B错误；随着n值增大，同分异构体的数量越来越多，一氯代物的种类越来越多，C错误；烷烃的分子通式为CnH2n＋2，氢元素的质量分数为eq \f(2n＋2,12n＋2n＋2)，由算式可知n值越大，氢元素的含量越小，D正确。]
3．在1.01×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列说法正确的是( )
A.在标准状况下新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点降低
D．随着C5H12支链的增加，沸点降低
D [由表中数据可知新戊烷的沸点为9.5 ℃，所以在标准状况下其为液体，在1.01×105Pa、20 ℃时，新戊烷为气体，所以A、B项错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点升高，C项错误；由C5H12的沸点可知，随着烷烃支链的增加，沸点降低，D项正确。]
4．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
C [甲烷与丙烷，结构相似，在分子组成上相差二个CH2，互称为同系物，A正确；甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物，B正确；甲烷中只有碳氢键，故只有极性共价键，乙烷、丙烷中既有碳氢键，也有碳碳键，所以既有极性共价键，也有非极性共价键，C错误；乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷直至六氯乙烷等多种氯代烃，D正确。]
5．在1大气压、120 ℃时，1体积某气态烃与4体积氧气混合，完全燃烧后，恢复到原来温度和压强，体积不变，该烃分子式中碳原子数不可能是( )
A．1 B．2 C．3 D．4
D [设烃分子式为CxHy，据气态烃燃烧方程式CxHy＋(x＋eq \f(y,4))O2eq \(――→,\s\up8(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O(g)，前后体积不变则有x＋eq \f(y,2)＝1＋x＋eq \f(y,4)，解得y＝4，又因为该烃完全燃烧，所以有x＋eq \f(y,4)≤4，解得x≤3。]
6．下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量与生成水和CO2的质量不变的是( )
A．CH4 C2H6 B．C2H6 C3H6
C．C2H4 C3H6 D．C2H4 C3H4
C [质量一定时，生成的水或CO2的质量不变，则两种有机物中C、H的质量分数要相等。C项，由于两者的最简式相同，因此两种有机物中C和H的质量分数相同，故只要质量一定时，完全燃烧时消耗O2的质量、生成水和CO2的质量不变。]
7．下列说法不正确的是( )
A．丙烷和丁烷互称为同系物
B．的名称为3甲基丁烷
C．沸点：正丁烷＞异丁烷＞丙烷
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
B [结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2的有机物互为同系物，丙烷和丁烷互为同系物，A正确；烷烃命名时，从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号，名称为2甲基丁烷，B错误；烷烃中碳原子数越多，熔、沸点越高，互为同分异构体的烷烃，支链越多，熔、沸点越低，沸点：正丁烷＞异丁烷＞丙烷，C正确；CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同，互为同分异构体，D正确。]
8．下列关于CH3CH3和CH3CH2CH2CH3的叙述正确的是( )
A．均能用CnH2n＋2组成的通式表示
B．与所有烷烃互为同素异形体
C．因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
D．两者都不存在同分异构现象
A [CH3CH3和CH3CH2CH2CH3，二者均是饱和直链烷烃，可以用通式CnH2n＋2表示，A正确；同种元素形成的不同单质互为同素异形体，B错误；CH3CH3和CH3CH2CH2CH3的结构相似，是链状烷烃，因此它们的化学性质相似，物理性质不同，如熔、沸点，C错误；CH3CH3不存在同分异构现象，正丁烷和异丁烷分子式相同，互为同分异构体，D错误。]
9．下列实验能获得成功的是( )
①甲烷气体通入空气中点燃获得热量
②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷
③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，可使紫色褪去
④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A．只有①② B．只有①
C．只有④ D．①②③④
B [甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，不能使氯水和酸性KMnO4溶液褪色。但是在一定条件下，甲烷也会发生某些反应，如燃烧、与氯气的取代反应。]
10．1 mlCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种有机取代产物物质的量相等，则消耗的Cl2为______ml，被氯原子取代的氢原子有________ml。其中碳含量最小的取代产物的空间构型是________。四种取代产物中有一个不存在同分异构体且能说明CH4是正四面体结构而不是平面结构，该产物是________。
[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 ml取代产物，且每一种产物物质的量均为0.25 ml。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 ml＋0.25 ml×2＋0.25 ml×3＋0.25 ml×4＝2.5 ml。一个Cl2分子中的一个氯原子进入HCl，一个氯原子进入有机物，故n(H)取代＝n(Cl2)＝2.5 ml。碳含量最小的取代产物是CCl4，它的空间构型与甲烷相同。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。
[答案] 2.5 2.5 正四面体形 CH2Cl2
11．写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气：________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃D为________。
(5)0.1 ml烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O211.2 L：________。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为________。
[解析] (1)M＝2 g·ml－1×43＝86 g·ml－1，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n＋2得2n＋2＝200，n＝99，该烷烃的分子式为C99H200。(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下15 L的水蒸气可知，其分子中应含有30个氢原子，则其分子式为C14H30。(4)由CnH2n＋2可知，其中含有(2n＋2)个C—H键，(n－1)个C—C键，所以(2n＋2)＋(n－1)＝22，即n＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16。(5)0.1 ml烷烃E完全燃烧消耗O2的物质的量为eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，所以eq \f(3n＋1,2)＝5，n＝3，即E为C3H8。(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。
[答案] (1)C6H14 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
(5)C3H8 (6)C4H10
12．有A、B、C三种烃，已知：
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)＝2∶3；
②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。
请完成下列问题：
(1)B的最简式为________，分子式为________，其二溴代物有________种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式为_________________________、________________、________________。
(3)A的结构简式为________________________________________________。
[解析] (1)由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)＝1∶3，B的最简式为CH3，故B的分子式只能是C2H6，B为乙烷，二溴代物有两种。(2)由②可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。(3)甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2，2，3，3四甲基丁烷。
[拓展培优练]
13．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C—C键
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；前者一氯代物有三种，后者一氯代物有两种，B错；标准状况下二者均为液态，D错。]
14．两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可能有丙炔
A．②③⑤ B．⑤⑥
C．②④⑥ D．①④
C [由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，不超过4。]
15．某兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸，设计如图装置，下列说法错误的是( )
A B C D
A．实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B．装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C．装置C经过一段时间的强光照射后，生成的产物有5种
D．从D中分离出盐酸的方法为过滤
D [实验时先点燃A处酒精灯，让MnO2与浓HCl反应一段时间排尽装置中的空气，再通甲烷，A正确；浓硫酸可以干燥氯气，氯气与甲烷在B中可以混合均匀，因此装置B的主要作用是均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等，B正确；氯气与甲烷在装置C中在强光照射下可发生取代反应，生成的产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机物和HCl，共5种物质，C正确；D中得到的盐酸和二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的油状液体分层，故可以用分液的方法从D中分离出盐酸，D错误。]
16．化学上常用燃烧法确定有机物的组成，这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。(每一组仪器只能使用一次)
A B C
D E
回答下列问题：
(1)产生的氧气按从左到右流向，所选择的装置各导管的连接顺序是
________________________________________________________________。
(2)C装置中浓硫酸的作用是________________________________________
________________________________________________________________。
(3)D装置中MnO2的作用是________________________________________
________________________________________________________________。
(4)若准确称取7.2 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，A管质量增加22 g，B管质量增加10.8 g，则该有机物的最简式为________。
(5)要确定该有机物的分子式，则________(填“需要”或“不需要”)测定其他数据。若其一氯代物只有一种，则其结构简式为________________。
[解析] 据实验目的和各装置的作用推知，整套装置的连接顺序为D→C→E→B→A，各导管接口顺序为g→f，e→h，i→c，d→a。其中D为制取O2的发生装置(MnO2作催化剂)；C中浓H2SO4的作用是吸收水分，得到干燥纯净的O2；E为有机物燃烧装置；B中CaCl2吸收反应生成的H2O；A中NaOH吸收反应生成的CO2。m(CO2)＝22 g，n(CO2)＝0.5 ml，m(H2O)＝10.8 g，则n(H2O)＝0.6 ml，因为m(C)＋m(H)＝(12×0.5＋0.6×2×1)g＝7.2 g，所以该有机物中不含O元素。N(C)∶N(H)＝0.5NA∶(0.6×2)NA＝5∶12，故该有机物的最简式为C5H12，因最简式中氢原子数已达饱和，故C5H12就是其分子式，若其一氯代物只有一种，则其结构简式为。
[答案] (1)g→f，e→h，i→c，d→a (2)吸收水分，得到干燥纯净的O2 (3)作催化剂，加快产生O2的速率 (4)C5H12 (5)不需要
物质名称
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
[基础过关练]
1．2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，下列有关乙烷的说法错误的是( )
A．乙烷不易溶于水
B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃
D．乙烷不与样品发生反应
C [乙烷是烃类物质不溶于水，A正确；常温下乙烷是含两个碳原子的烷烃，为气体，B正确；乙烷为饱和烷烃，碳原子形成四个单键，C错误；使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，证明乙烷不与样品反应，D正确。]
2．假设烷烃的分子通式为CnH2n＋2，以下物理量随n的增加而减小的是( )
A．1 ml烷烃中共价键的数目
B．1 ml烷烃完全燃烧时的耗氧量
C．一氯代物的种类
D．氢元素的含量
D [烷烃的分子通式为CnH2n＋2，随着n值增大，碳氢原子数量增加，形成的共价键越来越多，A错误；随着n值增大， 1 ml烷烃完全燃烧时的耗氧量越来越大，B错误；随着n值增大，同分异构体的数量越来越多，一氯代物的种类越来越多，C错误；烷烃的分子通式为CnH2n＋2，氢元素的质量分数为eq \f(2n＋2,12n＋2n＋2)，由算式可知n值越大，氢元素的含量越小，D正确。]
3．在1.01×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列说法正确的是( )
A.在标准状况下新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点降低
D．随着C5H12支链的增加，沸点降低
D [由表中数据可知新戊烷的沸点为9.5 ℃，所以在标准状况下其为液体，在1.01×105Pa、20 ℃时，新戊烷为气体，所以A、B项错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点升高，C项错误；由C5H12的沸点可知，随着烷烃支链的增加，沸点降低，D项正确。]
4．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
C [甲烷与丙烷，结构相似，在分子组成上相差二个CH2，互称为同系物，A正确；甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物，B正确；甲烷中只有碳氢键，故只有极性共价键，乙烷、丙烷中既有碳氢键，也有碳碳键，所以既有极性共价键，也有非极性共价键，C错误；乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷直至六氯乙烷等多种氯代烃，D正确。]
5．在1大气压、120 ℃时，1体积某气态烃与4体积氧气混合，完全燃烧后，恢复到原来温度和压强，体积不变，该烃分子式中碳原子数不可能是( )
A．1 B．2 C．3 D．4
D [设烃分子式为CxHy，据气态烃燃烧方程式CxHy＋(x＋eq \f(y,4))O2eq \(――→,\s\up8(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O(g)，前后体积不变则有x＋eq \f(y,2)＝1＋x＋eq \f(y,4)，解得y＝4，又因为该烃完全燃烧，所以有x＋eq \f(y,4)≤4，解得x≤3。]
6．下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量与生成水和CO2的质量不变的是( )
A．CH4 C2H6 B．C2H6 C3H6
C．C2H4 C3H6 D．C2H4 C3H4
C [质量一定时，生成的水或CO2的质量不变，则两种有机物中C、H的质量分数要相等。C项，由于两者的最简式相同，因此两种有机物中C和H的质量分数相同，故只要质量一定时，完全燃烧时消耗O2的质量、生成水和CO2的质量不变。]
7．下列说法不正确的是( )
A．丙烷和丁烷互称为同系物
B．的名称为3甲基丁烷
C．沸点：正丁烷＞异丁烷＞丙烷
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
B [结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2的有机物互为同系物，丙烷和丁烷互为同系物，A正确；烷烃命名时，从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号，名称为2甲基丁烷，B错误；烷烃中碳原子数越多，熔、沸点越高，互为同分异构体的烷烃，支链越多，熔、沸点越低，沸点：正丁烷＞异丁烷＞丙烷，C正确；CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同，互为同分异构体，D正确。]
8．下列关于CH3CH3和CH3CH2CH2CH3的叙述正确的是( )
A．均能用CnH2n＋2组成的通式表示
B．与所有烷烃互为同素异形体
C．因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
D．两者都不存在同分异构现象
A [CH3CH3和CH3CH2CH2CH3，二者均是饱和直链烷烃，可以用通式CnH2n＋2表示，A正确；同种元素形成的不同单质互为同素异形体，B错误；CH3CH3和CH3CH2CH2CH3的结构相似，是链状烷烃，因此它们的化学性质相似，物理性质不同，如熔、沸点，C错误；CH3CH3不存在同分异构现象，正丁烷和异丁烷分子式相同，互为同分异构体，D错误。]
9．下列实验能获得成功的是( )
①甲烷气体通入空气中点燃获得热量
②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷
③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，可使紫色褪去
④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A．只有①② B．只有①
C．只有④ D．①②③④
B [甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，不能使氯水和酸性KMnO4溶液褪色。但是在一定条件下，甲烷也会发生某些反应，如燃烧、与氯气的取代反应。]
10．1 mlCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种有机取代产物物质的量相等，则消耗的Cl2为______ml，被氯原子取代的氢原子有________ml。其中碳含量最小的取代产物的空间构型是________。四种取代产物中有一个不存在同分异构体且能说明CH4是正四面体结构而不是平面结构，该产物是________。
[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 ml取代产物，且每一种产物物质的量均为0.25 ml。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 ml＋0.25 ml×2＋0.25 ml×3＋0.25 ml×4＝2.5 ml。一个Cl2分子中的一个氯原子进入HCl，一个氯原子进入有机物，故n(H)取代＝n(Cl2)＝2.5 ml。碳含量最小的取代产物是CCl4，它的空间构型与甲烷相同。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。
[答案] 2.5 2.5 正四面体形 CH2Cl2
11．写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气：________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃D为________。
(5)0.1 ml烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O211.2 L：________。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为________。
[解析] (1)M＝2 g·ml－1×43＝86 g·ml－1，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n＋2得2n＋2＝200，n＝99，该烷烃的分子式为C99H200。(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下15 L的水蒸气可知，其分子中应含有30个氢原子，则其分子式为C14H30。(4)由CnH2n＋2可知，其中含有(2n＋2)个C—H键，(n－1)个C—C键，所以(2n＋2)＋(n－1)＝22，即n＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16。(5)0.1 ml烷烃E完全燃烧消耗O2的物质的量为eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，所以eq \f(3n＋1,2)＝5，n＝3，即E为C3H8。(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。
[答案] (1)C6H14 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
(5)C3H8 (6)C4H10
12．有A、B、C三种烃，已知：
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)＝2∶3；
②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种；
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。
请完成下列问题：
(1)B的最简式为________，分子式为________，其二溴代物有________种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式为_________________________、________________、________________。
(3)A的结构简式为________________________________________________。
[解析] (1)由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)＝1∶3，B的最简式为CH3，故B的分子式只能是C2H6，B为乙烷，二溴代物有两种。(2)由②可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。(3)甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2，2，3，3四甲基丁烷。
[拓展培优练]
13．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C—C键
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；前者一氯代物有三种，后者一氯代物有两种，B错；标准状况下二者均为液态，D错。]
14．两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可能有丙炔
A．②③⑤ B．⑤⑥
C．②④⑥ D．①④
C [由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，不超过4。]
15．某兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸，设计如图装置，下列说法错误的是( )
A B C D
A．实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B．装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C．装置C经过一段时间的强光照射后，生成的产物有5种
D．从D中分离出盐酸的方法为过滤
D [实验时先点燃A处酒精灯，让MnO2与浓HCl反应一段时间排尽装置中的空气，再通甲烷，A正确；浓硫酸可以干燥氯气，氯气与甲烷在B中可以混合均匀，因此装置B的主要作用是均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等，B正确；氯气与甲烷在装置C中在强光照射下可发生取代反应，生成的产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机物和HCl，共5种物质，C正确；D中得到的盐酸和二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的油状液体分层，故可以用分液的方法从D中分离出盐酸，D错误。]
16．化学上常用燃烧法确定有机物的组成，这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。(每一组仪器只能使用一次)
A B C
D E
回答下列问题：
(1)产生的氧气按从左到右流向，所选择的装置各导管的连接顺序是
________________________________________________________________。
(2)C装置中浓硫酸的作用是________________________________________
________________________________________________________________。
(3)D装置中MnO2的作用是________________________________________
________________________________________________________________。
(4)若准确称取7.2 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，A管质量增加22 g，B管质量增加10.8 g，则该有机物的最简式为________。
(5)要确定该有机物的分子式，则________(填“需要”或“不需要”)测定其他数据。若其一氯代物只有一种，则其结构简式为________________。
[解析] 据实验目的和各装置的作用推知，整套装置的连接顺序为D→C→E→B→A，各导管接口顺序为g→f，e→h，i→c，d→a。其中D为制取O2的发生装置(MnO2作催化剂)；C中浓H2SO4的作用是吸收水分，得到干燥纯净的O2；E为有机物燃烧装置；B中CaCl2吸收反应生成的H2O；A中NaOH吸收反应生成的CO2。m(CO2)＝22 g，n(CO2)＝0.5 ml，m(H2O)＝10.8 g，则n(H2O)＝0.6 ml，因为m(C)＋m(H)＝(12×0.5＋0.6×2×1)g＝7.2 g，所以该有机物中不含O元素。N(C)∶N(H)＝0.5NA∶(0.6×2)NA＝5∶12，故该有机物的最简式为C5H12，因最简式中氢原子数已达饱和，故C5H12就是其分子式，若其一氯代物只有一种，则其结构简式为。
[答案] (1)g→f，e→h，i→c，d→a (2)吸收水分，得到干燥纯净的O2 (3)作催化剂，加快产生O2的速率 (4)C5H12 (5)不需要
物质名称
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0
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