化学选修5 有机化学基础第一节 脂肪烃随堂练习题

【巩固练习】

一、选择题

1．下列有关烷烃的化学性质的叙述中不正确的是（    ）。

    A．烷烃能与氯气、溴蒸气在光照和适当的温度下发生取代反应

    B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

    C．等质量的不同烷烃完全燃烧时，甲烷消耗的氧气最少

    D．分子式不同的烷烃一定互为同系物

2．①丁烷，②2-甲基丙烷，③戊烷，④2-甲基丁烷，⑤2，2-二甲基丙烷等5种物质的沸点高低排列顺序正确的是（    ）。

    A．①＞②＞③＞④＞⑤    B．⑤＞④＞③＞②＞①

    C．③＞④＞⑤＞①＞②    D．②＞①＞⑤＞④＞③

3．关于乙烯和乙烷的下列说法中，正确的是（    ）。

    A．乙烯和乙烷都属于饱和链烃，都能燃烧生成CO2和H2O

    B．乙烯分子为平面结构，分子中各键之间的夹角都约为120°，乙烷分子呈立体结构，碳原子的四个价键伸向四面体的四个顶点

    C．乙烯分子中的碳碳双键比乙烷分子中的碳碳单键牢固，乙烯不及乙烷活泼

    D．乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，乙烷则不能

4．相对分子质量为84的链烃，主链上有4个碳原子的同分异构体有（    ）。

    A．2种    B．3种    C．4种    D．5种

5．120℃时，l体积某烃和4体积O2混合，完全燃烧后，恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子中所含碳原子数不可能是（    ）。

    A．1    B．2    C．3    D．4

6．科学家最近合成了一种烃，根据分析，绘制出了该烃分子的球棍模型，关于该烃的下列叙述中，正确的是（    ）。

    A．该烃分子中含有极性键，故易溶于水

    B．分子中碳原子所处的位置都相同

    C．该烃的一氯代物只有1种

    D．其分子中只有C—C键，没有C＝C键

7．下列既可以用来鉴别乙烯和乙烷，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是（    ）。

    A．通入溴水中               B．在导管口处点燃

    C．通入酸性KMnO4溶液中    D．在一定条件下与氢气反应

8．两种气态烃以一定比例混合，在105℃时，1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体的体积为11 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是（    ）。

    A．C3H6、C4H10    B．C3H8、C4H8    C．C2H4、C4H10    D．CH4、C3H8

9．甲烷在隔绝空气加强热时可分解为CH2和H2，若有80%CH4按上述形式分解，所得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的倍数是（ 　　）

　　A．2　　　 B．2.22　　　　　C．3.46 　　 D．4.44

10．下列化学式只能表示一种物质的是（ 　）

A．C3H8　　　　　 B．C4H10　　　　　 C．C4H8　 　　　 D．C2H4Cl2

11．分子式为C6H12，分子结构中含有3个“—CH3”原子团的烯烃共有（ 　　）

　　A．2种　　　　　 B．5种　　　　 C．3种　　　　　 D．4种

12．一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g，平均相对分子质量为25。使混合气通过足量溴水，溴水增重8.4g，则混合气中的烃分别是（　　 ）

　　A．甲烷和乙烯　　　　 B．甲烷和丙烯　　　　 C．乙烷和乙烯　　　 D．乙烷和丙烯

13．一种形状像布袋结构的烯烃分子Bowtiediene，其形状和结构如右图所示，有关该分子的说法不正确的是（ ）

　　A．该烯烃的分子式为C5H4

　　B．该分子所有碳原子在同一平面

　　C．1 mol该有机物最多可与2 mol Br2发生加成反应

　　D．与其互为同分异构体，且只含三键的链烃不止一种

二、填空题

1．环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式（其中Pt、Ni是催化剂）。

回答下列问题：

    （1）环烷烃与________是同分异构体。

    （2）从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是________（填名称）。判断依据为________。

    （3）环烷烃还可以与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为________（不需注明反应条件）。

    （4）写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。试剂________；现象与结论________。

2．在1.01×105Pa 120℃条件下，将1L丙烷和若干升O2混合点燃，燃烧后，恢复到原来的状态，测得混合气体的体积为m L，将燃烧后的气体再通过碱石灰，气体剩余n L，已知m－n＝a，请分析后填写下列空白：

　　（1）若a＝6，则n L气体成分只能是____________。

　　（2）若燃烧前后始终保持1.01×105Pa和120℃，则a的最大值为____________，你确定该最大值的理由是____________　。

【参考答案与解析】

一、选择题

1．BC 

   【解析】烷烃不与酸性KMnO4溶液反应；等质量的不同烷烃完全燃烧时，甲烷消耗的氧气最多。

2．C

   【解析】对于烷烃而言，相对分子质量较大的，其分子间作用力也较大，沸点就越高，则{③、④、⑤}＞{①、②}；而对于相对分子质量相同的烷烃，支链越多，其沸点越低，则③＞④＞⑤；①＞②。

3．BD 

   【解析】乙烯属于不饱和链烃；乙烯比乙烷活泼。

4．C 

   【解析】由84÷14=6可推知该烃的分子式为C6H12，因是链烃，故应是烯烃，且主链只有4个碳原子，应有以下4种同分异构体。

5．D 

   【解析】由烃燃烧的通式求解。因反应前后体积不变（120℃时，水为气态）。则有，解得y=4，而题设“烃完全燃烧”，故4体积O2足量，故有，x≤3。

6．C 

   【解析】由该烃的球棍模型可得其结构简式为，可见其分子中只存在C—C键和C—H键，不存在C＝C键；它属于烃，而烃均不溶于水；其分子中中间的碳原子与其他4个碳原子的位置不相同；由于分子中氢原子的位置都相同，故其一氯代物只有1种。

7．A 

   【解析】除杂原则之一是不能引入新的杂质。酸性KMnO4溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯，因为在酸性KMnO4氧化乙烯时又生成了CO2，它仍是杂质；在导管口处点燃，乙烯和乙烷都燃烧生成CO2和H2O；在一定条件下混合气体与H2反应，一是反应条件较苛刻，二是不能保证C2H4全部生成C2H6，即使全部生成C2H6，最后所得气体中会混有H2；只有溴水，与乙烷不反应，与乙烯可发生加成反应生成比水重的二溴乙烷而使溴水褪色，既可以鉴别乙烷和乙烯。也可以除去乙烷中混有的乙烯。

8．D 

   【解析】根据题给数据可求得混合烃的平均氢原子数是8，由平均值原理知，混合烃中要么两种烃的氢原子数都是8，要么一种烃的氢原子数少于8，而另一种烃的氢原子数大于8。仅有选项D不符合此条件。

9．D

   【解析】本题考查相对密度的知识，比较混合气体的密度是氢气密度的多少倍，可以先求出混合气体的平均相对分子质量，然后与氢气相对分子质量的比值，即两者的相对密度。

　　　 　 假设CH4为1mol

　　　 　　CH4　　 →　　　　CH2　 +　　　 H2

　　　　　0.8mol(80%分解)　 0.8mol　　　 0.8mol

　　　　　混合气体为0.2molCH4、0.8molCH2、0.8molH2，

　　　　　平均相对分子质量 (按照总质量/总物质的量计算)：

　　　　　16g÷(0.2mol+0.8mol+0.8mol)=8.88g/mol　　　　 

　　　　　是氢气密度的4.44倍

10．A

   【解析】判断所给化学式是否存在同分异构体。

11．B

   【解析】按照同分异构体的书写步骤，写出C6H12的属于烯烃的同分异构体，从中找出含有3个“—CH3”原子团的。

12．A

   【解析】因为混合物的平均相对分子质量为25，只有甲烷的相对分子质量小于25，所以混合物中的气态烷烃是甲烷，其质量为：10-8.4=1.6g(溴水增重质量即烯烃质量)。混合物的物质的量为：10g÷25g/mol=0.4mol，其中甲烷0.1mol。烯烃的质量是8.4g，物质的量是0.3mol，可求出其相对分子质量。

13．B

   【解析】本题考查了烃的结构。由图可知该烃的分子式为C5H4，中心碳原子连有4个碳碳单键，空间构型类似于甲烷，是四面体结构，所有碳原子不能共平面；由于有2个碳碳双键的存在，1 mol该烃最多可以与2 mol Br2发生加成反应；与其互为同分异构体的且只含三键的链烃分子有C≡C—C≡C—CH3、CH≡C—CH2—C≡CH两种。为了减缓电石与水的反应速率，实验时滴加饱和食盐水而不是直接滴加水。

二、填空题

1．（1）同碳原子数的单烯烃    （2）环丙烷  环丙烷与H2加成所需温度最低

   （3）□+HBr—→CH3CH2CH2CH2Br

   （4）酸性KMnO4溶液  能使酸性KMnO4溶液褪色的为丙烯，不能使酸性KMnO4溶液褪色的为环丙烷

   【解析】（1）由表中结构简式易推知环烷烃的通式为CnH2n，与碳原子数相同的单烯烃互为同分异构体；（2）比较①～③的反应条件（温度）知，①反应温度最低，故环丙烷最易发生开环加成反应；（3）根据加成反应的实质，不难写出所求反应的方程式；（4）由反应④知环烷烃不与酸性KMnO4溶液反应，而C＝C键易被其氧化，故可用酸性KMnO4溶液将环丙烷与丙烯区别开来。

2．（1）CO

　（2）7L　 a表示的是碱石灰所吸收的CO2和H2O的体积，而1L丙烷燃烧时生成CO2和H2O的体积之和的最大值为7L。

   【解析】丙烷与氧气燃烧产物一定有CO2和H2O，可能还有过量的丙烷或O2；另外一种可能就是丙烷与O2全部反应，产物是CO2、H2O和CO。燃烧后的气体通过碱石灰后，CO2、H2O被全部吸收。通过碱石灰减小的体积aL，即CO2、H2O的体积和。（1）1L丙烷生成H2O(g)4L，CO2应为3L。但此时CO2为2L，应该属于不完全燃烧。（2）当丙烷完全燃烧全部生成CO2时，a的值最大。