第2课时 烷烃
考点 1.烷烃组成、结构、性质 2.“四同”的判断 3.烷烃同分异构体及燃烧的相关计算 4.综合应用 对应题号 基本目标 1,2,5,6 3,4,7,10 8,9 11 [基本目标] 1．下列物质中不属于烷烃的是( ) A．CH4 C．C3H8
B．C2H4 D．C4H10
发展目标 12,13 14,15 16,17 B 解析 CH4只含碳、氢两种元素，碳原子达到饱和，符合烷烃的通式，是最简单的烷烃，故A不符合题意；C2H4不符合烷烃通式，碳原子未饱和，存在碳碳双键，不属于烷烃，故B符合题意；C3H8符合烷烃通式，碳原子均达到饱和，故C不符合题意；C4H10符合烷烃通式，碳原子均达到饱和，故D不符合题意。
2．土卫六是环绕土星运行的一颗卫星，据国外媒体报道，土卫六表面的海洋中有可能存在生命，又知这些海洋的主要成分是液态甲烷、乙烷以及这两物质构成的聚合物。下列说法错误的是( )
A．土卫六表面的海洋中富含有机化合物 B．土卫六的海洋中含有正四面体结构的分子 C．甲烷分子中含4种共价键 D．土卫六的海洋中主要含两种元素
C 解析 根据题给信息，土卫六表面的海洋中有可能存在生命，所以土卫六表面的海洋中富含有机化合物，A项正确；甲烷为正四面体结构的分子，B项正确；甲烷分子中4个碳氢键完全相同，C项错误；烃类物质是由碳、氢两种元素组成，D项正确。
3．下列化学式只表示一种纯净物的是( ) A．C2H6 C．C2H4Cl2
B．C4H10 D．C
A 解析 C4H10有两种同分异构体：CH3(CH2)2CH3、CH(CH3)3。C2H4Cl2有两种同分异构体：CH2ClCH2Cl、CH3CHCl2。C可代表金刚石和石墨等。
4．下列各组物质不属于同系物的是( )
答案 C
5．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( ) ①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色 A．①③⑤ C．①②④
B．②③ D．①④
D 解析 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①正确；烷烃属于饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常情况下烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水褪色，②错误，⑤错误；因分子通式CnH2n＋2中的每个碳原子的价键都达到饱和，因此符合通式CnH2n＋2的烃一定是烷烃，③错误；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④正确。
6．下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，其中沸点最高的是( )
A．
B．CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C．CH3CH2CH2CH2CH3 D．CH3CH2CH3
B 解析 A为新戊烷，B为正己烷，C为戊烷，D为丙烷，这几种物质都是烷烃，烷烃中碳原子个数越多，其熔、沸点越高，同分异构体中支链越多其熔、沸点越低，A、C属于同分异构体，A中支链大于C，所以沸点高低顺序是B＞C＞A＞D，则沸点最高的是正己烷，选B。
7．下列跟红磷和白磷的关系相同的一组物质是( ) A．C和C C．正丁烷和异丁烷
12
12
14
B．O2和O2 D．金刚石和石墨
14
1618
D 解析 红磷和白磷属于同素异形体。C和C是质子数相同、中子数不同的核素，互
称同位素，A项错误；O2和O2是同种物质，不是同素异形体，B项错误；正丁烷和异丁烷是分子式相同、结构不同的化合物，属于同分异构体，C项错误；金刚石和石墨是碳元素的不同单质，属于同素异形体，D项正确。
8．下列说法正确的是( )
A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
1618
B．互为同分异构体
C．丙烷的比例模型为
D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同
D 解析 A项，随着碳原子数的增多，烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，错误；B项，二者属于同一种物质，错误；C项，为丙烷的球棍模型，错误；D项，CH3CH3的一氯化物只有只有一种。C5H12有种结构为C(CH3)4，其一氯化物也只有一种，正确。
9．某气态烷烃20 mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100 mL，该烃的化学式是( )
A．C2H6 C．C4H10
B．C3H8 D．C5H12
B 解析 气态烷烃燃烧的化学方程式为： 3n＋1点燃
CnH2n＋2＋O2――→nCO2＋(n＋1)H2O
21
3n＋1
2
20 mL 100 mL
3n＋121
即＝，解得n＝3。 20 mL100 mL
10．在下列各物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①NO2和N2O4 ②C和C ③19K和20Ca
12
14
40
40
④异戊烷()和新戊烷()
⑥甲烷和丙烷
(1)互为同位素的是________(填序号，下同)。 (2)互为同分异构体的是________。
(3)互为同系物的是________。 (4)为同一种物质的是________。
解析 (1)互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原子，②符合。(2)互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化合物，④符合。(3)互为同系物的是结构相似、组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物，⑥符合。(4)⑤中两个分子是同一种物质，只是观察角度不同。
答案 (1)② (2)④ (3)⑥ (4)⑤
11．“立方烷”是一种新合成的烃，其分子为正方体结构，其碳架结构如图所示。
(1)立方烷的分子式为________。
(2)该立方烷与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有________种，生成的二氯代物有________种。
(3)若要使1 mol该立方烷的所有氢原子全部被氯原子取代，需要________mol氯气。 解析 (1)1个立方烷分子中有8个碳原子，分布在正方体各顶点。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成了3个C—C键，故只能与1个氢原子结合，故立方烷的分子式为C8H8。(2)由于是正方体，8个顶点的结构全部一样，所以立方烷只有1种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况，所以二氯代物应有3种结构。(3)根据取代反应的特点，完全取代8 mol H原子，需 8 mol Cl原子，同时又生成8 mol氯化氢，故消耗8 mol Cl2。
答案 (1)C8H8 (2)1 3 (3)8
[发展目标]
12．有四种烷烃：①3,3－二甲基戊烷、②正庚烷、③2－甲基己烷、④正丁烷。它们的沸点由高到低的顺序是( )
A．②>③>①>④ C．②>③>④>①
B．③>①>②>④ D．②>①>③>④
A 解析 一般说分子中碳数越多，沸点越高；对于含碳数相同的烷烃而言，支链越多，沸点越低。①3,3－二甲基戊烷、②正庚烷、③2－甲基己烷中碳原子数目相同，支链越多，沸点越低，所以沸点由高到低的顺序②＞③＞①；④正丁烷中碳原子数目少，所以沸点①＞④。所以沸点由高到低的顺序②＞③＞①＞④。故选A。
13．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( ) 1 C2H2 2 C2H4 3 C2H6 4 C3H4 5 C3H6 6 C3H8 B．C6H14 7 C4H6 8 C4H8 9 C4H10 … … A．C6H12 C．C7H12 D．C7H14
B 解析 只需对表中数据进行分析归纳找出其中的规律。总结其中C数和H数的规律如下：
H数2 4 64 6 86 8 10
C数2 34H数8 10 1210 12 14
C数56由以上规律可知B项为正确答案。
14．某有机化合物的结构简式为CH3CH2CHCH2CH3CH3，其一氯代物有( ) A．3种 C．5种 答案 B
15．已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
B．4种 D．6种
(干燥剂＋U形管)的质量 (石灰水＋广口瓶)的质量 根据实验数据求： (1)实验完毕后，生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________g。
(2)生成的水中氢元素的质量为________g。 (3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。
(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________。
解析 (1)生成水的质量为102.9 g－101.1 g＝1.8 g，生成正盐即CaCO3的质量为314.2 g－312.0 g1.8 g－1
×100 g·mol＝5 g。(2)生成的水中氢元素的质量为－1－1
44 g·mol18 g·mol×2g·mol＝0.2 g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为g。(4)碳元素与氢元素的质量比为0.6：0.2＝3：1。
答案 (1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3：1
－1
实验前 实验后 101.1 g 102.9 g 312.0 g 314.2 g 314.2 g－312.0 g－1
×12 g·mol＝0.6 －1
44 g·mol
2020学年高中化学最简单的有机化合物——甲烷第2课时烷烃课后限时作业(含解析)人教版必修2
