人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第一节 烷烃课时作业

第二章   烃

第一节   烷 烃

(对应课时评价作业第12页)

(一)基础巩固

1.(2022·广东东莞)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,都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

③分子通式为Cn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     B.②③      C.①④       D.①②④

解析:①烷烃分子中碳原子形成四个共价键全是单键,形成的烷烃为饱和链烃,正确;②烷烃均不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,错误;③分子通式为CnH2n+2的烃,满足碳原子的价键形成的全是单键,是饱和烃,所以一定是烷烃,错误;④烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下与氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,正确;⑤乙烷与溴水不能发生化学反应,错误。故选C项。

答案:C

2.(2022·山东烟台高二期末)下列有机化合物的系统名称正确的是 (　　)

A.3,3-二甲基丁烷

B.2,3-二甲基-2-乙基己烷

C.2,3,5-三甲基己烷

D.3,6-二甲基庚烷

解析:A项,正确的名称为2,2-二甲基丁烷;B项,正确的名称为3,3,4-三甲基庚烷;D项,正确的名称为2,5-二甲基庚烷。故选C项。

答案:C

3.(2022·广东东莞)某有机化合物的系统命名是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是 (　　)

A.

B.

C.

D.

解析:2,2,3,3-四甲基戊烷,主链含有5个碳,在2号碳和3号碳上各有两个甲基,该有机化合物的结构简式为。

答案:C

4.(2023·黑龙江伊春)下列说法错误的是 (　　)

A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物一定互为同系物

B.同分异构体之间一定不互为同系物

C.互为同系物的两种有机化合物相对分子质量的数值一定相差14

D.互为同系物的两种有机化合物的组成元素相同,且结构相似

解析:分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物都是饱和链状烷烃,两者分子组成上相差3个CH2原子团,因此两者互为同系物,A项正确;互为同分异构体的物质的分子式相同,而同系物的分子组成上一定相差n(n为正整数)个CH2原子团,所以互为同分异构体的物质一定不互为同系物,B项正确;同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物,所以互为同系物的两种有机化合物组成元素相同,相对分子质量的数值一定相差14n(n为正整数) ,C项错误,D项正确。

答案:C

5.下列烷烃分子中去掉一个氢原子后所得的烃基的结构最多的是 (　　)

A.甲烷    B.乙烷    C.丙烷     D.丁烷

解析:丙基有两种结构,丁基有四种结构。

答案:D

6.(2022·云南罗平二中高二阶段检测)下列4种烷烃的沸点由高到低的顺序是                                                          (　　)

①2,5-二甲基己烷　②正辛烷　③2,3,4-三甲基戊烷　④2,2,3,3-四甲基丁烷

A.②>③>①>④          B.③>①>②>④

C.②>③>④>①          D.②>①>③>④

解析:烷烃的沸点随着其相对分子质量的增大而升高;碳原子数相同的烷烃,其支链越多,沸点越低。所以沸点由高到低的顺序为②>①>③>④,故选D项。

答案:D

7.下列说法中正确的是 (　　)

A.分子式为C7H16的烷烃,含有3个甲基的同分异构体有2种

B.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量分数逐渐减小

C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃

D.异戊烷与2-甲基丁烷互为同系物

解析:分子式为C7H16的烷烃,含有3个甲基的同分异构体有3种,A项错误;烷烃的通式为CnH2n+2,碳元素的质量分数为×100%=×100%,则随n值增大,碳元素的质量分数逐渐增大,B项错误;异戊烷与2-甲基丁烷为同一种物质,D项错误。

答案:C

8.(2022·广东汕尾)(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称。

①

　                   ; 

②

　                   ; 

③

　                     。 

(2)根据下列有机化合物的名称,写出相应的结构简式。

①2,4-二甲基戊烷:　                 ; 

②2,2,5-三甲基-3-乙基己烷:　            。 

答案:(1)① 3,3,4,6-四甲基辛烷　②3,3,4-三甲基己烷　③2,5-二甲基-3-乙基庚烷

(2)①

②

(二)拓展提高

9.某烷烃的一个分子里含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,该烷烃是                                                       (　　)

A.正壬烷　　　　　　　　　　

B.2,6-二甲基庚烷

C.2,2,4,4-四甲基戊烷　　　　

D.2,3,4-三甲基己烷

解析:由题给条件可知,该烷烃分子中只能有两种氢原子,这样其一氯代物才有两种,而其中一定会有—CH3结构,且处于对称位置,从而可写出其结构简式:,名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。

答案:C

10.(2022·上海华东师大附中高二月考)甲、乙两种有机化合物的结构如图所示,下列有关说法正确的是 (　　)

　　　　　　         甲　　　　　　　　　         乙

A.两者既不互为同系物,也不互为同分异构体

B.甲比乙的沸点高、密度大

C.甲、乙的一氯代物分别有3种和2种

D.等物质的量的甲与乙完全燃烧,乙消耗的氧气多

解析:两者结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,因此两者互为同系物,A项错误;甲、乙分子中均含有2种处于不同化学环境的氢原子,因此两者的一氯代物均有2种,C项错误;甲的分子式是C6H14,乙的分子式是C4H10,两者均属于烷烃,烷烃分子中含有的碳、氢原子数越多,等物质的量的物质完全燃烧时消耗的氧气就越多,所以甲完全燃烧消耗的氧气多,D项错误。

答案:B

11.(2022·广东东莞)已知某链状烷烃分子中含有的电子数为42。

(1)该烷烃的分子式为　     ,1 mol 该烷烃含有的化学键的数目为　     。 

(2)该烷烃含有甲、乙、丙三种同分异构体。

①甲在相同条件下沸点最高,则甲的一氯代物有　　　　种。 

②乙只有一种化学环境的氢原子,写出乙与Cl2按照1∶1发生反应的化学方程式:　　　　 　                            。 

③键线式是以线表示共价键,每个拐点或终点均表示一个碳原子,并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的式子,如异丁烷可表示为“”,请分析这一表示方式的要领,写出丙的键线式: 　　　　　　　　。 

(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的共有　　　　种。 

解析:链状烷烃的通式为CnH2n+2,碳原子含有6个电子,氢原子含有1个电子,则该有机化合物分子中含有的电子数为6n+2n+2=42,解得n=5,该烷烃的分子式为C5H12。

(1)由分析可知该烷烃的分子式为C5H12,1 mol该烷烃含有的化学键的数目为16NA。

(2)①碳原子数相同的烷烃,在相同条件下,所带支链越多,其沸点越低,因甲在相同条件下沸点最高,所以甲为正戊烷,甲的结构简式是

CH3CH2CH2CH2CH3,有3种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有3种;②因乙只有1种化学环境的氢原子,所以乙是新戊烷,则乙与Cl2按照 1∶1 发生反应的化学方程式为+Cl2+HCl;③由题意分析可知丙是异戊烷,则丙的键线式为。

(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的有甲烷(CH4 )、乙烷(C2H6 )、丙烷(C3H8)共3种。

答案:(1)C5H12　16NA　

(2)3  +Cl2+HCl　　(3)3

(三)挑战创新

12.(2022·广东东莞)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3种。

③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;Br2的CCl4溶液遇A不褪色,其一氯代物只有1种。

请回答下列问题。

(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分别为　　　　     　、　   　　 　、

　　　　　      。 

(3)A的结构简式为　　　　　　     　　,名称为　　　　　　　　　。 

解析:(1)B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3,则B中碳原子和氢原子的个数比为2∶(3×2)=1∶3,B的最简式为CH3;烃分子中的氢原子数一定为偶数,则B的分子式至少为C2H6,由于氢原子数已经达到饱和,则B的分子式为C2H6,该物质为乙烷,其结构简式为CH3CH3,最简式为CH3,乙烷的二溴代物有CH2Br—CH2Br、CH3—CHBr2,共有两种不同的结构。

(2)C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有3种,则C中含有的碳原子数≤4,根据甲烷二氯代物有1种、乙烷二氯代物有2种、丙烷二氯代物有4种,正丁烷二氯代物有7种,异丁烷二氯代物有3种,可推知烃C为异丁烷,其二氯代物的结构简式为:、、。

(3)A是乙烷分子中的氢原子全部被—CH3取代产生的物质,则A的结构简式为,该物质分子中最长碳链上有4个碳原子,从左端为起点,给主链上的碳原子编号,以确定支链—CH3连接在主链碳原子上的位置,该物质名称为2,2,3,3-四甲基丁烷。

答案:(1)CH3　C2H6　2

(2)　

(3)　2,2,3,3-四甲基丁烷