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课时跟踪检测(十八) 烃的燃烧计算与有机物分子的共面共线分析
1.下列烃完全燃烧,生成烟最多的是( )
A.CH4 B.C2H6
C.C2H4 D.C6H6
答案:D
2.下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成的水的质量也不变的是( )
A.C2H4、C4H8 B.C8H10、C4H10
C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8
解析:选A 要使混合物总质量一定,生成水的量不变,必须满足有机物中H的含量相等。A项,C2H4和C4H8二者最简式相同,分子中含H量相同,生成H2O的量相同;B、C、D三项中有机物的最简式不相同,含氢量都不相同,故生成水的量一定会变,错误。
3.0.1 mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44 L CO2(已换算成标准状况下),下列说法正确的是( )
A.该烷烃的分子式为C6H12
B.该烷烃的同分异构体有6种
C.1 mol该烷烃完全燃烧需要消耗2.5 mol O2
D.该烷烃与甲烷属于同系物
解析:选D 标准状况下,13.44 L CO2的物质的量为0.6 mol,即0.1 mol某链状烷烃完全燃烧生成0.6 mol CO2,即该烃分子中含有6个碳原子,根据链状烷烃的通式CnH2n+2可知,含有6个碳原子的烷烃分子式为C6H14,该烷烃的同分异构体有5种,1 mol该烷烃完全燃烧需要消耗O2的量为6+=9.5 mol,故A、B、C均错误;甲烷属于饱和烃,存在单键,C6H14也属于饱和烃,存在单键,且分子组成上相差5个CH2原子团,二者属于同系物,故D正确。
4.下列物质的所有原子,不可能处于同一平面内的是( )
解析:选A 根据已有知识,乙烯和苯都属于平面形结构,所有原子都处于同一平面内,而甲烷分子是正四面体结构,所有原子不可能处于同一平面内。同理,我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代,从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内。
5.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种烷烃和烯烃组成的混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( )
A.3∶1 B.1∶3
C.2∶3 D.3∶2
解析:选C 根据阿伏加德罗定律,相同状况下,气体的体积之比等于物质的量之比。可知1 mol混合烃充分燃烧生成2 mol CO2和2.4 mol H2O(g),则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同,可以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合,它们的平均碳原子数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比将由它们分子里所含的H原子数决定。可用十字交叉法求解:
6.近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构简式为,下列对该物质的判断不正确的是( )
A.属于不饱和烃
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.所有原子可能在同一条直线上
D.可以发生加成反应
解析:选A 该有机物中除了含有C、H元素外还含有N元素,所以不属于烃,A项错误;含有碳碳三键,碳碳三键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,B项正确;该分子中一个碳碳三键连接一个碳碳单键,且为直链结构,单键可以旋转,具有乙炔结构特点,所以该分子中所有原子可能处于同一直线上,C项正确;碳碳三键和碳氮三键都能发生加成反应,D项正确。
7.有机物分子中共面原子最多有( )
A.16个 B.17个
C.18个 D.19个
解析:选C 最多有18个共面原子。
8.某烃的结构简式为,下列说法不正确的是( )
A.1 mol该烃完全燃烧消耗11 mol O2
B.与氢气完全加成后的产物中含3个甲基
C.1 mol该烃完全加成消耗3 mol Br2
D.分子中一定共平面的碳原子有5个
解析:选D 该烃的分子式为C8H12,1 mol该烃完全燃烧消耗11 mol O2,A正确;与氢气完全加成后的产物中含有3个甲基,B正确;分子中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键,所以1 mol该烃完全加成需要消耗3 mol Br2,C正确;根据乙烯和乙炔的结构可判断该烃分子中一定共平面的碳原子有6个,D不正确。
9.现有①甲烷、②乙烯、③苯、④丙炔4种有机物,请用序号并按题中要求作答:
(1)分子中所有原子一定都共面的是________。
(2)含氢量最高的有机化合物是________,其电子式为____________。
(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1的化合物是________。
(4)能够发生加聚反应的是________。
解析:(1)乙烯、苯分子中所有原子均处于同一平面上。(2)所有有机物中,甲