05 第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步讲义(鲁科版)

第3节　烃 第1课时　烷烃及其性质(基础课) 素养 目标 1．认识烷烃、烃的组成和结构特点。能根据甲烷的性质理解烷烃的性质，如取代反应、氧化反应等。 2．能根据烷烃的通式书写燃烧的化学方程式，会分析有关的燃烧规律。 旧知 回顾 下列各物质：①O2和O3；②12C和14C；③C2H6和C3H8；④ (1)互为同位素的是②。(2)互为同素异形体的是①。(3)互为同分异构体的是④。(4)互为同系物的是③。 一、烷烃及其物理性质 1．烷烃 烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，通式为CnH2n＋2(n≥1)。 2．烷烃的物理性质 规律 物理性质 熔点、沸点 一般随碳原子数的增加而升高 随分子中碳原子数的增加而呈现规律性变化 状态(常温、常压) 随碳原子数的增加逐渐由气态、液态变到固态 密度 密度比水小，且随相对分子质量的增加而增大 溶解性 不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)分子中全是碳碳单键的烃一定是烷烃。 (×) (2)C2H6、C3H8、C4H10的熔、沸点依次升高。 (√) 二、烷烃的化学性质 1．稳定性 因为烷烃分子中碳氢键和碳碳单键的键能较高，所以常温下烷烃很不活泼，与强酸、强碱、强氧化剂和还原剂等都不发生反应。 2．取代反应 在紫外线(或强烈日光)照射下，烷烃能与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反应。 反应举例：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl(一氯取代)。 3．与氧气的反应 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 　日常生产、生活中人们为什么倾向于选择甲烷作燃料？ 提示：质量相同的烃，碳元素的质量分数越低，完全燃烧时放出的热量越多。甲烷是所有有机化合物中碳元素含量最低的。 认识烷烃的取代反应 1．烷烃的取代产物卤代烃是一类重要的有机化工原料，通过烷烃和卤素单质1∶1混合在光照的条件下能不能得到纯净的一卤代物？ 提示：不能。不管比例如何，烷烃和卤素单质的反应都不会停留在第一步，所以得到的卤代烃是混合物。 2.己烷能不能和溴水在光照下发生取代反应？如果把己烷和溴水混合在一起振荡后有什么现象？ 提示：不能。卤素单质的水溶液不能和烷烃发生取代反应。如果把己烷和溴水混合，己烷能把溴单质从水中萃取出来，所以现象是液体分层，上层溶液为橙红色，下层溶液无色。 反应条件 紫外线(或强烈日光照射) 反应物 烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应) 化学键变化 断键：C－H键和X－X键 成键：C－X键和H－X键 取代特点 分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，往往是各步反应同时发生 产物特点 种类 多种卤代烷烃的混合物 产物 特点 产物 的量 ①根据碳元素守恒，烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和 ②反应消耗的n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋……＝n(HX)，产物中HX的物质的量最多 1．关于CH4与Cl2的反应(如图所示)，叙述不正确的是(　　) A．该反应属于取代反应 B．该反应的条件是光照 C．该反应的生成物最多有四种 D．该反应的现象是量筒内气体颜色变浅，量筒内壁上有油状液滴生成，量筒内液面上升并产生白雾 C　[甲烷与Cl2在光照条件下的反应属于取代反应，故A正确；该反应在光照条件下进行，故B正确；CH4和Cl2在光照条件下反应，可生成CH3Cl、HCl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4等，故C不正确；甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，所以量筒内气体颜色会变浅，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和HCl是气体，氯化氢极易溶于水，所以量筒内液面上升并产生白雾，故D正确。] 2．一定温度下，CH3CH2CH3的氯化、溴化反应能量变化及一段时间后产物的选择性如图。下列叙述错误的是(　　) 资料：R·＋X·―→RX(R·为烷基自由基，X·为卤素自由基)；通常活化能越大，反应速率受温度影响越大。 　 A．丙烷氯代或溴代反应均可能产生同分异构体 B．正丙基自由基(CH3CH2CH2·)比异丙基自由基[·CH(CH3)2]稳定 C．升高温度，体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大 D．以丙烷为原料通过“卤代－水解”过程合成2-丙醇时，Br2比Cl2更适于作取代试剂 B　[丙烷氯代反应可生成互为同分异构体的CH3CH2CH2Cl和(CH3)2CHCl，丙烷溴代反应可生成互为同分异构体的CH3CH2CH2Br和(CH3)2CHBr，A项正确；正丙基自由基(CH3CH2CH2·)具有的能量比异丙基自由基[·CH(CH3)2]具有的能量高，能量越低越稳定，则异丙基自由基比正丙基自由基稳定，B项错误；生成1-氯丙烷的活化能比生成2-氯丙烷的活化能大，通常活化能越大、反应速率受温度影响越大，故升高温度，生成1-氯丙烷的速率增大得更快，体系中n(1-氯丙烷)∶n(2-氯丙烷)的值增大，C项正确；以丙烷氯代反应生成的2-氯丙烷的选择性为55%，而发生溴代反应生成的2-溴丙烷的选择性为97%，故以丙烷为原料通过“卤代－水解”过程合成2-丙醇时，使用Br2作为取代试剂所得产品的纯度更高，即Br2比Cl2更适于作“卤代－水解”过程的取代试剂，D项正确。] 3．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷与氯气反应的部分历程如下： ①引发：Cl2―→Cl·＋Cl·等； ②链反应：Cl·＋CH4―→·CH3＋HCl，·CH3＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等； ③终止：Cl·＋Cl·―→Cl2，Cl·＋·CH3―→CH3Cl等。 下列说法错误的是(　　) A．引发时可以通过热辐射、光照等条件 B．链反应可以反复进行 C．生成物只有四种 D．生成物中可能出现CH3CH3 C　[烷烃发生卤代反应的条件一般为光照，引发时可以通过热辐射、光照等条件，故A正确；根据反应历程可知，Cl·在链反应中既有消耗又有生成，所以链反应可以反复进行，故B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl等，故C错误；两个·CH3可以结合生成CH3CH3，所以生成物中可能出现CH3CH3，故D正确。] 探究烃类物质燃烧的相关规律 天然气的主要成分是甲烷，是一种十分重要的“清洁能源”，与液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷)一样都是常用的家用燃气。随着现代社会对环境保护要求的提高，液化石油气正逐渐被天然气所取代。居民家庭中在将液化石油气更换为天然气时，通常需要更换燃气灶具或调整进气量。 1．相同状况下等体积的石油气和天然气，完全燃烧时哪种气体的耗氧量大？ 提示：CH4＋2O2CO2＋2H2O C3H8＋5O23CO2＋4H2O C4H10＋O24CO2＋5H2O 根据以上化学方程式可知相同状况下，等体积(即等物质的量)的石油气耗氧量大。 2.居民家庭中将液化石油气改为天然气时，如何调整燃气灶的进气量？ 提示：增大天然气进气量或减小空气进气量。 1．烃类(CxHy)完全燃烧的化学方程式CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O。 2．烃完全燃烧耗氧量与生成CO2和H2O的规律 (1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，则氢元素的质量分数越大，耗氧量越多，生成的水越多，生成的CO2越少。 (2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，x＋的值越大，耗氧量越多。其中x值越大，生成的CO2越多；y值越大，生成的水越多。 (3)最简式(实验式)相同的有机化合物不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，则完全燃烧时生成的CO2的量一定，生成的H2O的量一定，耗氧量也一定。 (4)不同的有机化合物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同，则它们分子中碳原子与氢原子的原子个数比也相同。 3．同温同压下，气态烃(CxHy)完全燃烧前、后气体体积变化规律 (1)燃烧后温度高于100 ℃时，水为气态 反应前后气体体积变化 V前＝V后 V前＞V后 V前＜V后 x、y满足的条件 y＝4 y＜4 y＞4 (2)燃烧后温度低于100 ℃时，水为液态，反应后气体体积变化是1＋。 1．下列烃①CH4，②C4H8，③C7H8，④C6H12分别完全燃烧，耗氧量分析不正确的是(　　) A．等物质的量时耗氧量最多的是① B．等物质的量时③和④的耗氧量相等 C．等质量时耗氧量最大的是① D．等质量时②和④的耗氧量相等 A　[等物质的量的烃完全燃烧，(x＋)越大，消耗氧气越多：①CH4，(x＋)＝2，②C4H8，(x＋)＝4＋2＝6，③C7H8，(x＋)＝7＋2＝9，④C6H12，(x＋)＝6＋3＝9。等物质的量题述物质完全燃烧时耗氧量最少的是①，最多的是③和④，③和④的耗氧量相等，A错误、B正确；相同质量的烃完全燃烧时，H元素质量分数越大耗氧越多，即H、C原子数之比越大，H元素质量分数越大，耗氧越多。①～④H、C原子数之比依次为4、2、、2，耗氧量最大的是①，②和④耗氧量相等，C、D正确。] 2．a mL三种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃，充分反应后，恢复到原来的状况(常温、常压下)，体积共缩小2a mL。则这三种烃可能是(　　) A．CH4、C2H4、C3H4 B．C2H6、C3H6、C4H6 C．CH4、C2H6、C3H8 D．C2H4、C3H4、C3H6 A　[如果分别写出各选项中烃对应的燃烧反应的化学方程式，我们会发现只要烃分子中的氢原子数为4，a mL该烃完全燃烧后恢复至常温常压就一定缩小2a mL体积，实际上就是常温下水为液态，缩小的体积就是反应后水蒸气占有的体积，A项正确。] 3．一定条件(0.1 MPa，100 ℃)下，0.05 mol某烃在氧气中完全燃烧。将生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，质量分别增加5.4 g和11 g。该烃与氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体，则这种烃是(　　) A．2-甲基丙烷　 B．2，2-二甲基丙烷 C．2-甲基丁烷 D．2，2，3，3-四甲基丁烷 B　[浓硫酸吸收的物质是水、碱石灰吸收的物质是二氧化碳，则n(H2O)＝＝0.3 mol、n(CO2)＝＝0.25 mol，0.05 mol某烃含0.25 mol C、0.6 mol H，故该有机物最简式为C5H12，符合烷烃通式，分子式为C5H12，该烃有多种同分异构体，其中与Cl2发生一氯取代的产物只有一种，说明该有机物只有一种化学环境的氢原子，所以该物质为新戊烷，系统命名法为2，2-二甲基丙烷，选B。] 1．下列说法错误的是(　　) A．C3H8和C4H10一定是同系物 B．CH4的二氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构 C．正丁烷的沸点高于异丁烷 D．丙烷分子中，三个碳原子可能在同一条直线上 D　[结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的有机化合物互为同系物，C3H8和C4H10均为烷烃，在分子组成上相差1个CH2，一定互为同系物，A正确；CH4为正四面体结构，分子中的四个氢原子是等效的，所以CH4的二氯代物只有一种结构，B正确；同分异构体中支链越多，熔、沸点越低，正丁烷的沸点高于异丁烷，C正确；丙烷分子可以看作是两个甲基取代甲烷分子中的两个H形成的，甲烷分子为正四面体结构，则丙烷分子中的三个碳原子一定不在同一条直线上，呈锯齿状，D错误。] 2．下列说法错误的是(　　) 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 B．互为同系物 C．丙烯与HCl加成可以得到互为同分异构体的两种有机物 D．由CH4结构可知CCl4也是正四面体结构，而丙烯分子中所有原子不可能共面 A　[烷烃的通式为CnH2n＋2，C元素的质量分数为，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，A错误；和的结构相似，分子和组成上相差1个CH2，二者互为同系物，B正确；丙烯与HCl发生加成反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl，二者互为同分异构体，C正确；CCl4与CH4中C原子均为sp3杂化，且分子中的四条共价键均相同，故均为正四面体结构，饱和碳原子具有甲烷结构特点，丙烯中含有甲基，所以该分子中所有原子一定不共平面，D正确。] 3．等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是(　　) A．CH4　　　　　 B．C2H6 C．C3H8 D．C6H14 A　[判断等质量的不同烃燃烧时的耗氧量，可先简化其分子式为CHx，x越大，氢的质量分数就越大，耗氧量就越多。本题中A为CH4；B为CH3；C为CH2.7；D为CH2.3，故答案为A。] 4．已知某有机化合物的空间填充模型为，标准状况下，22.4 L的该物质与足量氯气在光照条件下反应的产生的分子中含氯元素的化合物共有(　　) A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 D　[空间填充模型为的有机化合物为乙烷，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，产物有：一氯乙烷1种：CH3CH2Cl；二氯乙烷2种：CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl；三氯乙烷2种：CH3CCl3、CH2ClCHCl2；四氯乙烷2种：CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2；五氯乙烷1种：CHCl2CCl3；六氯乙烷1种：CCl3CCl3，此外取代过程中还会生成HCl，因此产生的分子中含氯元素的化合物总共有10种。] 5．丁烷的分子结构可简写成键线式结构，有机化合物A的键线式结构为，请回答下列问题： (1)有机化合物A的分子式为________。 (2)用系统命名法命名有机化合物A，其名称为________。 (3)有机化合物A完全燃烧的化学方程式为_______________________________ ____________________________________________________________________。 (4)有机化合物A与Cl2发生反应生成的一氯代物的可能结构简式为_________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________，写出A与Cl2反应生成任意一种一氯代物的化学方程式：_______。 [答案]　(1)C8H18　 (2)2，2，3-三甲基戊烷 (3)2C8H18＋25O216CO2＋18H2O (4)CH2ClC(CH3)2CH(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CCl(CH3)CH2CH3、 C(CH3)3CH(CH2Cl)CH2CH3、 C(CH3)3CH(CH3)CHClCH3、 C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2Cl C(CH3)3CH(CH3)CH2CH3＋Cl2C(CH3)3CH(CH3)CH2CH2Cl＋HCl(其他合理答案也可) 课时分层作业(五)烷烃及其性质 (选择题只有一个选项符合题目要求) 1．由4个碳原子结合成的4种有机化合物(氢原子没有画出)如图所示，其中属于烷烃的是(　　) 　　　 　A　　　　　B　　　　　　C　　　　　　　　D [答案]　A 2．假设烷烃的分子通式为CnH2n＋2(n≥1)，以下物理量随n的增加而减小的是(　　) A．1 mol烷烃中共价键的数目 B．1 mol烷烃完全燃烧时的耗氧量 C．一氯代物的种类 D．分子中氢元素的质量分数 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 mol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，由算式可知n值越大，氢元素的含量越小，D正确。] 3．下列烷烃的沸点：甲烷－162 ℃，乙烷：－89 ℃，丁烷－1 ℃，戊烷：＋36 ℃。根据以上数据，推断丙烷的沸点可能是(　　) A．－42 ℃ B．－185 ℃ C．－128 ℃ D．＋78 ℃ A　[由题中烷烃沸点数据可以推断出，烷烃中碳原子个数越多，沸点越高，故丙烷的沸点应高于乙烷、低于丁烷，即介于－89 ℃～－1 ℃之间。] 4．标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成的，汽油中异辛烷()的含量越高，抗爆性能越好。下列叙述错误的是(　　) A．正庚烷的分子式为C7H16 B．异辛烷能使酸性KMnO4溶液褪色 C．正庚烷和异辛烷互为同系物 D．异辛烷的一氯代物有4种 B　[正庚烷的分子式为C7H16，A正确；异辛烷属于烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；正庚烷(C7H16)和异辛烷(C8H18)，均为烷烃，都符合CnH2n＋2，互为同系物，C正确；中有4种不同化学环境的氢原子，一氯代物有4种，D正确。] 5．某种烷烃完全燃烧后生成了17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列对于该烷烃的说法中错误的是(　　) A．该烷烃的分子式为C4H10 B．该烷烃与氯气在光照时可以发生取代反应 C．该烷烃有两种不同的结构 D．该烷烃分子中只有极性键 D　[17.6 g CO2的物质的量为＝0.4 mol，9.0 g H2O的物质的量为＝0.5 mol，故N(C)∶N(H)＝0.4 mol∶(0.5 mol×2)＝2∶5；烷烃的通式为CnH2n＋2，故符合N(C)∶N(H)＝2∶5的烷烃的分子式为C4H10，A正确；烷烃与氯气在光照时可以发生取代反应，B正确；该烷烃有正丁烷和异丁烷两种不同的结构，C正确；该烷烃分子中有C－H极性键和C－C非极性键，D错误。] 6．C6H14的各种同分异构体中，所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列叙述不相符的是(　　) A．4个甲基，能生成4种一氯代物 B．3个甲基，能生成4种一氯代物 C．3个甲基，能生成5种一氯代物 D．2个甲基，能生成3种一氯代物 A　[含4个甲基，则有(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)3CCH2CH3两种结构，前一种有2种一氯代物，后一种有3种一氯代物，即不可能生成4种一氯代物，A错误；3个甲基，结构为(CH3CH2)2CHCH3，能生成4种一氯代物，B正确；含3个甲基，结构为(CH3)2CHCH2CH2CH3，有5种一氯代物，C正确；含2个甲基，为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，有3种不同化学环境的原子，则有3种一氯代物，D正确。] 7．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，则两种有机化合物中C、H的质量分数要相等。C项，由于两者的最简式相同，因此两种有机化合物中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。] 8．任意两个环共用两个直接相连的碳原子的化合物称为桥环化合物，二环[1，1，0]丁烷()是最简单的桥环化合物。下列有关该化合物的说法正确的是(　　) A．该物质属于烷烃 B．二氯代物有3种 C．易溶于水及环己烷 D．转化为1 mol C4H10至少需2 mol H2 D　[的分子式不符合烷烃通式，不属于烷烃，A错误；二氯代物有4种：、、、，B错误；烃难溶于水，C错误；根据该有机化合物的结构简式可知其分子式为C4H6，故生成1 mol C4H10，至少需2 mol H2，D正确。] 9．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：________。 (5)0.1 mol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：________。 [解析]　(1)M＝2 g·mol-1×43＝86 g·mol-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 mol烷烃E完全燃烧消耗O2的物质的量为＝0.5 mol，所以＝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 10．有A、B两种烃，其相关信息如表所示，回答下列问题： A ①完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1； ②28<Mr(A)<60； ③不能使溴的四氯化碳溶液褪色； ④一氯代物只有1种结构 B ①饱和链烃，通常情况下呈气态； ②有同分异构体； ③二溴代物有3种 (1)烃A的最简式是________，__________________________________________。 (2)烃B的3种二溴代物的结构简式为___________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)烃C为烃B的同系物，常温下为气态且只有1种一溴代物，则烃C的一溴代物的结构简式为________(写一种即可)。 [解析]　(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1，设烃A的分子式为(CH)n，因28<Mr(A)<60，且氢原子数一定为偶数，所以烃A的分子式为C4H4，结合另外两个信息可知，烃A的键线式是。 (2)烃B为饱和链烃，通常情况下呈气态，则烃B可能为CH4、C2H6、C3H8或C4H10；有同分异构体，则烃B为C4H10，又烃B的二溴代物有三种，故烃B为异丁烷，它的3种二溴代物的结构简式分别为、、。 (3)烃B的同系物中常温下为气态的有CH4、C2H6、C3H8、C(CH3)4，C3H8有2种一溴代物，CH4、C2H6、C(CH3)4都只有1种一溴代物，分别为CH3Br、C2H5Br、C(CH3)3CH2Br。 [答案]　(1)CH　 (2)、、 (3)CH3Br[或C2H5Br或C(CH3)3CH2Br] (选择题有一个或两个选项符合题目要求) 11．主链上有五个碳原子的庚烷的同分异构体共有(　　) A．3种　　　B．4种　　　C．5种　　　D．6种 C　[主链上有五个碳原子的庚烷的侧链可能为1个乙基或2个甲基，符合条件的同分异构体共有5种，分别为2，3-二甲基戊烷、2，4-二甲基戊烷、3，3-二甲基戊烷、2，2-二甲基戊烷、3-乙基戊烷。] 12．在烷烃分子中，－CH3、－CH2－、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。n1＝5，n2＝n3＝n4＝1的烷烃共有(　　) A．2种　　B．3种　　C．4种　　D．5种 B　[由题干信息可知，符合条件的烷烃共有(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3。] 13．两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(　　) A．一定有乙烯 B．一定有甲烷 C．一定有丙烷 D．一定无乙烷 BD　[由题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，故B、D正确。] 14．化学上常用燃烧法确定有机化合物的组成，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化合物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有机化合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，则该有机化合物的最简式为________。 (5)要确定该有机化合物的分子式，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(或b)。其中D为制取O2的发生装置(MnO2作催化剂)；C中浓硫酸的作用是吸收水分，得到干燥纯净的O2；E为有机化合物燃烧装置；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 mol，m(H2O)＝10.8 g，则n(H2O)＝0.6 mol，因为m(C)＋m(H)＝(12×0.5＋0.6×2×1)g＝7.2 g，所以该有机化合物中不含O元素。N(C)∶N(H)＝0.5NA∶(0.6×2)NA＝5∶12，故该有机化合物的最简式为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(或b)(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　 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $$