内容正文:
课时跟踪检测(九) 脂肪烃的类别 烷烃的性质
一、选择题
1.下列不属于脂肪烃的是 ( )
A. B.
C.CH3—CH3 D.CH3—CH==CH2
2.下列对烃的分类错误的是 ( )
A.乙烯、甲苯、环己烷都属于脂肪烃
B.、 和同属于环烷烃,也属于饱和烃
C.乙烯、乙炔、1,3⁃丁二烯同属于不饱和烃
D.、和都属于芳香烃,但不都互为同系物
3.下列关于烷烃性质的叙述中,不正确的是 ( )
A.烷烃同系物随相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大
C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D.烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
4.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是 ( )
物质
甲烷
乙烷
正丁烷
正戊烷
沸点/℃
-164
-89
-0.5
36
A.约-40 ℃ B.低于-160 ℃
C.低于-89 ℃ D.高于36 ℃
5.有机物的一氯代物的种类是 ( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
6.下列关于烷烃的叙述正确的是 ( )
A.燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
C.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的
7.实验小组探究甲烷与氯气的取代反应,装置及现象如下:
现象
Ⅰ.光照后,产生白雾,混合气体颜色变浅
Ⅱ.试管内液面上升
Ⅲ.试管壁出现油状液滴
下列说法不正确的是 ( )
A.若用铝箔套住试管,一段时间后没有明显变化
B.试管内壁出现了油状液滴,油状液滴主要成分是、CHCl3、CCl4
C.若n(CH4)∶n(Cl2)=1∶4,则充分反应后试管内充满液体
D.收集白雾配成水溶液,该溶液显酸性
8.(2025·盐城中学段考)下列说法正确的是 ( )
A.在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯水发生取代反应
B.等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物只有CH3Cl
C.正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高
D.和互为同分异构体
9.在常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是 ( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6
10.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为,X是它的一种同分异构体,且X分子的主链上含有4个碳原子,下列有关说法正确的是 ( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构)
C.标准状况下2.24 L X完全燃烧,将生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管,干燥管会增重12.6 g
D.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
11.(2025·衡水中学段考)某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如下:
下列有关X的说法正确的是 ( )
A.相同条件下,X的密度比水大
B.X的分子式为C5H12
C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D.实验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
12.进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名,是同学们研究有机物分类的重要手段,下列有关说法不正确的是 ( )
A.可以将(CH3)3CC(CH3)3命名为2,2,3,3⁃四甲基丁烷
B.正丁烷和异丁烷的化学性质相似,物理性质(熔、沸点等)不同
C.异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D.C6H14一共有5种同分异构体
二、非选择题
13.(10分)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)。
结构简式
Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
键线式
(环己烷)
(环丁烷)
回答下列问题:
(1)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 。
(2)环烷烃还可与卤素单质、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)。
(3)写出鉴别环丁烷与丁烯的一种方法: 。
14.(12分)Ⅰ.回答下列问题:
(1)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、 和等结构组成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含 个碳原子,其结构简式可能为 。
(2)请写出烷烃CnH2n+2(n≥1)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式: 。
Ⅱ.有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃,试回答下列各题(填序号);
(3)相同状况下,等体积的上述气态烃充分燃烧,消耗O2的量最多的是 。
(4)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是 。
(5)10 mL某气态烃在50 mL O2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是 。
15.(12分)(2025·保定期中)某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下列实验:
实验1:溴水 分层,下层为几乎无色的液体橙色溶液。
实验2:将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3:利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CH==CH2),且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。
(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有 (填名称)。
(2)由实验1可知,己烷的物理性质有 。
(3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是 (填字母)。
A.己烷与溴发生了取代反应
B.溴己烷为无色物质
C.液溴向外挥发浓度降低
D.己烷与液溴发生了加成反应
E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是 。
(5)试管C中的现象是 。
(6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式: 。
课时跟踪检测(九)
1.选B B中含有苯环,属于芳香烃;C项属于烷烃,A、D属于烯烃,都属于脂肪烃。
2.选A A项,乙烯、环己烷分子中不含有苯环,属于脂肪烃,甲苯分子中含有苯环,属于芳香烃,错误;D项,、和分子内都含苯环,属于芳香烃,但分子内含一个不饱和的碳碳双键,与、不互为同系物,正确。
3.选D 烷烃是饱和烃,化学性质稳定,不和酸性KMnO4溶液反应,可以与卤素单质在光照条件下发生取代反应,不与卤素单质的水溶液反应,故D错误。
4.选A 烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高,丙烷的沸点应介于乙烷和正丁烷之间。
5.选A 同一个碳上连有的三个甲基上的氢原子为等效氢,虚线左右两边的碳呈镜面对称,所以含有1种等效氢,该物质的一氯代物只有1种。
6.选C 烷烃中含有碳、氢元素,完全燃烧的产物为二氧化碳和水,但如果氧气不足,烷烃不完全燃烧,产物有可能为一氧化碳和水,A错误;烷烃中乙烷的2个碳原子在同一直线上,除此之外,多碳烷烃主链是锯齿形,碳原子可能在同一平面上,B错误;烷烃属于饱和烃,不存在不饱和键,分子中所有的化学键都为单键,C正确;链烷烃的通式为Cn,碳、氢原子个数之比为n∶(2n+2),碳原子数不同时碳、氢原子个数之比不同,D错误。
7.选C 此反应是在光照条件下发生的,若用铝箔套住试管,无明显现象,故A正确;CH4和Cl2混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的:CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl,故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物,故B正确;CH4和Cl2混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的,最终的生成物中CH3Cl为不溶于水的气体,故反应液不会充满试管,故C错误;生成物中的氯化氢易溶于水,可产生白雾,显酸性,故D正确。
8.选C 在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯气发生取代反应,不能与氯水发生取代反应,A项错误;甲烷分子中的4个氢原子都可以被氯原子取代,等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B项错误;正丁烷和异丁烷是互为同分异构体的烷烃,正丁烷的主链有4个碳原子,异丁烷的主链只有3个碳原子,含有一个支链,正丁烷的分子间作用力强于异丁烷,正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高,C项正确;CH2Br2为四面体构型,和为同一物质,D项错误。
9.选C 根据燃烧通式CxHy+(x+0.25y)O2xCO2+0.5yH2O进行计算,气态烃各1 mol,甲烷完全燃烧需要2 mol氧气,丙烷完全燃烧需要5 mol氧气,丁烷完全燃烧需要6.5 mol氧气,乙烷完全燃烧需要3.5 mol氧气,故消耗氧气最多的是丁烷。
10.选B 根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,分子中都含有4个甲基,故A错误;X若为(CH3)2CHCH(CH3)2,分子中有2种氢原子,一氯代物只有2种,X若为(CH3)3CCH2CH3,分子中有3种氢原子,一氯代物有3种,故B正确;标准状况下X为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,故C错误;(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃,与溴的四氯化碳溶液不反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误。
11.选D 烷烃X能萃取溴水中的溴,上层呈橙红色,说明X的密度比水小,故A错误; 烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7,则C、H原子数目之比为∶=3∶7,故X分子式为C6H14,故B错误;X为烷烃,不能与Br2发生加成反应使溴水褪色,故C错误;C6H14能发生取代反应得到溴代烃,溴代烃不溶于水,向试管中加水,若上层液体体积变大,则说明试管2中的有机层在下层,故D正确。
12.选C (CH3)3CC(CH3)3属于烷烃,其名称为2,2,3,3⁃四甲基丁烷,A正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,化学性质相似,物理性质(熔、沸点等)不同,B正确;异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2,分子中有4类氢原子,其一氯代物有4种(不考虑立体异构),C错误;C6H14属于烷烃,一共有5种同分异构体,分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3,D正确。
13.(1)环丙烷 环丙烷与H2反应所需温度最低
(2)+HBr→CH3CH2CH2CH2Br
(3)利用酸性KMnO4溶液,能使酸性KMnO4溶液褪色的为丁烯,不能使酸性KMnO4溶液褪色的为环丁烷(答案合理即可)
14.解析:(1)设甲基的个数是x,由烷烃的通式知2(x+3)+2=2+1+3x,x=5,所以最少应含有的碳原子数是8,该烷烃的结构简式有3种,分别为、、;
(2)烷烃CnH2n+2燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O;
(3)相同状况下,等体积(即物质的量相同)的气态烷烃完全燃烧时,消耗O2的量的多少取决于的值的大小,的值越大,耗氧量越多,故丁烷完全燃烧时消耗O2的量最多;
(4)等质量的烷烃完全燃烧时,耗氧量的多少取决于 的值的大小,的值越大,耗氧量越多,故甲烷完全燃烧时消耗O2的量最多;
(5)设烷烃通式为CxHy,燃烧通式为CxHy + O2xCO2 + H2O;①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃,完全燃烧的值分别为2、3.5、5、6.5,10 mL该烃完全燃烧需要的氧气的体积分别为20 mL 、35 mL、50 mL、65 mL,所以只有丁烷不能完全燃烧,若完全燃烧,则混合气体是CO2、O2,则:
CxHy+O2xCO2+H2O 体积差
1 1+
10 60-35=25
1∶=10∶25,y=6,四种烷烃中只有乙烷符合题意,故选②;若不完全燃烧,10 mL丁烷生成CO需要氧气为45 mL,小于50 mL,所以混合气体是CO2、CO,设烃为CxHy,根据C原子守恒,有10x=35,计算得出x=3.5,碳原子数目为整数,不成立。因此,本题正确答案是:乙烷。故选②。
答案:(1)8 、、
(2)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O (3)④ (4)① (5)②
15.解析:(1)实验1的主要操作是分液,需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗。(2)溴水和己烷混合后,下层几乎是无色的,且分液后得到橙色溶液,这说明己烷密度比水小,难溶于水,可溶解溴。(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾,这说明有溴化氢生成。己烷是烷烃,能和溴发生取代反应生成溴己烷和溴化氢。(4)实验3的装置Ⅱ为冰水浴,所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体。(5)己烷裂化有气态的烯烃生成,烯烃含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此看到试管C中酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。(6)在一定条件下,己烷裂化生成丙烷和丙烯,反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑。
答案:(1)烧杯、分液漏斗
(2)密度比水小,难溶于水,可溶解溴
(3)AB (4)冷凝己烷分解产生的气体
(5)酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去
(6)CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑+CH3CH==CH2↑
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