- 甲烷的结构与性质
- 共502题
（1）分别写出相对分子质量为128、72的烃的分子式：__________、__________、__________。（可不写满，也可补充）
（2）立方烷的结构简式如图所示，每个顶点是一个碳原子。则：
①其分子式为____________________。
②它的一氯取代物有__________种。
③它的二氯取代物有__________种。
正确答案
（1）C10H8 C9H20 C5H12 （2）C8H8 1 3
（1）将128除以12得商为10，余数为8，分子式为C10H8；减少一个碳原子，增加12个氢原子，又可得分子式C9H20。
72/12的商为6，余数为0，分子式为C6H0，显然此分子式是不可能的。遇到这种情况，可用“减C加H处理”（每减一个C，同时增加12个H），即C6H0→C5H12（戊烷），但必须注意分子里的H、C比不得超过对应的烷烃。
（2）根据有机物中各元素的价键规则：碳原子必须满足4价，而从图中可以看出每个碳有3个价键，故必须有1个H原子与其相连，因此分子式为C8H8。8个顶点上的8个氢原子是完全“等价”的，所以一氯取代物有1种。而二氯取代物有3种，理由是当固定1个顶点后，该顶点与其余顶点有3种情况：面上相邻、相间、立方体对角。
(8分)2001年11月13日至18日短短6天中，山西省接连发生四起小煤矿瓦斯爆炸事故，造成58人死亡，多人受伤。据报道，发生事故的4家煤矿均属应关停之列。国家针对小煤矿的“关井压产”曾多次发出整治通知，但由于近期煤炭价格上涨，加之乡镇煤矿的停产整顿会直接影响当地财政税收，致使一些小煤矿矿主置工人生命安全于不顾，暗中又恢复了生产。
(1)上图所示，1985年煤炭占我国能源消耗的百分比约为________%。
(2)在煤炭的形成过程中会产生瓦斯。瓦斯的主要成分是甲烷。请写出瓦斯爆炸主要反应的化学方程式：________________________________________________________________。
(3)爆炸后，坑道内CO气体含量达10%以上，引起人体CO中毒。现场抢救CO中毒者，应立即采取什么措施？
正确答案
(1)75%(允许误差正负5%)
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)将CO中毒者移至新鲜空气处，并设法改善中毒者缺氧的状态(例如人工呼吸等)
(1)由图可知，煤炭约占我国能源消耗的75%。
(2)瓦斯爆炸的主要反应是CH4的完全燃烧反应。
(3)抢救CO中毒者，应迅速脱离CO环境，并立即输O2。
（共10分）
有一类烷烃，其分子中只有一种氢原子（即：一卤代物只有一种的烷烃）。此系列烷烃的第二项可看成CH4及C2H6分子中所有氢原子被甲基（CH3－）代替后所得。CH4分子的空间形状可看成球形，而C2H6分子的空间形状可看成椭球形
(1)下表为一卤代物都只有一种的球形烷烃及椭球形烷烃系列，填写下表空白处。
（2）只有一种氢原子的球形烷烃或椭球形烷烃系列中，相邻的两项中，后者每个分子中氢原子数是前者每个分子中氢原子数的 倍
（3）根据上表中“一卤代物只有一种的烷烃”的分子式中有关规律，请你分别写出这两类烷烃的通式（通式中要求当n＝1时，上述两系列的第一项分别为CH4及C2H6）。
①一卤代物只有一种的球形烷烃的通式是 。
②一卤代物只有一种的椭球形烷烃的通式是 。
正确答案
(1) C53H108 、C80H162
（2）3（2分）
略
(6分)常温下在密闭容器中通入2 mL某烷烃和13 mL O2，点火爆炸后去掉生成的CO2和H2O，再通入6 mL O2，再点火爆炸，此时O2有剩余。求烷烃分子式和可能的结构简式。若其一卤代物有4种，命名此烷烃。
正确答案
C5H12 可能的结构简式：
CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4、(CH3)2CHCH2CH3，该烷烃为2-甲基丁烷
设烷烃分子式为CnH2n+2，反应消耗的O2 a L
CnH2n+2+
1
2 a
1∶2=
据题意：由13＜a＜19
得13＜3n+1＜19，解得：4＜n＜6。
因为n为正整数，所以n=5，分子式：C5H12。可能的结构简式：CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4、(CH3)2CHCH2CH3。
该烷烃为2-甲基丁烷。
(12分)(1)现有CH4、C3H4、C2H4、C2H6、C3H6五种有机物。同质量的以上物质中，在相同状况下体积最大的是_________；同质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_________；同状况、同体积的以上五种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_________；同质量的以上五种物质燃烧时，生成CO2最多的是_________，生成水最多的是_________。在120 ℃、1.01×105 Pa状态下，有三种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这三种气体是___________。
(2)某烃含碳的质量分数约为90.5%。在相同条件下，其蒸气密度为空气密度的3.66倍，则其分子式为_________。
①若该烃硝化时，一硝基取代物只有一种，则该烃的结构简式为_________。
②若该烃硝化时，一硝基取代物只有两种，则该烃的结构简式为_________。
③若该烃硝化时，一硝基取代物只有三种，则这三种一硝基取代物的结构简式为_________、_________、_________。
正确答案
(1)CH4 CH4 C3H6 C3H4 CH4 CH4、C3H4、C2H2
(2)C8H10 
(1)相同质量的烃耗氧量由
(2)Mr=3.66×29=106，N(C)=106×90.5%÷12=8，则N(H)=(106-12×8)÷1=10,即分子式为C8H10，其组成符合通式CnH2n-6，为苯的同系物。
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