烷烃的结构与性质_章节学习

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题型：单选题

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单选题

下列选项中符合如图关系的是（　　）

A烷烃中碳原子数（X）与氢原子数（Y）的关系

B温度大于100℃时，CH4和C2H4的混合气体在氧气中充分燃烧，同温同压下燃烧前后参与反应的气体的体积之和（X）与生成物的气体体积之和（Y）的关系

C二氧化硫与氧气在接触室中反应时，参加反应的氧气的物质的量（X）与生成的三氧化硫的物质的量（Y）之间的关系

D室温下硝酸钾溶于水达饱和时，消耗水的质量（X）与溶解的硝酸钾质量（Y）的关系

正确答案

B

解析

解：A．烷烃的通式为CnH（2n+2），碳氢原子个数比等于X：Y=n：（2n+2）≠1，故A错误；

B．温度大于100℃时，水是气体，烃的燃烧通式为：CxHy+（x+y/4）O2xCO2+y/2H2O，反应前后气体体积比X：Y=（1+x+）：（x+），CH4和C2H4的氢原子均为4，解y=4，带入X：Y=（2+x）：（2+x）=1，故B正确；

C.2SO2+O23SO3 ，该反应中参加反应的氧气的物质的量（X）与生成的三氧化硫的物质的量（Y）之间的关系X：Y=1：3≠1，故C错误；

D．室温时硝酸钾溶解度为31.6g，也就是100g水中溶解31.6g硝酸钾，所以室温下硝酸钾溶于水达饱和时，消耗水的质量（X）与溶解的硝酸钾质量（Y）的关系X：Y=100：31.6≠1，故D错误；

故选B．

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题型：单选题

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单选题

某有机物结构简式为CH3CH2CH（C2H5）CH2CH（CH3）CH2CH3．下列说法不正确的是（　　）

A该有机物属于饱和烃

B该烃的名称是3一甲基一5一乙基庚烷

C该烃与2，5一二甲基一3一乙基己烷互为同系物

D该烃的一氯取代物共有8种

正确答案

C

解析

解：A．该有机物分子中含有的化学键全部是单键，所以该有机物属于饱和烃，故A正确；

B．CH3CH2CH（C2H5）CH2CH（CH3）CH2CH3分子中，最长碳链含有7个C，主链为庚烷，在3号C含有1个甲基，在5号C原子含有1个乙基，该有机物命名为：3一甲基一5一乙基庚烷，故B正确；

C.2，5一二甲基一3一乙基己烷为含有10个C原子烷烃，CH3CH2CH（C2H5）CH2CH（CH3）CH2CH3分子也是含有10个C烷烃，这两种有机物结构不同，所以二者互为同分异构体，故C错误；

D．CH3CH2CH（C2H5）CH2CH（CH3）CH2CH3分子的碳架为：，两个乙基对称，乙基中含有2种等效H，其它6个C原子总共含有6种等效氢原子，所以其分子中含有8种等效H原子，其一氯代物有8种同分异构体，故D正确；

故选C．

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题型：单选题

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单选题

下列物质在常温常压下为液体的是（　　）

A甲烷

B乙醇

C乙烯

D乙炔

正确答案

B

解析

解：A．甲烷是小分子烃，分子间作用力小，常温常压下为气态，故A错误；

B．乙醇分子间存在氢键，分子间作用力较强，常温常压下为液态，故B正确；

C．乙烯是小分子烃，分子间作用力小，常温常压下为气态，故C错误；

D．乙炔是小分子烃，分子间作用力小，常温常压下为气态，故D错误；

故选B．

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题型：简答题

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简答题

有机物的结构式中，四价的碳原子以一个、两个、三个或四个单键分别连接一、二、三或四个其它碳原子时，被分别称为伯、仲、叔或季碳原子．若其数目分别a、b、c、d用表示：

（1）对烷烃（除甲烷外），下列说法正确的是______．

A．a的数目与b的数目的大小无关 B．c增加1，a就会增加3

C．d增加1，a就会增加2 D．b增加1，a就会增加2

（2）若某烷烃分子中，b=c=d=1则满足此条件的该分子的结构可能有______种，写出其中一种的名称______．

（3）人们在对烷烃分子空间结构的研究中发现某一系列的烷烃分子只有一种一卤取代物．如：

这一系列具有一定的规律性，当一种烃分子的-H全部被-CH3取代后，它的一卤代物异构体数目不变．试回答：

①请写出上一系列第4种烷烃的化学式______．

②请写出上一系列所有烷烃化学式的通式______．

正确答案

解：（1）A．根据题意，伯碳原子a有3个H，仲碳原子b有2个H，叔碳原子c有1个H，季碳原子d没有H，对于烷烃（CnH2n+2）而言，以下等式成立：3a+2b+c=2×（a+b+c+d）+2，故a=c+2d+2，所以无论b是多少（即有多少个仲碳原子），a的数目都没有影响，故A正确；

B．根据a=c+2d+2可知，c增加1，a就会增加1，故B错误；

C．由于a=c+2d+2可知，d增加1，a就会增加2，故C正确；

D．根据A的分析可知，b增加1，a不变，故D错误；

故答案为：AC；

（2）由b=c=d=1得，a=a=c+2d+2=5，即-CH3有5个，其余各有一个，符合此条件的烷烃的结构有3种：CH3CH2C（CH3）2CH（CH3）CH3，名称为：2，3，3-三甲基戊烷；CH3CH2CH（CH3）C（CH3）2CH3，名称为：2，2，3-三甲基戊烷；CH3CH（CH3）CH2C（CH3）2CH3，名称为：2，2，4-三甲基戊烷，

故答案为：3；2，2，3-三甲基戊烷（或2，2，4-三甲基戊烷、2，3，3-三甲基戊烷）；

（3）①根据②的通式，将n=4代入，得碳原子数为2×3（4-1）-1=53，

氢原子数目为4×3（4-1）=108，所以第4种烷烃的化学式为C53H108，

故答案为：C53H108；

②甲烷、新戊烷、十七烷分子中氢原子个数为等比数列：4、12、36…公比q=3，根据等比数列通项公式an=a1q（n-1），可知此烷烃的氢原子通项为4×3（n-1），设第n项的分子式为CmH2m+2，可得2m+2=4×3（n-1），

解得m=2×3n-1-1，即该烷烃的碳原子通项为2×3n-1-1，所以该系列烷烃的化学式的通式为C2×3n-1-1H 4×3n-1，

故答案为：C2×3n-1-1H4×3n-1（n≥1，且为正整数）．

解析

解：（1）A．根据题意，伯碳原子a有3个H，仲碳原子b有2个H，叔碳原子c有1个H，季碳原子d没有H，对于烷烃（CnH2n+2）而言，以下等式成立：3a+2b+c=2×（a+b+c+d）+2，故a=c+2d+2，所以无论b是多少（即有多少个仲碳原子），a的数目都没有影响，故A正确；

B．根据a=c+2d+2可知，c增加1，a就会增加1，故B错误；

C．由于a=c+2d+2可知，d增加1，a就会增加2，故C正确；

D．根据A的分析可知，b增加1，a不变，故D错误；

故答案为：AC；

（2）由b=c=d=1得，a=a=c+2d+2=5，即-CH3有5个，其余各有一个，符合此条件的烷烃的结构有3种：CH3CH2C（CH3）2CH（CH3）CH3，名称为：2，3，3-三甲基戊烷；CH3CH2CH（CH3）C（CH3）2CH3，名称为：2，2，3-三甲基戊烷；CH3CH（CH3）CH2C（CH3）2CH3，名称为：2，2，4-三甲基戊烷，

故答案为：3；2，2，3-三甲基戊烷（或2，2，4-三甲基戊烷、2，3，3-三甲基戊烷）；

（3）①根据②的通式，将n=4代入，得碳原子数为2×3（4-1）-1=53，

氢原子数目为4×3（4-1）=108，所以第4种烷烃的化学式为C53H108，

故答案为：C53H108；

②甲烷、新戊烷、十七烷分子中氢原子个数为等比数列：4、12、36…公比q=3，根据等比数列通项公式an=a1q（n-1），可知此烷烃的氢原子通项为4×3（n-1），设第n项的分子式为CmH2m+2，可得2m+2=4×3（n-1），

解得m=2×3n-1-1，即该烷烃的碳原子通项为2×3n-1-1，所以该系列烷烃的化学式的通式为C2×3n-1-1H 4×3n-1，

故答案为：C2×3n-1-1H4×3n-1（n≥1，且为正整数）．

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题型：填空题

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填空题

（1）按系统命名法命名有机物CH3CH（C2H5）CH（CH3）2______．

（2）写出下列各有机物的结构简式

①2，2，3-三甲基-4-乙基已烷______．

②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃是______，其与一氯代物有______种．

正确答案

2，3-二甲基戊烷

CH3C（CH3）2CH（CH3）CH（C2H5）2

CH（C2H5）3

3

解析

解：（1）CH3CH（C2H5）CH（CH3）2，按烷烃的命名规则，首先必须选择分子结构中的最长碳链为主链，该有机物最长碳链含有5个C，主链为戊烷，编号从右边开始，满足取代基编号之和最小原则，在2号、3号C上各含有一个甲基，该有机物命名为：2，3-二甲基戊烷，

故答案为：2，3-二甲基戊烷；

（2）①2，2，3-三甲基-4-乙基已烷，主链为己烷，含有6个C，在2、2、3号C含有三个甲基，在4号C含有一个乙基，该有机物的结构简式为：CH3C（CH3）2CH（CH3）CH（C2H5）2，

故答案为：CH3C（CH3）2CH（CH3）CH（C2H5）2；

②支链只有一个乙基，主链至少含有5个C；式量最小的烷烃含有7个C，该有机物的结构简式为：CH（C2H5）3；分子中含有三种不同的氢原子，该有机物的一氯代物有3种，

故答案为：CH（C2H5）3；3．

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