新教材2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴第3節(jié)烴第1課時(shí)烷烴及其性質(zhì)分層作業(yè)魯科版選擇性必修3

第1章分層作業(yè)6烷烴及其性質(zhì)A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.下列各烴中,沸點(diǎn)最低的是()A.2,2-二甲基丙烷B.戊烷C.2-甲基丁烷D.庚烷2.下列各項(xiàng)均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu),其中能反映其真實(shí)存在狀況的是()A.結(jié)構(gòu)示意圖:B.電子式:H·C.球棍模型:D.空間填充模型:3.下列各物質(zhì),在日光照耀下不能發(fā)生化學(xué)改變的是 ()A.甲烷和氯氣的混合氣體 B.溴化銀C.氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w D.氯水4.[2024廣西玉林高一段考]下列有關(guān)烷烴的說(shuō)法不正確的是()A.甲烷和烷烴都不能使酸性KMnO4溶液褪色B.屬于烷烴,與甲烷屬于同系物C.隨分子中碳原子數(shù)的增多,烷烴的沸點(diǎn)漸漸上升D.甲烷是含氫量最大的烷烴5.某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.該有機(jī)化合物屬于飽和烷烴B.該有機(jī)化合物可由兩種單炔烴分別與氫氣加成得到C.該烴與2,3-二甲基丁烷互為同系物D.該烴的一氯取代物共有5種6.下列烷烴在光照下與Cl2反應(yīng)只生成一種一氯代物的是 ()A.CH3CH2CH2CH3B.C.D.7.下列各組化合物中,不論兩者以什么比例混合,只要總質(zhì)量肯定,則完全燃燒時(shí)消耗O2的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量或CO2的質(zhì)量不變的是()A.CH4C2H6 B.C2H6C3H6C.C2H4C3H6 D.C2H4C3H48.已知液化氣的主要成分是丙烷,下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是()A.分子中碳原子不在一條直線上B.在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C.丙烷的球棍模型圖為D.1mol丙烷完全燃燒消耗5molO29.25℃時(shí)某氣態(tài)烴與O2混合,在密閉容器中點(diǎn)燃爆炸后又復(fù)原至25℃,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的一半,再經(jīng)NaOH溶液處理,容器內(nèi)幾乎成為真空。該烴的分子式可能為()A.C2H4 B.C2H6C.C3H6 D.C4H810.[2024安徽蚌埠高二檢測(cè)]①正丁烷②2-甲基丙烷③正戊烷④2-甲基丁烷⑤2,2-二甲基丙烷,對(duì)于這五種物質(zhì),以下說(shuō)法正確的是()A.①、③無(wú)支鏈,且分子中碳原子共直線B.③、④、⑤互為同分異構(gòu)體C.①、②、③互為同系物D.沸點(diǎn)比較:⑤>④>③>②>①11.有機(jī)化合物A、B的分子式不同,它們只可能含碳、氫、氧元素中的兩種或三種。假如將A、B不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時(shí)消耗的氧氣和生成的水的物質(zhì)的量也不變。那么A、B組成必需滿意的條件是

。

若A是甲烷,則符合上述條件的化合物B中相對(duì)分子質(zhì)量最小的是(寫(xiě)分子式),相對(duì)分子質(zhì)量最小的(含有—CH3)B的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是、。

12.已知烷烴A的密度是相同條件下H2密度的36倍。(1)該烷烴A的分子式為。

(2)寫(xiě)出A可能存在的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

。

(3)若A的某種同分異構(gòu)體B的一氯代物只有一種。①B的系統(tǒng)名稱(chēng)為。

②B與Cl2發(fā)生反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式為

。

③B燃燒的化學(xué)方程式為

。

B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練以下選擇題有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意。13.[2024廣東廣州高二?？计谥衇某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列說(shuō)法中不正確的是()A.該有機(jī)化合物命名為3-甲基戊烷B.1mol該烴最多能與14mol氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C.該烴的密度大于CH3—CH3,但小于水的密度D.該烴的最簡(jiǎn)潔同系物的二氯代物有兩種14.[2024江蘇無(wú)錫高一校聯(lián)考期中]烷烴(以甲烷為例)在光照條件下發(fā)生鹵代反應(yīng),原理如圖所示:某探討人員探討了異丁烷發(fā)生溴代反應(yīng)生成一溴代物的比例,結(jié)果如圖:+下列說(shuō)法正確的是()A.異丁烷的二溴代物有兩種B.丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng),生成的一溴代物中,2-甲基-1-溴丙烷含量更高C.反應(yīng)過(guò)程中異丁烷形成的自由基·比·穩(wěn)定D.光照條件下鹵素單質(zhì)分子中化學(xué)鍵斷裂是引發(fā)鹵代烴反應(yīng)的關(guān)鍵步驟15.標(biāo)準(zhǔn)狀況下35mL氣態(tài)烷烴完全燃燒,復(fù)原到原來(lái)狀況下,得到二氧化碳?xì)怏w140mL,則該烷烴的分子式為()A.C5H12 B.C4H10C.C2H6 D.C3H816.兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后得到CO2和H2O的物質(zhì)的量隨混合烴的總物質(zhì)的量的改變?nèi)鐖D所示,則下列對(duì)混合烴的推斷正確的是()①肯定有乙烯②肯定有甲烷③肯定有丙烷④肯定無(wú)乙烷⑤可能有乙烷⑥可能有丙炔A.②③⑤ B.⑤⑥C.②④⑥ D.①④17.下列有關(guān)烷烴的說(shuō)法正確的是()A.戊烷的同分異構(gòu)體有3種,其習(xí)慣命名分別為正戊烷、異戊烷、新戊烷B.沸點(diǎn):正丁烷<異丁烷C.符合通式CnH2n+2(n≥0)的物質(zhì)肯定是烷烴的同系物D.隨著碳原子數(shù)的依次增加,烷烴中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)漸漸增大,無(wú)限趨近于618.燃燒0.1mol兩種氣態(tài)烴的混合物,生成3.58LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6gH2O,則混合氣體中()A.肯定有甲烷 B.肯定無(wú)乙烷C.肯定無(wú)甲烷 D.肯定有丙烷19.在1.01×105Pa、120℃時(shí),1體積某氣態(tài)烴和8體積足量O2混合點(diǎn)燃,充分燃燒后復(fù)原至原狀況,混合氣體的密度削減了110①C3H8②C2H6③C2H2④C4H8A.①④ B.①②C.②④ D.③④20.家庭運(yùn)用的自然氣主要成分是甲烷,液化石油氣的主要成分為丙烷。(1)將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后,在漫射光的照耀下充分反應(yīng),所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最大的是(寫(xiě)化學(xué)式,下同),在全部反應(yīng)產(chǎn)物中,和甲烷分子一樣具有正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)是;

(2)液化石油氣燃燒的主要化學(xué)方程式為;現(xiàn)有一套以自然氣為原料的灶具,欲改為燃燒液化石油氣,須要對(duì)灶具進(jìn)行改裝的措施是(填“增大”或“減小”)空氣進(jìn)量。

21.聞名科學(xué)家澤維爾用激光閃耀照相機(jī)拍攝到化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂和形成的過(guò)程,因而獲得1999年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。激光有許多用途,例如波長(zhǎng)為10.3μm的紅外激光能切斷B(CH3)3分子中的一個(gè)B—C鍵,使之與HBr發(fā)生取代反應(yīng):B(CH3)3+HBrB(CH3)2Br+CH4,而利用9.6μm的紅外激光能切斷兩個(gè)B—C鍵,并與HBr發(fā)生二元取代反應(yīng)。(1)試寫(xiě)出二元取代的化學(xué)方程式:

。

(2)現(xiàn)用5.6gB(CH3)3和9.72gHBr恰好完全反應(yīng),則生成物中除了甲烷外,其他兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為多少?22.如圖所示表示頁(yè)巖氣中某些烴分子的結(jié)構(gòu)模型:(1)有機(jī)化合物乙的名稱(chēng)為,有機(jī)化合物甲與有機(jī)化合物乙互為

。

(2)有機(jī)化合物甲的二氯取代物有種;請(qǐng)你依據(jù)甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)推想,有機(jī)化合物乙中最多有個(gè)C原子在同一平面內(nèi)。

(3)有機(jī)化合物甲和乙的沸點(diǎn):甲(填“>”“=”或“<”)乙,1mol甲和乙的混合氣體完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為mol。

C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練23.有A、B、C三種烴,已知:①B完全燃燒的產(chǎn)物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;②C為飽和鏈烴,通常狀況下呈氣態(tài),其二氯代物有三種;③A是B分子中的氫原子全部被甲基取代后的產(chǎn)物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一種。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)B的最簡(jiǎn)式為,分子式為,其二溴代物有種。

(2)C的三種二氯代物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為、、。

(3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,名稱(chēng)為。

參考答案分層作業(yè)6烷烴及其性質(zhì)1.A解析碳原子數(shù)越多的烷烴,相對(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高;碳原子數(shù)相同的烷烴,支鏈越多,沸點(diǎn)越低,所以沸點(diǎn)由高到低的依次為庚烷>戊烷>2-甲基丁烷>2,2-二甲基丙烷,沸點(diǎn)最低的是2,2-二甲基丙烷,故選A。2.D3.C4.B解析甲烷和烷烴性質(zhì)穩(wěn)定,都不能與NaOH、強(qiáng)酸、酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),故A正確;屬于環(huán)烷烴,甲烷屬于鏈狀烷烴,兩者結(jié)構(gòu)不相像,與甲烷不屬于同系物,故B錯(cuò)誤;隨分子中碳原子數(shù)的增加,烷烴的分子間作用力增加,其熔、沸點(diǎn)漸漸上升,故C正確;每個(gè)碳原子最多形成4個(gè)共價(jià)鍵,1個(gè)碳原子最多結(jié)合4個(gè)氫原子,所以甲烷是含氫量最大的烷烴,故D正確。5.C解析由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知該有機(jī)化合物為2-甲基戊烷,屬于飽和烷烴,故A正確;該有機(jī)化合物可由HC≡C—CH2CH(CH3)2、CH3C≡CCH(CH3)2與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成,故B正確;該烴與2,3-二甲基丁烷分子式相同,互為同分異構(gòu)體,故C錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng),分子中含有5種不同的H原子,則其一氯取代物共有5種,故D正確。6.C解析A選項(xiàng)中的有機(jī)化合物有2種等效氫原子;B選項(xiàng)中的有機(jī)化合物有2種等效氫原子;C選項(xiàng)中的有機(jī)化合物有1種等效氫原子;D選項(xiàng)中的有機(jī)化合物有4種等效氫原子,因此一氯代物只有一種的應(yīng)選C。7.C解析最簡(jiǎn)式相同的烴不論以什么比例混合,只要總質(zhì)量肯定,則碳元素的質(zhì)量不變,氫元素的質(zhì)量也不變,即消耗O2的質(zhì)量、生成水的質(zhì)量及生成CO2的質(zhì)量均不變。8.C解析C3H8是鏈烴,但其中的碳原子為飽和碳原子,每個(gè)碳原子和與之相鄰的四個(gè)原子形成四面體結(jié)構(gòu),故3個(gè)碳原子不行能在一條直線上,A項(xiàng)正確;C3H8在光照時(shí)與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),B項(xiàng)正確;丙烷的球棍模型為,C項(xiàng)錯(cuò)誤;1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2,D項(xiàng)正確。9.A解析設(shè)該烴的分子式為CxHy,則CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O,由題意可知,烴和O2的物質(zhì)的量之和應(yīng)為CO2物質(zhì)的量的2倍,即1+x+y4=2x,解得x=1+y4。當(dāng)y=4時(shí),x=2;當(dāng)y=6時(shí),x=2.5,不合題意;當(dāng)y10.B解析碳原子數(shù)≥3的鏈狀烷烴中碳鏈呈鋸齒形結(jié)構(gòu),不是直線形結(jié)構(gòu),故A錯(cuò)誤;③正戊烷、④2-甲基丁烷、⑤2,2-二甲基丙烷的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,故B正確;結(jié)構(gòu)相像、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互為同系物,故①正丁烷、②2-甲基丙烷不是同系物,而互為同分異構(gòu)體,故C錯(cuò)誤;互為同系物的烷烴,碳原子數(shù)越多,熔、沸點(diǎn)越高,則③④⑤的沸點(diǎn)高于①②;互為同分異構(gòu)體的烷烴,支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低,則①的沸點(diǎn)高于②,③④⑤的沸點(diǎn)凹凸依次是③>④>⑤,因此沸點(diǎn)為③>④>⑤>①>②,故D錯(cuò)誤。11.答案A、B的分子式中氫原子數(shù)相同,且相差n個(gè)碳原子時(shí),相差2n個(gè)氧原子(n為正整數(shù))C2H4O2CH3COOHHCOOCH3解析由題意干脆可得出A、B含氫原子數(shù)肯定相同。若二者都為烴,設(shè)A為CnHa,B為CmHa,則二者分子式中n與m不等時(shí)耗氧量肯定不同,所以可推論出A、B可能一種為烴,一種為含氧化合物或二者都含碳、氫、氧三種元素。又因?yàn)橛袡C(jī)化合物燃燒,1mol碳原子肯定消耗1mol氧氣,所以B假如比A多一個(gè)碳原子,則B必需多含2個(gè)氧原子,這樣才能保證二者消耗氧氣的量相同。即相差n個(gè)碳原子,同時(shí)要相差2n個(gè)氧原子。若A為CH4,則B肯定含氧原子,按上述結(jié)論B相對(duì)分子質(zhì)量最小時(shí)應(yīng)比CH4多1個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子,即C2H4O2。12.答案(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、CH3C(CH3)2CH3(3)①2,2-二甲基丙烷②CH3C(CH3)2CH3+Cl2CH3C(CH3)2CH2Cl+HCl③C5H12+8O25CO2+6H2O13.D解析系統(tǒng)命名法可知該烴的名稱(chēng)為3-甲基戊烷,故A正確;由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,該烴的分子式為C6H14,分子中含有14個(gè)氫原子,則1mol該烴最多能與14mol氯氣發(fā)生取代反應(yīng),故B正確;烷烴的密度小于水,烷烴分子中碳原子個(gè)數(shù)越多,密度越大,則該烴的密度大于乙烷,小于水,故C正確;該烴的最簡(jiǎn)潔同系物為甲烷,甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),二氯代物只有1種,故D錯(cuò)誤。14.D解析異丁烷的二溴代物有、、三種結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;依據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理,丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng),生成的一溴代物中,2-甲基-2-溴丙烷含量更高,B錯(cuò)誤;依據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理,可知形成的自由基越穩(wěn)定,得到的自由基越多,形成相應(yīng)鹵代烴的量就越多,異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;依據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理,在光照條件下鹵素單質(zhì)分子中化學(xué)鍵斷裂形成·X是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟,D正確。15.B解析依據(jù)同溫、同壓條件下氣體的體積之比等于其分子數(shù)之比,烷烴分子數(shù)與二氧化碳?xì)怏w分子數(shù)之比為35mL∶140mL=1∶4,該烴1個(gè)分子中含有4個(gè)碳原子,即該烷烴為丁烷。16.C解析由題給圖示可知n(烴)∶n(CO2)∶n(H2O)=1∶1.6∶2,所以n(烴)∶n(C)∶n(H)=1∶1.6∶4,所給混合氣體的平均組成為C1.6H4,則肯定含有CH4,另一種烴應(yīng)為CxH4,即肯定沒(méi)有乙烷、丙烷或乙炔,可能有乙烯或丙炔。17.AD解析戊烷存在3種同分異構(gòu)體:正戊烷、異戊烷和新戊烷,故A正確;對(duì)于互為同分異構(gòu)體的烷烴,不含支鏈的沸點(diǎn)高于有支鏈的沸點(diǎn),正丁烷的沸點(diǎn)高于異丁烷的沸點(diǎn),故B錯(cuò)誤;符合通式CnH2n+2(n≥0)的物質(zhì),當(dāng)n=0時(shí),該物質(zhì)為氫氣,氫氣不是烷烴的同系物,故C錯(cuò)誤;烷烴分子的通式為CnH2n+2,故烷烴分子的含碳量:12n12n18.AB解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成n(CO2)=3.58L22.4L·mol-1≈0.16mol,生成n(H2O)=3.19.A20.答案(1)HClCCl4(2)C3H8+5O23CO2+4H2O增大解析(1)甲烷在發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),除了生成有機(jī)化合物之外,還有氯化氫生成,且反應(yīng)掉的氯氣的物質(zhì)的量和生成的HCl的物質(zhì)的量相同,所以HCl的物質(zhì)的量最多;生成物中有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,其中CCl4為正四面體結(jié)構(gòu)。(2)液化石油氣燃燒的化學(xué)方程式為C3H8+5O23CO2+4H2O。自然氣燃燒的化學(xué)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O,明顯相同體積的C3H