竞赛烷烃练习题

竞赛烷烃练习题
有机物竞赛辅导------烷烃复习
要点:
1烷烃的物理性质
2.烷烃的系统命名：
（1）选取主链（最长、最多）
（2）主链碳原子的位次编号（近、简）
（3）相同基合并算，不同基简在前
（4）如果支链上还有取代基时，从与主链相连的碳原子开始，把支链的碳原子依次编号，支链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。

这个取代了的支链的名称可放在抬号中，或用带撇的数字来表明支链中的碳原子。

①用括号表示：2—甲基—5、5一、二（1、1—二甲基丙基）葵烷
②用带撇的数字表示：2—甲基—5、5一、二—1‘、1’—二甲基丙烷葵烷。

4.烷烃的结构特征碳链向锯齿的形状
构象的表示方法（以乙烷为例）
透视式（锯架式）：
纽曼式（Newman）：
3.烷烃的化学性质
（1）燃烧
（2）取代反应（机理自由基反应：链引发、链传递、链终止）
目前认为甲烷氯化的历程为：
链引发阶段
（2）、（3）为链传递
链终止
（3）高温分解
4烷烃的制取
一.偶联反应
1.Wurtz（武慈）合成法：
只能制备对称的烷烃R—R，即R相同。

2.卤代烷与二烷基铜锂的偶联[科瑞（E.J.Corey）- 郝思（H.House）反应]
3.格式（V.Grignard）试剂法
4.柯尔伯法（Kolbe）
H.Kolbe（1818-1884）于1849年将高浓度的羧酸钠盐或钾盐溶液进行电解，在阴极产生烷烃。

R CO2Na 2
(K)+ 2H2O电解R R + 2CO2 + 2NaOH + H2
阳极阴极
六个碳以上的脂肪酸用Kolbe法合成，烷烃产率较好。

二.还原反应
1.烯烃的氢化
2.卤代烷的还原
（1）.格氏（Grignard）试剂的水解
（2）用金属和酸还原
复习题:
1.在烷烃同系物中，含碳元素质量百分率最大应接近于
A 75%
B 80%
C 85.7%
D 92.3%
2.烷烃分子可以看作由以下基团组合而成：－CH3－CH2－
如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是
A 6
B 7
C 8
D 10
3.下列有机物，其一氯代物的结构可能只有一种的是
A C2H6
B C3H8
C C4H10
D C5H12
4.进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是
A (CH3)2CHCH2CH2CH3
B (CH3CH2)2CHCH3
C (CH3)2CHCH(CH3)2
D (CH3)3CCH2CH3
5.将0.2mol丁烷完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入0.5L 2mol/L NaOH溶液中，生成的盐的物质的量之比是
A Na2CO3︰NaHCO3＝3︰2
B Na2CO3︰NaHCO3＝2︰3
C Na2CO3︰NaHCO3＝2︰1
D Na2CO3︰NaHCO3＝1︰3
6.按系统命名法（IUPAC命名法）为下面的化合物选出正确名称：(CH3)2CHCH(CH2CH3)(CH2CH2CH3)
A 3－异丙基己烷
B 2－甲基－3－丙基戊烷
C 乙基异丙基丙基甲烷
C 3－乙基丙烷 E 2－甲基－3－乙基己烷
7.有一类最简单的有机硅化物叫硅烷，它的分子组成与烷烃相似。

下列说法中错误的是
A 硅烷的分子通式为Si n H2n＋2
B 甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C 甲硅烷的密度小于甲烷
D 甲硅烷的热稳定性强于甲烷
8.C6H14的同分异构体中所含的甲基数和它的一氯取代物的数目分别是
A 2个－CH3，能生成4种一氯代物
B 3个－CH3，能生成4种一氯代物
C 3个－CH3，能生成5种一氯代物
D 4个－CH3，能生成4种一氯代物
9丙烷燃烧的热化学方程式为：
C3H8（气）＋5O2（气）→3CO2（气）＋4H2O（液）＋2220kJ
今欲使丙烷燃烧放出的热量使100g水由293K升温到373K（已知水的比热为4.18J/g·K）需燃烧丙烷的质量为
A 1g
B 0.67g
C 100g
D 44g
10．给下列直链烷烃用系统命名法命名。

（1）
（2）
（3）
（4）
11.写出符合下列条件的烷烃构造式，并用系统命名法命名之。

（1）只含有伯氢原子的最简单烷烃。

（2）有四种一氯取代的戊烷。

（3）含有一个季碳原子的已烷。

（4）只含有伯氢和仲氢原子的己烷。

12.某脂肪烃A的相对分子质量是156，在CCl4溶液中与Br2不起反应。

但在光照条件下Br2可以跟A起取代反应。

取代产物的相对分子质量是235的只有两种：产量较多的一种是B，产量较少的一种是C。

另外，还可以得到相对分子质量是314的产物多种。

（1）写出A、B、C的结构式。

（2）相对分子质量是314的有多少种？试写出它们的结构简式。

13．某烃能与Br2反应生成3种一溴代物。

8.6g烃进行溴代反应完全转化成一溴代物时，
将放出的气体通入500mL 0.2mol/L的氢氧化钠溶液，恰好完全中和。

该烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。

请写出该烃可能的结构简式和名称。

14.一个碳原子上如果连有3个氢原子，则这样的氢原子称为伯氢，如果只连有2个氢原子，则这样的氢称为仲氢，例如：－CH3中的氢原子为伯氢，－CH2－中的氢原子为仲氢。

已知在烷烃中伯氢和仲氢被取代的活性因反应的条件不同而不同。

在高温下伯氢与仲氢被取代的活性相等，则可以称之活性比为1︰1。

请回答下列问题：（1）已知丙烷在高温下与氯气发生取代反应，反应式如下：
则在一氯代丙烷中1－氯丙烷在产物中的占有率为；
（2）常温下丙烷也能与氯气发生取代反应，反应式如下：
则在常温下伯氢和仲氢的相对活性比为。

15.烃与卤素发生取代反应的难易程度与烃分子中氢的类型有关。

伯（CH3—），仲（－CH2－），叔（＞CH—）三种氢原子的活性比为1︰3.8︰5，如果控制条件使丙烷发生一氯代反应，则所得产物中CH3CH2CH2Cl占全部一氯代物分子总量的百分含量是多少?
16.将2－甲基丁烷进行一氯化反应，已知其四种一氯化产物和相
应的百分含量如下：
(CH3)2CHCH2CH3＋Cl2?→
光
＋＋＋(CH3)2CHCH2CH2Cl
27.1% 23.1% 36.2% 13.6%
试推算伯、仲、叔氢原子被氯取代的活性比。

17.正丁烷分别进行氯化和溴化，其产物的组成很不一样，试解释之。

2Cl CH3CH2CH2CH2Cl（28%）＋CH3CHClCH2CH3（72%）CH3CH2CH2CH3?→
2Br CH3CH2CH2CH2Br（2%）＋CH3CHBrCH2CH3（98%）CH3CH2CH2CH3?→
18.化学家洛夫特菲尔在20世纪50年代发现α－卤代酮类在碱性催化剂存在时能发生重排反应生成羧基，如：
根据上述反应通过合适的步骤可以实现下列转化：
→
A B （立方烷）
（1）A 式的分子式为
（2）要从A 式转化为B 式，除先进行上述重排反应后加碱中和之外，还需要进行第三步反应，第三步反应的化学方程式为（用有机结构简式表示）
（3）对于立方烷B ，其一氯代物有种同分异构体，二氯代物有种同分异构体，三氯代物有种同分异构体。

（4）20世纪80年代中期，美国华裔科学家合成了立方烷的四硝基衍生物动它是一种烈性炸药，四硝基衍生物可有多种同分异构体，但又是一种最稳定的，它就是C ，画出C 的结构简式：；C 爆炸后能生成两种稳定的单质和两种氧化物，则C 爆炸的化学反应方程式是。

19.1994年10月12日，瑞典皇家科学院宣布授予美国南加利福尼亚大学有机化学家乔治·安德鲁·欧拉（George ·Andrew ·Olah ）教授1994年度诺贝尔化学奖，以表彰他在碳正离子化学研究方面所作的贡献。

（1）1962年，欧拉和他的同事们把(CH 3)3CF 溶于过量的SbF 5介质中，获得理想的结果，它们之间反应的化学方程式是，SbF 5属于类化合物，其理由是。

（2）欧拉对碳正离子的贡献不仅在于实验方面，更重要的是他在1972年提出系统的碳
正离子新概念。

CH 3＋、CH 5＋两类碳正离子的结构中，中心碳原子分别采取、_____杂
化方式。

试分别画出它们的结构式。

（3）在(C 6H 5)3C ＋碳正离子中，除了σ键外，还存在键，它可表示为，形
成此种键型的条件是。

20.碳正离子例如，CH 3＋，CH 5＋，(CH 3)3C ＋等，是有机合成的重要中间体。

欧拉因在此
领域中的卓越研究成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。

碳正离子CH 5＋可以通过CH 3＋在“超
强酸”中再获得一个H ＋而得到，CH 5＋失去H 2可得到CH 3＋。

（1）CH 3＋是反应性很强的正离子，是缺电子的，其电子式是（2）CH 3＋中4个原子是共平面的，其中三个键角相等，则此键角是（3）(CH 3)3C ＋在NaOH 的水溶液中反应将得到电中性的有机分子，其结构简式是
________
（4）(CH 3)3C ＋去掉H ＋后将生成电中性的有机物，其结构简式是
21．自由基又称游离基，是含有未配对电子的原子、分子或基团。

大多数自由基很不稳定，只能作为活性中间体瞬间存在，寿命很短，如丁烷受热分解产生三种活性很高的自由基：
活泼自由基可诱发自由基起加成反应、加聚反应、取代反应、氧化还原反应。

这些反应在有机工业、石油化工和高分子工业等方面得到广泛应用。

（1）写出自由基CH 3CH 2·的电子式；若CH 3CH 2·失去一个电子，则称为碳正离子，该碳正离子的电子式为。

（2)自由基反应一般是在光和热条件下进行，如烷烃与氯气的取代为自由基取代。

已知烷烃中碳原子上的氢原子越少，所形成的自由基越稳定，试完成下列方程式：
CH 3－CH 3＋Cl 2??→?光照
（主要产物）＋HCl （3）不对称烯烃在过氧化物存在下，与HBr 发生游离基加成反应，其反应历程是：R －CH ＝CH 2＋Br ·→R －C ．H －CH 2Br R －C ．
H －CH 2Br ＋HBr →R －CH ２－CH 2Br ＋Br · 试分两步将(CH
3)2CHCH ＝CH 2转变为(CH 3)2CH 2CH 2CH 2OH 的反应方程式。

（4）有机物中共价键断裂时，若成键的一对电子平均分给两个原子或原子团，则形成自由基；若成键电子全分给某原子或原子团，则形成碳正离子。

①已知CH3＋四个原子共平面，键角相等，键角应是。

②(CH3)3C＋和NaOH水溶液反应生成电中性有机分子，该分子结构简式，此物质能否发生消去反应。

CC(AD)DD\E(CD)CB
10.（1）3一甲基－3－乙基－6－异丙基壬烷（2）3－甲基－4－乙基已烷（3）2,5,6－
三甲基辛烷（4）5－甲基－5－乙基－4－异丙基－7－仲丁基十－烷
11（1）2,2－二甲基丙烷；2－甲基丁烷；2,2－二甲基丁烷；（4）CH3CH2CH2CH2CH2CH3己烷
12.（1）A：B：C：
（2）6
（3）
13.CH3CH2CH2CH2CH2CH3 正己烷2，2－二甲基丁烷
14（1）Na2CO3 0.105mol；NaHCO3 0.094mol
（2）C3H8 0.44；C4H10 0.56
（3）20.06%
（4）此液化灶燃料的利用率较低，能量损失较大。

建议：在农村要改革低效炉灶，推广使用节能炉灶，将散发的热量用于加热水等；在城市要实行热电并供（如火力发电站）等；在生产中要利用科学技术改良热机性能，充分利用气体带走的内能（如热电并供、高温气体的循环使用——热交换等），合理开发常规能源（煤、石油、天然气等），大力开发新能源（核能、太阳能、风能、
地热能、海洋能等）。

15. （1）75% （2）1︰4
16.44.1%
17. 1︰4︰5.1
18.（1）C9H7OBr
（2）（）
（3）1 3 3
（4）C8H4(NO2)4?
爆炸2H2O＋6CO↑＋2C＋2N2↑
→
19.（1）(CH3)3CF＋SbF5＝(CH3)3C＋SbF6－最强的路易斯酸SbF5中的中心原子有4d空轨
道，能接受其它物质的孤电子对。

（2）sp2sp3
（3）大π键（离域π键）π18
①参与成键的原子必须处于同一平面，即中心原子只
19
能采取sp或sp2杂化类型；②每个参与成键的原子提供一个p轨道，若中心原子采取sp 杂化时，有时也可以提供两个p轨道，各产轨
道间必须互相平行，以保证这些p轨道最大程度的重叠；③参与成键的p轨道所提供的p电子数目必须小于两倍的p轨道数目。

20.（1）[]＋（2）120°（3）(CH3)3COH （4）(CH3)2C＝CH2
21.（1）[]＋
（2）(CH3)3Cl
（3）(CH3)2CHCHCH2＋HBr?
适当溶剂(CH3)2CHCH2CH2Br
→
稀(CH3)2CHCH2CH2OH＋HBr
(CH3)2CHCH2CH2Br＋H2O?
NaOH
→
（4）①120°②(CH3)3COH 不能。