化学一轮复习：4 第1课时 烃的概述 烷烃的化学性质

学业分层测评(四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列物质沸点最高的是( )A．甲烷B．乙烯C．丙炔D．己烷【解析】烃分子中所含碳原子数越多，沸点越高。

【答案】 D2．1 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物物质的量相等，则消耗Cl2为( ) A．0.5 mol B．2 molC．2.5 mol D．4 mol【解析】由取代反应方程式知每一种取代物物质的量均为0.25 mol。

消耗Cl2：0.25 mol＋0.25 mol×2＋0.25 mol×3＋0.25 mol×4＝2.5 mol。

【答案】 C3．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是( )【导学号：04290016】A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3【解析】本题考查同分异构体的种类，生成三种沸点不同的有机产物说明此烷烃进行一氯取代后生成物有三种同分异构体。

【答案】 D4．分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中，一卤代物只有一种的烷烃共有( )A．2种B．3种C．4种D．5种【解析】一卤代物只有一种，说明结构高度对称，分子中的氢原子全部为等效氢原子，1个碳时CH4中四个氢原子是等效的，同理2个碳时CH3—CH3,5个碳时即,8个碳时，当这些烷烃发生一卤取代时，产物都是一种，即共有4种烷烃。

【答案】 C5．关于的命名正确的是( )A．3,3,5,5­四甲基­7­壬炔B．5,5,7,7­四甲基壬炔C．5,5,7­三甲基­7­乙基­2­辛炔D．5,5,7,7­四甲基­2­壬炔【解析】选择含有碳碳叁键的最长碳链作为主链，并称为“某炔”，题目中的最长碳链有9个碳原子，从靠碳碳叁键最近的一端编号定位，具体如下：碳碳叁键在2号位上，5号位和7号位上各有2个甲基，因此此物质的正确命名为5,5,7,7­四甲基­2­壬炔。

【答案】 D6．(2018·济南高二检测)某烯烃与H2加成后得到2,2­二甲基戊烷，该烯烃的名称可能是( ) A．2,2­二甲基­3­戊烯B．2,2­二甲基­2­戊烯C．2,2­二甲基­1­戊烯D．4,4­二甲基­2­戊烯【解析】2,2­二甲基戊烷的碳链结构为【答案】 D7．1 mol丙烷在光照情况下，最多消耗氯气( )A．4 mol B．8 molC ．10 molD ．2 mol【解析】 烷烃发生取代反应时，取代1个氢原子，需要1个氯分子，故烷烃中有几个氢原子，1 mol 烷烃最多就可与几mol 氯气反应。

【答案】 B8．两种气态烃组成的混合气体0.1 mol ，完全燃烧生成0.16 mol CO 2和3.6 g H 2O ，下列说法正确的是( )A ．混合气体中一定含有甲烷B ．混合气体一定是甲烷和乙烯C ．混合气体中一定含有乙炔D ．混合气体中一定含有乙烷【解析】 根据题给数据可求出混合气体的平均分子组成为C 1.6H 4，由平均分子组成分析，应是一种烃分子的碳原子数大于1.6，另一种烃分子的碳原子数小于1.6，而碳原子数小于1.6的烃只有甲烷，可见混合气体中一定含有甲烷，则另一种烃的氢原子数一定是4，可以是乙烯(C 2H 4)、丙炔(C 3H 4)等，因此混合气体中不可能含有乙炔(或乙烷)。

【答案】 A9．在1.01×105Pa 、120 ℃时，1体积某烃和4体积氧气混合，完全燃烧后恢复到原来温度和压强，体积不变，该烃分子式中碳原子数不可能是( )A ．1B ．2C ．3D ．4【解析】 假设该烃的分子式为C x H y ，根据其完全燃烧的化学方程式：C x H y ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 4O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O(g)，因为反应前后体积不变，则有x ＋y 2＝1＋x ＋y4，得y ＝4，所以该烃分子中有4个氢原子；又因为该烃完全燃烧，所以有x ＋y4≤4，将y ＝4代入得x≤3。

【答案】 D10．用系统命名法命名下列物质：【解析】 根据烯烃和炔烃的命名规则，结合烷烃的命名进行解答：【答案】(1)2­甲基­2­戊烯(2)3,3­二甲基­1­戊炔11．写出下列各烷烃的分子式。

(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是氢气的36倍________。

(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。

(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气________。

(4)0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下的氧气2.464 L________。

【解析】(1)烷烃通式为C n H2n＋2，M＝D×M(H2)＝36×2＝72，即分子式为C5H12。

(2)据题意2n＋2＝200，n＝99，即分子式为C99H200。

(3)据H原子守恒，1 mol C n H2n＋2～15 mol H2O，故n＝14，分子式为C14H30。

(4)由烷烃燃烧通式1 mol C n H2n＋2～3n＋12mol O2，本题中0.01 mol E完全燃烧消耗O22.464 L22.4 L·mol－1＝0.11 mol，可得E为C7H16。

【答案】(1)C5H12(2)C99H200(3)C14H30(4)C7H1612．(1)某烷烃的相对分子质量为128，其分子式为__________；请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构，若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到，则该烷烃的结构简式为________。

(2)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式_________。

【解析】(1)设该烷烃分子式为C n H2n＋2，则14n＋2＝128，n＝9，则其分子式为C9H20；若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成而得到，则其分子中相邻碳原子中至少有一个碳原子上没有氢原子，则其结构简式为。

(2)因为1,2号碳原子上不存在乙基，符合要求的有机物乙基应连在3号碳原子上，该烷烃的主链上最少有5个碳原子。

【答案】(1)C9H20(CH3)3CCH2C(CH3)3(2)CH(CH2CH3)3[能力提升]13．(2018·衡水高二质检)某烷烃的一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，该烷烃的名称是( )A ．正壬烷B ．2,6­二甲基庚烷C ．2,2,4,4­四甲基戊烷D ．2,3,4­三甲基己烷【解析】 由题给条件可知，该烷烃分子中只能有两类氢原子，这样其一氯代物才有两种，而其中一定会有—CH 3结构，且处于对称位置，从而可写出其结构简式：。

该分子中只有两种氢原子，一种是处于对称位置的—CH 3，另一种是—CH 2—，即其一氯代物有两种，然后再给该有机物命名，名称为2,2,4,4­四甲基戊烷。

【答案】 C14．在一定的温度、压强下，向100 mL CH 4和Ar 的混合气体中通入400 mL O 2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL ，则反应前混合气体中CH 4和Ar 的物质的量之比为( )A ．1∶4B ．1∶3C ．1∶2D ．1∶1【解析】 本题考查混合气体计算，意在考查考生的计算能力。

根据CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，利用差量法，1 mL CH 4完全燃烧生成干燥的CO 2时，混合气体体积缩小2 mL ，现混合气体缩小了40 mL ，则CH 4为20 mL ，Ar 为80 mL 。

【答案】 A15．一定量的C 3H 8燃烧后得到的产物是CO 、CO 2、H 2O(g)，此混合物的质量为17.2 g ，当其缓缓通过足量的无水CaCl 2时，气体质量减少了7.2 g ，则混合气体中CO 的质量为( )A ．10.0 gB ．14.4 gC ．5.6 gD ．7.2 g 【解析】 n(H)＝2n(H 2O)＝2×7.2 g18 g·mol－1＝0.8 mol据分子式C 3H 8 n(C)∶n(H)＝3∶8 得n(CO)＋ n(CO 2)＝0.3 mol设CO 的物质的量为x ，CO 2的物质的量为y ，则有⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝0.3 mol28 g·mol －1x ＋44 g·mol －1y ＝10 g得x ＝0.2，即m(CO)＝5.6 g 。

【答案】 C16．现有A 、B 、C 三种烃，其球棍模型如下图： 【导学号：04290017】(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O 2的量最多的是________(填对应字母，下同)； (2)等物质的量的以上三种物质完全燃烧时耗去O 2的量最多的是________；(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________； (4)在120 ℃、1.01×105Pa 下时，有两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，这两种气体是________。

【解析】 据球棍模型可知A 为CH 4，B 为C 2H 4，C 为C 2H 6。

(1)等质量的烃完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，对于烃C x H y 可通过看yx 的大小判断氢元素的质量分数，此值越大，氢元素质量百分含量越大，CH 4、C 2H 4、C 2H 6中的y x 依次为41、42、62，故CH 4耗O 2最多。

(2)等物质的量的烃C x H y 完全燃烧时，(x ＋y 4)的值越大，耗氧量越大，CH 4、C 2H 4、C 2H 6的x ＋y4依次为1＋44＝2、2＋44＝3、2＋64＝3.5，故C 2H 6耗O 2最多。

(3)等质量的烃燃烧时，含碳量越高，生成的CO 2越多，含氢量越高，生成的H 2O 越多。

把CH 4、C 2H 4、C 2H 6改写为CH 4、CH 2、CH 3，可知C 2H 4含碳量最高，CH 4含氢量最高。

(4)温度≥100 ℃条件下，由C x H y ＋(x ＋y 4)O 2――→点燃xCO 2＋y 2H 2O(g)知，当y 2＋x －x －y4－1＝0时，即y ＝4满足题意，也就是当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，y ＝4的烃为CH 4、C 2H 4。