烷烃习题 解析

1．下列有关烷烃的叙述中，不正确的是( )
A．烷烃几乎不溶于水
B．所有的烷烃在光照条件下都能与Cl
2
发生取代反应
C．烷烃的分子通式为C n H
2n＋2
，符合该通式的烃不一定是烷烃
D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
答案C
解析烷烃不溶于水，A正确；烷烃在光照条件下都能与Cl
2
发生取代反应，这
是烷烃的特征反应，B正确；由于烷烃分子的通式C n H
2n＋2
中的H原子已达饱和，
所以符合C n H
2n＋2
的有机物只可能为烷烃，C错；随着碳原子数的增加，烷烃的相对分子质量增大，分子间作用力增大，其熔、沸点逐渐升高，D正确。

2.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物②分子组成相差一个或几个CH
2
的有机物是同系物③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必是同系物④具有同一通式的物质属于同系物
A.只有①②③
B.只有①②④
C.只有①③④
D.①②③④
答案 D
解析:互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,但反之不成立,①错误;同系
物的前提是结构相似,②不能保证这点,②错误;C
2H
4
与C
3
H
6
具有相同的最简式,当
然碳、氢的质量分数相同,但C
2H
4
只能为CH
2
CH
2
,而C
3
H
6
若为时,两者不是
同系物,③错误;C
2H
4
与均符合通式C
n
H
2n
,但不是同类物质,不属于同系物,
④错误。

3．下列反应中，不属于取代反应的是( )
A．CH
3Cl＋Cl
2
――→
光照
CH
2
Cl
2
＋HCl B．CH
4
＋2O
2
――→
点燃
CO
2
＋2H
2
O
C．CH
3CH
2
Br＋H
2
O―→CH
3
CH
2
OH＋HBr D．C
2
H
6
＋Cl
2
――→
光照
C
2
H
5
Cl＋HCl
答案B
4.下列烷烃的分子式可以表示3种不同结构的是( )
A.C
5H
12
B.C
4
H
10
C.C
3
H
8
D.C
2
H
6
答案 A
解析:CH 3CH 3、CH 3CH 2CH 3无同分异构体,丁烷有正丁烷、异丁烷2种同分异构体,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体。

5.下列烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的是( ) A.丙烷 B.异丁烷 C.异戊烷 D.新戊烷
答案 D
解析:由分子中氢原子的种类可知,丙烷和异丁烷的一氯代物有2种,异戊烷的一氯代物有4种,新戊烷的一氯代物只有1种。

6．下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是( ) ①CH 3(CH 2)2CH 3 ②CH 3(CH 2)3CH 3 ③(CH 3)3CH ④(CH 3)2CHCH 2CH 3 A ．②④①③ B ．④②①③ C ．④③②① D ．②④③①
答案：A 解析：烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低。

7．由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96 L(标准状况)，在足量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸，再通过足量氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重26.4 g ，则原混合气体中乙烷的物质的量为( )
A ．0.1 mol
B ．大于或等于0.2 mol ，小于0.3 mol
C ．等于0.2 mol
D ．大于0.1 mol 小于0.3 mol 答案 C
解析 混合气体的物质的量为
8.96 L
22.4 L ·mol
－1＝0.4
mol ，浓硫酸吸收水、NaOH 溶液吸收二氧化碳，故NaOH 溶液增重26.4 g 为二氧化碳质量，其物质的量为26.4 g
44 g ·mol
－1＝0.6 mol ，所以平均组成
中碳原子数为
0.6 mol
0.4 mol
＝1.5，一氧化碳、甲烷分子中都含有一个碳原子，可以看做1个组分，设
一氧化碳、甲烷的总物质的量为x ，乙烷的物质的量为y ，则
x ＋2y
x ＋y
＝1.5，解得：x ＝y ，则原混合气体中乙烷的物质的量为0.4 mol ×1
2
＝0.2 mol ，C 正确。

8．在常温、常压下，取下列四种气态烃各 1 mol ，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是( )
A ．CH 4
B ．
C 3H 8 C ．C 4H 10
D ．C 2H 6 答案 C
解析 设此气态烃的分子式为C x H y ，其完全燃烧的化学方程式为C x H y ＋⎝
⎛
⎭⎪
⎫x ＋y 4
O 2――→
点燃
x CO
2
＋
y
2
H
2
O，则1 mol该烃完全燃烧时耗氧量为
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
x＋
y
4
mol，将上述选项
分别代入，比较可知C
4H
10
耗氧量最多。

9．有机物与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有( ) A．1种B．2种C．3种D．4种
答案：C
解析：该分子可以看成是在第2位C原子上连接有2个甲基和1个乙基，由于第
2位C原子上没有H原子可以被取代，所以只有3种不同位置的H原子，因此其
一氯代物有3种。

10．有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下，其密度为 1.16 g/L，则关于此
混合物组成的说法正确的是( )
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．一定是甲烷和己烷的混合物 D．可能是乙烷和丙烷的混合物
答案：A
解析：标准状况下该混合物的平均摩尔质量为M＝1.16 g/L×22.4 L/mol≈26
g/mol，气态烷烃中只有甲烷摩尔质量小于26 g/mol，其他烷烃摩尔质量都大于
26 g/mol，所以一定有甲烷，另一种可以为其他任意气态烷烃。

11.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是( )
①②CH
3CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
③CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
④CH
3
CH
2
CH
3
A.其中沸点最高的是④
B.其中一氯代物有三种的是②③
C.③中的化学键均为极性键
D.①和③互为同系物
答案 B
解析:烷烃分子中含有的碳原子数目越多,沸点越高,①～④中,②为正己烷,含有的碳原子数目最多,所以沸点最高,故A错误;①为新戊烷,分子中只有一种等效氢原子,一氯代物只有一种,④分子中含有两种等效氢原子,其一氯代物有两种,②和③的分子中都含有三种等效氢原子,两者的一氯代物都有三种,故B正确;③
CH
3CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
为正戊烷,其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,故C错误;
①和③的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,故D错误。

12.下列说法正确的是( )
A.乙烷的一氯代物同分异构体有1种,二氯代物的同分异构体有3种
B.丙烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
C.正丁烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
D.正戊烷的一氯代物同分异构体有3种,二氯代物的同分异构体有9种
答案 D
解析:乙烷分子中只有一种氢原子,所以一氯代物同分异构体只有1种,二氯代物的同分异构体有2种,A错误;
丙烷分子中有2种氢原子,故一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体
有4种,即CH
3CH
2
CHCl
2
、CH
3
CCl
2
CH
3
、CH
3
CHClCH
2
Cl、ClCH
2
CH
2
CH
2
Cl,B错误;
正丁烷分子中有2种氢原子,所以一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异
构体有6种,即CH
3CH
2
CH
2
CHCl
2
、CH
3
CH
2
CHClCH
2
Cl、CH
3
CHClCH
2
CH
2
Cl、CH
2
ClCH
2
CH
2
CH
2
Cl、
CH
3CCl
2
CH
2
CH
3
、CH
3
CHClCHClCH
3
, C错误;
正戊烷分子中有3种氢原子,故一氯代物同分异构体有3种:CH
3CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
Cl、
CH
3CH
2
CH
2
CHClCH
3
、CH
3
CH
2
CHClCH
2
CH
3
;当一氯代物为CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
Cl时,二氯代物
有5种:CH
3CH
2
CH
2
CH
2
CHCl
2
、CH
3
CH
2
CH
2
CHClCH
2
Cl、CH
3
CH
2
CHClCH
2
CH
2
Cl、
CH
3CHClCH
2
CH
2
CH
2
Cl、CH
2
ClCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
Cl;当一氯代物为CH
3
CH
2
CH
2
CHClCH
3
时,二氯
代物还有3种:CH
3CH
2
CH
2
CCl
2
CH
3
、CH
3
CH
2
CHClCHClCH
3
、CH
3
CHClCH
2
CHClCH
3
;当一氯
代物为CH
3CH
2
CHClCH
2
CH
3
时,二氯代物还有1种:CH
3
CH
2
CCl
2
CH
2
CH
3
,故正戊烷的二氯
代物的同分异构体共有9种,D正确。

13．已知某烷烃分子中电子数为42。

(1)该烷烃的分子式__ _________。

(2)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：
_______________________________________________________________。

(3)上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是_____________(写结构简式)。

答案(1)C
5H 12
(2)CH
3—CH
2
—CH
2
—CH
2
—CH
3
、
解析(1)烷烃分子通式为C n H
2n＋2
，则其分子中电子数为6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，
烷烃分子式为C
5H
12。

(2)烷烃C
5H
12
有三种同分异构体，其结构简式分别为CH
3
—CH
2
—CH
2
—CH
2
—CH
3
、
(3)烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C
5H 12
三种同分异构体中，沸点最低。

14．烷烃完全燃烧都可以生成CO
2和H
2
O，现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧
为例，进行燃烧分析。

(1)取等物质的量的三种物质，在O
2中完全燃烧，生成CO
2
最多的是________，
生成H
2O最多的是________，消耗O
2
最多的是________。

由此可以得出结论：等
物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO
2、H
2
O以及消耗O
2
的量随着________________
的增多而变大。

(2)取等质量的三种物质，在O
2中完全燃烧，生成CO
2
最多的是________，
生成H
2O最多的是________，消耗O
2
最多的是________。

由此可以得出结论：等质量的烷烃完全燃烧，生成CO
2
的量随着____________
的增大而变大，生成水的量随着____________的增大而变大，消耗O
2
的量随着____________的增大而变大。

14．答案：(1)丙烷丙烷丙烷分子中碳原子数(2)丙烷甲烷甲烷分子中碳的质量分数分子中氢的质量分数分子中氢的质量分数
15．回答下列问题：
(1)分子中含有14个氢原子的烷烃的最简式为______，其中含有3个—CH 3
的同分异构体的结构简式为________。

(2)相对分子质量为44的烷烃的分子式为________，1 mol 该烷烃分子中含有的共价键的数目为________。

(3)碳、氢原子个数比为2∶5的烷烃分子式为______，标准状况下，4.48 L 该烷烃完全燃烧所消耗的O 2的体积是________L 。

(4)含碳质量分数约为83.7%的烷烃分子式为______。

(5)某烷烃含有200个氢原子，那么该烷烃的相对分子质量是________。

15． 解析：根据烷烃通式C n H 2n ＋2和1 mol C n H 2n ＋2中含有(3n ＋1)mol 共价键、1 mol C n H 2n ＋2完全燃烧消耗
3n ＋12 mol O 2等加以分析。

(4)由12n
14n ＋2
×100%＝83.7%，解得n ＝6。

(5)由2n ＋2＝200得n ＝99,14n ＋2＝1 388。

答案：(1)C 3H 7
、
(2)C 3H 8 10N A 或6.02×1024 (3)C 4H 10 29.12 (4)C 6H 14 (5)1 388
16．某烷烃汽化后的体积为2 mL ，在一密闭容器中与16 mL 氧气恰好完全反应
生成二氧化碳和水蒸气(反应前后均为相同状态)。

(1)该烷烃的分子式为_____________。

(2)若该烷烃的一氯代物只有一种，该烷烃的名称和结构简式分别为 ________，_________________________。

解析：设该烷烃的分子式为C n H 2n ＋2，则由
C n H 2n ＋2 ＋3n ＋1
2 O 2―→n CO 2＋(n ＋1)H 2O
1 3n ＋1
2 2 mL 16 mL
可得n ＝5，故该烷烃的分子式为C 5H 12。

若该烷烃的一氯代物只有一种，则分子中12个氢原子等效，为新戊烷。

答案：(1)C 5H 12 (2)新戊烷
17．已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。

为了测定这种燃料中碳和氢
两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。

(1)实验完毕后，生成物中水的质量为________ g。

假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________ g。

(2)生成的水中氢元素的质量为________ g。

(3)生成的CO2中碳元素的质量为________ g。

(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________。

答案(1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)3∶1
解析(1)生成水的质量为102.9 g－101.1 g＝1.8 g，生成正盐即CaCO3的质量为
314.2 g－312.0 g
44 g·mol－1
×100 g·mol－1＝5 g。

(2)生成的水中氢元素的质量为
1.8 g
18 g·mol－1
×2 g·mol－1＝0.2 g。

(3)生成的CO2中碳元素的质量为314.2 g－312.0 g
44 g·mol－1
×12 g·mol－1＝0.6 g。

(4)碳元素与氢元素的质量比为0.6∶0.2＝3∶1。