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2021学年第一节 烷烃综合训练题
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这是一份2021学年第一节 烷烃综合训练题，共12页。试卷主要包含了下列有关丙烷的叙述不正确的是，下列有关烷烃的叙述中,正确的是，下列系统命名正确的是，按系统命名法给下列有机物命名等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 烷烃的结构与性质
1.天然气的主要成分是甲烷,还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A.甲烷与丙烷互称为同系物
B.甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D.乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应,生成多种氯代烃
2.2017年诺贝尔化学奖被授予研发出冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时,需将样品放入液态乙烷中进行冷冻。下列有关说法错误的是( )
A.乙烷不易溶于水B.常温下乙烷为气体
C.乙烷属于不饱和烃D.乙烷不与样品发生反应
3.下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A.是直链烃,但分子中碳原子不在一条直线上
B.在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C.丙烷的球棍模型为
D.1 ml丙烷完全燃烧消耗5 ml O2
4.(2020宁夏平罗中学高二上期末)下列有关烷烃的叙述中,正确的是( 易错 )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,都能使酸性KMnO4溶液褪色
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤B.①④C.②③D.①②④
5.(2020江苏江阴校级期中)下列关于有机物的说法中不正确的是( )
A.正丁烷和异丁烷的熔、沸点不相同
B.天然气、液化石油气、汽油的主要成分都有烷烃
C.戊烷的同分异构体有3种
D.的名称是3-甲基-2-乙基丁烷
6.家庭使用的天然气主要成分是甲烷,液化石油气中含丙烷。
(1)将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,所得产物中物质的量最大的是 (写化学式,下同);在所有生成物中,和甲烷分子一样具有正四面体结构的物质是 。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为 。
题组二 烷烃的命名
7.(2020浙江台州高二上期末)下列系统命名正确的是( )
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.3,3,4-甲基己烷
C.2,4-二甲基辛烷 D.3,5-二甲基己烷
8.某有机物的系统命名是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2020山东学业水平考试)某有机物分子的结构简式为,其系统命名是( )
A.2,5-二甲基己烷
B.2,4-二甲基-3-乙基己烷
C.2,5-二甲基-3-乙基己烷
D.3,3,4-三甲基己烷
10.按系统命名法给下列有机物命名:
(1)的名称是 。
(2)的名称是 。 易错
能力提升练
题组一 烷烃的结构与性质
1.()假设烷烃的通式为CnH2n+2,以下物理量随n值的增大而减小(或减少)的是( )
A.1 ml烷烃中共价键的数目
B.1 ml烷烃完全燃烧时消耗氧气的质量
C.一氯代物的种数
D.氢元素的质量分数
2.()下列表格中烷烃的一氯代物只有一种,仔细分析其结构和组成的变化规律,判断第4个烷烃的分子式是( )
A.C36H70B.C36H72
C.C53H106D.C53H108
3.(2020江西宜春高二上月考,)常温下,1 ml某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 ml Cl2,则下列判断正确的是 ( )
A.该烷烃的分子式为C5H12
B.反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
C.该烷烃的四氯代物有2种
D.反应容器中,一氯代物的物质的量分数最大
4.(2020山东泰安高二下月考,)1 ml某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气246.4 L(标准状况)。它在光照的条件下与氯气反应,能生成4种不同的一氯取代物。该烷烃的结构简式是(深度解析)
A.B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
5.()有机物的结构式中,正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、四个其他碳原子时,被分别称为伯、仲、叔、季碳原子。若其数目分别用a、b、c、d表示,回答下列问题:
(1)对烷烃(除甲烷外)而言,下列说法正确的是 。
A.a的大小与b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,则满足此条件的该烷烃分子的结构可能有 种,写出其中一种的名称: 。
题组二 烷烃的命名
6.(原创,)某烷烃分子的键线式为,用系统命名法命名,其名称为(深度解析)
A.2,3-二甲基-3-乙基丁烷
B.2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C.3,3,4-三甲基戊烷
D.2,3,3-三甲基戊烷
7.(2020黑龙江大庆铁人中学高二上期末,)下列有关烷烃的命名正确的是( )
A. 2,4,6-三甲
基-3-乙基庚烷
B. 2,4,4-三甲基戊烷
C. 1,3-二甲基丁烷
D. 异戊烷
8.(2020广东梅州高二下校级月考,)甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷,乙同学认为甲同学命名错误,有关该烷烃的说法,你认为正确的是( )
A.该烷烃正确的名称应为4,5-二甲基-3-异丙基己烷
B.该烷烃分子中含有5个支链
C.该烷烃的一氯代物有11种
D.该烷烃可以看作11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
9.()有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(1)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
(3)A的结构简式为 ,名称为 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 甲烷与丙烷结构相似,在分子组成上相差两个CH2原子团,互称为同系物,A正确;甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物,B正确;甲烷中只有碳氢键,只含极性共价键,乙烷、丙烷中既有碳氢键,也有碳碳单键,所以既有极性共价键,也有非极性共价键,C错误;乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应,生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代烃,D正确。
2.C 乙烷是烃类物质,难溶于水,A正确;常温下乙烷为气体,B正确;乙烷为饱和烃,每个碳原子形成四个单键,C错误;使用冷冻电镜时,需将样品放入液态乙烷中进行冷冻,证明乙烷不与样品反应,D正确。
3.C C3H8是链烃,其中的碳原子为饱和碳原子,饱和碳原子和与之相连的四个原子形成四面体结构,故3个碳原子不在一条直线上,A项正确;C3H8在光照时能与Cl2发生取代反应,B项正确;丙烷的球棍模型为,C项错误;1 ml丙烷完全燃烧消耗5 ml O2,D项正确。
4.B ①烷烃为饱和链烃,每个碳原子都形成四个单键,正确;②烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,错误;③分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,错误;④烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应,正确;⑤乙烷与溴水不能发生化学反应,错误。
易错警示 烷烃取代反应的三个易错点
(1)烷烃分子与卤族元素单质在光照的条件下可以发生取代反应。
(2)烷烃的取代反应是卤素单质原子取代烷烃中的氢原子,一个卤素单质原子只能取代一个氢原子,同时生成一个卤化氢分子。
(3)烷烃的取代反应不是只发生第一步,生成的取代产物与卤素单质分子继续发生反应,会得到多种取代产物的混合物。
5.D 互为同分异构体的烷烃,支链越多,沸点越低,故正丁烷比异丁烷的熔、沸点高,A正确;天然气、液化石油气、汽油的主要成分都有烷烃,B正确;戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,C正确;烷烃命名时,选用最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,从离取代基近的一端给主链上的碳原子进行编号,在2号和3号碳原子上各有一个甲基,故名称为2,3-二甲基戊烷,D错误。
6.答案 (1)HCl CCl4
(2)C3H8+5O2 3CO2+4H2O
解析 (1)甲烷第一步取代生成等物质的量的HCl和一氯甲烷,在后续的取代中氯代甲烷总的物质的量不变,而HCl的物质的量不断增多,因此其物质的量在生成物中最大;生成物中有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,其中CCl4为正四面体结构。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8+5O2 3CO2+4H2O。
7.C 主链不是最长碳链,正确的命名为2,4-二甲基己烷,A错误;相同取代基个数未注明,正确的命名为3,3,4-三甲基己烷,B错误;2,4-二甲基辛烷符合系统命名规则,C正确;取代基所在碳原子的编号和不是最小,正确的命名为2,4-二甲基己烷,D错误。
8.C 根据名称写结构简式,应首先写出主链的结构,即主链上有5个碳原子,然后在相应位置添加取代基。它的结构简式可写为(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3。
9.C 该有机物为烷烃,最长碳链含6个碳原子,使取代基数目最多、取代基所在碳原子的编号之和最小,得到的名称为2,5-二甲基-3-乙基己烷。
10.答案 (1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)2,4,4,5-四甲基庚烷
解析 (1)中有机物最长碳链含7个碳原子,应从左端起点开始编号,取代基编号之和最小。(2)中有机物最长碳链含7个碳原子,应从左端起点开始编号,取代基编号之和最小。
易错警示 烷烃命名的易错小结
(1)主链选择错误。若烷烃名称中出现“1-甲基”“2-乙基”“3-丙基”等,则可能为主链选择错误。
(2)名称书写是否规范。①必须用2、3、4等表示取代基位置编号且应使位次和最小,即使同一个碳原子上连两个相同取代基也不能省略。数字之间用“,”隔开。②必须用二、三、四等汉字数字表示相同取代基的数目。③名称中阿拉伯数字与汉字之间必须用“-”隔开。④必须把简单取代基写在前面。
能力提升练
1.D 烷烃的通式为CnH2n+2,随着n值增大,碳、氢原子数目增加,形成的共价键越来越多,A错误;随着n值增大,1 ml烷烃完全燃烧时消耗氧气的质量越来越大,B错误;随着n值增大,烷烃的一氯代物的种数不一定减少,C错误;烷烃的通式为CnH2n+2,H元素的质量分数为2n+212n+2n+2×100%,计算可知n值越大,氢元素的质量分数越小,D正确。
2.D 根据题意推出,第4个烷烃分子是第3个烷烃分子中的氢原子被甲基取代,第3个烷烃分子中氢原子个数为36,故第4个烷烃中含36个甲基,氢原子个数为36×3=108,碳原子个数为108-22=53,可知第4个烷烃的分子式为C53H108。
3.C 设此烷烃的分子式为CnH2n+2,由于烷烃在光照条件下和氯气发生取代反应时,取代1 ml H消耗1 ml氯气,根据完全取代消耗6 ml氯气可知,1个烷烃分子中含6个H原子,即2n+2=6,故n=2,此烷烃为乙烷,分子式为C2H6,A错误;氯气和乙烷发生取代反应生成的有机物是非电解质,不能电离出Cl-,B错误;该烃分子中共有6个H原子,其四氯代物种数和二氯代物种数相同,而乙烷的二氯代物有2种,故其四氯代物也有2种,C正确;反应产物中HCl的物质的量分数最大,D错误。
4.A 设烷烃的分子式为CnH2n+2,1 ml该烷烃充分燃烧消耗氧气的物质的量为246.422.4 ml=11 ml,则n+2n+24=11,解得n=7,故排除B、C两项;A项中的一氯取代物有4种,而D项中的一氯取代物有3种,所以A正确,D错误。
反思升华 有机物CnHm在氧气中完全燃烧消耗氧气的物质的量的计算方法:1 ml CnHm完全燃烧消耗氧气的物质的量=(n+m4) ml。对于有机物CnHmOz在氧气中完全燃烧消耗氧气的物质的量的计算方法:1 ml CnHmOz完全燃烧消耗氧气的物质的量=(n+m4-z2)ml。
5.答案 (1)AC
(2)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)
解析 (1)根据题意,伯碳原子连有3个H,仲碳原子连有2个H,叔碳原子连有1个H,季碳原子没有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,无论b是多少(即有多少个仲碳原子),a的大小都不受影响,A正确,D错误;根据a=c+2d+2可知,c增加1,a就会增加1,d增加1,a就会增加2,C正确,D错误。
(2)由b=c=d=1,结合(1)中a=c+2d+2得,a=c+2d+2=5,即—CH3有5个,符合此条件的烷烃的结构有3种:CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)C(CH3)3、CH(CH3)2CH2C(CH3)3。
6.D 根据键线式写出该有机物的结构简式,可知最长碳链含5个碳原子,以离取代基较近的一端为起点给主链上的碳原子编号,得到有机物名称为2,3,3-三甲基戊烷。
反思升华 键线式:在表示有机化合物的组成和结构时,将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示一个碳原子。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为、。
7.A B项烷烃的名称为2,2,4-三甲基戊烷,错误;C项烷烃的名称为2-甲基戊烷,错误;D项烷烃的名称为2-甲基戊烷,错误。
8.C 根据烷烃命名原则,该烷烃的名称为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,A错误;该烷烃分子中含有4个支链,B错误;该烷烃分子中有11种化学环境不同的H原子,故其一氯代物有11种,C正确;若将该烷烃看作单烯烃与氢气加成后的产物,由结构可知,将相邻两个C原子上的H原子各消去1个,共得到10种单烯烃,D错误。
9.答案 (1)CH3 C2H6 2
(2)
(3) 2,2,3,3-四甲基丁烷
解析 (1)由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)=1∶3,B的最简式为CH3,B的分子式只能是C2H6,B为乙烷,其二溴代物有两种。(2)由②可推断C应为异丁烷,在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。(3)乙烷中的所有氢原子被甲基取代生成2,2,3,3-四甲基丁烷。
……
1
2
3
……
1.C
2.C
3.C
4.B
5.D
7.C
8.C
9.C
1.D
2.D
3.C
4.A
6.D
7.A
8.C
基础过关练
题组一 烷烃的结构与性质
1.天然气的主要成分是甲烷,还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A.甲烷与丙烷互称为同系物
B.甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D.乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应,生成多种氯代烃
2.2017年诺贝尔化学奖被授予研发出冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时,需将样品放入液态乙烷中进行冷冻。下列有关说法错误的是( )
A.乙烷不易溶于水B.常温下乙烷为气体
C.乙烷属于不饱和烃D.乙烷不与样品发生反应
3.下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A.是直链烃,但分子中碳原子不在一条直线上
B.在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C.丙烷的球棍模型为
D.1 ml丙烷完全燃烧消耗5 ml O2
4.(2020宁夏平罗中学高二上期末)下列有关烷烃的叙述中,正确的是( 易错 )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,都能使酸性KMnO4溶液褪色
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤B.①④C.②③D.①②④
5.(2020江苏江阴校级期中)下列关于有机物的说法中不正确的是( )
A.正丁烷和异丁烷的熔、沸点不相同
B.天然气、液化石油气、汽油的主要成分都有烷烃
C.戊烷的同分异构体有3种
D.的名称是3-甲基-2-乙基丁烷
6.家庭使用的天然气主要成分是甲烷,液化石油气中含丙烷。
(1)将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,所得产物中物质的量最大的是 (写化学式,下同);在所有生成物中,和甲烷分子一样具有正四面体结构的物质是 。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为 。
题组二 烷烃的命名
7.(2020浙江台州高二上期末)下列系统命名正确的是( )
A.2-甲基-4-乙基戊烷 B.3,3,4-甲基己烷
C.2,4-二甲基辛烷 D.3,5-二甲基己烷
8.某有机物的系统命名是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2020山东学业水平考试)某有机物分子的结构简式为,其系统命名是( )
A.2,5-二甲基己烷
B.2,4-二甲基-3-乙基己烷
C.2,5-二甲基-3-乙基己烷
D.3,3,4-三甲基己烷
10.按系统命名法给下列有机物命名:
(1)的名称是 。
(2)的名称是 。 易错
能力提升练
题组一 烷烃的结构与性质
1.()假设烷烃的通式为CnH2n+2,以下物理量随n值的增大而减小(或减少)的是( )
A.1 ml烷烃中共价键的数目
B.1 ml烷烃完全燃烧时消耗氧气的质量
C.一氯代物的种数
D.氢元素的质量分数
2.()下列表格中烷烃的一氯代物只有一种,仔细分析其结构和组成的变化规律,判断第4个烷烃的分子式是( )
A.C36H70B.C36H72
C.C53H106D.C53H108
3.(2020江西宜春高二上月考,)常温下,1 ml某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应,若在适当的条件下,完全取代需要消耗6 ml Cl2,则下列判断正确的是 ( )
A.该烷烃的分子式为C5H12
B.反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
C.该烷烃的四氯代物有2种
D.反应容器中,一氯代物的物质的量分数最大
4.(2020山东泰安高二下月考,)1 ml某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气246.4 L(标准状况)。它在光照的条件下与氯气反应,能生成4种不同的一氯取代物。该烷烃的结构简式是(深度解析)
A.B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
5.()有机物的结构式中,正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、四个其他碳原子时,被分别称为伯、仲、叔、季碳原子。若其数目分别用a、b、c、d表示,回答下列问题:
(1)对烷烃(除甲烷外)而言,下列说法正确的是 。
A.a的大小与b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,则满足此条件的该烷烃分子的结构可能有 种,写出其中一种的名称: 。
题组二 烷烃的命名
6.(原创,)某烷烃分子的键线式为,用系统命名法命名,其名称为(深度解析)
A.2,3-二甲基-3-乙基丁烷
B.2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C.3,3,4-三甲基戊烷
D.2,3,3-三甲基戊烷
7.(2020黑龙江大庆铁人中学高二上期末,)下列有关烷烃的命名正确的是( )
A. 2,4,6-三甲
基-3-乙基庚烷
B. 2,4,4-三甲基戊烷
C. 1,3-二甲基丁烷
D. 异戊烷
8.(2020广东梅州高二下校级月考,)甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷,乙同学认为甲同学命名错误,有关该烷烃的说法,你认为正确的是( )
A.该烷烃正确的名称应为4,5-二甲基-3-异丙基己烷
B.该烷烃分子中含有5个支链
C.该烷烃的一氯代物有11种
D.该烷烃可以看作11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
9.()有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(1)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
(3)A的结构简式为 ,名称为 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 甲烷与丙烷结构相似,在分子组成上相差两个CH2原子团,互称为同系物,A正确;甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物,B正确;甲烷中只有碳氢键,只含极性共价键,乙烷、丙烷中既有碳氢键,也有碳碳单键,所以既有极性共价键,也有非极性共价键,C错误;乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应,生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代烃,D正确。
2.C 乙烷是烃类物质,难溶于水,A正确;常温下乙烷为气体,B正确;乙烷为饱和烃,每个碳原子形成四个单键,C错误;使用冷冻电镜时,需将样品放入液态乙烷中进行冷冻,证明乙烷不与样品反应,D正确。
3.C C3H8是链烃,其中的碳原子为饱和碳原子,饱和碳原子和与之相连的四个原子形成四面体结构,故3个碳原子不在一条直线上,A项正确;C3H8在光照时能与Cl2发生取代反应,B项正确;丙烷的球棍模型为,C项错误;1 ml丙烷完全燃烧消耗5 ml O2,D项正确。
4.B ①烷烃为饱和链烃,每个碳原子都形成四个单键,正确;②烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,错误;③分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,错误;④烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应,正确;⑤乙烷与溴水不能发生化学反应,错误。
易错警示 烷烃取代反应的三个易错点
(1)烷烃分子与卤族元素单质在光照的条件下可以发生取代反应。
(2)烷烃的取代反应是卤素单质原子取代烷烃中的氢原子,一个卤素单质原子只能取代一个氢原子,同时生成一个卤化氢分子。
(3)烷烃的取代反应不是只发生第一步,生成的取代产物与卤素单质分子继续发生反应,会得到多种取代产物的混合物。
5.D 互为同分异构体的烷烃,支链越多,沸点越低,故正丁烷比异丁烷的熔、沸点高,A正确;天然气、液化石油气、汽油的主要成分都有烷烃,B正确;戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,C正确;烷烃命名时,选用最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,从离取代基近的一端给主链上的碳原子进行编号,在2号和3号碳原子上各有一个甲基,故名称为2,3-二甲基戊烷,D错误。
6.答案 (1)HCl CCl4
(2)C3H8+5O2 3CO2+4H2O
解析 (1)甲烷第一步取代生成等物质的量的HCl和一氯甲烷,在后续的取代中氯代甲烷总的物质的量不变,而HCl的物质的量不断增多,因此其物质的量在生成物中最大;生成物中有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,其中CCl4为正四面体结构。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8+5O2 3CO2+4H2O。
7.C 主链不是最长碳链,正确的命名为2,4-二甲基己烷,A错误;相同取代基个数未注明,正确的命名为3,3,4-三甲基己烷,B错误;2,4-二甲基辛烷符合系统命名规则,C正确;取代基所在碳原子的编号和不是最小,正确的命名为2,4-二甲基己烷,D错误。
8.C 根据名称写结构简式,应首先写出主链的结构,即主链上有5个碳原子,然后在相应位置添加取代基。它的结构简式可写为(CH3)3CC(CH3)2CH2CH3。
9.C 该有机物为烷烃,最长碳链含6个碳原子,使取代基数目最多、取代基所在碳原子的编号之和最小,得到的名称为2,5-二甲基-3-乙基己烷。
10.答案 (1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)2,4,4,5-四甲基庚烷
解析 (1)中有机物最长碳链含7个碳原子,应从左端起点开始编号,取代基编号之和最小。(2)中有机物最长碳链含7个碳原子,应从左端起点开始编号,取代基编号之和最小。
易错警示 烷烃命名的易错小结
(1)主链选择错误。若烷烃名称中出现“1-甲基”“2-乙基”“3-丙基”等,则可能为主链选择错误。
(2)名称书写是否规范。①必须用2、3、4等表示取代基位置编号且应使位次和最小,即使同一个碳原子上连两个相同取代基也不能省略。数字之间用“,”隔开。②必须用二、三、四等汉字数字表示相同取代基的数目。③名称中阿拉伯数字与汉字之间必须用“-”隔开。④必须把简单取代基写在前面。
能力提升练
1.D 烷烃的通式为CnH2n+2,随着n值增大,碳、氢原子数目增加,形成的共价键越来越多,A错误;随着n值增大,1 ml烷烃完全燃烧时消耗氧气的质量越来越大,B错误;随着n值增大,烷烃的一氯代物的种数不一定减少,C错误;烷烃的通式为CnH2n+2,H元素的质量分数为2n+212n+2n+2×100%,计算可知n值越大,氢元素的质量分数越小,D正确。
2.D 根据题意推出,第4个烷烃分子是第3个烷烃分子中的氢原子被甲基取代,第3个烷烃分子中氢原子个数为36,故第4个烷烃中含36个甲基,氢原子个数为36×3=108,碳原子个数为108-22=53,可知第4个烷烃的分子式为C53H108。
3.C 设此烷烃的分子式为CnH2n+2,由于烷烃在光照条件下和氯气发生取代反应时,取代1 ml H消耗1 ml氯气,根据完全取代消耗6 ml氯气可知,1个烷烃分子中含6个H原子,即2n+2=6,故n=2,此烷烃为乙烷,分子式为C2H6,A错误;氯气和乙烷发生取代反应生成的有机物是非电解质,不能电离出Cl-,B错误;该烃分子中共有6个H原子,其四氯代物种数和二氯代物种数相同,而乙烷的二氯代物有2种,故其四氯代物也有2种,C正确;反应产物中HCl的物质的量分数最大,D错误。
4.A 设烷烃的分子式为CnH2n+2,1 ml该烷烃充分燃烧消耗氧气的物质的量为246.422.4 ml=11 ml,则n+2n+24=11,解得n=7,故排除B、C两项;A项中的一氯取代物有4种,而D项中的一氯取代物有3种,所以A正确,D错误。
反思升华 有机物CnHm在氧气中完全燃烧消耗氧气的物质的量的计算方法:1 ml CnHm完全燃烧消耗氧气的物质的量=(n+m4) ml。对于有机物CnHmOz在氧气中完全燃烧消耗氧气的物质的量的计算方法:1 ml CnHmOz完全燃烧消耗氧气的物质的量=(n+m4-z2)ml。
5.答案 (1)AC
(2)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)
解析 (1)根据题意,伯碳原子连有3个H,仲碳原子连有2个H,叔碳原子连有1个H,季碳原子没有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,无论b是多少(即有多少个仲碳原子),a的大小都不受影响,A正确,D错误;根据a=c+2d+2可知,c增加1,a就会增加1,d增加1,a就会增加2,C正确,D错误。
(2)由b=c=d=1,结合(1)中a=c+2d+2得,a=c+2d+2=5,即—CH3有5个,符合此条件的烷烃的结构有3种:CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)C(CH3)3、CH(CH3)2CH2C(CH3)3。
6.D 根据键线式写出该有机物的结构简式,可知最长碳链含5个碳原子,以离取代基较近的一端为起点给主链上的碳原子编号,得到有机物名称为2,3,3-三甲基戊烷。
反思升华 键线式:在表示有机化合物的组成和结构时,将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示一个碳原子。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为、。
7.A B项烷烃的名称为2,2,4-三甲基戊烷,错误;C项烷烃的名称为2-甲基戊烷,错误;D项烷烃的名称为2-甲基戊烷,错误。
8.C 根据烷烃命名原则,该烷烃的名称为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,A错误;该烷烃分子中含有4个支链,B错误;该烷烃分子中有11种化学环境不同的H原子,故其一氯代物有11种,C正确;若将该烷烃看作单烯烃与氢气加成后的产物,由结构可知,将相邻两个C原子上的H原子各消去1个,共得到10种单烯烃,D错误。
9.答案 (1)CH3 C2H6 2
(2)
(3) 2,2,3,3-四甲基丁烷
解析 (1)由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)=1∶3,B的最简式为CH3,B的分子式只能是C2H6,B为乙烷,其二溴代物有两种。(2)由②可推断C应为异丁烷,在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。(3)乙烷中的所有氢原子被甲基取代生成2,2,3,3-四甲基丁烷。
……
1
2
3
……
1.C
2.C
3.C
4.B
5.D
7.C
8.C
9.C
1.D
2.D
3.C
4.A
6.D
7.A
8.C
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