第二章烴和鹵代烴第一節脂肪烴課時作業8烷烴和烯烴一、選擇題1．下列說法正確的是()A．烷烴就是飽和烴B．乙烷分子中的兩個C原子共線，而C、H八個原子共面C．C3H8分子中的三個碳原子可能共線，但所有的原子不可能共面D．C20H42一定屬于烷烴解析：A錯，飽和烴包括烷烴和環烷烴；B中兩個C原子共線，但C、H八個原子不可能共面；C項烷烴中C原子是鋸齒形的結構，C3H8中的三個碳原子不可能共線；D項中C、H原子的個數關系符合烷烴的通式CnH2n＋2。答案：D2．下列關于乙烯與乙烷分子結構的敘述中，正確的是()A．乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵長等于乙烷分子中碳碳單鍵的鍵長B．乙烯分子中的碳、氫原子都處在同一平面上，而乙烷分子中的碳、氫原子不都處在同一平面上C．乙烯和乙烷的分子中碳氫鍵的鍵角都是120°D．乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵能大于乙烷分子中碳碳單鍵的鍵能的2倍解析：碳碳雙鍵因為共用兩對電子，其鍵能大于碳碳單鍵，其鍵長小于碳碳單鍵，但鍵能小于碳碳單鍵鍵能的2倍，故A錯D錯；乙烯分子為平面形分子。鍵角均為120°，而乙烷為空間構型分子，其碳氫鍵的鍵角均接近于109°28′，因而其所有的碳、氫原子不可能共面。答案：B3．欲制取較純凈的1,2-二氯乙烷，可采取的方法是()A．乙烯與HCl加成B．乙烯與Cl2加成C．乙烷與Cl2按12的體積比在光照條件下反應D．乙烯先與HCl加成，再與等物質的量的Cl2在光照下反應解析：烯烴的典型反應是加成反應，與Cl2加成時雙鍵斷開，兩個Cl原子分別連到雙鍵兩端的碳原子上；取代反應很難停留在某一反應階段，故產物不純。答案：B4．某氣態烷烴和氣態單烯烴組成的混合氣體在同溫同壓下對氫氣的相對密度為13，取標準狀況下此混合氣體4.48L通入足量溴水中，溴水增重2.8g，此兩種烴是()A．甲烷和丙烯 B．乙烷和2-丁烯C．甲烷和2-甲基丙烯 D．乙烯和1-丁烯解析：M(混合烴)＝26，所以一定有甲烷，溴水增重2.8g，即氣態單烯烴質量為2.8g，由此兩個量，即可求出n＝4。答案：C5．分子式為C5H10的烯烴共有同分異構體為(要考慮順反異構體)()A．5種 B．6種C．7種 D．8種解析：CH2CHCH2CH2CH3；答案：B6．某烴的鍵線式結構為，該烴與Br2按物質的量之比為11加成時，所得產物有()A．3種 B．4種C．5種 D．6種解析：為了便于說明，對該化合物的碳原子可作如下編號：當與一分子溴反應時，只有一個雙鍵反應的加成方式有3種(1、2位，3、4位，7、8位)；打開兩個雙鍵發生類似1,3-丁二烯的1,4-加成反應的方式有2種(溴原子加到1,4位，在2,3位碳原子之間形成新的雙鍵；溴原子加到4,7位，在3,8位碳原子之間形成新的雙鍵)。答案：C7．鯊魚是世界上唯一不患癌癥的動物，科學研究表明，鯊魚體內含有一種角鯊烯，具有抗癌性。實驗測得角鯊烯分子是鏈狀結構，分子中含有30個碳原子且碳氫質量比為1，下列說法不正確的是()A．角鯊烯分子式為C30H50B．角鯊烯完全加氫后為C30H60C．1mol角鯊烯最多可與6mol溴單質加成D．角鯊烯與分子式為C29H48的物質可能屬于同系物解析：根據碳氫質量比為1可計算得出角鯊烯分子式為C30H50，A正確；角鯊烯分子是鏈狀結構，完全加氫后為C30H62，B項錯誤；角鯊烯分子C30H50比烷烴C30H62少12個H原子，分子中最多含有6個碳碳雙鍵，故C正確；C29H48比C30H50相差1個CH2，D正確。答案：B8．從柑橘中煉制萜二烯()，下列有關它的推測，不正確的是()A．它不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．常溫下為液態，難溶于水C．分子式為C10H16D．與過量的溴的CCl4溶液反應后產物為解析：該分子中含有碳碳雙鍵，所以能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，A項錯誤；該烴分子中含有的碳原子數大于4，常溫下為液態，烴均難溶于水，B項正確；該烴分子中含有10個碳原子，3個不飽和度，所以分子中含有的H原子數為2×10＋2－3×2＝16，其分子式為C10H16，C項正確；該分子中含有2個碳碳雙鍵，能加成2分子Br2得，D項正確。答案：A9．檸檬烯具有特殊香氣。可溶于乙醇或乙醚，不溶于水，其結構簡式如下所示：有關檸檬烯的說法正確的是()A．檸檬烯的分子式為C10H16，能使溴的四氯化碳溶液褪色B．檸檬烯分子為非極性分子C．檸檬烯分子中所有碳原子處于同一個平面上D．檸檬烯能與酸性高錳酸鉀溶液發生取代反應解析：檸檬烯分子中含有碳碳雙鍵，可與溴發生加成反應，可被酸性高錳酸鉀溶液氧化，A選項正確，D選項錯誤；檸檬烯分子結構不對稱，應為極性分子，B選項錯誤；檸檬烯中的六元環并非苯環，所有碳原子不在同一平面上，C選項錯誤。答案：A10．始祖鳥烯(Pterodactyladiene)形狀宛如一只展翅飛翔的鳥，其鍵線式結構表示如圖，其中R1、R2為烷烴基。則下列有關始祖鳥烯的說法正確的是()A．始祖鳥烯與乙烯互為同系物B．若R1＝R2＝甲基，則其化學式為C12H16C．若R1＝R2＝甲基，一定條件下烯烴雙鍵碳原子上的氫也能取代，則始祖鳥烯的一氯代物有3種D．始祖鳥烯既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也能使溴水褪色，則兩反應的反應類型相同解析：始祖鳥烯為環狀烯烴，與乙烯結構不同，不互為同系物，故A錯誤；若R1＝R2＝甲基，則其化學式為C12H14，故B錯誤；始祖鳥烯是對稱的，有3種氫原子，一氯代物有3種，故C正確；始祖鳥烯使高錳酸鉀褪色，體現了始祖鳥烯的還原性，始祖鳥烯和溴水是發生了加成反應而使得溴水褪色，原理不同，故D錯誤。答案：C11．有機物的結構可用“鍵線式”簡化表示。如CH3—CH=CH—CH3可簡寫為。有機物X的鍵線式為。下列說法不正確的是()A．X的化學式為C8H8B．有機物Y是X的同分異構體，且屬于芳香烴，則Y的結構簡式為C．X能使酸性的高錳酸鉀溶液褪色D．X與足量的H2在一定條件下反應可生成環狀的飽和烴Z，Z的一氯代物有4種解析：X與H2加成后生成物為，其一氯代物只有2種。答案：D二、填空題12．有A、B、C三種烴，已知：①B完全燃燒的產物n(CO2)n(H2O)＝23；②C為飽和鏈烴，通常狀況下呈氣態，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的產物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一種。請完成下列問題：(1)B的最簡式為________，分子式為________，其二溴代物有________種。(2)C的三種二氯代物的結構簡式為__________________、__________________、__________________。(3)A的結構簡式為________________。解析：由B的燃燒產物可推出B中n(C)n(H)＝13，B的最簡式為CH3，故B的分子式只能是C2H6，B為乙烷，二溴代物有兩種。由②可推斷C應為異丁烷，在飽和氣態鏈烴中只有異丁烷的二氯代物有三種。甲基取代乙烷中的所有氫原子生成2,2,3,3-四甲基丁烷，分子式為C8H18。答案：(1)CH3C2H6213．某烴Amol在氧氣中充分燃燒后，生成化合物B、C各mol，試回答：(1)烴A的分子式為________。(2)若取一定量的烴A完全燃燒后，生成B、C各3mol，則有________g烴A參加了反應，燃燒時消耗標準狀況下的氧氣________L。(3)若烴A不能使溴水褪色，但在一定條件下，能與氯氣發生取代反應，其一氯代物只有一種，則烴A的結構簡式為____________。(4)若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下，與H2加成，其加成產物經測定，分子中含有4個甲基，烴A可能的結構簡式為_________；比烴A少2個碳原子的同系物有________種同分異構體，其中能和H2發生加成反應生成2-甲基丙烷的烯烴的名稱是________________。解析：(1)烴A中n(A)n(C)n(H)＝×2)＝1612，則分子式為C6H12。(2)生成CO2、H2O各3mol，則消耗A為mol,mol×84g·mol－1＝42g，消耗O2的體積為mol×22.4L·mol－1＝100.8L。(3)烴A不能使溴水褪色，則A中不含碳碳雙鍵，只能是環狀結構，又因一氯代物只有一種，說明結構對稱且不含側鏈。(4)烴A能使溴水褪色，且與H2加成的產物有四個甲基，說明A中含有且有兩個側鏈，則主鏈只能有四個碳原子，側鏈是兩個甲基。答案：(1)C6H12(2)4214．利用甲烷與氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實。某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：(1)B裝置有三種功能：①__________；②__________；③________________。(2)設V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值的取值范圍為__________。(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是_____________。(4)E裝置的作用是__________和________(填編號)。A．收集氣體 B．吸收氯氣C．防止倒吸 D．吸收氯化氫(5)在C裝置中，經過一段時間的強光照射，發現硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，置換出黑色小顆粒的化學方程式為__________，可見有機反應有很多副反應。(6)E裝置除生成鹽酸外，還含有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為________(填編號)。A．萃取法 B．蒸餾法C．過濾法 D．分液法該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣的主要成分是__________和________(填編號)。A．CH4 B．CH3ClC．CH2Cl2 D．CHCl3E．CCl4解析：(1)根據題給信息及裝置圖可知B裝置的作用為吸收CH4及Cl2中的水分，同時使Cl2與CH4混合均勻，并通過觀察氣泡控制氣流速度及比例。(2)若理論上欲獲取最多的HCl，應將CH4中的氫原子全部置換，故V(Cl2)/V(CH4)應大于等于4。(3)D中KI粉末可與未反應的Cl2反應，從而將其吸收。(4)E為吸收HCl的裝置，因HCl極易溶于水，故用球形干燥管防止倒吸。(5)因通入C裝置的氣體為CH4和Cl2，根據元素守恒可知，硬質玻璃管內壁的黑色小顆粒只能為碳，反應為CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))C＋4HCl。(6)CH4與Cl2發生取代反應除生成HCl外，同時生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3答案：(1)①控制氣流速度②均勻混合氣體③干燥混合氣體(2)x≥4(3)吸收過量的氯氣(4)CD(5)CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))C＋4HCl(6)DAB15．現有A、B、C三種烴均可由石油加工得到，其球棍模型如圖所示。(1)在相同條件下，等體積的以上三種物質完全燃燒時消耗氧氣最多的是________(填對應字母，下同)；(2)等質量的以上三種物質完全燃燒時，消耗氧氣由多到少的順序是________；(3)在120℃、×105(4)寫出B轉化為C的化學方程式：________________________________________________________________________________；(5)除去氣體C中混有的少量B可選用的試劑名稱是________。解析：三種物質分別是CH4、C2H4和C2H6。三種物質等體積