2013年鲁科化学选修《有机化学基础》 第1章第3节第1课时知能优化训练


1．奥运会所用火炬燃料的成分中有丙烷，下列有关丙烷的叙述中不正确的是(　　)
A．分子中碳原子不在一条直线上
B．光照下能够发生取代反应
C．比丁烷更易液化
D．是石油分馏的一种产品
解析：选C。A项，烷烃中碳原子呈折线形排列；B项，光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质；C项，丙烷比丁烷沸点低，故难液化；D项，石油分馏是得到丙烷的重要方法。
2．某烃的一氯代物有2种同分异构体，二氯代物有4种同分异构体，这种烷烃是(　　)
A．乙烷      B．丙烷
C．丁烷      D．异戊烷
解析：选B。由题意可知该烃有两种氢，且二氯代物有4种同分异构体，故选B。
3．(2011年保定高二检测)下列各组物质的沸点由高到低的排列顺序，正确的是(　　)
A．邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
B．新戊烷>异戊烷>正戊烷
C．丙烷>丁烷>己烷
D．汽油>柴油>润滑油
解析：选A。苯的同系物的同分异构体之间，沸点的比较规律是邻>间>对，故A项正确；相同碳原子数的链烃的同分异构体的沸点大小取决于支链的多少，支链越多，沸点越低，因此B项中正确的顺序为正戊烷>异戊烷>新戊烷；对同系物之间沸点的比较取决于碳原子数，含碳原子数越多，沸点越高，因此有己烷>丁烷>丙烷，润滑油>柴油>汽油，故C、D项均错误。
4．1 mol某烷烃(化学通式为CnH2n＋2)完全燃烧，需要8 mol氧气，这种烷烃的化学式为(　　)
A．C3H8      B．C4H10
C．C5H12      D．C6H14
解析：选C。由1 mol烷烃完全燃烧消耗O2的量为n＋＝8，n＝5。
5．已知集气瓶中有一定量的饱和AgNO3溶液，气球中充满了甲烷气体，如图所示。在光亮的地方打开活塞a通入足量Cl2，回答以下问题。(假设Cl2在饱和AgNO3溶液中不溶解)


(1)实验中的现象有________________________________________________________________________；
(2)反应后集气瓶中气体成分主要是________________________________________________________________________；
(3)实验中涉及的化学方程式有：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：甲烷与氯气的反应四步同时进行，且在常温下除CH3Cl和HCl是气体外其余为油状液体。同时HCl溶于AgNO3溶液生成白色沉淀。随着反应的进行，CH4逐渐减少，所以气球体积先变小，又因通入足量Cl2所以气球又变大。
答案：(1)①集气瓶中有白色沉淀生成，②集气瓶中有油状液体出现，③气球先变小后变大
(2)CH3Cl、Cl2
(3)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl，HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3


1．A、B两种烃含碳的质量分数相同。关于A和B的叙述中正确的是(　　)
A．A和B一定是同分异构体
B．A和B不可能是同系物
C．A和B的最简式相同
D．A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相同
解析：选C。对于烃类物质，含碳质量分数相同，则含氢质量分数也相同，碳氢原子个数比相同，即最简式也相同。最简式相同，但分子式不一定相同，如C6H6和C2H2，故选项A、D错，A、B可能是同系物，如烯烃，故B项错。
2．下列有机物的命名正确的是(　　)
A．1,2-二甲基戊烷　　　　　　    B．2-乙基戊烷
C．3,4-二甲基戊烷      D．3-甲基己烷
解析：选D。A项，碳架结构为
，主链选择不对，应为3-甲基己烷；B项，碳架结构为
，主链选择不对，应为3-甲基己烷；C项，碳架结构为
，主链起点选择不对，应为2,3-二甲基戊烷；D项，碳架结构为
，命名正确。
3．主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有(　　)
A．2种      B．3种
C．4种      D．5种
解析：选A。从题意知，支链上的2个基因是一个甲基、一个乙基。
对于五个碳原子形成的C—C—C—C—C，乙基只能连在中间的碳上，
而甲基的位置只有2种


4．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到干燥纯净的甲烷，最好依次通过的洗气瓶是(　　)
A．澄清石灰水、浓硫酸
B．酸性KMnO4溶液、浓硫酸
C．溴水、浓硫酸
D．浓硫酸、酸性KMnO4溶液
解析：选C。要除去甲烷中混有的乙烯，必须满足试剂能吸收乙烯而不能吸收CH4，不能引入新杂质，且最后甲烷中不能含水蒸气，满足此要求的选项只有C。B中，酸性KMnO4会将C2H4氧化为CO2，易引入杂质。
5．某气态烷烃20 mL，完全燃烧时正好消耗同温同压下的氧气100 mL，该烃的化学式为(　　)
A．C2H6      B．C3H8
C．C4H10      D．C5H12
解析：选B。气态烃完全燃烧可用化学通式表示：CxHy＋(x＋y/4)O2→xCO2＋y/2H2O。可根据气态物质的量比等于体积比进行计算。
设该烃化合物分子式为CxHy，则根据燃烧通式列比例，1∶(x＋y/4)＝20∶100解得(x＋y/4)＝5，可见只有B符合题意。
6．(2011年杭州高二检测)验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是(　　)
A．只测定它的C、H比
B．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值
D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
解析：选D。烃是指仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物。A项中只测定C、H之比，显然难以知道该化合物是否还含有其他元素，故不正确；B项中燃烧产物为CO2和H2O，原化合物中还可能含有氧元素，也不正确；C项与A项类似，由CO2和H2O的物质的量的比值仅知道C、H的比值；D项中由CO2和H2O的质量可计算出C、H两元素的质量，若试样质量等于CO2和H2O中C、H的质量和，则为烃，若试样质量大，则还含有其他元素，故D正确。
7．等质量的下列各烃，完全燃烧生成CO2和H2O，其中消耗氧最多的是(　　)
A．CH4      B．C2H4
C．C6H6      D．C4H10
解析：选A。质量相等时，12 g C结合1 mol O2(CO2)，4 g H结合1 mol O2(2H2O)，所以烃分子CxHy(CH)中，越大，消耗氧就越多。
8．分子式为C7H16的烷烃分子中，含有3个甲基的同分异构体的数目有(　　)
A．2种　　　　　　　　　　　    B．3种
C．4种      D．5种
解析：选B。一条主链有两个甲基(两端)，一个支链含一个甲基，所以，含三个甲基的同分异构体应该只含有一个支链，其碳骨架为
、
，所以分子式为C7H16的烷烃中含三个甲基的同分异构体有3种。
9．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是(　　)







物质名称
沸点(℃)

正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5

正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1

异戊烷

27.8

新戊烷

9.5

正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0

A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa,20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
解析：选D。新戊烷的沸点是9.5 ℃，在标准状况下是液体，20 ℃时是气体，故A、B选项错误；烷烃的沸点随分子中碳原子数的增加而逐渐增大，故C选项错误；从表格中的数据可以看出，C5H12的三种同分异构体中，随支链的增多，沸点逐渐降低，故D选项正确。
10．(2011年安徽阜阳一中高二质检)1 mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气8 mol，它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物，该烃的结构简式为(　　)
A．

B．CH3CH2CH2CH2CH3


解析：选B。A的一氯取代物有3种，但由于其分子式是C6H14,1 mol C6H14在氧气中充分燃烧需耗9.5 mol O2，C的一氯取代物有4种，D项在光照下的一氯取代物有1种，且分子式为C8H10,1 mol C8H10在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气10.5 mol，因此A、C、D均不符合题意，B符合。
11．向2支盛有甲烷的试管中(其中一支用黑纸包好)，分别快速加入8 g KMnO4和1 mL浓盐酸，然后迅速地塞上胶塞，放在试管架上；没有包黑纸的试管在室内光线(日光灯)照射下，等待片刻。请回答下列问题：
(1)要研究甲烷与氯气在非光照和光照条件下反应的异同点，下列可能用到的研究方法为________。
A．实验法      B．观察法
C．分类法      D．比较法
(2)没有包黑纸的试管内发生的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)高锰酸钾与浓盐酸反应，当转移0.2 mol电子时，消耗HCl的物质的量为________mol。
(4)4 mol CH4与一定量的Cl2充分反应，生成等物质的量的四种有机取代产物；其中常温下呈液态的有机物共有________mol，生成的HCl为________mol。
(5)写出甲烷与氯气反应生成正四面体结构的有机物分子的化学方程式：________________________________________________________________________。
解析：本题将Cl2的制取和CH4与Cl2发生取代反应联系在一起。CH4与Cl2只有在光照时才能反应，生成有机物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，只有CH3Cl为气态，其余为油状液体，由于还生成了HCl，所以会看到白雾。
答案：(1)ABD
(2)试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中有少量白雾　(3)0.32　(4)3　10　(5)CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl
12．A、B两种有机物组成的混合物。
(1)当质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧时生成CO2的量均相等，则A与B一定要满足的条件是
________________________________________________________________________。
(2)当物质的量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧时生成CO2的量均相等，则A、B一定要满足的条件是________________________________________________________________________。
解析：(1)因为当A、B质量一定时，其质量与相同的碳的质量分数的乘积则为生成物中碳元素的质量，由此得出产生CO2的量也相同。
(2)总物质的量一定时，只有A、B分子中碳原子数相等时，碳原子的总物质的量才一定，生成的CO2的量才不变。
答案：(1)A、B中碳的质量分数相同
(2)A、B分子中碳原子数相同
13．有A、B两种烃，其相关信息如下：
A
完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1
28<M(A)<60
不能使溴的四氯化碳溶液退色
一氯代物只有一种结构

B
饱和链烃，通常情况下呈气态二
溴代物有四种

回答下列问题：
(1)烃A的实验式是________。
(2)烃A的结构简式是________。
(3)烃B的四种二溴代物的结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1，则烃A的分子式为CnHn。(2)因28<M(A)<60，所以烃A的分子式为C3H3或C4H4，结合另外两个信息可知烃A的结构简式是
。(3)烃B为饱和链烃，通常情况下呈气态，则烃B为CH4或C2H6或C3H8或C4H10；因为它的二溴代物有四种同分异构体，所以B为C3H8。它的四种二溴代物的结构简式分别为CHBr2CH2CH3、CH2BrCHBrCH3、CH3CBr2CH3、CH2BrCH2CH2Br。
答案：(1)CH　(2)

(3)CHBr2CH2CH3、CH2BrCHBrCH3、CH3CBr2CH3、CH2BrCH2CH2Br
14．(2011年山东威海高二四校联考)“汽车尾气污染”已备受世人关注。汽车内燃机中，汽油汽化后与空气按一定比例混合进入汽缸，引擎用电火花点燃，燃烧使汽缸内温度迅速升高，气体体积急剧膨胀，产生压力推动活塞。燃烧时产生的有害气体通过尾气排出污染大气。为简化讨论，以辛烷(C8H18)代表汽油的成分，并设空气中O2占1/5体积。请回答下列问题：
(1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为a，要使辛烷完全燃烧，a的最大值为(用小数表示，设此最大值为a′)________。
(2)若辛烷气与空气的体积比大于a′，则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式)________________。
(3)若辛烷气与空气的体积比小于a′，则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写化学式)________，产生这种气体的化学反应方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)辛烷完全燃烧时的化学方程式为(设C8H18为a L)：
2C8H18＋25O216CO2＋18H2O
2 L辛烷完全燃烧需O2为25 L，需空气为(25×5)L，即a′＝＝0.016。
(2)若a>0.016时，辛烷多，则辛烷不能充分燃烧，尾气中会增加CO。
(3)若a<0.016时，O2过量，即空气过量，由于发生了N2＋O22NO；2NO＋O2===2NO2反应，NO2气体增多。
答案：(1)0.016　(2)CO　(3)NO2　N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2