7.1 饱和烃-讲义

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7.1 饱和烃-讲义

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第7章 常见的有机化合物
7.1 饱和烃
一、天然气
天然气的主要成分是甲烷,主要用途:
①直接作燃料;
②合成氨原料气(制H2);
③合成甲醇及其他化工原料。
二、有机物的概念及有机化合物中碳原子的成键特点
1.有机物的定义:
指绝大多数含碳元素的化合物,简称有机物
①CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、硫氰化物、氰化物等虽然含碳,但性质和组成与无机物很相近,所以把它们看作为无机物
②有机物一定含碳元素,但含碳元素的物质不一定是有机物,而且有机物都是化合物,没有单质
2.烃的定义:
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称烃。甲烷是烃类分子中组成最简单的物质。
3.有机物的元素组成:
C、H、O、N、S、P、卤素等元素
4.有机物的一般性质
(1)熔、沸点:大多数熔、沸点低
(2)溶解性:大多数难溶于水,易溶于汽油、酒精、CCl4等有机溶剂
(3)可燃性:大多数可以燃烧
(4)有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常用“―→”,而不用“===”
5.有机化合物中碳原子的成键特点
(1)键的个数:有机物中,每个碳原子与其他原子形成 4个共价键
(2)碳原子间成键方式多样
①键的类型: 两个碳原子之间可以通过共用电子对形成单键()、双键()、三键(—C≡C—)
②碳原子的连接方式:多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环(且可带支链)
(3)碳原子个数:有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子
有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多
三、甲烷的结构及性质
1.甲烷的存在:
天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分均为甲烷。我国的天然气主要分布在中西部地区及海底
2.甲烷的物理性质:
无色、无味、极难溶于水、密度比空气小的气体
3.甲烷分子的组成与结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型
CH4 CH4
结构特点 CH4空间构型为正四面体结构,C原子位于正四面体的中心,4个H原子分别位于正四面体的4个顶点上,4个C—H键的键长、键角、键能完全相同,键角为109°28,
4.甲烷的化学性质:
一般情况下,化学性质很稳定,跟强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂等不反应
(1)甲烷的氧化反应——燃烧反应
甲烷与氧气燃烧的化学方程式:CH4+2O2CO2+2H2O
①甲烷是优良的气体燃料,通常状况下,1 mol甲烷在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和水,放出890 kJ热量。因此以甲烷为主要成分的天然气、沼气是理想的清洁能源
②点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在5%~15.4%(体积)范围内时,遇火花将发生爆炸
③煤矿中时常发生瓦斯爆炸,这与CH4气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风,严禁烟火等措施
(2)甲烷的取代反应
①实验探究
实验过程 取两支试管,均通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管CH4和半试管Cl2,分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上,另一试管放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。静置,比较两支试管内的现象
实验装置 A      B
实验现象 A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾生成,且试管内液面上升,水槽中有固体析出 B装置:无明显现象
实验结论 CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应
②反应的机理
③化学反应方程式
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
④取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应
【要点诠释】
①反应条件:光照(漫散光照射),在室温暗处不发生反应,但不能用日光或其他强光直射,以防爆炸
②对反应物状态的要求:CH4和氯气,因此甲烷和溴蒸气、碘蒸气在光照条件下也能发生取代反应,CH4与氯水、溴水则不反应
③CH4与Cl2的取代反应为连锁反应,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行,因此产物复杂,五种产物都有,但HCl最多
④甲烷四种取代产物性质见下表
CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
名称 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷
俗称 —— —— 氯仿 四氯化碳
状态 气态 液态 液态 液态
结构式
空间构型 四面体 四面体 四面体 正四面体
密度 —— 大于水 大于水 大于水
用途 麻醉剂 —— 溶剂 溶剂、灭火剂
⑤取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,类似无机反应中的复分解反应,注意在书写化学方程式时,防止漏写产物中的小分子
(3)甲烷的受热分解:
CH4C+2H2 (分解温度通常在1000°C以上,说明甲烷的热稳定性很强)
三、烷烃的结构和性质
1.几种烷烃的结构
分子式 结构 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
球棍模型
结构式
2.烷烃的概念:
有机化合物中只含有碳和氢两种元素,分子中的碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”,称为饱和烃,又称烷烃。
3.烷烃的分子结构特点
(1)碳碳单键(C—C):碳原子之间的化学键都是单键
(2)呈链状(直链或带支链):多个碳原子相互连接成链状,而不是封闭式环状结构
(3)“饱和”:每个碳原子形成4个共价键,碳原子剩余价键全部跟氢原子结合
(4)烷烃的空间结构中,碳原子(大于等于3时)不在一条直线上,直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状
4.烷烃的通式:
链状烷烃中的碳原子数为n,氢原子数就是2n+2,分子通式可表示为CnH2n+2
5.烷烃物理性质
几种常见烷烃的物理性质
名称 结构简式 常温时的状态 熔点/0C 沸点/0C 相对密度
甲烷 CH4 气 -182.5 -161.5
乙烷 CH3CH3 气 -182.8 -88.6
丙烷 CH3CH2CH3 气 -188.0 -42.1 0.5005
丁烷 CH3CH2CH2CH3 气 -138.4 -0.5 0.5788
戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 液 -129.7 36.0 0.5572
癸烷 CH3(CH2)8CH3 液 -29.7 174.1 0.7298
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22.0 302.2 0.7767
正丁烷和异丁烷物理性质的比较
名称 分子式 熔点/0C 沸点/0C 相对密度
正丁烷 C4H10 -138.4 -0.5 0.5788
异丁烷 C4H10 -159.6 -11.7 0.557
(1)状态:一般情况下,1~4个碳原子烷烃(烃)为气态,5~16个碳原子为液态,16个碳原子以上为固态
(2)溶解性:烷烃不溶于水,易溶于有机溶剂
(3)熔沸点:随着烷烃分子中碳原子数增加,相对分子质量增大,范德华力逐渐增大,烷烃分子的熔、沸点逐渐升高;分子式相同的烷烃,支链越多,熔、沸点越低,如熔、沸点:正丁烷>异丁烷
(4)密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐增加;烷烃的密度都小于水的密度
6.烷烃的化学性质
(烷烃的化学性质与甲烷相似,化学性质比较稳定,常温下不与跟强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂等不反应)
(1)烷烃的氧化反应——燃烧反应:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
①丙烷的燃烧:CH3CH2CH3+5O23CO2+4H2O
②在空气或氧气中点燃烷烃,完全燃烧的产物为CO2和H2O,相但在同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分,使燃烧火焰明亮,甚至伴有黑烟
(2)烷烃的取代反应:CnH2n+2+X2CnH2n+1X+HX,CnH2n+1X可与X2继续发生取代反应
①光照条件下,乙烷与氯气发生取代反应:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl(只要求写一氯取代)
②该反应中的化学键变化情况:断裂C—H键和Cl—Cl键,形成C—Cl键和H—Cl键
③烷烃与氯气也可以是溴蒸气在光照条件下发生的取代反应,随着烷烃碳原子数的增多,产物越将会越来越多,但HCl最多;而生成的取代产物的种类将会更多,如:甲烷的氯代物有:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物,乙烷的氯代物产物将会更多(9种)
④烷烃与X2取代反应为连锁反应,烷烃中的氢原子被氯原子逐步取代,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行
⑤烷烃与X2取代反应的数量关系:每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl
(3)烷烃的分解反应(高温裂化或裂解)——应用于石油化工和天然气化工生产中
烷烃受热时会分解,生成含碳原子数较少的烷烃和烯烃
如:C16H34C8H16+C8H18
四、同系物
名称 甲烷 乙烷 丙烷
分子式 CH4 C2H6 C3H8
相邻分子间关系 相邻烷烃分子在组成上均相差一个CH2原子团
1.定义:
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,互称为同系物
如:CH4、C2H6、C3H8互为同系物
【要点诠释】
①同系物的研究对象一定是同类有机物,根据分子式判断一系列物质是不是属于同系物时,一定要注意这一分子式表示的是不是一类物质,如:CH2==CH2(乙烯)与(环丙烷)不互为同系物
②同系物的结构相似,主要指化学键类型相似,分子中各原子的结合方式相似。对烷烃而言就是指碳原子之间以共价单键相连,其余价键全部结合氢原子。同系物的结构相似,并不是相同。如:和CH3CH2CH3,前者有支链,而后者无支链,结构不尽相同,但两者的碳原子均以单键结合成链状,结构相似,故为同系物。
③根据物质的结构简式判断物质是不是属于同系物,要注意所给的物质是不是分子式相同,如:CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2属于同分异构体
④同系物一定满足同一通式,但通式相同的有机物不一定是同系物,如:CH2===CH2和均满足通式CnH2n(n≥2,n为正整数),但因二者结构不相似,故不互为同系物
⑤同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差14n(n=1,2,3……)
⑥同系物一定具有不同的分子式
⑦同系物的化学性质相似,物理性质随着碳原子数的增加而发生规律性的变化
2.判断方法
①一差:两种物质分子组成上相差一个或多个“CH2”原子团
②二同:具有相同的通式,两种物质属于同一类物质
③二相似:两种物质结构相似,化学性质相似
五、同分异构体、同分异构现象
正丁烷和异丁烷物理性质的比较
名称 分子式 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度
正丁烷 C4H10 CH3CH2CH2CH3 -138.4 -0.5 0.5788
异丁烷 C4H10 -159.6 -11.7 0.557
1.同分异构体、同分异构现象
(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构的现象
(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体
(3)同分异构体特点
①分子式相同,即:化学组成和相对分子质量相同
②可以是同类物质,也可以是不同类物质
③结构不同,性质可能相似也可能不同
④同分异构体之间的转化是化学变化
【要点诠释】
①同分异构体要求分子式相同,但结构不同,二者缺一不可;分子式相同,则相对分子质量相等,但相对分子质量相等的物质,分子式不一定相同,如:CO和C2H4
②结构不同意味着同分异构体不一定是同类物质,如:CH3CH2CH===CH2和
③同分异构体的结构一定不同,因此它们的物理性质存在差异;如果同分异构体的结构相似,属于同类物质,则它们的化学性质相似;如果同分异构体是不同类别的物质,则它们的化学性质不同
④烷烃中,甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构体,其他烷烃均存在同分异构体,且同分异构体的数目随碳原子数的增加而增多,如:丁烷有2种同分异构体、己烷有5种同分异构体、癸烷有75种同分异构体。同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。
2.化学“四同”的比较
同位素 同素异形体 同系物 同分异构体
概念 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子 由同种元素形成的不同单质 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物 分子式相同,但结构不同的化合物
对象 原子 单质 有机化合物 无机化合物、有机化合物
性质 化学性质几乎完全相同,物理性质略有差异 化学性质相似,物理性质差异较大 化学性质相似,熔沸点、密度规律性变化 化学性质相似或不同,物理性质有差异
3.烷烃同分异构体的书写方法——“减碳法” (烷烃只存在碳链异构,以C6H14为例)
书写的步骤 碳架式 注意
①将分子中所有碳原子连成直链作为主链 C—C—C—C—C—C (a)
②从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种 (b)    (c) 甲基不能连在①位和⑤位碳原子上,否则与原直链时相同;对于(b)中②位和④位碳原子等效,只能用一个,否则重复
③从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种 (d)     (e) ②位或③位碳原子上不能连乙基,否则主链上会有5个碳原子,则与(b)中结构重复
【要点诠释】
(1)两注意:①选择碳原子数最多的碳链为主链;②找出对称轴
(2)四句话:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列对、邻到间
(3)取代基不能连在末端,否则与原直链时相同
(4)从母链上取上的碳原子数,不得多于母链所剩余的碳原子数
五、有机物组成与结构的表示方法
种类 实例 含义 应用范围
分子式 C2H6 用元素符号表示物质组成的式子,可以反映出一个分子中原子的种类和数目 多用于研究分子晶体
最简式(实验式) CH3 表示组成物质的各元素原子最简整数比的式子;由最简式可求最简式量 有共同组成的物质
电子式 用小黑点“·”或“×”代表电子,表示原子最外层电子成键情况的式子 多用于表示离子型、共价型的物质
结构式 用一根短线表示一对共用电子对的式子。具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不能表示空间构型 多用于研究有机物的性质;由于能反映有机物的结构,有机物常用结构式表示
结构简式 CH3-CH3 省去结构式中代表碳氢单键、碳碳单键的短线即得到结构简式。结构简式的简便写法,着重突出结构的特点
键线式 可表示为: 将结构式中的碳、氢元素符号省去,每个拐点、终点均表示一个碳原子 用于表示分子中的键的连接情况
碳架式 C-C 省去结构式中所有氢原子,只写出碳原子和共价键
球棍模型 小球表示原子,短线表示共价键 用于表示分子的空间结构(立体结构)
空间充填模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子 用于表示分子中各原子的相对大小和综合顺序
六、烷烃分子式的确定
1.直接法:
直接求算出1mol烷烃中各元素原子的物质的量即可推出烷烃的分子式,如给出一定条件下的密度(或相对密度)以及各元素的质量比求算分子式的途径为:
密度(或相对密度)摩尔质量1mol烷烃中C、H原子的物质的量分子式。
2.最简式法:
根据分子式为最简式的整数倍,利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式。
即N(C):N(H)=:=a:b(最简整数比)。最简式为CaHb,则分子式为(CaHb)n,
n=(M为烷烃的相对分子质量,12a+b为最简式量)。
3.商余法:
烷烃的通式为CnH2n+2,相对分子质量为14n+2,即用烷烃的相对分子质量除以14,若余数为2,即=x…2(M为烷烃的相对分子质量),则为含x个碳原子的烷烃(CxH2x+2)。
4.利用燃烧反应化学方程式
抓住以下关键:①气体体积变化;②气体压强变化;③气体密度变化。
【典型例题】
类型一:有机物
例1.下列有关有机物的组成和结构的叙述中,正确的是………………………………( )
A.仅由碳、氢两种元素组成
B.仅由碳、氢、氧三种元素组成
C.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链,不能形成碳环
D.有机化合物分子中可存在碳碳单键,也可以存在碳碳双键或碳碳三键
例2.在人类已知的化合物中,种类最多的是………………………………………………( )
A.过渡元素的化合物   B.第ⅡA族的化合物
C.第ⅢA族的化合物 D.第ⅣA族的化合物
例3.下列说法中正确的是……………………………………………………………………( )
A.由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物
B.烃是含有碳元素和氢元素的化合物
C.大多数有机物熔、沸点较低
D.有机物都难溶于水
类型二:甲烷
例4.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是………………………………( )
A.甲烷的4个碳氢键的键能相等 B.甲烷的4个碳氢键的键长相等
C.甲烷的一氯代物只有1种 D.甲烷的二氯代物只有1种
例5.1mol CH4与Cl2发生取代反应,等反应完成后测得四种取代物的物质的量相等,则消耗Cl2为…………………………………………………………………………………………( )
A.0.5mol     B.2mol     C.2.5mol    D.4mol
例6.甲烷和氯气以物质的量1︰1混合,在光照条件下,得到的产物是………………( )
①CH3Cl   ②CH2Cl2   ③CHCl3   ④ CCl4
A.只有①    B.①和②的混合物   C.只有②    D.①②③④的混合物
类型三:烷烃
例7.下列叙述错误的是……………………………………………………………………( )
A.烷烃分子中的每个C原子都和其他原子形成四个共价键
B.凡是烷烃,不论碳链长短都可视为结构相似
C.符合通式为CnH2n+2(n≥1)的烃一定为烷烃
D.烷烃必须是直链的
例8.烷烃C4H10中的C—C键和C—H键的数目分别是………………………………( )
A.4个,10个   B.3个,10个   C.4个,8个   D.3个,8个
类型四:同系物
例9.(双选)下列各组物质中,互为同系物的是…………………………………………( )
A.CH4和CH3Cl B.CH4和C3H8
C.C2H6和C6H12 D.和CH3CH2CH2CH2CH3
例10.下列有机物中,不属于乙烷同系物的是…………………………………………( )
A.C2H4 B.(CH3)3CH
C.CH4 D.(CH3)2CH2
类型五:同分异构现象与同分异构体
例11.在下列结构的有机化合物中,属于同分异构体的正确组合是……………………( )
①CH3CH2CH2CH2CH3 ②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③ ④

A.①和③ B.②③⑤
C.①和② D.③和④
例12.下列物质进行一氯取代反应后,只能生成四种沸点不同的产物的烃是…………( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3        B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2         D.(CH3)3CCH2CH3
【答案】
类型六:烷烃分子式的确定
例13.在标准状况下,某气态烃112mL,燃烧后生成CO2和水蒸气的体积比是3∶4,把燃烧产物通过碱石灰,碱石灰增重1.02g。求气态烃的分子式。
例14.某气态烃在密闭容器中与氧气混合完全燃烧,若燃烧前后容器压强保持不变(120℃),则此气态烃是………………………………………………………………………………( )
A.C2H6      B.C2H4      C.C2H2      D.C3H8
【练习题】
1.下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是……………………( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键完全相同
D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同
2.下列化学用语正确的是…………………………………………………………………( )
A.甲烷的结构式:CH4 B.乙烷的结构简式;CH3CH3
C.四氯化碳的电子式: D.丙烷的结构简式:C3H8
3.某有机物在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水,则此有机物 ………………………( )
  A.一定含有氧元素
  B.一定不含有氧元素
  C. 一定含有碳、氢、氧三种元素
  D.一定含有碳、氢两种元素,不能确定是否含有氧元素
4.甲烷是天然气的主要成分,是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。下列有关甲烷的说法正确的是……………………………………………………………………………………( )
A.甲烷燃烧,火焰明亮,冒黑烟
B.物质的量1∶1的甲烷与氯气发生取代反应时,生成物只有CH3Cl和HCl
C.0.5mol甲烷完全燃烧时消耗氧气最多为1mol
D.甲烷分子中的所有原子均满足最外层8电子结构
5.下列叙述不正确的是 ……………………………………………………………………( )
  A.两个相邻的同系物,分子量相差14
  B.同系物间具有相似的化学性质
  C.同系物间具有相同的物理性质
  D.同系物间不可能为同分异构体
6.下列物质之间的相互关系错误的是………………………………………………………( )
A.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
B.干冰和冰为同一种物质
C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
D.O2和O3互为同素异形体
7.下列关于同分异构体的说法正确的是……………………………………………………( )
A.相对分子质量相同,组成元素相同,结构相同
B.元素百分组成、相对分子质量都相同,结构不同
C.相对分子质量相同,分子结构不同
D.最简式相同,分子结构不同
8.下列烷烃的沸点是:甲烷,-162℃;乙烷,-89℃;丁烷;-1℃;戊烷,+36℃。根据以上数字推断丙烷的沸点可能是………………………………………………………………( )
A.约-40℃                  B.低于-162℃
C.低于-89℃                 D.高于+36℃
9.(双选)下列说法正确的是…………………………………………………………( )
A.分子组成相差1个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物
B.相对分子质量相同的有机物是同分异构体
C.碳原子之间只以单键相结合的链烃为烷烃
D.分子式相同,结构相同的有机物一定是同一种物质
10.下列化学性质中,烷烃不具备的是…………………………………………………( )
A.一定条件下发生分解反应 B.可以在空气中燃烧
C.与Cl2发生取代反应 D.能使高锰酸钾溶液褪色
11.下列各组内的物质不属于同系物的是………………………………………………( )
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
12.下列化学式只表示一种纯净物的是……………………………………………………( )
A.C2H6 B.C4H10 C.C2H4Cl2 D.C
13.下列五种烃:①、②、③戊烷、④丙烷、⑤丁烷,按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是……………………………………………( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>⑤>④>①
C.③>①>②>⑤>④ D.④>⑤>②>①>③
14.一定量CH4燃烧后得到的产物为CO、CO2、H2O(气),此混合物的质量为49.6g,当其缓慢通过无水CaCl2时,CaCl2的质量增加25.2g,则原混合物中CO2的质量为……………( )
A.12.5g     B.13.2g     C.19.7g     D.24.4g
15.将1 mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到1.5 mol CO2和2 mol H2O。下列有关该混合气体组成的说法中正确的是……………………………………………………( )
A.一定有乙烷    B.一定有甲烷
C.一定没有甲烷   D.可能有乙烷
16.某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4时,总体积基本不变;通入过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的总体积减小,把剩余气体导出后,在O2中能够点燃,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是………………………………………………( )
A.CH4和NH3 B.HCl、H2和CO
C.HCl和CO D.HCl、CO和CO2
17.完全燃烧1molCxHy时,消耗O25mol,则x和y之和是…………………………( )
A.5   B.7    C.9    D.11
18.标准状况下,含11.2L甲烷与22.4L氧气的混合气体完全燃烧后恢复到标准状况时,它的体积为………………………………………………………………………………………( )
A.11.2L B.22.4L C.33.6L D.44.8L
19.有6mL CH4和CO的混合气体,完全燃烧恰好用去6mL O2,则此混合物体中CH4和CO的体积比是…………………………………………………………………………………( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.任意比
20.甲烷和氢气混合气体10mL,完全燃烧后生成6mL二氧化碳气体(气体体积在相同状况下测得),则混合气体中,甲烷和氢气的体积比约为……………………………………( )
A.1:2 B.2:3 C.3:1 D.3:2
21.一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气三种产物,此混合气体的质量为49.6 g,当其缓慢通过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2 g,则:
(1)三种产物混合气体中的CO物质的量为________mol;
(2)将产物混合气体中的CO2通入足量澄清石灰水中得沉淀________g;
(3)要使此甲烷完全燃烧还需O2的物质的量为________mol。
22.3.6g某链烃和Cl2发生取代反应,控制反应条件使其仅生成一氯代物,将反应生成的气体用NaOH溶液吸收恰好和0.1mol·L-1 NaOH溶液500mL完全反应,试解答下列问题:
(1)求该烃的分子量;
(2)若该烃既不能使KMnO4溶液褪色,又不能使溴水褪色,试求该烃的分子式。
23.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:
(1)A、B、C三者的关系是 。
(2)A的分子式为 ,C的名称为 。
(3)写出C的同分异构体的结构简式: 。
24.1mol某烷烃可与8molCl2完全取代,求此烷烃的分子式。
25.将标准状况的下CH4和过量O2的混合气体840 mL点燃,再将燃烧后的气体用过量的碱石灰吸收,碱石灰增重0.600 g。求:
 (1)燃烧后的气体用碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)。
 (2)原混合气体中CH4和O2的体积比。
26.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。
 (1)写出硅烷的通式:____________。
 (2)写出乙硅烷在空气中自燃的化学方程式:__________________________________。
 (3)甲硅烷的密度________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷。
 (4)甲硅烷的热稳定性________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷。
27.如图所示,U形管的左端是被水和胶塞封闭的甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气充分反应,且只生成一种有机化合物,请写出化学方程式: 。
(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1,则得到的产物为 。
A.CH3Cl、HCl B.CCl4、HCl
C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
(3)经过几个小时的反应后,U形管右侧的液面变化是 。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左侧会观察到 。
(5)右端玻璃管的作用是 。
参考答案
【典型例题】
例1.D例2.D例3.C例4.D例5.C例6.D例7.D例8.B例9. B、D例10.A
例11.B例12. B 例13.C3H8 例14. B
【练习题】
1.B 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.B 8.A 9.CD
10.D 11.C 12.A 13.C 14.B 15.B 16.C
17.D 18. A 19.B 20. D
21. 0.4 30 0.2
22. 72 C5H12
23.(1)同系物 (2)C2H6 丁烷 (3)
24.C3H8
25.(1)36 mL  (2)1∶4 
26.(1)SinH2n+2(n≥1)  (2)2Si2H6+7O2―→4SiO2+6H2O  (3)大于  (4)小于
27.(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl (2)D (3)B
(4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压

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