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3.1.1脂肪烃的类别、烷烃的性质
1．下列对烃的分类错误的是(　　)
A．乙烯、甲苯、环己烷都属于脂肪烃
B．、和同属于环烷烃，也属于饱和烃
C．乙烯、乙炔、1，3-丁二烯同属于不饱和烃
D．、都属于芳香烃，但不都互为同系物
2.等物质的量的甲烷和氯气的混合气，在光照下得到的有机产物是(　　)
①一氯甲烷　②二氯甲烷　③三氯甲烷　④四氯化碳
A．只有①
B．只有②
C．①②③的混合物
D．①②③④的混合物
3．乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有(　　)
A．10种 B．9种
C．8种 D．7种
4．某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下：
有关X的说法正确的是(　　)
A．相同条件下，X的密度比水大
B．X的分子式为C6H14，X的同分异构体共有6种
C．X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D．实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定
5．完全燃烧某脂肪烃，测得碳的质量分数为84%，氢的质量分数为16%，又测得其密度为相同条件下氢气的50倍。下列说法不正确的是(　　)
A．该脂肪烃属于烷烃，其分子式为C7H16
B．该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应
C．该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种
D．该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种
6．常温下，1 mol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 mol Cl2，则下列判断正确的是(　　)
A．该烷烃的分子式为C5H12
B．该烷烃的四氯代物有2种
C．反应容器中，一氯代物的物质的量分数最大
D．反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
7．分子中含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：
烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
沸点/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.0
燃烧热/ (kJ·mol－1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6
燃烧热：1 mol物质完全燃烧，生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。
根据表中数据，下列判断错误的是(　　)
A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B．随分子中碳原子数增加，烷烃的燃烧热逐渐增大
C．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高
D．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
8．C3H8是一种常用燃料，下列关于这种燃料说法正确的是(　　)
A．常温常压下为液体
B．C3H8与Cl2在光照下可以发生反应：C3H8＋Cl2C3H7Cl＋HCl
C．分子中所有原子共平面，一氯代物有5种
D．1 mol这种燃料完全燃烧需4 mol氧气
9．燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO2(标准状况)和3.60 g H2O，则混合气体中(　　)
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．一定无甲烷 D．一定有丙烷
10．烃A分子的空间结构为(其中碳、氢原子已略去)，因其分子中碳原子排列类似金刚石故名“金刚烷”，下列说法错误的是(　　)
A．金刚烷分子式是C10H16
B．金刚烷分子的二氯代物有4种
C．金刚烷分子由4个六元环组成
D．金刚烷分子的一氯代物有2种
11．(1)写出下列各链烷烃的分子式。
①烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。
②1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气：________。
③0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下的氧气2.464 L：________。
(2)有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下密度为1.16 g·L－1，则此混合物组成中一定含有的烃的化学式是________。该烃和氯气在光照下反应生成的有机物共有________种，其中________(填写化学式)在常温下呈气态。
(3)燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.1 mol某烃后，将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重9.0 g，再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40 g。写出该烃可能的结构简式：_________________________________。
12．某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。
(1)该烷烃的名称是____________________。
(2)该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有________种。
(3)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为_______________________________。
与氯气发生取代反应所得一氯代物有________种。3.1.1脂肪烃的类别、烷烃的性质
1．下列对烃的分类错误的是(　　)
A．乙烯、甲苯、环己烷都属于脂肪烃
B．、和同属于环烷烃，也属于饱和烃
C．乙烯、乙炔、1，3-丁二烯同属于不饱和烃
D．、都属于芳香烃，但不都互为同系物
[答案] A
[解析]A项，环乙烯、环己烷分子中不含有苯，属于脂肪烃，甲苯分子中含有苯环，属于芳香烃，错误。
2.等物质的量的甲烷和氯气的混合气，在光照下得到的有机产物是(　　)
①一氯甲烷　②二氯甲烷　③三氯甲烷　④四氯化碳
A．只有①
B．只有②
C．①②③的混合物
D．①②③④的混合物
[答案] D
[解析]甲烷和氯气发生取代反应，各步是同时进行的，CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl，故选D。
3．乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有(　　)
A．10种 B．9种
C．8种 D．7种
[答案] B
[解析]乙烷中所有氢原子都等效，则其一氯取代物只有l种；二氯取代物中两个Cl原子可以在同一个C原子上，也可以在两个不同的C原子上，因此有2种不同结构；同理三氯取代物有2种，四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同)，五氯取代物有1种(与一氯取代物个数相同)，六氯取代物1种，所以乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有1＋2＋2＋2＋1＋1＝9种，故合理选项是B。
4．某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下：
有关X的说法正确的是(　　)
A．相同条件下，X的密度比水大
B．X的分子式为C6H14，X的同分异构体共有6种
C．X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D．实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定
[答案] D
[解析]烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7，则碳、氢原子数目之比为∶＝3∶7＝6∶14，烷烃通式为CnH2n＋2，故X分子式为C6H14。烷烃X萃取溴水中的溴，上层呈橙红色，说明X的密度比水小，故A错误；C6H14的同分异构体有己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2，3-二甲基丁烷、2，2-二甲基丁烷，共5种，故B错误；X为烷烃，不能与溴发生加成反应，故C错误；C6H14发生取代反应得到溴代烃，溴代烃不溶于水，向试管中加水，若上层液体体积变大，则说明试管2中的有机层在下层，故D正确。
5．完全燃烧某脂肪烃，测得碳的质量分数为84%，氢的质量分数为16%，又测得其密度为相同条件下氢气的50倍。下列说法不正确的是(　　)
A．该脂肪烃属于烷烃，其分子式为C7H16
B．该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应
C．该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种
D．该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种
[答案] C
[解析]设该脂肪烃的分子式为CxHy，其密度为相同条件下氢气的50倍，相对分子质量为2×50＝100，则12x＋y＝100，碳的质量分数为84%，氢的质量分数为16%，有×100%＝84%，×100%＝16%，解得x＝7，y＝16，该烃的分子式为C7H16，为饱和烃，属于烷烃。由以上分析可知，该脂肪烃属于烷烃，其分子式为C7H16，A正确；由以上分析可知，该烃的分子式为C7H16，属于烷烃，能发生取代反应，不能发生加成反应，B正确；该脂肪烃主链有4个碳原子的结构只有1种，为(CH3)3CCH(CH3)2，C错误；该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种，分别为(CH3)3CCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、
(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)2，D正确。答案选C。
6．常温下，1 mol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 mol Cl2，则下列判断正确的是(　　)
A．该烷烃的分子式为C5H12
B．该烷烃的四氯代物有2种
C．反应容器中，一氯代物的物质的量分数最大
D．反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
[答案] B
[解析]烷烃通式为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 mol H消耗1 mol氯气，根据完全取代消耗6 mol氯气可知2n＋2＝6，n＝2，该烷烃的分子式为C2H6，A错误；该烷烃的四氯代物数目和二氯代物数目相同，乙烷的二氯代物有2种，则四氯代物也有2种，B正确；反应容器中，反应产物中HCl的物质的量分数最大，C错误；反应所生成的有机物为非电解质，不会电离，所以不能和AgNO3溶液反应产生白色沉淀，D错误。故选B。
7．分子中含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：
烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
沸点/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.0
燃烧热/ (kJ·mol－1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6
燃烧热：1 mol物质完全燃烧，生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。
根据表中数据，下列判断错误的是(　　)
A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B．随分子中碳原子数增加，烷烃的燃烧热逐渐增大
C．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高
D．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
[答案] D
[解析]由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷，所以正庚烷在常温、常压下不是气体；随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都增加，但是并不是成比例增加。
8．C3H8是一种常用燃料，下列关于这种燃料说法正确的是(　　)
A．常温常压下为液体
B．C3H8与Cl2在光照下可以发生反应：C3H8＋Cl2C3H7Cl＋HCl
C．分子中所有原子共平面，一氯代物有5种
D．1 mol这种燃料完全燃烧需4 mol氧气
[答案] B
[解析]C3H8碳原子数小于4，常温常压下为气体，故A错误；C3H8与Cl2在光照下可以发生取代反应，生成氯代烃，故B正确；丙烷可以看做是甲烷分子上的某个H被一个乙基取代而得到的物质，所以丙烷分子中所有原子不在一个平面上，C3H8的一氯代物有2种，故C错误；1 mol C3H8完全燃烧需5 mol氧气，故D错误。
9．燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO2(标准状况)和3.60 g H2O，则混合气体中(　　)
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．一定无甲烷 D．一定有丙烷
[答案] A
[解析]生成n(CO2)＝≈0.16 mol，生成n(H2O)＝＝0.2 mol，因此两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据混合物的平均组成可知，碳原子数小于1.6的烃只有甲烷，而另一种烃中氢原子数必为4，且碳原子数大于或等于2。
10．烃A分子的空间结构为(其中碳、氢原子已略去)，因其分子中碳原子排列类似金刚石故名“金刚烷”，下列说法错误的是(　　)
A．金刚烷分子式是C10H16
B．金刚烷分子的二氯代物有4种
C．金刚烷分子由4个六元环组成
D．金刚烷分子的一氯代物有2种
[答案] B
[解析]A项，由结构可知，含4个,6个—CH2—，则分子式为C10H16，正确；B项，金刚烷中氢有两种：、—CH2—，故二氯取代时可以固定一氯原子，移动另一氯原子，①固定，故另一氯原子可位于六元环的邻、间、对三种，②固定—CH2—，另一氯原子可位于同环的1号、3号碳位和异环的—CH2—位，有三种，所以二氯代物共6种，错误；C项，由金刚烷的键线式可知，分子内由碳原子构成的最小的环上有6个碳原子，这种环有4个，正确；D项，含4个,6个—CH2—，含2种位置的H，则一氯代物有2种，正确。
11．(1)写出下列各链烷烃的分子式。
①烷烃B的分子中含有200个氢原子：________。
②1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气：________。
③0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下的氧气2.464 L：________。
(2)有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下密度为1.16 g·L－1，则此混合物组成中一定含有的烃的化学式是________。该烃和氯气在光照下反应生成的有机物共有________种，其中________(填写化学式)在常温下呈气态。
(3)燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.1 mol某烃后，将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重9.0 g，再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40 g。写出该烃可能的结构简式：_________________________________。
[答案] (1)①C99H200　②C14H30　③C7H16
(2)CH4　4　CH3Cl
(3)CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2
[解析](1)①链烷烃的通式为CnH2n＋2，烷烃B的分子中含有200个氢原子，则2n＋2＝200，解得n＝99，故B的分子式为C99H200；②1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L水蒸气，根据氢原子守恒，分子中氢原子数目为＝30，链烷烃的通式为CnH2n＋2，则2n＋2＝30，解得n＝14，故D的分子式为C14H30；③链烷烃燃烧的通式为CnH2n＋2＋O2 nCO2＋(n＋1)H2O,0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下的氧气2.464 L，则0.01 mol××22.4 L·mol－1＝2.464 L，解得n＝7，故E的分子式为C7H16。(2)有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下密度为1.16 g·L－1，该混合烃的平均摩尔质量为1.16 g·L－1×22.4 L·
mol－1≈26 g·mol－1，即平均相对分子质量为26，相对分子质量小于26的烷烃是甲烷，其相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26，所以此混合物中一定有甲烷，化学式为CH4；该烃和氯气在光照下反应生成的有机物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷以及四氯化碳共4种，其中CH3Cl为气体。(3)将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重9.0 g，9.0 g为水的质量，则n(H2O)＝＝0.5 mol，n(H)＝1 mol，再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40 g，生成的沉淀为碳酸钙，可知n(CO2)＝n(CaCO3)＝＝0.4 mol，可知1 mol烃含有4 mol C、10 mol H，则该烃分子式为C4H10，为丁烷，可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2。
12．某烷烃的结构简式为CH3CH(CH3)CH(C2H5)2。
(1)该烷烃的名称是____________________。
(2)该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。若不饱和烃为烯烃A，则烯烃的结构简式可能有________种。
(3)有一种烷烃C与上述烷烃是同分异构体，它却不能由任何烯烃催化加氢得到。则C的结构简式为_______________________________。
与氯气发生取代反应所得一氯代物有________种。
[答案] (1)2-甲基-3-乙基戊烷　(2)4
(3)　1
[解析](1)根据烷烃命名原则，该烃最长碳链为5个碳原子，命名为2-甲基-3-乙基戊烷。
(2)该烷烃若由烯烃加氢而成，则凡是相邻碳原子上都有氢原子的位置均可插入双键，这样的位置有4种，，故烯烃有4种。(3)烷烃C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2互为同分异构体，且不能由任何烯烃加氢而成，说明C与CH3CH(CH3)CH(C2H5)2含有相同的碳原子数，且C中相邻的碳原子上至少有一个碳原子上没有氢原子，故C的结构高度对称，结构简式为。

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