PAGE6-常見烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)烴的燃燒計(jì)算(建議用時(shí)：40分鐘)1．(2021·臨沂高一檢測(cè))科學(xué)家對(duì)探測(cè)器發(fā)回的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六的大氣層中含有95%的氮?dú)猓Ｓ嗟臍怏w為甲烷和其他碳?xì)浠衔?。下列關(guān)于碳?xì)浠衔锏臄⑹稣_的是()A．碳?xì)浠衔锏耐ㄊ綖镃nH2n＋2B．燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物一定是碳?xì)浠衔顲．有些烷烴在光照下不能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)D．碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬?duì)分子質(zhì)量一定是偶數(shù)[答案]D2．(2021·太原高二檢測(cè))下列反應(yīng)無論怎樣調(diào)整反應(yīng)物的用量都只能生成一種物質(zhì)的是()A．甲烷和氯氣混合后光照發(fā)生反應(yīng)B．乙烯與氯化氫的加成反應(yīng)C．甲烷在氧氣中燃燒D．乙炔和氯氣的加成反應(yīng)B[甲烷與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)可得到多種氯代產(chǎn)物；甲烷在氧氣中燃燒生成CO2(不完全燃燒生成CO)、H2O；乙炔與Cl2加成反應(yīng)可以得到或；乙烯與HCl加成反應(yīng)只生成CH3CH2Cl。]3．關(guān)于化合物2-苯基丙烯()，下列說法正確的是()A．不能使稀高錳酸鉀溶液褪色B．可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)C．分子中所有原子共平面D．易溶于水B[2-苯基丙烯分子中含有碳碳雙鍵，能使稀高錳酸鉀溶液因發(fā)生氧化反應(yīng)而褪色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；類比乙烯，2-苯基丙烯能發(fā)生加成聚合反應(yīng)，B項(xiàng)正確；2-苯基丙烯分子中含有甲基，故該分子中所有原子不可能共平面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；2-苯基丙烯屬于烴，不易溶于水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．某烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，有關(guān)其結(jié)構(gòu)的說法正確的是()A．所有原子可能在同一平面上B．所有原子可能在同一直線上C．所有碳原子可能在同一平面上D．所有氫原子可能在同一平面上C[苯環(huán)和碳碳雙鍵都是平面結(jié)構(gòu)，由于末端甲基是立體結(jié)構(gòu)，所以不可能所有原子都在同一平面上。]5．等質(zhì)量的下列烴，完全燃燒耗氧量最大的是()A．CH4B．C2H2C．C2H4D．C6H6A[根據(jù)C＋O2eq\o(=,\s\up10(點(diǎn)燃))CO2，2H2＋O2eq\o(=,\s\up10(點(diǎn)燃))2H2O分析，等質(zhì)量的C和H燃燒時(shí)，H消耗氧氣的量較多，故等質(zhì)量的不同烴完全燃燒時(shí)，其耗氧量與氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即w(H)成正比，題給四種有機(jī)物中CH4中w(H)最大，等質(zhì)量四種烴完全燃燒時(shí)CH4消耗的氧氣最多。]6．下列各組物質(zhì)中，只要總質(zhì)量一定，不論以何種比例混合，完全燃燒生成的二氧化碳和水的質(zhì)量也總是定值的是()A．丙烷和乙炔 B．乙烯和甲烷C．乙烯和丁烯 D．乙烯和苯C[最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物混合，總質(zhì)量一定生成CO2、H2O的質(zhì)量為一定值，C項(xiàng)符合題意。]7．兩種烴組成的混合烴總物質(zhì)的量與該混合烴充分燃燒后所得氣體產(chǎn)物的(二氧化碳和水蒸氣)物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖所示。以下對(duì)混合烴組成的判斷中，正確的是()A．一定有乙烯 B．一定有甲烷C．一定有丙烷 D．一定沒有C3H4B[根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)可得，1mol混合烴充分燃燒后生成2molH2O,2mol混合烴充分燃燒后生成3molCO2和4molH2O，則混合烴的平均分子式為C1.5H4，則混合烴中一定含有CH4，另外一種烴分子中的氫原子數(shù)也一定等于4，即可能有C2H4或C3H4，故B正確。]8．兩種氣態(tài)烴的混合物6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，完全燃燒生成0.48molCO2和10.8gH2O，則該混合烴中()A．一定不存在乙烯 B．一定不存在甲烷C．一定存在甲烷 D．一定存在乙烯C[混合物的物質(zhì)的量為eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol，燃燒產(chǎn)物中所含有的碳、氫原子的物質(zhì)的量分別為n(C)＝0.48mol，n(H)＝2×eq\f(10.8g,18g·mol－1)＝1.2mol，則1mol該混合物中含1.6molC、4molH，即平均分子式是C1.6H4，根據(jù)平均碳原子數(shù)推得一定有甲烷，而甲烷的氫原子數(shù)是4，混合物的平均氫原子數(shù)也是4，則另一種烴是碳原子數(shù)大于或等于2、氫原子數(shù)等于4的氣態(tài)烴，即可能有C2H4或C3H4。]9．有機(jī)物環(huán)丙叉環(huán)丙烷，由于其特殊的電導(dǎo)結(jié)構(gòu)一直受到理論化學(xué)家的注意，環(huán)丙叉環(huán)丙烷的鍵線式如圖所示。有關(guān)它的說法中錯(cuò)誤的是()A．其二氯代物有4種B．它所有的原子均在同一平面上C．其分子式為C6H8D．它可以發(fā)生氧化、加成和取代反應(yīng)B[該分子中有4個(gè)碳原子上分別有2個(gè)氫原子，可表示為，先在1號(hào)碳原子上取代一個(gè)氫原子，則取代第二個(gè)氫原子時(shí)有4種可能，故其二氯代物有4種，A正確；該結(jié)構(gòu)中含有飽和碳原子，由甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)可知，所有原子不可能都在同一平面上，B錯(cuò)誤；由環(huán)丙叉環(huán)丙烷的鍵線式可知其分子式為C6H8，C正確；該分子中含且含有飽和碳原子上的氫原子，可以發(fā)生氧化，加成和取代反應(yīng)，D正確。]10．150℃，101kPa下，將下列有機(jī)物分別與足量的空氣混合，引燃反應(yīng)后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，氣體體積不變的是()A．C2H6B．C2H4C．C3H8D．C3H6B[設(shè)烴的分子式為CxHy，該烴燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up10(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O,150℃，101kPa時(shí)H2O為氣態(tài)，由反應(yīng)前后的氣體體積不變，可得：1＋x＋eq\f(y,4)＝x＋eq\f(y,2)，解得y＝4。故只要分子式為CxH4的烴，都符合題意。]11．(素養(yǎng)題)已知某種氣態(tài)化石燃料中含有碳和氫兩種元素。為了測(cè)定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，得到如表所列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(U形管中干燥劑只吸收水蒸氣且假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收)。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后(干燥劑＋U形管)的質(zhì)量101.1g102.9g(石灰水＋廣口瓶)的質(zhì)量312.0g314.2g根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求：(1)實(shí)驗(yàn)完畢后，生成物中水的質(zhì)量為________g。假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽，其質(zhì)量為________g。(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為________g。(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為________g。(4)氣態(tài)化石燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為________。[解析](1)生成水的質(zhì)量為102.9g－101.1g＝1.8g，生成正鹽即CaCO3的質(zhì)量為eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×100g·mol－1＝5g。(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為eq\f(1.8g,18g·mol－1)×2g·mol－1＝0.2g。(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×12g·mol－1＝0.6g。(4)碳元素與氫元素的質(zhì)量比為0.6∶0.2＝3∶1。[答案](1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)3∶112．現(xiàn)有①甲烷、②乙烯、③苯、④乙炔4種有機(jī)物，請(qǐng)用序號(hào)并按題中要求作答：(1)分子中所有原子一定都共面的是________。(2)含氫量最高的有機(jī)化合物是________，其電子式為__________________________________________________________________________。(3)完全燃燒后生成的CO2和水的物質(zhì)的量之比為1∶1的化合物是________。(4)能夠發(fā)生加聚反應(yīng)的是________。(5)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯。[解析](1)乙烯、苯分子中所有原子均處于同一平面上，乙炔分子中所有原子均處于同一直線上。(2)所有有機(jī)物中，甲烷的含氫量最高。(3)完全燃燒后生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1，則有機(jī)物分子中C、H原子個(gè)數(shù)比為1∶2，CH2=CH2符合上述要求。(4)乙炔的化學(xué)性質(zhì)與乙烯相似，兩種都可以發(fā)生加聚反應(yīng)。[答案](1)②③④(2)①(3)②(4)②④(5)CH≡CH＋HCleq\o(→,\s\up10(催化劑))CH2=CHCl，nCH2=CHCleq\o(→,\s\up10(催化劑))13．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.68L無色可燃性氣體在足量的氧氣中完全燃燒，若將產(chǎn)物通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀15.0g；若用足量的堿石灰吸收燃燒產(chǎn)物，增重9.3g。(1)計(jì)算燃燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量________。(2)若原氣體為單一氣體，通過計(jì)算推斷它的分子式________。(3)若原氣體是由兩種等物質(zhì)的量的氣體組成的混合物，其中一種是氫氣，請(qǐng)寫出另一種氣體的分子式________。[解析](1)氣體燃燒生成CO2的質(zhì)量為eq\f(15.0g,100g·mol－1)×44g·mol－1＝6.6g，氣體燃燒生成H2O的質(zhì)量為9.3g－6.6g＝2.7g。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.68L氣體的物質(zhì)的量為eq\f(1.68L,22.4L·mol－1)＝0.075mol，每摩爾氣體中含碳原子的物質(zhì)的量為eq\f(15.0g,100g·mol－1)÷0.075＝2.0mol，含氫原子的物質(zhì)的量為eq\f(2.7g,18g·mol－1)×2÷0.075＝4.0mol，則氣體的分子式為C2H4。(3)因?yàn)閱我粴怏w為C2H4，現(xiàn)為兩種等物質(zhì)的量的氣體混合物，所以在2mol混合氣體中，應(yīng)含有4mol碳原子、8mol氫原子，有一種為H2，則另一種氣體為C4H6。[答案](1)2.7g(2)C2H4(3)C4H614．某氣態(tài)的烷烴A與烯烴B的混合氣體9g，其密度為同狀況下H2密度的11.2倍，將混合氣體通過足量的溴水，溴水增重4.2g，回答下列問題：(1)寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A．________，B．________。(2)B與丁烯互為________(填“同分異構(gòu)體”或“同系物”)。(3)寫出B與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________。[解析]混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是11.2×2＝22.4>16，所以混合氣體中烷烴A是甲烷，且其物質(zhì)的量是(9g－4.2g)÷16g·mol－1＝0.3mol，而混合氣體的物質(zhì)的量是9g÷22.4g·mol－1≈0.4mol，故烯烴的物質(zhì)的量是0.4mol－0.3mol＝0.1mol，因此烯烴的相對(duì)分子質(zhì)量是4.2÷0.1＝42，烯烴的碳原子數(shù)是42÷14＝3，即C3H6，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2=CHCH3，與丁烯互為同系物，與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CHCH3＋Br2→CH2BrCHBrCH3。[答案](1)CH4CH2=CHCH3(2)同系物(3)CH2=CHCH3＋Br2→CH2BrCHBrCH315．已知某氣態(tài)烴A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是3.215g·L－1，取7.2gA在足量氧氣中充分燃燒，把燃燒后的產(chǎn)物全部通過濃硫酸，濃硫酸質(zhì)量增加10.8g，再把剩余氣體通過堿石灰，堿石灰質(zhì)量增加22g。(1)該烴的摩爾質(zhì)量為______________。(2)確定該有機(jī)物的分子式為______________。(3)已知該烴的一氯代物只有一種，寫出該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______________。[解析](1)該烴的摩爾質(zhì)量為3.215g·