第3課時烴的燃燒計(jì)算與有機(jī)物分子

的共面共線分析目錄命題熱點(diǎn)(一)——烴燃燒的有關(guān)計(jì)算命題熱點(diǎn)(二)——常見烴分子中的原子共面、共線分析課時跟蹤檢測命題熱點(diǎn)(一)烴燃燒的有關(guān)計(jì)算

[典例]某鏈狀烷烴完全燃燒后生成了17.6gCO2和9.0gH2O,下列對于該烷烴的說法中錯誤的是(

)A.該烷烴的分子式為C4H10B.該烷烴與氯氣在光照時可以發(fā)生取代反應(yīng)C.該烷烴有兩種不同的結(jié)構(gòu)D.該烷烴分子中只有極性鍵√

題點(diǎn)(一)

烴分子式的確定1.0.1mol兩種氣態(tài)烴組成的混合物完全燃燒可生成3.584L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2和3.6gH2O,則該混合物中(

)A.一定含有C3H4

B.一定含有CH4C.可能含有C3H8 D.一定不含C2H4

[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]√解析:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.584

L

CO2的物質(zhì)的量為0.16

mol,3.6

g

H2O的物質(zhì)的量為0.2

mol,設(shè)該混合物的平均組成為CxHy,則:0.1

mol

CxHy―→0.16

mol

CO2+0.2

mol

H2O根據(jù)碳原子守恒:0.1x=0.16根據(jù)氫原子守恒:0.1y=0.4故該混合物的平均組成為C1.6H4,平均碳原子數(shù)為1.6,說明這兩種烴的碳原子數(shù)一個比1.6大,一個比1.6小,故該混合物中一定含有甲烷。2.10mL某氣態(tài)烴,在50mLO2中完全燃燒,得到液態(tài)水和體積為35mL的混合氣體(所有氣體體積均在同溫、同壓下測定),該氣態(tài)烴是

(寫分子式)。

C2H6或C3H6題點(diǎn)(二)

耗氧量的比較3.等質(zhì)量的下列烴完全燃燒,消耗氧氣最多的是(

)A.CH4

B.C2H6

C.C3H6

D.C6H6解析:烴完全燃燒時,每4

g

H可以消耗1

mol

O2,每12

g

C可以消耗1

mol

O2,所以當(dāng)烴的質(zhì)量恒定時,H占比越大,燃燒時耗氧量越大?！?/p>

A

C

BA

A、B命題熱點(diǎn)(二)常見烴分子中的原子共面、共線分析

原子共面、共線四種基本類型甲烷型正四面體→凡是碳原子形成4個共價單鍵時,其空間結(jié)構(gòu)都是四面體形,5個原子中最多有3個原子共平面乙烯型平面結(jié)構(gòu)→碳碳雙鍵直接相連的4個原子與2個碳原子共平面乙炔型—C≡C—直線結(jié)構(gòu)→碳碳三鍵直接相連的2個原子與2個碳原子共直線苯型平面結(jié)構(gòu)→位于苯環(huán)上的12個原子共平面,位于對角線位置上的4個原子共直線續(xù)表

[微點(diǎn)撥]

①共價單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),共價雙鍵和共價三鍵不能旋轉(zhuǎn)。②根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵之間的夾角畫出分子中原子的相對位置,如

。③若分子中出現(xiàn)飽和碳原子,所有原子不可能共面。[典例]下列關(guān)于有機(jī)物

的敘述不正確的是(

)A.分子中9個碳原子可能位于同一平面內(nèi)B.該物質(zhì)能使酸性KMnO4溶液褪色C.分子中最多有8個氫原子共平面D.該物質(zhì)能使溴水褪色是因?yàn)樵撐镔|(zhì)將溴從其水溶液中萃取出來√[解析]

苯和乙烯都是平面形結(jié)構(gòu),因此分子中9個碳原子可能共面,A正確;該有機(jī)物中含有碳碳雙鍵,能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),B正確;該有機(jī)物分子中苯環(huán)上的氫原子和—CHCH2中的氫原子都可以在苯環(huán)所在的平面上,甲基中有1個氫原子可以在苯環(huán)所在的平面上,所以該分子中共平面的氫原子最多有8個,C正確;該有機(jī)物使溴水褪色的原因是發(fā)生了加成反應(yīng),D錯誤。|思維建模|判斷烴分子中原子共面的方法1.下列說法正確的是(

)A.丙烷是直鏈烴,所以分子中3個碳原子也在一條直線上B.丙烯分子中所有原子均在同一平面上C.

所有碳原子一定在同一平面上D.CH3—CHCH—C≡C—CH3分子中所有碳原子可能在同一平面上

[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]√√2.化合物M(如圖所示)在熱熔膠、黏合劑、橡膠等多行業(yè)有廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于M的說法不正確的是(

)A.屬于芳香烴B.能發(fā)生加成反應(yīng)C.所有的碳原子不可能處于同一平面D.可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色解析:M中含有氧,不屬于烴,沒有苯環(huán),也不屬于芳香烴,A錯誤。3.已知某有機(jī)分子(C11H10)的結(jié)構(gòu)簡式為

,則該分子中:(1)可能共面的C原子最多有

個,一定共面的C原子最多有___個。

解析:根據(jù)CH4、CH2==CH2、

和CH≡CH的空間結(jié)構(gòu),可知該有機(jī)物分子中原子空間位置有如下特點(diǎn):(1)由此可知,苯環(huán)和乙烯基團(tuán)所在平面內(nèi)的所有碳原子,即11個碳原子都有可能共面,根據(jù)苯的結(jié)構(gòu),一定共面的C原子共有8個。118(2)可能共面的原子最多有

個,一定共面的原子最多有

個。

解析:根據(jù)CH4、CH2==CH2、

和CH≡CH的空間結(jié)構(gòu),可知該有機(jī)物分子中原子空間位置有如下特點(diǎn):(2)因?yàn)閱捂I可以旋轉(zhuǎn),甲基(—CH3)上的3個H原子,最多有一個H原子可以旋入苯環(huán)和乙烯基團(tuán)所在的平面內(nèi),故可能共面的原子最多為19個,一定共面的原子應(yīng)為苯環(huán)和與其連接的2個C原子,共12個。1912(3)一定共直線的C原子最多有

個,一定共直線的原子最多有

個。

解析:根據(jù)CH4、CH2==CH2、

和CH≡CH的空間結(jié)構(gòu),可知該有機(jī)物分子中原子空間位置有如下特點(diǎn):(3)苯環(huán)對位及對位上連接的兩個碳原子共4個C原子一定共直線,乙炔基團(tuán)及所連接的一個C原子和一個H原子也一定共直線。44課時跟蹤檢測(選擇題第1~8小題,每小題3分,第11~14小題,每小題5分,本檢測滿分60分)14123456789101113√121.下列烴完全燃燒,生成煙最多的是(

)A.CH4

B.C2H6C.C2H4 D.C6H6√12456789101112131432.下列各組中的兩種有機(jī)物,無論以何種比例混合,只要混合物總質(zhì)量不變,完全燃燒時生成的水的質(zhì)量也不變的是(

)A.C2H4、C4H8 B.C8H10、C4H10C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8解析:要使混合物總質(zhì)量一定,生成水的量不變,必須滿足有機(jī)物中H的含量相等。A項(xiàng),C2H4和C4H8二者最簡式相同,分子中含H量相同,生成H2O的量相同;B、C、D三項(xiàng)中有機(jī)物的最簡式不相同,含氫量都不相同,故生成水的量一定會變,錯誤。√12456789101112131433.下列物質(zhì)的所有原子,不可能處于同一平面內(nèi)的是(

)A.CH2Cl2 B.CH2==CH2C. D.解析:根據(jù)已有知識,乙烯和苯都屬于平面形結(jié)構(gòu),所有原子都處于同一平面內(nèi),而甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu),所有原子不可能處于同一平面內(nèi)。同理,我們可以將C項(xiàng)看作是乙烯中的一個氫原子被苯環(huán)取代,從而得出C項(xiàng)中物質(zhì)的所有原子可能處于同一平面內(nèi)?！?2456789101112131434.0.1mol某鏈狀烷烴完全燃燒生成13.44LCO2(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),下列說法正確的是(

)A.該烷烴的分子式為C6H12B.該烷烴的同分異構(gòu)體有6種C.1mol該烷烴完全燃燒需要消耗2.5molO2D.該烷烴與甲烷屬于同系物1245678910111213143

√12456789101112131435.一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴,它們分子里的碳原子數(shù)相等。將1.0體積這種烷烴和烯烴組成的混合氣體在氧氣中完全燃燒,生成2.0體積的CO2和2.4體積的水蒸氣(氣體體積均在相同狀況下測定),則混合氣體中烷烴和烯烴的體積比為(

)A.3∶1 B.1∶3C.2∶3 D.3∶21245678910111213143

√12456789101112131436.近來發(fā)現(xiàn)了一種新的星際分子氰基辛炔,其結(jié)構(gòu)簡式為

,下列對該物質(zhì)的判斷不正確的是(

)A.屬于不飽和烴B.能使酸性KMnO4溶液褪色C.所有原子可能在同一條直線上D.可以發(fā)生加成反應(yīng)1245678910111213143解析:該有機(jī)物中除了含有C、H元素外還含有N元素,所以不屬于烴,A項(xiàng)錯誤;含有碳碳三鍵,碳碳三鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使其褪色,B項(xiàng)正確;該分子中一個碳碳三鍵連接一個碳碳單鍵,且為直鏈結(jié)構(gòu),單鍵可以旋轉(zhuǎn),具有乙炔結(jié)構(gòu)特點(diǎn),所以該分子中所有原子可能處于同一直線上,C項(xiàng)正確;碳碳三鍵和碳氮三鍵都能發(fā)生加成反應(yīng),D項(xiàng)正確。√12456789101211131437.有機(jī)物

分子中共面原子最多有(

)A.16個 B.17個C.18個 D.19個解析:

最多有18個共面原子?！?2456789101112131438.某烴的結(jié)構(gòu)簡式為

,下列說法不正確的是(

)A.1mol該烴完全燃燒消耗11molO2B.與氫氣完全加成后的產(chǎn)物中含3個甲基C.1mol該烴完全加成消耗3molBr2D.分子中一定共平面的碳原子有5個1245678910111213143解析:該烴的分子式為C8H12,1

mol該烴完全燃燒消耗11

mol

O2,A正確;與氫氣完全加成后的產(chǎn)物中含有3個甲基,B正確;分子中含有一個碳碳雙鍵和一個碳碳三鍵,所以1

mol該烴完全加成需要消耗3

mol

Br2,C正確;根據(jù)乙烯和乙炔的結(jié)構(gòu)可判斷該烴分子中一定共平面的碳原子有6個,D不正確。12456789101112131439.(10分)現(xiàn)有①甲烷、②乙烯、③苯、④丙炔4種有機(jī)物,請用序號并按題中要求作答:(1)分子中所有原子一定都共面的是

。

解析:乙烯、苯分子中所有原子均處于同一平面上。②③(2)含氫量最高的有機(jī)化合物是

,其電子式為

。解析:所有有機(jī)物中,甲烷的含氫量最高。

①

1245678910111213143(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

。

解析:完全燃燒后生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比是1∶1,則有機(jī)物分子中C、H原子個數(shù)比為1∶2,CH2==CH2符合要求。(4)能夠發(fā)生加聚反應(yīng)的是

。

解析:丙炔的化學(xué)性質(zhì)與乙烯相似,二者都可以發(fā)生加聚反應(yīng)。②②④124567891011121314310.(6分)某烴的相對分子質(zhì)量小于80,現(xiàn)取3.6g該烴完全燃燒,將全部產(chǎn)物依次通過足量的濃硫酸和堿石灰,濃硫酸增重5.4g,堿石灰增重11g,則:(1)該烴的分子式為

。

解析:設(shè)該烴的最簡式為CxHy,3.6

g該烴完全燃燒后,將產(chǎn)物依次通過濃硫酸和堿石灰,濃硫酸增重5.4

g,則生成水的質(zhì)量為5.4

g,n(H)=2n(H2O)=0.6

mol,堿石灰增重11

g,則生成CO2的質(zhì)量為11

g,n(C)=n(CO2)=0.25

mol,則n(C)∶n(H)=5∶12,所以該烴的最簡式為C5H12,已知該烴的相對分子質(zhì)量小于80,則該烴的分子式為C5H12。C5H121245678910111213143(2)已知該烴的一氯代物只有一種,寫出該烴的結(jié)構(gòu)簡式:

。

解析:C5H12有三種同分異構(gòu)體,一氯代物只有一種的是

。1012456789111213143(3)CH3CH2CH2CH2CH3分子中共面原子數(shù)最多有

個。

解析:

,最多有7個原子共面。7√1245678910111213143高階思維訓(xùn)練(選做題)11.下列關(guān)于烴

的說法正確的是(

)A.共面的C原子最多為13個B.共直線的C原子只有4個C.1mol該烴最多可以和5molH2發(fā)生加成反應(yīng)D.1mol該烴最多可以消耗6molBr21245678910111213143解析:苯環(huán)上所有原子共平面、直接連接碳碳雙鍵兩端的原子共平面、直接連接碳碳三鍵兩端的原子共直線,則該分子中最多有13個C原子共面,A項(xiàng)正確;苯環(huán)上對稱位置碳原子及其連接的原子共直線,碳碳三鍵中碳原子及其連接的原子共直線,共直線的C原子最多有6個,B項(xiàng)錯誤;苯環(huán)和碳碳三鍵、碳碳雙鍵都能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1

mol該烴最多可以和6

mol

H2發(fā)生加成反應(yīng),C項(xiàng)錯誤;該分子中只有碳碳雙鍵和碳碳三鍵能和溴發(fā)生加成反應(yīng),1

mol該烴最多可以消耗3

mol

Br2,D項(xiàng)錯誤。12√1245678910111314312.有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的CO2的量與含碳量有關(guān)。某同學(xué)繪制了不同類別的有機(jī)物分子中的碳原子數(shù)與含碳量的關(guān)系圖。若取等質(zhì)量的碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75的有機(jī)物A在足量的氧氣中分別完全燃燒,生成的CO2的質(zhì)量相等,則A的分子中所含碳原子數(shù)不可能是(

)A.1B.8C.9D.181245678910111213143解析:圖中除CnH2n之外其余四類物質(zhì)的碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都有可能為0.75,根據(jù)計(jì)算可得碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75的烷烴為甲烷(CH4),若有機(jī)物為CnH2nO,則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75時,分子式為C8H16O,若有機(jī)物為CnH2n+2O,則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75時,分子式為C9H20O,若有機(jī)物為CnH2n+2O2,則碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75時,分子式為C17H36O2。綜上