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烷烃同系物和同分异构体1．下列说法正确的是()A．有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构十分复杂B．烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的C．同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一原因D．烷烃的结构特点是碳原子通过单键连接成链状，剩余价键均与氢原子结合答案：D2．下列关于乙烷的说法错误的是()A．乙烷分子的空间结构是两个像CH4那样的正四面体连接而成B．乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．乙烷与Cl2在光照条件下能发生取代反应D．乙烷的熔、沸点比丙烷低答案：A3．下列烷烃：①正己烷、②丙烷、③正戊烷、④正丁烷、⑤癸烷中，沸点由高到低的顺序排列正确的是()A．①②③④⑤B．⑤③④①②C．⑤①③④②D．③④⑤②①解析：烷烃的沸点随碳原子数的增多而逐渐升高，即⑤癸烷①正己烷③正戊烷④正丁烷②丙烷。答案：C4．下列数据是有机物的相对分子质量，可能互为同系物的一组是()A．16,30,58,70B．16,30,44,58C．16,28,40,52D．16,32,48,54解析：同系物相差n个CH2原子团，相对分子质量相差14n，只有B组的数据相差14n。答案：B5．下列说法中正确的是()A．C4H10有3种同分异构体B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体C．同分异构体之间的转化是化学变化D．互为同分异构体解析：C4H10有两种同分异构体，即CH3CH2CH2CH3和相对分子质量相同，但分子式不一定相同，故相对分子质量相同，结构不同的两种化合物不一定是同分异构体；同分异构体为不同的物质，故它们之间的转化是化学变化；和为同一物质，不是同分异构体。答案：C6．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机物的烷烃是()A．CH4B．CH3CH3C．CH3CH2CH3D．CH3CH2CH2CH2CH3解析：“三种沸点不同的有机物”即为三种不同的一氯代物，即烷烃中有三种不同的氢原子。A中有1种，B中有1种，C中有2种，D中有3种。答案：D7．丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9)，丁基的结构共有()A．2种B．3种C．4种D．5种解析：丁烷(C4H10)有两种结构：CH3CH2CH2CH3和它们分子中各有两种氢原子，因此失去1个氢原子后得到的丁基(—C4H9)的结构共有4种。答案：C8．某气态烷烃20mL，完全燃烧时，恰好消耗同温同压下的氧气100mL，该烃的化学式是()A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C5H12解析：设烷烃为CnH2n＋2。CnH2n＋2＋3n＋12O2――→点燃nCO2＋(n＋1)H2O13n＋1220mL100mL即120mL＝3n＋12100mL则n＝3，所以分子式为C3H8。答案：B9．有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，关于A、B的下列说法正确的是()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的实验式一定相同D．各取1molA和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同解析：因A、B为两种烃，含碳的质量分数相同，则氢元素的质量分数也相同，因此A、B的实验式一定相同，C项正确；实验式相同，不一定是同分异构体，如C2H4与C3H6，A项错误；若实验式为CH2，则与互为同系物，B项错误；若取等质量的A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同，但若等物质的量的A和B，则完全燃烧后生成CO2不一定相同。答案：C10．乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，理论上得到的氯代物最多有几种()A．5种B．6种C．8种D．9种解析：乙烷的一氯取代物有1种，二氯取代物有2种，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)，六氯取代物有1种，所以共有9种，故选D。答案：D11．主链含5个碳原子，有甲基、乙基共2个支链的烷烃有()A．2种B．3种C．4种D．5种解析：主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃只能是共2种，故答案为A项。答案：A12．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母，下同)；(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________；(3)等质量的以上三种物质完全燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________；(4)在120℃、1.01×105Pa时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下完全燃烧测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________。答案：(1)A(2)C(3)BA(4)A、B13．下列几组物质中，互为同位素的有________，互为同素异形体的有________，互为同系物的有________，互为同分异构体的有________，属于同种物质的有________。①O2和O3②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3解析：①是氧元素的两种单质，互为同素异形体；②是氯元素的两种不同原子，互为同位素；③中乙烷与丙烷互为同系物；④均为CH2Cl2，为同一种物质；⑤两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。答案：②①③⑤④14．写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：________。(2)烷烃B的碳原子数是5：________。(3)分子中含有26个电子的烷烃C：________。(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D：________。解析：(1)M＝2g·mol－1×43＝86g·mol－1，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n＋2，n＝5，得2n＋2＝12，该烷烃的分子式为C5H12。(3)由CnH2n＋2可知：6n＋2n＋2＝26，n＝3。该烷烃的分子式为C3H8。(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。答案：(1)C6H14(2)C5H12(3)C3H8(4)C4H1015.“立方烷”是一种新合成的烃，分子为正方体结构，其碳架结构如图所示。(1)立方烷的分子式为________。(2)该立方烷与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有________种，生成的二氯代物有________种。(3)若要使1mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代，需要________mol氯气。解析：(1)1个立方烷分子中有8个碳原子，分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个碳碳单键，故只能与1个氢原子结合。分子式为C8H8。(2)由于是正方体，8个顶点的位置全部一样，所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有三种情况，所以二氯代物应有三种结构：(3)根据取代反应的特点，完全取代8mol氢原子，需8mol氯原子，同时又生成8mol氯化氢。答案：(1)C8H8(2)13(3)8