江苏靖江中学高二化学作业(基本概念、烃)

请参阅以下烃的热点试题解析

烃的热点试题解析：

http://www.ycy.com.cn/Article/kdlx/bjzm/200603/6181.html

烃的有关概念的新题

1．2005年诺贝尔化学奖授予美国加州理工学院的罗伯特·格拉布、麻省理工学院的理查德·施罗克以及法国石油研究所的伊夫·肖万，以表彰他们在“有机合成的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献。” 根据以上信息和复分解反应的特征，下列反应中不属于复分解反应的是（ ）

A．Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑

B．CH2=M+CHR=CHR′→CH2=CHR+M=CHR′

C．Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2

D．CO + H2O → CO2 + H2

解析：D(本题要从广意的角度去理解复分解反应，即符合A-B+C-D→A-C+B-D，这种形成都可看成是复分解反应。题中只有D不符合此要求)

2．最近美国宇航局(NASA)马里诺娃博上找到了一种比二氧化碳有效104倍的超级温室气体“全氟丙烷(C3F8)，并提用其“温室化火星”使其成为第二个地球的计划。有关全氟丙烷说法不正确的是 （ ）

A．C3F8分子中三个碳原子不在同一直线上

B．全氟丙烷的电子式为：

C．相同压强下，沸点：C3F8>C3H8

D．全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键

解析：.B (全氟丙烷指丙烷上的8个氢原子全部被氟原子取代，对比丙烷结构就知道3个碳原子呈V形不在同一直线上；氟原子最外层七个电子所以B不正确；C3F8和C3H8结构相似固体时都是分子晶体，C3F8相对分子质量大于C3H8，相同压强下沸点C3F8>C3H8；全氟丙烷中既有C—C之间的非极性键又有C—F之间的极性键，D正确)

3．下列说法不正确的是 ( )

A．液化石油气(LPG)的主要成份是碳氢化合物

B．光化学烟雾是与氮氧化物和烃的排放引发的有关环境污染

C．CHCl3不存在同分异构体，可以说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构

D．甲烷与二氧化碳一样也是一种温室气体

解析：C (而液化石油气成分大多为含三个或四个碳原子的烃，即丙烷.丁烷.丙烯.丁烯等，A正确；空气中NOX和碳氢化合物等一次污染在阳光照射下，经过一系列光化学反应，生成臭氧及醛类等二次污染物，可以形成光化学烟雾。有时为淡**，有时为白色，对眼睛和呼吸道黏膜有强烈的刺激作用，并由此引发多种病症，B正确；若CH4是平面结构CHCl3也只有一种，只有CH2Cl2无同分异构体，才可以说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构，C不正确；甲烷也是一种温室气体，所以D正确。)

4．豪猪烯(hericenes)，形状宛如伏地伸刺的动物，其键线式如右图。

有关豪猪烯的有关说法正确的是 ( )

A．豪猪烯与乙烯互为同系物

B．豪猪烯分子中所有原子在同一平面

C．豪猪烯的分子式为：C14H20

D豪猪烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

解析：.D (由图示结构可知豪猪烯的分子式为C14H14，与乙烯在结构上不相似组成上不相差若干个CH2，所以不是同系物，这是一个空间构型，有碳原子连有四根单键为空间四面体结构，所有原子不共平面。双键的存在能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确)

5．有一种有机物，因其酷似奥林匹克五环旗，科学家称其为奥林匹克烃，下列有关奥林匹克烃的说法中正确的是（ ）

A．该物质属于芳香烃

B． 该物质属于氨基酸

C．该物质完全燃烧产生水的物质的量小于二氧化碳的物质的量

D．该物质分子中只含非极性键

解析：C 由结构式可知，该物质中除含碳、氢元素外，还含有氮、氧元素，不属于烃类物质，

所以A选项错。该物质没有氨基和羧基，不属氨基酸，故B选项错误。由于含有较多的苯环，且苯环

的不饱和度较高，故分子式碳、氢原子个数比大于1:2，从而燃烧时产生水的物质的量小于二氧化碳的

物质的量，所以C选项正确。非极性键只存在于同种原子间，上面结构中既有C-C键，又有N-C键、C-

H键、C-O键，也就是说上述分子中既有极性键，也有非极性键，所以D选项错误。

评价：本是通过陌生度很大的有机物结构，来考查学生对烃等有机物概念理解的新情景题。此题不但背景新而且还有迷惑性的说法——“科学家称其为奥林匹克烃”，似乎它是就是烃类了,如不图中放大部分细细观察,那就很容易上当。为此解这类题不仅紧扣概念,还要认真审题。可见吃透概念，打好基础是何等的重要。另外，在学习中也要密切注意与生活、生产、环保、科技密切相关的试题，这类题在高考试题中，有逐年增加的趋势.

6．右图是立方烷（cunane）的球棍模型，下列有关说法不正确的是 （ ）

A．其一氯代物只有一种同分异构体

B．它二氯代物有三种同分异构体

C．它是一种极性分子

D． 它与苯乙烯（C6H5－CH=CH2）互为同分异构体

解析：C 整个分子结构是立方体形，分子结构是对称性，是非极性分子。它的一氯代物只有一种；二氯代物有三种情况：二氯在立方体同边有一种，二氯位置在对角有二种情况，所以同分异构体有三种，苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，所以它们互为同分异构体。

评价：同分异构体是有机化学中重要概念，也是高考的重点，解这类题一定要注意分子结构的对称性，找出等效位置。

知识关联：同分异构类型：碳链异构、位置异构、官能团异构，其中官能团异构包括：①单烯烃与环烷烃；②单炔烃和二烯烃；③饱和一元醇和醚；④饱和一元醛酮；⑤饱和一元羧酸和饱和一元酯；⑥芳香醇和酚；芳草醇和芳香醚；⑦葡萄糖和果糖；⑧蔗糖和麦芽糖；⑨硝基烷与氨基酸。

7．美国康乃尔大学的魏考克斯(C.Wilcox)所合成的一种有机分子，就像一尊释迦牟尼佛。因而称为释迦牟尼分子(所有原子在同一平面)。有关该有机物分子的说法不正确的是（ ）

A.属于芳香烃

B.不属于苯的同系物

C.分子中含有22个碳原子

D.它和分子为C22H12可能为同系物

解析：释迦牟尼分子的分子C22H12，分子结构中有苯环结构，所以属芳香烃。同系物的概念是指结构上相似，组成仅相差一个或若干个“CH2”原子团一系列物质的互称。从图中可看出它有4个苯环结构，它不属苯的同系物，也不可能和C22H12互为同系物。因为同系物分子组成上一定要相差一个或若干个“CH2”原子团。所以D选项说法错误。D

知识关联：弄清同系物概念的内涵与外延,何为“结构相似”？如烷烃的同系物的结构相似，指结构特点相同，即碳碳单键，链状结构。在此特别要注意的是链状结构，不排除带有支链的情况。如CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2 虽然前者无支链，后者带支链，但仍然认为是结构相似，它们互为同系物。“组成上仅仅相差一个或若干的‘CH2’一系列有机物互称”组成上一定要有相差，如CH3CH(CH3)2和CH3 CH2CH2CH3就不能称为同系物。

二、 烷烃的性质的新题

8．如图，一端封闭的U型管，封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体， 在水平部分有一段气柱，其他两段为液柱，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应，则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱未移出U型管的水平部分)

A．变大 B．变小 C．不变 D．难以确定

解析：本题为物理与化学的综合题，CH4与Cl2在光照发生取代反应，气体总体积减小。右边液体下降，中间气体压强减小，体积膨胀。

参考答案 A

知识关联：本题考查甲烷与Cl2的反应，不要简单地按CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl（CH3Cl是气体，所以这是一个等体积反应）进行考虑，注意甲烷分子中的四个氢原子都可被氯原子取代，不会在那一步停止。生成的CH3Cl还会和氯气继续发生反应生成CH2Cl2、CHCl3和CCl4?，这三种都是液体，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要溶剂。

三、 不饱和烃性质的新题

9．早在40年前，科学大师Heilbronner经过理论研究预测，应当有可能合成“莫比乌斯”形状的芳香族(大环)轮烯分子，这一预测2003年被德国化学家合成证实。

[18]-轮烯是一种大环轮烯其结构简式为：，有关它的说法正确的是（ ）

A．[18]-轮烯分子中所有原子不可能处于同一平面

B．1mol-[18]轮烯最多可与9mol氢气发生加成反应生成环烷烃

C．[18]-轮烯的分子式为：C18H12

D．[18]-轮烯与乙烯互为同系物

解析：B

对于箭线式中每个拐点为一个碳原子，[18]-轮烯中碳原子除与其他碳原子结合外其余的都和氢结合。所以[18]-轮烯中碳原子数为18，分子中有9根碳碳双键和一个环，不饱和度10，所以分子式为C18?H2×18+2-2×10=C18H18，9根双键存在最多和9molH2发生加成反应生成环烷烃，[18]-轮烯与乙烯相关C16H14不是若干个CH2，不是同系物。C=C双键及其所连的4个原子共6个原子处于同一平面，所以相互之间共平面，[18]-轮烯分子中所有原子共平面。

知识关联：烯烃的主要性质与乙烯相似，主要是加成反应、氧化反应、聚合反应。(1)加成反应：RCH=CH2 + Br2 → RCHBrCH2Br。(2)可以燃烧也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)加聚反应：n 。

类比： 有机分子中原子共线、共面问题：(1)甲烷，正四面体结构，C原子居于正四面体的中心，分子中的5个中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在同一平面内，任意两个原子在同一直线上。(2)乙烯，平面型结构，分子中的6个原子处于同一平面内，键角都约为1200。(3)乙炔，直线型结构，分子中的4个原子处于同一直线上。(4)苯，平面型结构，分子中的12个原子都处于同一平面。只要掌握好这些结构，借助C-C单键可以旋转而C≡C、C=C不能旋转的特点，以及立体几何知识，各种与此有关的题目均可迎刃而解。

10．已知A-K是中学化学中常见有机物，其中G不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，他们之间有如下关系。

试试回答下列：

（1）写出实验室制取A的化学方程式： ；

（2）写出D→E的化学方程式： ；

（3）B在一定条件下可合成一种重要的塑料，写出该合成反应的方程式：

；

（4）写出酯K的结构简式： ；

（5）在物质A-K中与等物质的量的A完全燃烧消耗O2相同的有机物是 （填序号A…）

解析：本题的推断可以正向进行：电石和水生成CH≡CH，CH≡CH和HCl反应生成B，B可以和H2反应，则B为氯乙烯，C为氯乙烷发生碱性水解，则D为乙醇，催化氧化生成E(乙醛)，继续氧化得F(乙酸)；另一条线，A生成G(C6H6)，说明3份CH≡CH加成生成苯，苯发生溴化反应生成H(溴苯)，H加成得I(C6H11Br)溴乙烷，则J不环已醇。K为环已醇乙酯。

CH2=CHCl氧气的反应：CH2=CHCl + O2 2CO2 + HCl + H2O

参考答案

(1) CaC2 +2H2O →Ca(OH)2 + C2H2 ↑

(2) 2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO +2H2O

[或：CH3CH2OH + CuO Cu + CH3CHO + H2O]

(3) nCH2=CHCl (4)

(5) BD

知识关联:乙炔在实验室中是用电石和水反应制得，采用制CO2、H2的简易装置，不能采用启普发生器。乙烯的制备是通过加热浓硫酸和酒精的混合物，使酒精分解而制得。浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。反应方程式：CH3CH2OH CH2=CH2↑+ H2O，属于消去反应，温度要迅速上升到170℃，防止在140℃时生成副产物乙醚。乙炔的性质与乙烯相似，但乙炔含有二根不饱和键，可以发生二份加成，如乙炔和H21：1加成时生成乙烯，1：2加成时生成乙烷。

针对性训练

1．可燃冰是甲烷的水合物（如图），将成为未来的能源，地球上的可燃冰将够人类使用6.4万年，在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等3处发现其存在的证据，2005年我国将钻探第一口探井，进行天然气水合物的储量勘测，预计在2020年进行初具规模的开采。下 列有关可燃冰的说法不正确的是 ( )

A．可燃冰是在低温高压下形成的

B．可燃冰晶体属于分子晶体

C．可燃冰中甲烷与水分子间以氢键结合

D．可燃冰开采不当可引起温室效应

2．已知化合物A（C4Si4H8）与立方烷（C8H8）的分子结构相似，如下图：

则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为： ( )

A．6 B．5 C．4 D．3

3．有机化合物环丙叉环丙烷，由于其特殊的电子结构一直受到理论化学家的注意，如图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是 ( )

A．环丙叉环丙烷的二氯取代物有四种

B．环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物

C．环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体

D．环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面上

4．对特丁基苯酚与甲醛缩合形成环状，造成杯状构造，因其分子形状与希腊圣杯（calix crater）相似，且是由多个苯环构成的芳香族分子（arene），由此得名为杯芳（calixarene），也称之为化学家的圣杯，有关杯芳的理解肯定不正确的是

A.杯芳烃不属于烃而属于酚

B.杯底四个酚羟基相互作用，羟基间的作用力属于共价键

C.杯芳能与氢氧化钠溶液、浓溴水及酸性高锰酸钾溶液反应

D.杯芳烃的分子式为：C44H56O4

5．a毫升三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温常压）体积缩小2a毫升，则三种烃可能是（ ）

(A) CH4 C2H4 C3H4 (B) C2H6 C3H6 C4H6

(C) CH4 C2H6 C3H8 (D) C2H2 C2H4 CH4

6．据报道，近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔，其结构式为：

HC≡C—C≡C－C≡C－C≡C－C≡N。对该物质判断正确的是 ( )

A.晶体的硬度与金刚石相当 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C.不能发生加成反应 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得

7．取3.40ɡ只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L的氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少0.560L ,将气体经CaO吸收,体积又减少2.8L(所有体积均在标况下测定)。 则：3.4ɡ醇中C、H、O的物质的量分别为:C____； H______； O_______；该醇中C、H、O的原子个数之比为___________。

8．近期大面积持续“油荒”、“电荒”，严重影响了工业生产， 人民的生活，能源成了我们亟待解决的问题。能源的危机，除了政策调控外，新能源的开发利用才是根本的有效途径。

(1)汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃，其分子中的碳原子数一般在C5～C11范围内，如戊烷，写出其同分异构体结构简式:_____________、_____________、_____________。

(2)目前，我国的能源结构主要是煤，还有石油、天然气、核能等，这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源，研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源，氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量。

即：H2（气）十1/2 O2（气）→H2O（液）＋285.5kJ/mol

目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。请写出工业上由天然气制氢气的化学反应方程式。

9．(1) 下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率（以乙烯为标准）

烯类化合物

相对速率

(CH3)2C=CHCH3

10.4

CH3CH=CH2

2.03

CH2=CH2

1.00

CH2=CHBr

0.04

据表中数据，总结烯类化合物加溴时，反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系：

____________________________________________________________________。

(2) 下列化合物与氯化氢加成时，取代基对速率的影响与上述规律类似，其中反应速率最慢的是_____________________（填代号）。

A．(CH3)2C= C (CH3)2 B．CH3CH=CHCH3

C．CH2=CH2 D．CH2=CHCl

(3) 烯烃与溴化氢、水加成时，产物有主次之分，例如：

CH2=CH-CH3 + HBr → + CH3CH2CH2Br

CH2=CHCH2CH3 + H2O + CH3CH2CH2CH2OH

(主要产物) (次要产物)

下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物（部分条件、试剂被省略），且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。

上述框图中，B的结构简式为_________________________；属于取代反应的有__________

(填框图中的序号)，属于消去反应的有__________(填序号)；写出反应④的化学方程式(只写主要产物，标明反应条件)：______________________________________________________。

10．由两种均能使溴水褪色的气态脂肪烃组成一种混合气体。1体积这种混合气体完全燃烧，可得3.6体积的CO2和3体积水蒸气（同温同压）。

（1）分析推断这两种脂肪烃各是哪一类烃？

（2）通过计算和推理，写出这两种烃的分子式及它们在混合气体中的体积比。

11．某烃A，分子量为140，其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G，G能使石蕊试液变红。

已知：在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：

试写出：

（1）A的分子式______________。

（2）化合物A和G的结构简式A：________，G：___________。

（3）与G同类的同分异构体（含G）可能有________种。

参考答案

1．C 可燃冰是一种甲烷气体的水合物。在海底接近冰点和近50个大气压的淤泥中，它形成了冰雪般的固态，能形成氢键的主要是H-F、H-O、H-N之间。

2．C 立方烷的二氯代物，首先二个氯取代同一个碳上的两个氢，其次就是立方烷中的棱边、对角线、体对角线共四种，但在A中对角线有2种：C-C、Si-Si对角线，A的二氯代物有5中。

3．D 二氯取代物可以用同时取代一个碳上的两个氢，然后固定一个氯移动另一个氯：

特别注意3和4是不相同的，因为C=C是不能旋转的。环丙叉环丙烷分子式是C6H8，不是环己烷的同系物和环已二烯是同分异构体。结构中含有CH4的结构，所以不可能共平面。

4．B 由于分子的苯环结构上有羟基,则A正确.由酚的化学性质可知,C正确.杯底四个酚羟基相互作用属较强一种分子间作用力——氢键，而氢键不属于共价键。所以，B说法错误。

5．A 设三种烃混合物分子平均组成为CxHy

△V

1 x

a -2a

即

解得y=4

即混合物平均组成是H为4。

答案 A

6．B 该题中的物质氰基辛炔属于太空、星际环境中产生的物质，且提示是一种分子，所以答案A中描述原子晶体的性质是错误的；该物质中含有不饱和键，所以既能发生加成反应，又能使高锰酸钾褪色；而且该物质是简单分子，不是聚合物。故该题答案只有B是正确的。

7．C． 0.125 mol、H. 0.300 mol、O.0.100 mol；

该醇中C、H、O的原子个数之比为 5∶12∶4

解析：设3.40ɡ醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y 则:

x+16y=3.40ɡ-2.80L/22.4L·mol-1×12ɡ·mol-1 …………方程①

x/4 –y/2 =0.560L/22.4L·mol-1 …………方程②

⑴、⑵联解可得:x=0.300mol y=0.100mol 进而求得原子个数比。

8．⑴CH3－CH2－CH2－CH2－CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3)4

(2) CH4＋H2O (g) CO2＋3H2

解析： 此题第（1）问为送分题，戊烷的同分异构体有三种。问题（2）中反应式的书写要注意工业上充分利用天然气，获得更多的氢气，必须利用廉价的水来提供氢，而不是直接分解。另外产物是二氧化碳，而不一氧化碳，这样甲烷的利用率才更高。其反应式为：

9．解析: (1)对比(CH3)2C=CHCH3、CH3CH=CH2、CH2=CH2发现结构上的相似点都有C=C，所不同的是双键上所连的甲基的差异，甲基越多，加成反应的速率越大，对比CH2=CH2、CH2=CHBr可以发现速率是由卤原子取代所引起的，卤原子的存在不利于加成反应。(3)由图可知，A 是一种烷烃，B是卤代烃，B中4个碳、1个溴原子，则有9个氢原子，并且只有一种，由等效氢(同一个碳上所连的氢是等效的，同个碳上所连甲基上的氢是等效的)可推知B的结构（CH3）3CBr，C为(CH3)3COH，D为CH2=C(CH3)2 + H2O，A为C(CH4)3。

答案 (1) ① C=C上甲基（烷基）取代，有利于加成反应；

② 甲基（烷基）越多，速率越大；

③ C=C上溴（卤素）取代，不利于加成反应

(2) D (3)（CH3）3CBr ①② ③ CH2=C(CH3)2 + H2O (CH3)3COH

10．解析：本题可用两种方法求解。

解法一：设混合烃的平均分子组成为CxHy

1 x

1体积 3.6体积 3体积

x=3.6 y=6

即此混合烃的平均组成为C3.6H6

炔烃或二烯烃：C2H2、C3H4、C4H6。

据平均分子组成的C、H数，两种烃的组合可能为：①C4H8、C2H4；②C4H8、C2H2；③C4H8、C3H4；④C4H6、C3H6。讨论：若为①，仍然舍去。

若为④，由，n（C4H6）：n（C3H6）=3：2，由可知n（C4H6）：n（C3H6）=任意比，所以这两种烃分别为C3H6（烯烃）和C4H6（炔烃或二烯烃中的一种），其体积比为2：3。

解法二：（1）若两种烃均为烯烃

①

由①知，所以它们不都是烯烃。

若两种脂肪烃均为炔烃或二烯烃：

②

由②知：m-(m-1)=1

而3.6-3≠1，所以它们不都是炔烃或二烯烃。

所以这两种脂肪烃分别为烯烃和炔烃或二烯烃。

（2）由于烯烃燃烧生成CO2和H2O(g)的体积相等，所以二者的体积差0.6应是炔烃燃烧所致。

设1体积混合气体中炔烃占a体积，则烯烃为1-a体积，由反应②知：

炔烃体积为a=0.6体积，则烯烃为0.4体积。由题意及①②式可得：0.4n+0.6m=3.6,即2n+3m=18。

讨论：

n=2，m=4.7 不合理；

n=3，m=4 合理

n=4，m= 不合理

由此可得这两种烃的分子式分别为C3H6和C4H6，其体积比为2∶3。

11．（1）C10H20

（2）A的结构简式为：

G的结构简式为：

(3)4种

解析：（1）碳的质量分数为0.857，则该烃通式为（CH2）n，又分子量为140，则分子式为C10H20。

（2）根据题意，结构中有2个碳原子不与氢直接相连，如果这两个碳原子是C=C，则经过氧化后不会得到羧酸，只能得到酮，假设不成立。所以这种碳原子只能在烃基中。又因A在一定条件下氧化只生成G，则A一定具有对称结构。综上所述，A的结构简式为：

G的结构简式为：

（3）与G同类物质的同分异构体中一定有—COOH，其余为丁基，而已知丁基有4种同分异构体，所以可能有4种与G同类的同分异构体。

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