烷烃的典型例题

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烷烃的典型例题 【例题精选】:例1:对于烃,的命名正确的是:A .4—甲基—4,5—二乙基己烷B .3—甲基—2,3—二乙基己烷C .4,5— 二甲基—4—乙基庚烷D .3,4— 二甲基—4—乙基庚烷分析:按烷烃的命名原则,首先应该选择分子结构中的最长的碳链为主链。

该题选项A 和B 的名称,均违反了此项原则,因而不能选。

然后考虑对主链上碳原子离支链较近的一端开始顺序进行编号,突出取代基的位置,以取代基的位次号最小为原则。

遇有取代基较多,当主链正确选定之后,主链上的碳原子编号顺序不同,该烷烃的命名也有所不同,此时当应该以名称中各位次数字和小的命名正确。

本题选项C 、D 中的命名,主链选择正确,由于对主链碳原子编号时选择的开始一端不同,出现两个名称,其中各位次数和(3+4+4)<(4+5+4)∴D 为正确。

答案:D 。

例2:分子里含碳原子数不超过10的所有烷烃中一卤代物只有一种的烷烃共有:A .2种B .3种C .4种D .无数种分析:物质发生取代反应后,同分异构体种类的判断,只要分析有几种不等效的氢,就能找到答案。

(1)同一碳原子上的氢原子是等效的。

(2)同一碳原子上所连甲基的氢原子是等效的。

(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时,物与像的关系)。

本题明确等效氢原子的判断以后,只要找出所含H 原子全是等效H 原子的物质即可 CH 4、CH 3CH 3、、∴答案为C 。

答案:C 。

例3:在101105.⨯︒Pa 120C ,时,1 LA 、B 两种烷烃组成的混和气体,在足量氧气中充分燃烧后,得到同温同压下2.5LCO 3.5L 2和水蒸气,且A 分子中比B 分子中少2个碳原子,确定A 、B 的分子式及体积比。

分析:1mol 混和气体中含C2.5mol 、H7mol 则混和气体的平均组成为C 2.5H 7,则混和气中,含CH 4或C 2H 6。

(1)若A 为CH 4则B 为C 3H 8由碳原子个数=13由氢原子个数=13符合题意,即CH 4与C 3H 8的体积比为1:3 (2)若A 为C 2H 6,B 为C 4H 10 由碳原子个数 =31由氢原子个数=31 符合题意:即C 2H 6 与C 4H 10体积比为3∶1 答案:CH 4与C 3H 8,体积比为1∶3 C 2H 6 与C 4H 10,体积比为3∶1例4:分子量为100的烷烃,主链中有5 个碳原子,可能的结构有5种同分异构体,试写出它们的结构简式,并且系统命名法命名。

分析:已知烷烃的分子量确定分子式的方法有两种、方法一:通式法,CnH n 21002+=,14n +=2100,14n 98=,n 7=∴是C 7H 16方法二:余数法。

用12除以分子量,所得商的整数部分就是烷烃分子中所含碳原子数的最大值,而余数就是H 原子的最小数目。

1001284=……分子式为C H 84不合理,从C H 84中减去一个碳原子,则相当于增加12个氢原子,得分子式为C 7H 16合理,为庚烷。

注意:1、两个碳原子作为支链在主链上的连接方式有三种:(1)作为两个-CH 3连在不同碳原子上 ;(2)作为两个-CH 3连接在同一碳原子上;(3)作为一个-CH 2CH 3连接。

此时要特别注意-CH 2CH 3不能连在第2个碳原子上,否则主链将是6个碳原子。

2、根据分子量的表达式,若用CH 2的化学式量14去除烃的分子量就会发现。

(1)整除,即商值M 14⎛⎝ ⎫⎭⎪是一个整数,余数为0,该烃必为烯烃或环烷烃。

(2)非整除:a .余数等于2为烷烃; b .余数等于12(或-2)为炔烃或二烯烃; c .若余数等于8为苯及其同系物。

答案:例5:相同状况下,1.12L 乙烷和丁烷的混和物完全燃烧需O 24.76 L ,则混和气中乙烷的体积分数是: A .25% B .35% C .65% D .75% 分析:设混和烃的平均分子式为C H n 2n 2+ ()C H 3n 12O nCO n 1H O n 2n 2222+++→++ 1 3n 2+11.12 4.76n =25.(∴碳原子平均物质的量为2.5)=31∴乙烷的体积分数为()150515100%75%...+⨯=或313100%75%+⨯=答案:75%。

乙烯 烯烃·典型例题例1 下列烯烃和HBr发生加成反应所得产物有同分异构体的是[ ] A.CH2=CH2 B.CH3CH=CHCH3C.CH3CH=CH2 D.CH3CH2CH=CH2解析A、B选项中烯烃属于对称烯烃,分子中两个不饱和碳原子位置是等同的,因此和HBr加成时所得产物没有同分异构体,而C、D选项中烯烃属于不对称烯烃,即分子中两个不饱和碳原子位置是不等同的,故加成后可得两种产物.答案CD例2 实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫.有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫.试回答下列问题.(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是:①________;②________;③;④________(将下列有关试剂的序号填入空格内).A.品红溶液B.NaOH溶液C.浓H2SO4D.酸性KMnO4溶液(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是________;(3)使用装置②的目的是________;(4)使用装置③的目的是________;(5)确证含有乙烯的现象是________.解析乙烯是一种不饱和烃,易与Br2发生加成反应,被酸性KMnO4溶液氧化.SO2具有还原性,可以使溴水、酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色,利用SO2使品红溶液褪色的特性检出SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,最后用KMnO4溶液确定CH2=CH2的存在.答案(1)①A ②B ③A ④D(2)装置①中品红溶液褪色,(3)除掉SO 2以免干扰乙烯的性质实验,(4)检验SO 2是否除尽,(5)④中溶液褪色.例3 在标准状况下,某C 2H 4和CO 组成的混合气体,完全燃烧时耗用相同体积氧气,则C 2H 4和CO 的体积比是[ ]A .1∶6B .4∶1C .1∶1D .任意比解析 利用耗氧量相等列比例,用一般数学方程式法即可解此题.设C 2H 4xmol →耗O 23xmolCO y mol y molO 2→耗12则解1:3x y 1 1 x y 1 x y ∶=∶+=解得==121767⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ 或解2:3x y =解得1216x y =答案 A学科渗透例4 萝卜中具有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养之一.α-胡萝卜素的组构为:(1)写出α-胡萝卜素的分子式________. (2)1mol 胡萝卜素最多能与________mol Br 2反应.(3)β-胡萝卜素与α-胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内部分不同,但碳的骨架相同,写出β-胡萝卜素方框内可能的结构简式:________.解析解合本题关键是记住烯烃的化学性质与乙烯相似.同时要认真仔细,切不可马虎失分.(1)按照每有一个双键和一个环都比烷烃少两个氢原子的规则,此烃共有39个C,11个C=C,2个环,所以氢原子数为:39×2+2-11×2-2×2=54∴分子式为C39H54(2)每有一个双键能和一个Br2加成,∴1mol该烃能与11mol Br2加成.(3)根据观察,框内双键有三种不同位置,故有三种同分异构体.答案详见解析例5 1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30.请回答下列问题:(1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是________,理由是:________.(2)试估计C 60跟F 2在一定条件下,能否发生反应生成C 60F 60(填“可能”或“不可能”)________,并简述其理由:________.(3)通过计算,确定C 60分子所含单键数. C 60分子所含单键数为________.(4)C 70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C 60同样考虑而推知.通过计算确定C 70分子中五边形和六边形的数目.C 70分子中所含五边形数为________,六边形数为________. 解析 对于综合应用题目,要认真审题,消除恐惧心理,将新的信息和旧的知识有机结合,调动思维灵感,正确作答.(1)金刚石金刚石属原子晶体,而固体C 60不是,故金刚石熔点较高. (答出“金刚石属原子晶体”即给分)(2)可能 因C 60分子含30个双键,与极活泼的F 2发生加成反应即可生成C 60F 60(只要指出“C 60含30个双键”即给分,但答“因C 60含有双键”不给分)(3)依题意,C 60分子形成的化学键数为:1/2(3×60)=90 也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C 60分子中单键为:90-30=60 (答“2×30(双键数)=60”即给分)(4)设C 70分子中五边形数为x ,六边形数为y .依题意可得方程组:12(5x 6y)(370)()70(x y)(370)2()+=×化学键数即棱边数++-×=欧拉定理1212⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪ 解得:五边形数x =12,六边形数y =25 答案 详见解析乙炔 炔烃典型例题【例1】等质量的下列烃,完全燃烧时,消耗O2最少的是[]A.C6H6 B.CH4 C.C2H4 D.C7H8分析:等质量的烃完全燃烧时,耗O2量可以直接用C x H y中注意:当比较等物质的量的烃完全燃烧耗O2量时,则先比碳,再比氢。

答案:A【例2】120℃,1.01×105Pa下,1L炔烃和二烯烃的混合气,完全燃烧生成CO24L,则同时生成相同条件下的水蒸气为[]A.<2L B.=2LC.=3L D.>3L分析:由于炔烃和二烯烃分子组成通式相同,设混烃平均分子组成为C n H2n-2,据关系式C n H2n-2~nCO2~(n-1)H2O解得n=4,则完全燃烧时生成同条件下水蒸气为3L。

答案:C。

【例3】10mL某气态烃在50mLO2里充分燃烧,得到液态水和体积为35mL的混合气体(所有气体体积都是在同温同压下测定的),则该气态烃可能分子式是_________。

分析:本题中给出了反应前后的气体体积,因此考虑用差量法解答。

设该烃分子式C x H y所以氢原子数为6的气态烃C2H6、C3H6、C4H6均可能为答案。