資源簡介

2.1 烷烴 學案
【學習目標】
1．了解烷烴的結構與化學性質。
2．了解烷烴的物理性質變化規律。
3．了解烷烴的命名方法。
4．了解烴基的概念和幾種常見烴基的結構。
【學習重難點】
1、重點：依據甲烷的結構和性質認識烷烴的結構和性質。
2、難點：烷烴的系統命名法。
【預習新知】
烷烴的結構和性質
一、烷烴的概念、通式、結構特點、存在
1、概念：烴分子中碳原子之間都以碳碳________結合，剩余價鍵均與氫原子結合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”，這樣的烴叫做飽和烴，也稱為烷烴。
2、 通式：____________________，符合通式的一定是烷烴。
3、 結構特點：分子中的碳原子都采取_______雜化，以伸向四面體4個頂點方向的sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子結合，形成σ鍵。烷烴分子中的共價鍵全部是單鍵。
4、存在：天然氣、液化石油氣、汽油、柴油、凡士林、石蠟等，它們的主要成分都是烷烴。
【答案】 1．單鍵 2．CnH2n+2（n為正整數） 3. sp3
例題、（2021·黑龍江·哈師大附中高二期中）辛烷分子中含有18個氫原子，則辛烷的分子式為（ ）
A． B． C． D．
答案：C
【解析】
由題意可知，有機物為烷烴，烷烴的通式為CnH2n+2，有18個氫原子，故分子式為C8H18。
故選C。
變式1、（2021·河北·石家莊市第一中學東校區高二階段練習）NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是（ ）
A．22.4L(標準狀況)氟氣所含的質子數為9NA
B．高溫下，16.8gFe與足量水蒸氣完全反應失去的電子數目為0.8NA
C．1mol環己烷含共價鍵數目為6NA
D．1molNaHSO4晶體中含有的離子總數為3NA
答案：B
【解析】
A．22.4L(標準狀況)F2物質的量是1mol，所含的質子數為18NA，A錯誤；
B．高溫下，16.8gFe物質的量0.3mol與足量水蒸氣完全反應生成0.1 molFe3O4，失去的電子數目為0.8NA，B正確；
C．1mol環己烷含共價鍵數目為6NA碳碳單鍵和12NA碳氫單鍵，C錯誤；
D．1molNaHSO4晶體中含有1molNa+和1mol，離子總數為2NA，D錯誤；
故選B。
變式2、（2021·吉林·撫松縣第一中學高二開學考試）若NA表示阿伏加德羅常數的值，下列有關敘述正確的是（ ）
A．18gD2O含有的質子數與中子數均為NA
B．17g羥基(—OH)中含有的電子數為10NA
C．標準狀況下，0.56L丙烷中含有共價鍵的數目為0.2NA
D．14gC2H4和C3H6的混合物中含有的氫原子總數為2NA
答案：D
【解析】
A．18 g D2O的物質的量為=0.9mol，1個D2O中含有的質子數與中子數均為10個，所以0.9molD2O中含有的質子數和中子數均為9 NA，故A錯誤；
B．1個羥基(—OH) 含有9個電子，17 g 羥基(1mol)中含有的電子數為9NA，故B錯誤；
C．1個丙烷分子（C3H8）中含有10個共價鍵（8個C-H鍵，2個C-C鍵），標準狀況下，0.56L丙烷的物質的量為0.025mol，所以0.56L丙烷中含有共價鍵的數目為0.25NA，故C錯誤；
D．C2H4和C3H6的最簡式都是CH2，14 g C2H4和C3H6的混合物可看做是14gCH2，14gCH2的物質的量為1mol，含有的氫原子總數為2NA，故D正確；
故選D。
二、甲烷結構的表示方法
甲烷分子中5個原子不在同一平面上，而是形成了正四面體的空間結構。4個C—H鍵的鍵長、鍵能、鍵角均相同，鍵角為109°28′。
三、同系物與同分異構體
1、同系物
結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。
（1）同系物結構相似，決定了化學性質相似
（2）同系物的相對分子質量相差“14n”
（3）所有烷烴互為同系物
2、同分異構體
（1）同分異構現象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象稱為同分異構現象。
（2）同分異構體：具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體。
3、烷烴的同分異構體的書寫方法
主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排位由鄰、對到間。
例題、（2022·江蘇如皋·高二學業考試）下列物質互為同分異構體的是（ ）
A．O2和O3 B．CH3CH3與CH3CH2CH3
C．12C與14C D．CH3CH2CH2CH3與CH(CH3)3
答案：D
【解析】
A．氧氣和臭氧是氧元素形成的不同種單質，互為同素異形體，A錯誤；
B．CH3CH3與CH3CH2CH3結構相似，組成上相差1個-CH2-，屬于同系物，B錯誤；
C．12C與14C質子數相同，中子數不同，屬于同位素，C錯誤；
D．CH3CH2CH2CH3與CH(CH3)3分子式相同，結構不同，互為同分異構體，D正確；
故選D。
變式1、（2022·浙江·臺州市書生中學高二開學考試）下列敘述錯誤的是（ ）
A．第五能層最多可以容納50個電子 B．2-甲基丙烷和正戊烷互為同系物
C．C60與N中都含有共價鍵 D．1H2與2H2化學性質相同，互為同位素
答案：D
【解析】
A．由于各個能層最多容納的電子數目是2n2個，則第五能層最多可容納的電子數目為2×52=50個，A正確；
B．2-甲基丙烷屬于烷烴，分子式是C4H10；正戊烷特屬于烷烴，分子式是C5H12，二者結構相似，在分子組成上相差1個CH2原子團，因此2-甲基丙烷和正戊烷互為同系物，B正確；
C．C60分子中碳元素的原子之間以碳碳共價鍵結合，在N中氮元素的原子之間以氮氮共價鍵結合，因此二者都含有共價鍵，C正確；
D．1H2與2H2是由同位素原子構成的H2，分子相同，因此二者的化學性質相同，1H2與2H2不是原子，因此二者不能互為同位素，D錯誤；
故合理選項是D。
變式2、（2021·新疆·烏魯木齊市第二十中學高二期末）有下列幾組物質，請將序號填入下列空格內：
A、CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH) B、12C60和石墨 C、氕、氘、氚 D、乙醇和乙二醇 E、丁烷與2-甲基丙烷 F、氯仿與三氯甲烷 G、和
①互為同位素的是_____________________________；
②互為同系物的是__________________________；
③互為同素異形體的是____________________；
④互為同分異構體的是__________________________；
⑤屬于同一物質的的是________________________________；
答案：C A B EG F
【解析】
A．CH2=CH-COOH和油酸(C17H33COOH)，均屬于不飽和羧酸，結構中均含有1個碳碳雙鍵、1個羧基，且相差15個CH2原子團，屬于同系物關系；
B．12C60和石墨為碳元素形成的不同性質的單質，屬于同素異形體關系；
C、氕、氘、氚，質子數均為1，中子數分別為0、1、2，為氫元素的不同核素，為同位素關系；
D．乙醇和乙二醇，均屬于醇類，但是二者所含的羥基的個數不同，組成也不相差n個CH2 原子團，不屬于同系物、同分異構體關系；
E．丁烷與2-甲基丙烷，分子式相同，結構不同，屬于同分異構體關系；
F．三氯甲烷的俗稱為氯仿，是一種重要的有機溶劑，為同種物質；
G．和，分子式相同，結構不同，屬于同分異構體關系；
結合以上分析可知：①互為同位素的是C；②互為同系物的是A；③互為同素異形體的是B；④互為同分異構體的是EG；⑤屬于同一物質的的是F。
烷烴的命名
1、習慣命名法
烷烴CnH2n+2的命名 實例
n≤10時，以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數，其后加“烷”字 C4H10的名稱為___________ C9H20的名稱為___________
n＞10時，以漢字數字加“烷”字代表 C14H30的名稱為___________
【答案】丁烷 壬烷 十四烷
（1）對于碳原子數相同而結構不同的烷烴，一般在烷烴名稱前加上“正”“異”“新”等字樣加以區別。
如對于C5H12：CH3(CH2)3CH3的名稱為正戊烷；(CH3)2CHCH2CH3的名稱為異戊烷；(CH3)4C的名稱為新戊烷。
（2）n≥3的直鏈烷烴，其碳原子不在一條直線上，呈折線形或鋸齒形（如圖）。
2、系統命名法
（1）選定分子中最長的碳鏈為主鏈，按主鏈中碳原子數目對應的烷烴稱為“某烷”。連接在主鏈上的支鏈作為取代基，當出現兩條或多條等長的碳鏈時，要選擇連有取代基數目多的碳鏈為主鏈。即“鏈長，支多”。
（2）選定主鏈中離取代基最近的一端為起點，用1，2，3等阿拉伯數字給主鏈上的碳原子編號定位，以確定取代基在主鏈中的位置。
（3）將取代基名稱寫在主鏈名稱的前面，在取代基的前面用阿拉伯數字注明它在主鏈上所處的位置，并在數字和名稱之間用短線隔開。
（4）如果主鏈上有相同的取代基，可以將取代基合并，用漢字數字表示取代基的個數（只有一個取代基時將取代基的個數省略），表示位置的阿拉伯數字之間用逗號隔開。
（5）取代基有多種時，簡單的在前，復雜的在后。
________________________ _______________________
【答案】2,2,4-三甲基戊烷 2,4-二甲基-4-乙基庚烷
例題、（2022·山東·煙臺市教育科學研究院高二期末）下列有機物的系統命名正確的是（ ）
A．3，3-二甲基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基己烷
C．2，3，5-三甲基己烷 D．3，6-二甲基庚烷
答案：C
【解析】
A．按照名稱書寫出的結構簡式為，按照烷烴命名原則：離支鏈最近的一端進行編號，正確的名稱應是2，2－二甲基丁烷，故A錯誤；
B．按照名稱書寫出的結構簡式為，按照烷烴命名原則：選擇最長的碳鏈為主鏈，正確的名稱為3，3，4－三甲基庚烷，故B錯誤；
C．按照名稱書寫出的結構簡式為，按照烷烴命名原則：“最小原則”，該有機物的名稱為2，3，5－三甲基己烷，故C正確；
D．按照名稱書寫出的結構簡式為，該有機物的名稱為2，5－二甲基庚烷，故D錯誤；
答案為C。
變式1、（2022·廣東東莞·高二期末）結構式、結構簡式、鍵線式等是重要的有機化學語言。下列化學用語表示正確的是（ ）
A．乙烷結構式：CH3CH3 B．乙烯球棍模型：
C．聚丙烯結構簡式： D．的名稱是：3，3-二甲基丁烷
答案：B
【解析】
A． CH3CH3是乙烷結構簡式，不是結構式，故A錯誤；
B．用小球和棍表示的模型叫球棍模型，乙烯球棍模型：，故B正確；
C．聚丙烯結構簡式：，故C錯誤；
D．烷烴命名時應離支鏈最近的一端開始編號，因此的名稱是：2，2 二甲基丁烷，故D錯誤。
綜上所述，答案為B。
變式2、（2021·遼寧·葫蘆島市第八高級中學高二期中）完成下列問題：
(1)烷烴C6H14的同分異構體有五種，如①CH3CH2CH2CH2CH2CH3，②，③另外兩種的結構簡式是④_____________________，⑤_____________。其核磁共振氫譜有5組峰的是__________________________(寫鍵線式)。
(2)官能團—COOH的名稱是_________________________________。
(3)相對分子質量最小的有機物分子式_____________________________________。
(4)用系統命名法命名。
①____________________________________。
②__________________________________________。
答案： 羧基 CH4 2，3—二甲基戊烷 3，4，5—三甲基庚烷
【解析】
(1)烷烴C6H14的同分異構體有五種，如①CH3CH2CH2CH2CH2CH3，②，③另外兩種的結構簡式是④，⑤；其核磁共振氫譜有5組峰說明含有5種不同環境的H，結構式為：，鍵線式：；
(2)官能團—COOH的名稱是羧基；
(3)相對分子質量最小的有機物分子式CH4；
(4)①系統命名法命名為2，3—二甲基戊烷；
②系統命名法命名為3，4，5—三甲基庚烷。
五、烷烴的物理性質
物理性質 遞變規律
狀態 ①碳原子數C≤4的烷烴在常溫常壓下是氣體； ②碳原子數5≤C≤16的烷烴在常溫常壓下一般是液體； （特例：新戊烷(CH3)4C在常溫常壓下是氣體） ③碳原子數C≥17的烷烴在常溫常壓下是固體。
熔、沸點 ①烷烴的相對分子質量越大，烷烴的熔、沸點_________； ②相對分子質量相同時，支鏈越多，熔、沸點_________。
密度 隨碳原子的增多而逐漸增大，但都小于水的密度。
溶解性 烷烴不溶于水，易溶于有機溶劑。
【答案】越高；越低
例題、（2022·江西撫州·高二期末）下列說法正確的是（ ）
A．根據碳骨架的不同，有機化合物可分為烴和烴的衍生物
B．熔沸點：戊烷二甲基戊烷二甲基丁烷<丙烷
C．核磁共振儀可確定有機物中是否存在鹵素
D．通過用紅外光譜圖分析，可以區分乙醇和乙酸乙酯
答案：D
【解析】
A．根據分子組成中是否含有碳、氫以外的元素，可分為烴和烴的衍生物，故A錯誤；
B．碳原子數越多，沸點越高，相同碳原子數時支鏈越多沸點越低，則沸點為2，2一二甲基戊烷＞2，3一二甲基丁烷＞戊烷＞丙烷，故B錯誤；
C．核磁共振儀，通常根據譜中出現幾組峰說明有機物中含有幾種類型的氫原子，故C錯誤；
D．不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置，從而可以獲得分子中含有的化學鍵或官能團的信息，乙酸乙酯中含有酯基，其中有C=O鍵、C-C鍵、C-O鍵、C-H鍵、O-H鍵等，而乙醇中有羥基，其中有C-C鍵、C-O鍵、C-H鍵、O-H鍵等，沒有C=O鍵，則通過用紅外光譜圖分析可以區分乙醇和乙酸乙酯，故D正確；
故選：D。
變式1、（2022·山東·萊陽一中高二開學考試）將①丁烷②2—甲基丙烷③正戊烷④2—甲基丁烷⑤2，2—二甲基丙烷等物質的沸點按由高到低排列，順序正確的是（ ）
A．①②③④⑤ B．⑤④③②① C．③④⑤①② D．②①⑤④③
答案：C
【解析】
由烷烴中碳原子個數越多，沸點越大，則沸點戊烷＞丁烷；同分異構體中支鏈越多，沸點越低，則2，2-二甲基丙烷＜2-甲基丁烷＜正戊烷，2-甲基丙烷＜丁烷，故沸點大小順序為：正戊烷＞2-甲基丁烷＞2，2-二甲基丙烷＞丁烷＞2-甲基丙烷，即：③＞④＞⑤＞①＞②，故選：C。
變式2、（2021·黑龍江·哈九中高二期中）進行同分異構體的結構與性質的分析、判斷及對有機物的準確命名，是同學們研究有機物分類的重要手段，下列有關說法不正確的是（ ）
A．可以將命名為2，2，3，3―四甲基丁烷
B．正丁烷和異丁烷的化學性質相似，物理性質(熔點、沸點等)不同
C．異戊烷的一氯代物有5種(不考慮立體異構)
D．一共有5種同分異構體(不考慮立體異構)
答案：C
【解析】
A．屬于烷烴，其名稱為2，2，3，3―四甲基丁烷，A正確；
B．正丁烷和異丁烷互為同分異構體，化學性質相似，物理性質(熔點、沸點等)不同，B正確；
C．異戊烷的結構簡式為CH3CH2CH(CH3)2，分子中有4類氫原子，其一氯代物有4種(不考慮立體異構)，C錯誤；
D．屬于烷烴，一共有5種同分異構體(不考慮立體異構)分別是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3，D正確；
答案選C。
六、烷烴的化學性質
1、可燃性
烷烴都具有可燃性，可用作燃料，其燃燒通式為：__________________________________
【答案】CnH2n+2 + O2 n CO2 + (n + 1) H2O
2、穩定性
通常情況下，烷烴比較穩定，與強酸、強堿、酸性高錳酸鉀、溴的四氯化碳溶液等都不發生反應。
3、取代反應
在光照條件下，烷烴可與鹵素單質發生取代反應：CnH2n+2 + X2 ___________________
【答案】 CnH2n+1X + HX
例題、（2021·黑龍江·鐵人中學高二期中）下列有關鏈狀烷烴的敘述中，正確的是（ ）
①在鏈狀烷烴分子中，所有的化學鍵都是單鍵
②鏈狀烷烴中除甲烷外，都能使酸性KMnO4溶液褪色
③通常鏈狀烷烴的熔、沸點隨分子中碳原子數的增加而升高
④所有的鏈狀烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應
⑤丙烷分子中的所有碳原子在一條直線上
A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．①②④
答案：A
【解析】
①烷烴分子中，只含有碳碳單鍵(甲烷除外)、碳氫單鍵，故①正確；
②烷烴均不能被酸性KMnO4溶液氧化，故②錯誤；
③隨碳原子數的增加，烷烴的熔、沸點升高，故③正確；
④烷烴的特征反應為取代反應，所有烷烴在光照條件下都能與氯氣發生取代反應，故④正確；
⑤丙烷分子中的碳原子都是飽和碳原子，與碳原子相連的4個原子形成像甲烷一樣的四面體結構，所以丙烷分子中的所有碳原子不可能在一條直線上，故⑤錯誤；
綜合以上所述，①③④正確；
答案選A。
變式1、（2021·河北·正定中學高二階段練習）有甲、乙兩種有機物其結構如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．兩者既不互為同系物，又不是同分異構體
B．甲比乙的沸點高，密度大
C．甲、乙的一氯代物分別有三種和兩種
D．等物質的量的甲與乙完全燃燒，乙消耗氧氣多
答案：B
【解析】
A．二者結構相似，在分子組成上相差2個CH2原子團，因此二者互為同系物，A錯誤；
B．二者都是由分子構成，結構相似，物質的相對分子質量越大，分子間作用力越大，物質的熔沸點就越高。由于甲的相對分子質量比乙大，所以甲比乙的沸點高，密度大，B正確；
C．甲、乙分子中含有2種H原子，因此其一氯代物有2種，C錯誤；
D．甲分子式是C6H14，乙分子式是C4H10，物質的分子中含有的C、H原子數越多，等物質的量的物質燃燒反應消耗O2就越多。由于甲分子中含有C、H原子數多，所以甲燃燒消耗的O2多，D錯誤；
故合理選項是B。
變式2、（2021·江西·上高二中高二階段練習）利用甲烷與氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：
(1)寫出A裝置中發生反應的離子方程式__________________________
(2)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③_________________
(3)設V(Cl2)/V(CH4)=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應≥_________________
(4)一段時間后發現D裝置中的棉花由白色變為藍色，則棉花上可能預先滴有____________________溶液。
(5)在C裝置中，經過一段時間的強光照射，發現硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，寫出反應的化學方程式_____________________________。
(6)E裝置中除鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為___________(填字母)。
A．水洗分液法 B．蒸餾法 C．萃取分液法 D．結晶法
(7)該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為___________(填字母)。
A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl
答案： MnO2+4H++2Cl-Mn2+ +Cl2↑+2H2O 干燥氣體 4 KI淀粉溶液 CH4+2Cl2 → C+4HCl A AB
【解析】
實驗室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發生反應生成Cl2，Cl2經干燥后和甲烷在光照條件下發生取代反應，生成多種氯代烴和HCl，在強光照射下可發生CH4+2Cl2C+4HCl，生成的黑色小顆粒為炭黑，最后生成的HCl溶于水生成鹽酸，據此解答。
【詳解】
(1)A裝置制備氯氣，其中發生反應的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2+ +Cl2↑+2H2O；
(2)生成的氯氣中含有水，B裝置除具有控制氣流速度、均勻混合氣體之外，因濃硫酸具有吸水性，還具有干燥作用；
(3)氯氣與甲烷發生取代反應，反應特點是1mol氯氣可取代1molH原子生成1molHCl，設V(Cl2)/V(CH4)=x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則應保證甲烷被完全取代，x應大于或等于4，故答案為：x≥4；
(4)氯氣具有氧化性，KI中-1價的碘能被氯氣氧化，產物為氯化鉀固體和碘單質，所以，D裝置的棉花上可能預先滴有KI淀粉溶液；
(5)CH4與Cl2在強光照射下生成的黑色小顆粒為炭黑，所以在強光照射下可發生CH4+2Cl2C+4HCl；
(6)甲烷可以和氯氣發生取代反應，產物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷為氣態，反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層，因此從E中分離出鹽酸的最佳方法為水洗分液法，答案選A；
(7)一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，所以尾氣的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等氣體，應進行尾氣處理，故答案為：AB。
【鞏固訓練】
1.下列說法不正確的是( )
A.所有碳氫化合物中，甲烷中碳的質量分數最低
B.所有烷烴中，甲烷的沸點最低
C.甲烷分子中最多有4個原子共平面
D.甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下與氯氣發生取代反應
2.下列烷烴在光照下與反應只生成一種一氯代物的是( )
A. B.
C. D.
3.實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與在光照下反應的實驗。
光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是( )
A. B. C. D.
4.辛烷值是交通工具所使用的燃油抵抗震爆的指標。異辛烷（結構如圖所示）用作抗爆性優良的標準，辛烷值為100。正庚烷用作抗爆性低劣的標準，辛烷值為0。下列說法錯誤的是( )
A.沸點：正辛烷>異辛烷
B.異辛烷的系統命名：2，4，4-三甲基辛烷
C.正庚烷和異辛烷的一氯代物種類均為4種
D.1個異辛烷分子中含C-H健個數為18
5.下列物質屬于芳香烴，但不是苯的同系物的是( )
①；②；③；④；⑤；⑥
A.③④ B.②⑤ C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥
6.某烷烴1個分子里含有9個碳原子，其一氯代物只有2種，這種烷烴的名稱是( )
A.正壬烷 B.2,2,4,4-四甲基戊烷
C.2,6-二甲基庚烷 D.2,3,4-三甲基己烷
7.下列物質按沸點由高到低排列的順序是( )
①；②；③；④
A.②④①③ B.④②①③ C.④②③① D.②④③①
8.下列關于有機化合物的說法不正確的是( )
A.屬于烷烴，且與乙烷互為同系物 B.名稱為2-甲基丙烷
C.一氯取代產物有4種 D.所有碳原子都采取雜化
9.為解決污染、變廢為寶，我國科研人員研究在新型納米催化劑和HMCM-22的表面將轉化為烷烴，其過程如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
A.最終產物X、Y互為同系物
B.產物X的名稱為2-甲基丁烷或異戊烷
C.反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副產物產生
D.產物X、Y的核磁共振氫譜圖中均有4組峰
10.下列有關分子式為的有機物的說法不正確的是( )
A.碳鏈為直線形 B.屬于鏈狀烷烴
C.可能屬于混合物 D.分子中含有的共價鍵數目為19
參考答案
1.答案：C
解析：甲烷是正四面體結構，碳原子位于正四面體的中心，甲烷中最多3個原子共面。
2.答案：C
解析：烷烴在光照下與反應只生成一種一氯代物，說明該烷烴中只有1種化學環境的H原子。中有2種不同化學環境的氫原子；中有2種不同化學環境的氫原子；中有1種化學環境的氫原子；中有4種不同化學環境的氫原CH；子。故選C。
3.答案：D
解析：和在光照條件下反應生成鹵代烴和HCl氣體，隨著反應的進行，混合氣體的顏色逐漸變淺，反應生成的和為不溶于水的油狀液滴，和HCl為氣體，其中不溶于水，HCl極易溶于水，故反應結束后液面會上升一段水柱，水不會充滿試管，且試管內有油狀物。故選D。
4.答案：B
解析：同種烷烴的不同異構體中，支鏈越多，其沸點越低，則沸點為正辛烷>異辛烷，A正確；
選擇最長的碳鏈為主鏈，選定主鏈中離取代基最近的一端為起點，若取代基離鏈端一樣近，需滿足取代基位次之和最小，所以異辛烷的主鏈上有5個碳原子，從右端開始編號，名稱為2，2，4-三甲基戊烷，B錯誤；
正庚烷的結構簡式為，有4種不同化學環境的氫原子，一氯代物有4種，異辛烷也有4種不同化學環境的氫原子，故一氯代物也有4種，C正確；
異辛烷的分子式為，每個氫原子都和碳原子結合形成C-H鍵，所以1個異辛烷分子中含有C-H鍵的個數為18，D正確。
5.答案：B
解析：芳香烴通常是指分子中含有苯環結構的碳氫化合物；苯的同系物中含有1個苯環，側鏈為烷基，通式為。①②⑤⑥是芳香烴，其中①⑥是苯的同系物，②⑤不是苯的同系物。故選B。
6.答案：B
解析：某烷烴1個分子中含有9個C原子，但是一氯代物只有2種，說明該烷烴中只有2種不同化學環境的氫原子，分子結構對稱，且對稱結構為，烷烴的結構簡式為，烷烴的名稱為2,2,4,4-四甲基戊烷。故選B。
7.答案：A
解析：碳原子數相同時，支鏈越多，沸點越低，②和④中均含有5個C原子，但④中含支鏈，則沸點為②>④，①和③中均含有4個C原子，但③中含支鏈，則沸點為①>③，烷烴的相對分子質量越大，沸點越高，所以沸點由高到低的順序為②④①③；故選A。
8.答案：C
解析：該有機物是異丁烷，屬于烷烴，結構和乙烷相似，與乙烷互為同系物，A正確；根據系統命名法，名稱為2甲基丙烷，B正確；分子中有2種不同化學環境的氫原子，則其一氯取代物有2種，C錯誤；所有碳原子都是飽和碳原子，因此所有碳原子都采取雜化，D正確。
9.答案：C
解析：X、Y都屬于烷烴，且分子組成上相差1個，因此兩者互為同系物，A正確；產物X分子上有4個C，從左向右2號C上連有1個甲基，則其系統命名法為2甲基丁烷，習慣命名法為異戊烷，B正確；根據轉化過程圖可知，反應Ⅲ的反應物只有烯烴與，沒有氧元素參與反應，所以不會產生，C錯誤；由X、Y的結構簡式可知，兩分子中均有4種不同化學環境的H原子，如圖所示：、，故核磁共振氫譜圖中均有4組峰，D正確。
10.答案：A
解析：分子式為的有機物符合通式，為鏈狀飽和烷烴，屬于鏈狀烷烴，碳鏈為鋸齒形，A錯誤，B正確；由于的有機物存在多種同分異構體，故分子式為的有機物可能屬于混合物，C正確；的有機物分子中含有14個C—H鍵和5個C—C鍵，則共價鍵數目為19，D正確。

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