第2課時(shí)　有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 一、碳原子的成鍵特點(diǎn)、烷烴 1．有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn) (1)每個(gè)碳原子能與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵。 (2)碳原子與碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵或叁鍵。 (3)碳原子之間彼此以共價(jià)鍵構(gòu)成碳鏈或碳環(huán)。 2．烷烴的分子結(jié)構(gòu) (1)烴分子中，碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子的剩余價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”，這樣的烴叫做飽和鏈烴，也稱烷烴。 (2)烷烴的通式為CnH2n＋2(n≥1且n為整數(shù))。 (3)烷烴的空間結(jié)構(gòu)中，碳原子(大于等于3時(shí))不在一條直線上，直鏈烷烴中的碳原子空間構(gòu)型是折線形或鋸齒狀。 3．烷烴的物理性質(zhì) 隨著碳原子數(shù)的遞增，烷烴的物理性質(zhì)呈現(xiàn)規(guī)律性的變化：狀態(tài)由氣體→液體→固體，熔、沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大。n≤4的烷烴呈氣態(tài)。 4．烷烴的化學(xué)性質(zhì) (1)穩(wěn)定性：一般情況下與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、酸性高錳酸鉀溶液都不反應(yīng)。 (2)氧化反應(yīng)：烷烴都能燃燒，燃燒通式為 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 (3)取代反應(yīng)：烷烴與氯氣等鹵素單質(zhì)光照時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)，如乙烷與氯氣光照時(shí)生成一氯乙烷的化學(xué)方程式為CH3CH3＋Cl2C2H5Cl＋HCl。 5．習(xí)慣命名法 (1)表示 碳原子數(shù)(n)及表示 n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 n＞10 相應(yīng)數(shù)字＋烷 (2)當(dāng)碳原子數(shù)n相同，結(jié)構(gòu)不相同時(shí)，用正、異、新表示。 如：C4H10的兩種分子的命名： 無支鏈時(shí)，CH3CH2CH2CH3：正丁烷； 有支鏈時(shí)，：異丁烷。 (1)烷烴是飽和烴，碳原子數(shù)一定的烷烴分子中氫原子數(shù)已達(dá)到最多，其他含有相同碳原子數(shù)的烴分子中的氫原子數(shù)都比烷烴少。 (2)烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子所剩余的原子團(tuán)叫做烴基，烷烴失去一個(gè)氫原子剩余的原子團(tuán)叫做烷基，一般用—R表示。如CH4去掉1個(gè)H原子得到甲基(—CH3)： 。 (3)與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)是烷烴的特征性質(zhì)；烷烴不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，但不要誤認(rèn)為烷烴不能發(fā)生氧化反應(yīng)，烷烴的燃燒就是氧化反應(yīng)。 例1　下列有機(jī)物中，屬于烷烴的是(　　) A．CH2===CH2 B．CH3CH2CH2CH2Cl C． D． 答案　D 解析　A項(xiàng)中不是碳碳單鍵結(jié)合，不是烷烴；B項(xiàng)中含有氯原子，碳原子的鍵不是全部和氫原子結(jié)合，也就是說它不是烴；C項(xiàng)中不是鏈狀，不是烷烴；D項(xiàng)中碳鏈上雖然有兩個(gè)支鏈，但它仍屬于鏈狀，完全符合烷烴結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 例2　下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是(　　) ①在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵 ②烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色退去 ③分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴 ④所有的烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) ⑤光照條件下，乙烷通入溴水中，可使溴水退色 ⑥所有的烷烴都可以在空氣中燃燒 A．①②③⑥ B．①④⑥ C．②③④ D．①②③④ 答案　B 解析?、偻闊N屬于飽和烴，碳與碳之間、碳與氫之間都以單鍵結(jié)合；②烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，均不能使酸性KMnO4溶液退色；③分子通式為CnH2n＋2的烴一定是烷烴；④烷烴在光照條件下都能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)；⑤C2H6不能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使其退色，但能與Br2蒸氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)；⑥烷烴都可以在空氣中燃燒生成CO2和H2O。 規(guī)律總結(jié)——解答烷烴結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類試題的方法 (1)閱讀題目信息，理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，總結(jié)出性質(zhì)遞變規(guī)律并理解其原因。 (2)熟悉規(guī)律，如：①熟悉烷烴分子通式CnH2n＋2(n為正整數(shù))，符合該通式的烴一定屬于烷烴；②在通常情況下，烷烴的性質(zhì)穩(wěn)定，不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及酸性KMnO4溶液反應(yīng)，但能發(fā)生取代反應(yīng)、燃燒反應(yīng)等；③常溫、常壓下，烷烴的碳原子數(shù)≤4時(shí)為氣體，碳原子數(shù)＞4時(shí)為液體或固體(新戊烷是氣體)。 二、同分異構(gòu)體 1．同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體 (1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。 (2)同分異構(gòu)體：具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體。 (3)實(shí)例： 例如，丁烷有兩種同分異構(gòu)體，分別寫出其結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH2CH2CH3、。 2．規(guī)律 有機(jī)化合物分子中的碳原子越多，它的同分異構(gòu)體數(shù)目就越多。 同分異構(gòu)體的判斷方法 (1)分子式必須相同。相對(duì)分子質(zhì)量相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物不一定是同分異構(gòu)體，如C8H18和C7H14O。 (2)結(jié)構(gòu)不同。主要從兩個(gè)方面考慮：一是原子(或原子團(tuán))的連接順序不同；二是原子的空間排列不同，可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物質(zhì)。 例3　(2017南京高一檢測)將下列物質(zhì)進(jìn)行分類： ①H與H　②O2與O3 ③CH3CH2CH2CH3與 ④H2O與D2O ⑤CH3CH2CH2CH2CH3與CH3CH(CH3)CH3 ⑥C60與C70?、? (1)互為同位素的是________(填編號(hào)，下同)。 (2)互為同素異形體的是________。 (3)互為同分異構(gòu)體的是________。 (4)屬于同一種物質(zhì)的是________。 答案　(1)①　(2)②⑥　(3)③　(4)⑦ 解析　H與H為質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子，互為同位素；O2與O3、C60與C70是結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，互為同素異形體；CH3CH2CH2CH3與的分子式均為C4H10，但結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體；屬于同一種物質(zhì)。 例4　在下列結(jié)構(gòu)的有機(jī)物中，屬于同分異構(gòu)體的正確組合是(　　) ①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 ②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 ③ ④ ⑤ A．②和⑤ B．②和③ C．①和② D．③和④ 答案　B 解析　①和④、②和③、③和⑤的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同，分別互為同分異構(gòu)體；②和⑤為同一種物質(zhì)。 例5　(2017臨沂一中高一月考)分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))(　　) A．6種 B．7種 C．8種 D．9種 答案　C 解析　若主鏈有5個(gè)碳原子，則氯原子有3種位置，即———C—C；若主鏈有4個(gè)碳原子，則氯原子有4種位置，即；若主鏈有3個(gè)碳原子，此時(shí)該烷烴有4個(gè)相同的甲基，則氯原子只有1種位置，即。故C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有8種。 思維啟迪 解答此類題目要抓住判斷角度，找出等效氫原子種類。一般來說，同一個(gè)碳原子上的氫原子等效，同一個(gè)碳原子所連的所有甲基上的氫原子等效，處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子等效。氯原子取代任意一個(gè)等效氫原子所得的一氯代物都是同一種。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”) (1)C5H12的熔、沸點(diǎn)比C3H8的熔、沸點(diǎn)高(　　) (2)常溫常壓下，C3H8呈氣態(tài)，C6H14呈液態(tài)(　　) (3)乙烷能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)而使其退色(　　) (4)C2H6與Cl2按體積比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物僅有兩種(　　) (5)(CH3)2CHCH2CH3的名稱為戊烷(　　) (6)同分異構(gòu)現(xiàn)象的廣泛存在是造成有機(jī)物種類繁多的重要原因之一(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4)　(5)　(6)√ 2．(2017包頭一中期中)下列物質(zhì)的沸點(diǎn)按由高到低的順序排列正確的是(　　) ①CH3(CH2)2CH3?、贑H3(CH2)3CH3　③(CH3)3CH?、?CH3)2CHCH2CH3 A．②④①③ B．④②①③ C．④③②① D．②④③① 答案　A 解析　烷烴的碳原子數(shù)越多，沸點(diǎn)越高。在碳原子數(shù)目相同的條件下，含有的支鏈越多，沸點(diǎn)越低。據(jù)此可知，沸點(diǎn)由高到低排列的順序是②④①③，故A項(xiàng)正確。 3．(2017周口高一月考)下列關(guān)于烷烴的說法正確的是(　　) A．丙烷(C3H8)發(fā)生取代反應(yīng)生成的C3H7Cl的結(jié)構(gòu)只有一種 B．丙烷分子中3個(gè)碳原子在一條直線上 C．分子中含有7個(gè)碳原子的烷烴在常溫下為液態(tài) D．烷烴分子為直鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，不可以帶支鏈 答案　C 解析　A項(xiàng)中C3H7Cl有兩種結(jié)構(gòu)：CH3CH2CH2Cl、；B項(xiàng)中C3H8分子中的3個(gè)碳原子呈V形，不在一條直線上；D項(xiàng)中烷烴分子中碳鏈可以是直鏈，也可以帶支鏈。 4．下列有機(jī)物中，互為同分異構(gòu)體的是(　　) ①CH2===CHCH3；②；③CH3CH2CH3；④HC≡CCH3；⑤；⑥CH3CH2CH2CH3 A．①和② B．①和③ C．①和④ D．⑤和⑥ 答案　A 解析?、俚姆肿邮绞荂3H6，②的分子式是C3H6，③的分子式是C3H8，④的分子式是C3H4，⑤的分子式是C4H8，⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體。 5．(2017延安校級(jí)期中)下列化學(xué)性質(zhì)中，烷烴不具備的是(　　) A．不能使溴水退色 B．可以在空氣中燃燒 C．與Cl2發(fā)生取代反應(yīng) D．能使酸性KMnO4溶液退色 答案　D 解析　烷烴為飽和烴，分子中不存在不飽和鍵，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以烷烴具有“不能使溴水退色”的化學(xué)性質(zhì)，故A不符合題意；烷烴中含有C、H元素，所以烷烴具有“可以在空氣中燃燒”的化學(xué)性質(zhì)，故B不符合題意；烷烴的特征反應(yīng)為取代反應(yīng)，在光照條件下烷烴能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，所以烷烴具有“與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)”的化學(xué)性質(zhì)，故C不符合題意；烷烴分子中不存在不飽和鍵，不能使酸性高錳酸鉀溶液退色，所以烷烴不具有“能使酸性KMnO4溶液退色”的化學(xué)性質(zhì)，故D符合題意。 6．分子式為C4H10的烴的一氯代物的同分異構(gòu)體有(　　) A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 答案　B 解析　分子式為C4H10的烴有兩種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和(異丁烷)，正丁烷和異丁烷各有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故C4H10的一氯取代物有4種。 7．完成下列各題： (1)同溫同壓下，某烷烴的蒸氣密度是H2的29倍，其分子式為________，該烷烴的結(jié)構(gòu)有________種；試分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式及名稱：____________________________________。 (2)已知某烷烴分子中電子數(shù)為42。 ①該烷烴的分子式為________，寫出該烷烴分子的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：______________________________________________，其一氯代物只有一種的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________。 ②上述同分異構(gòu)體中，在相同條件下沸點(diǎn)最高的是__________________________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。 答案　(1)C4H10　2　CH3—CH2—CH2—CH3，正丁烷； ，異丁烷　(2)①C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3、、 ②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 解析　(1)同溫同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，該烴的相對(duì)分子質(zhì)量為292＝58，烷烴分子通式為CnH2n＋2，則其相對(duì)分子質(zhì)量為14n＋2＝58，n＝4，故烷烴分子式為C4H10。其結(jié)構(gòu)簡式和名稱分別為CH3CH2CH2CH3，正丁烷；，異丁烷。(2) ①烷烴分子通式為CnH2n＋2，則其分子中電子數(shù)為6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，故烷烴分子式為C5H12。烷烴C5H12有3種同分異構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)簡式分別為CH3CH2CH2CH2CH3、 、，其一氯代物分別有3種、4種、1種。②烷烴分子中，碳原子數(shù)相同時(shí)，所帶支鏈越多，其沸點(diǎn)越低，因此烷烴C5H12三種同分異構(gòu)體中CH3CH2CH2CH2CH3沸點(diǎn)最高。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 1．(2017甘肅天水校級(jí)期末)下列物質(zhì)中不屬于烷烴的是(　　) A．CH4 B．C2H4 C．C3H8 D．C4H10 答案　B 解析　CH4只含碳、氫兩種元素，碳原子達(dá)到飽和，符合烷烴的通式，是最簡單的烷烴，故A不符合題意；C2H4不符合烷烴通式，碳原子未飽和，存在碳碳雙鍵，不屬于烷烴，故B符合題意；C3H8符合烷烴通式，碳原子均達(dá)到飽和，故C不符合題意；C4H10符合烷烴通式，碳原子均達(dá)到飽和，故D不符合題意。 2．下列說法正確的是(　　) A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴 B．分子組成符合CnH2n＋2的烴一定是烷烴 C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上 D．碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1∶3的烴有兩種 答案　B 解析　A項(xiàng)，環(huán)烷烴也符合要求，但它不是鏈烴，屬于環(huán)烴；C項(xiàng)，由碳原子的成鍵方式和鍵角特征知，碳原子呈折線方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直線上；D項(xiàng)，n(C)∶n(H)＝1∶3時(shí)必為C2H6，一定是乙烷。 3．北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬使用的燃料為丙烷。下列關(guān)于丙烷的說法正確的是(　　) A．1 mol丙烷完全燃燒需4 mol氧氣 B．與丁烷互為同分異構(gòu)體 C．能使酸性高錳酸鉀溶液退色 D．分子式為C3H8 答案　D 解析　1 mol C3H8完全燃燒消耗O2為(3＋) mol＝5 mol，A項(xiàng)不正確；C3H8為飽和烴，不能被酸性高錳酸鉀氧化，即C3H8不能使高錳酸鉀溶液退色，C項(xiàng)不正確。 4．在1.013105 Pa下，測得某些烷烴的沸點(diǎn)見下表。據(jù)表分析，下列選項(xiàng)正確的是(　　) 物質(zhì)名稱及結(jié)構(gòu)簡式 沸點(diǎn)/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0 異戊烷 27.8 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，新戊烷是氣體 B．在1.013105 Pa、20 ℃時(shí)，戊烷都是液體 C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低 D．C5H12隨支鏈的增加，沸點(diǎn)降低 答案　D 解析　由題表中信息可知，新戊烷的沸點(diǎn)是9.5 ℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液體，20 ℃時(shí)是氣體，A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)升高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；C5H12的三種同分異構(gòu)體中，隨支鏈數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低，D項(xiàng)正確。 5．下列物質(zhì)中：①氯水；②濃硫酸；③溴蒸氣；④燒堿；⑤氧氣；⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定條件下可以與丙烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是(　　) A．①②③⑤ B．④⑤⑥ C．③⑤ D．②③④⑥ 答案　C 解析　丙烷與甲烷的化學(xué)性質(zhì)相似，可據(jù)甲烷的化學(xué)性質(zhì)類推。 題組二　同分異構(gòu)體及其判斷 6．下列說法正確的是(　　) A．戊烷的同分異構(gòu)體有2種 B．兩種化合物組成元素相同，各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，則兩者一定是同分異構(gòu)體 C．相對(duì)分子質(zhì)量相同的幾種化合物，互稱為同分異構(gòu)體 D．組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，且相對(duì)分子質(zhì)量也相同的不同化合物，互為同分異構(gòu)體 答案　D 解析　相對(duì)分子質(zhì)量相同而且各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，可推出相同的分子式，但由于是不同化合物，結(jié)構(gòu)一定不同，故互為同分異構(gòu)體，D項(xiàng)正確。 7．下列化學(xué)式只表示一種物質(zhì)的是(　　) A．C3H7Cl B．C3H8 C．C2H4Cl2 D．C 答案　B 解析　C3H7Cl中的氯原子可以連在端點(diǎn)碳原子上，也可以連在中間碳原子上，有兩種結(jié)構(gòu)，C3H7Cl可表示兩種物質(zhì)，A項(xiàng)不符合題意；C3H8不存在同分異構(gòu)體，只表示一種物質(zhì)，B項(xiàng)符合題意；C2H4Cl2中的兩個(gè)氯原子可同時(shí)連在同一個(gè)碳原子上，也可分別連在兩個(gè)碳原子上，有兩種結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)不符合題意；金剛石、石墨、碳納米管等都是由碳元素形成的單質(zhì)，均可用C表示，D項(xiàng)不符合題意。 8．(2017太原五中高一月考)進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后，只能生成兩種沸點(diǎn)不同的有機(jī)物的烷烴是(　　) A．(CH3)2CHCH(CH3)2 B．新戊烷 C．異戊烷 D．(CH3)3CCH2CH3 答案　A 解析　(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2種H原子，所以其一氯代物有2種，A項(xiàng)正確；新戊烷分子中只有1種H原子，所以其一氯代物只有1種，B項(xiàng)錯(cuò)誤；異戊烷分子中有4種H原子，所以其一氯代物有4種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；(CH3)3CCH2CH3分子中有3種H原子，所以其一氯代物有3種，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．(2017重慶七校高一聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．烷烴的通式為CnH2n＋2，隨n的增大，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減小 B．和互為同分異構(gòu)體 C．丙烷的填充模型為 D．分子式為C2H6和分子式為C5H12的烷烴的一氯代物的數(shù)目可能相同 答案　D 解析　隨著碳原子數(shù)的增多，烷烴的含碳量逐漸增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；和的分子式和結(jié)構(gòu)都相同，屬于同一種物質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙烷的球棍模型為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CH3CH3的一氯代物只有1種，C5H12有3種同分異構(gòu)體，其中的一氯代物只有1種，D項(xiàng)正確。 題組三　烷烴燃燒的計(jì)算 10．在常溫、常壓下，取下列四種氣態(tài)烴各1 mol，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是(　　) A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C2H6 答案　C 解析　設(shè)氣態(tài)烴的分子式為CxHy，其完全燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋O2xCO2＋H2O，則1 mol該烴完全燃燒時(shí)耗氧量為 mol，將上述選項(xiàng)分別代入，比較可知C4H10耗氧量最多。 11．使1 mol某烷烴完全燃燒需要消耗氧氣5 mol，該烷烴的化學(xué)式是(　　) A．C2H6 B．C3H8 C．C4H10 D．C5H12 答案　B 解析　烷烴燃燒的化學(xué)方程式可以表示為 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O 1 mol　　　 mol 可見，＝5，解得n＝3。所以該烷烴的化學(xué)式為C3H8。 12．(2017棗莊校級(jí)月考)某氣態(tài)烴在恒容密閉容器內(nèi)與氧氣混合完全燃燒，如果燃燒前后容器內(nèi)(溫度高于100 ℃)壓強(qiáng)保持不變，該烴可能是(　　) A．C2H6 B．C2H4 C．C3H8 D．C3H6 答案　B 解析　烴燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g)，因?yàn)槿紵昂笕萜鲀?nèi)壓強(qiáng)不變，說明燃燒前后氣體總體積不變，即1＋x＋＝x＋，得y＝4，B項(xiàng)正確。 [綜合強(qiáng)化] 13．如圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。 (1)圖中屬于烷烴的是________(填字母)。 (2)在上圖的有機(jī)化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵，還可以形成__________；不僅可以形成__________，還可以形成碳環(huán)。 (3)上圖中互為同分異構(gòu)體的是A與________，B與________(填字母)。 答案　(1)AC (2)碳碳雙鍵　碳鏈 (3)C　DEF 解析　(1)不含不飽和鍵的鏈狀烴是烷烴，屬于烷烴的是AC。(2)通過對(duì)題圖中的有機(jī)化合物進(jìn)行分析觀察可知：碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵，還可以形成碳碳雙鍵，不僅可以形成碳鏈，還可以形成碳環(huán)。(3)同分異構(gòu)體是分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同的化合物。在題圖中A是正丁烷，分子式是C4H10，C是2甲基丙烷，A、C互為同分異構(gòu)體；B是2丁烯，分子式是C4H8，與D、E、F分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同，因此它們互為同分異構(gòu)體。 14．從下列各組物質(zhì)中，找出合適的序號(hào)填在對(duì)應(yīng)的空格內(nèi)： ①NO2和N2O4?、?2C和 14C?、跭和 Ca ④異戊烷()和新戊烷() ⑤和?、藜淄楹捅? (1)互為同位素的是________(填序號(hào)，下同)。 (2)互為同分異構(gòu)體的是________。 (3)為同一種物質(zhì)的是________。 答案　(1)②　(2)④　(3)⑤ 解析　(1)互為同位素的是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子，②符合。(2)互為同分異構(gòu)體的是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物，④符合。(3)⑤中兩個(gè)分子是同一種物質(zhì)，只是觀察角度不同。 15．某氣態(tài)烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.59 gL－1。 (1)其相對(duì)分子質(zhì)量等于________。 (2)該烴的含碳量為82.8%，則分子中碳、氫原子的個(gè)數(shù)比是________，分子式是________。 (3)可能的結(jié)構(gòu)簡式及名稱是_____________________________________________________。 答案　(1)58　(2)2∶5　C4H10 (3)CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CH(CH3)CH3(異丁烷) 解析　(1)M＝2.59 gL－122.4 Lmol－1≈58 gmol－1。 (2)N(C)∶N(H)＝∶≈2∶5， 則烴的最簡式為C2H5。設(shè)其分子式為(C2H5)x， 則有(122＋5)x＝58，x＝2， 所以烴的分子式為C4H10。 (3)可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CH(CH3)CH3(異丁烷)。 16．(1)完全燃燒0.1 mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱得濃硫酸增重9 g，濃堿液增重17.6 g。該烴的化學(xué)式為____________，并寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為128，該烷烴的化學(xué)式為__________________。 (3)在常溫常壓下有CH4、C2H6、C3H8和C4H10四種氣態(tài)烴。 ①取等物質(zhì)的量的四種氣態(tài)烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是________________(填分子式)。 ②取等質(zhì)量的四種氣態(tài)烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是______________________(填分子式)。 答案　(1)C4H10　CH3—CH2—CH2—CH3、 (2)C9H20　(3)①C4H10?、贑H4 解析　(1)濃硫酸的作用是吸水，濃硫酸增加的質(zhì)量為H2O的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒，烴中n(H)＝9 mol＝1 mol，濃堿液吸收CO2，濃堿液增重的質(zhì)量是CO2的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒，烴中n(C)＝ mol＝0.4 mol，因此1 mol烴中含C為4 mol，含H為10 mol，即分子式為C4H10，含有的同分異構(gòu)體是正丁烷和異丁烷，其結(jié)構(gòu)簡式分別是CH3—CH2—CH2—CH3、。 (2)根據(jù)烷烴的通式CnH2n＋2，相對(duì)分子質(zhì)量為128，即14n＋2＝128，解得n＝9，分子式為C9H20。 (3)1 mol CxHy的耗氧量為(x＋) mol，由各烴分子式中C、H原子數(shù)目可知，相同物質(zhì)的量各烴C4H10的耗氧量最大。等質(zhì)量的各烴，烴中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，消耗氧氣越多，碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，生成二氧化碳越多，CH4、C2H6、C3H8、C4H10的C、H原子數(shù)目之比分別為1∶4,1∶3,3∶8,1∶2.5，故CH4中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，等質(zhì)量的各烴中CH4消耗氧氣最多。