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第2课时 烷烃
记一记
1.烷烃分子中碳原子间以单键相连,每个碳原子形成四条共价键,其分子通式为CnH2n+2。
2.烷烃的化学性质与甲烷类似,能发生取代反应和氧化反应,烷烃燃烧的通式为CnH2n+2+(3n+1)O2nCO2+(n+1)H2O。
3.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大,其中碳原子数不超过4的烷烃标准状况下为气体。
4.结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
5.化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
6.丁烷有CH3CH2CH2CH3和两种同分异构体,戊烷有3种同分异构体。
探一探
1.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点有何变化规律?常温下呈气态的烷烃有哪些?
[提示] 烷烃的熔、沸点随碳原子数的增加而升高;常温下甲烷、乙烷、丙烷、丁烷呈气态。
2.己烷能否与溴水发生取代反应?溴水中加入少量己烷,充分振荡后静置,有何现象?
[提示] 不能;己烷从溴水中萃取溴,静置后液体分层,上层为橙红色,下层几乎无色。
3.丙烷是否存在同分异构体?CH3CH2CH3的一氯代物有几种同分异构体?二氯代物共有几种同分异构体?
[提示] 丙烷不存在同分异构体;CH3CH2CH3的一氯代物有2种,分别为CH3CH2CH2Cl、;二氯代物有4种,分别为CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、CH3CCl2CH3、CH2ClCH2CH2Cl。
4.CH3—CH===CH2与互为同分异构体吗?同分异构体的化学性质一定相同吗?
[提示]
二者分子式相同,碳原子与碳原子间的连接方式不同,结构不同,是同分异构体;同分异构体可能是不同类的物质,如题干所述两种物质,它们的化学性质不同。
5.CH2===CHCH3和的组成相同,二者中哪一个与CH2===CH2互为同系物?由此判断,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗?
[提示] 与CH2===CH2互为同系物的是CH2===CHCH3,因为CH2===CH2和CH2===CHCH3分子中都含有,结构相似,且分子组成上相差1个CH2原子团。分子中含碳碳单键而不含双键,化学键类型不同,结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似,故不一定是同系物。
判一判
判断正误(对的在括号内打√,错的在括号内打×)
(1)烷烃的分子通式是CnH2n+2(n≥1),但符合通式CnH2n+2的不一定是烷烃。(×)
(2)C5H12的熔、沸点比C3H8的熔、沸点高。(√)
(3)乙烷能与溴水发生取代反应而褪色。(×)
(4)(CH3)2CHCH2CH3的名称为戊烷。(×)
(5)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应。(√)
(6)烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色。(√)
(7)同分异构体具有相同的组成元素。(√)
(8)组成元素相同的化合物互为同分异构体。(×)
(9)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体。(×)
(10)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物。(×)
练一练
1.[2019·辽宁学考真题]下列五种烃:①异戊烷、②新戊烷、③正戊烷、④丙烷、⑤丁烷,按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>③>⑤>④>①
C.④>⑤>②>①>③ D.③>①>②>⑤>④
答案:D
2.[2019·辽宁学考真题]下列有关烷烃的说法正确的是( )
A.常温常压下,所有烷烃都呈气态
B.烷烃在氧气中完全燃烧,n(CO2)/n(H2O)最小的是甲烷
C.甲烷、乙烷、丙烷的二氯代物分别为2种、3种、4种
D.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
答案:B
3.[2019·辽宁学考真题]2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷(C3H8),悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷。下列有关说法不正确的是( )
A.丙烷和丁烷互为同系物,化学性质相似
B.丙烷和丁烷的特征反应均为取代反应
C.C3H8没有同分异构体,C4H10有两种同分异构体
D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,后者耗氧量大
答案:D
4.[2019·辽宁学考真题]有关饱和链烃的叙述,错误的是( )
A.都是可燃物
B.特征反应是取代反应
C.随碳原子个数增加,沸点依次升高
D.随氢原子个数增加,含氢量升高
答案:D
知识点一 烷烃的结构和性质
1.[2019·辽宁阜新二高高二月考]关于烷烃性质的叙述正确的是( )
A.都是气体
B.都是液体
C.都不能使高锰酸钾溶液褪色
D.都能溶于水
解析:烷烃是一系列饱和碳氢化合物的统称,随着碳原子数增多,烷烃的状态由气态到液态再到固态,一般地,常温常压下,碳原子数小于等于4的烷烃为气态,A、B两项错误;由于烷烃分子中只有单键,所以都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;烷烃都极难溶于水,易溶于有机溶剂,D项错误。
答案:C
2.下列化学用语正确的是( )
A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
B.丙烷分子的比例模型:
C.甲烷分子的球棍模型:
D.乙烷的电子式:
解析:A项结构简式(CH3)2CHCH3只能表示异丁烷,错误;B项为丙烷分子的球棍模型,错误;C项为甲烷分子的比例模型,错误。
答案:D
3.[2019·山东临沂一中期末]分子中含有2~5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据如下表:
烷烃名称
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
沸点/℃
-88.6
-42.1
-0.5
36.0
燃烧热/(kJ·mol-1)
1 560.7
2 219.2
2 877.6
3 535.6
燃烧热:25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧,生成稳定的氧化物所放出的热量,单位为kJ·mol-1。
根据表中数据,下列判断错误的是( )
A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B.随分子中碳原子数增加,烷烃的燃烧热逐渐增大
C.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高
D.随分子中碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
解析:根据表格中数据可知,随分子中碳原子数增加,烷烃的沸点升高,燃烧热增加,由于正庚烷分子中碳原子数大于戊烷分子中的碳原子数,所以正庚烷在常温、常压下肯定不是气体,A项正确;根据表中数据可知,烷烃的沸点和燃烧热并不是成比例增加,B、C两项正确,D项错误。
答案:D
知识点二 同分异构体和同系物
4.[2019·四川成都七中期中]下列说法中,正确的是( )
A.H2O和D2O互为同位素
B.金刚石和石墨互为同分异构体
C.所有烷烃互为同系物
D.乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构体
解析:H和D互为同位素,A项错误;金刚石和石墨互为同素异形体,B项错误;所有烷烃不一定是同系物,如正戊烷和异戊烷互为同分异构体,C项错误;乙醇(CH3CH2OH)
和二甲醚(CH3—O—CH3)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D项正确。
答案:D
5.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.7种
C.8种 D.9种
解析:分子式为C5H11Cl的同分异构体可看作是戊烷分子中的1个H原子被Cl原子取代产生的物质,戊烷有CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)43种结构,CH3CH2CH2CH2CH3有3种H原子,(CH3)2CHCH2CH3有4种H原子,C(CH3)4只有1种H原子,所以分子式为C5H11Cl的同分异构体共有3+4+1=8种。
答案:C
6.[2019·山西太原五中月考]进行一氯取代反应后,只能生成两种沸点不同的有机物的烷烃是( )
A.(CH3)2CHCH(CH3)2 B.新戊烷
C.异戊烷 D.(CH3)3CCH2CH3
解析:(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2种H原子,所以其一氯代物有2种,A项正确;新戊烷分子中只有1种H原子,所以其一氯代物只有1种,B项错误;异戊烷分子中有4种H原子,所以其一氯代物有4种,C项错误;(CH3)3CCH2CH3分子中有3种H原子,所以其一氯代物有3种,D项错误。
答案:A
知识点三 烃的燃烧规律
7.天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O。现有一套以天然气为燃料的灶具,今改为烧液化石油气,应采取的正确措施是( )
A.减小空气进入量,增大液化石油气进气量
B.增大空气进入量,减小液化石油气进气量
C.减小空气进入量,减小液化石油气进气量
D.增大空气进入量,增大液化石油气进气量
解析:根据题中化学方程式可知,相同体积的甲烷和丙烷,丙烷完全燃烧时耗氧量大,因此需要增大空气进入量,减小液化石油气进气量。
答案:B
8.两种气态烃以一定比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体总体积仍是10 L,下列混合烃中不符合此条件的是( )
A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6
C.C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6
解析:题述反应前后气体的体积不变,烃类物质完全燃烧的通式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,因为105 ℃时,生成的H2O是气体,则1+(x+)=x+,解得y=4,即氢原子平均数为4的混合烃符合题意,而CH4、C3H6无论按什么比例混合,均不能使氢原子平均数为4;C2H2、C3H6只有在体积比1:1混合时H原子平均数才为4,CH4、C2H4及C2H4、C3H4以任意比混合时H原子平均数均为4。
答案:B
9.有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃,试回答下列问题:
(1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗O2的量最多的是________(填序号,下同)。
(3)在120 ℃、1.01×105 Pa条件下,某气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃为________。
解析:
(1)烷烃的燃烧通式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。
(2)1 mol上述气态烃消耗氧气的物质的量为 mol,故丁烷消耗O2的量最多。
(3)由反应前后气体体积不变可知:
1+=n+n+1,n=1,即为甲烷。
答案:(1)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O (2)④ (3)①
基础达标
1.下列各对物质互为同系物的是( )
A.CH2===CH2与
B.CH3CH2CH2CH3与
C.C5H12与C13H28
D.CH3CH2OH与 HOCH2CH2CH2OH
解析:A项,两者结构不相似,不互为同系物,错误;B项,两物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体,不互为同系物,错误;C项,两物质都是烷烃,分子组成相差8个CH2原子团,互为同系物,正确;D项,两物质分子中所含官能团的数目不同,不互为同系物,错误。
答案:C
2.[2019·浙江宁波十校高三联考]下列说法不正确的是( )
A.14C与16O是不同的核素但具有相同的中子数
B.二氯乙烷(C2H4Cl2)有两种结构
C.同素异形体之间在一定条件下能发生相互转化
D.环丙烷()和乙烯(CH2===CH2)互为同系物
解析:14C与18O属于不同的核素,前者的中子数为14-6=8,后者的中子数为16-8 =8,它们具有相同的中子数,A项正确;二氯乙烷有两种结构,分别为CH2Cl—CH2Cl和CHCl2—CH3,B项正确;在一定条件下,同素异形体之间可以相互转化,如石墨转化成金刚石,金刚石转化成石墨,C项正确;环丙烷分子中不含碳碳双键,碳原子以环的形式连接,乙烯的结构简式为CH2===CH2,乙烯分子中含有碳碳双键,碳的连接方式为链状,因此二者不互为同系物,D项错误。
答案:D
3.[2019·江西宜春期末]下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.②③
C.①②④ D.①④
解析:烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键,都是单键,①正确;烷烃属于饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常情况下烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,②错误;因分子通式CnH2n+2中的每个碳原子的价键都达到饱和,因此符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃,③错误;烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要性质之一,④正确;烷烃与溴水不反应,故乙烷不能使溴水褪色,⑤错误。
答案:D
4.下列说法正确的是( )
A.碳原子间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.碳、氢原子个数比为1:3的烃有两种
解析:A项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃;C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,饱和链烃中碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中所有碳原子不可能都在同一直线上;D项中n(C) :n(H)=1:3的烃必为C2H6,一定是乙烷。
答案:B
5.[2019·河南项城三高段考]C5H12有3种不同结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙属同系物,均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B.C5H12表示一种纯净物
C.甲、乙、丙中,丙的沸点最低
D.丙有3种不同沸点的二氯取代物
解析:甲、乙、丙的结构不同,分子式相同,互为同分异构体,A项错误;C5H12有3种同分异构体,所以不能表示纯净物,B项错误;同分异构体中,支链越多,沸点越低,丙分子中支链最多,所以沸点最低,C项正确;丙分子中4个甲基上的氢原子是等效的,所以只有2种不同沸点的二氯代物,D项错误。
答案:C
6.[2019·广东东莞石竹附属学校月考]丁烷(化学式为C4H10)是家用液化石油气的成分之一,也用作打火机的燃料,下列关于丁烷的叙述不正确的是( )
A.在常温下,C4H10是气体
B.C4H10与CH4互为同系物
C.丁烷有正丁烷与异丁烷2种同分异构体
D.C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物
解析:常温下,C4H10是气体,A项正确;C4H10与CH4都属于烷烃,结构相似,在组成上相差3个CH2原子团,二者互为同系物,B项正确;丁烷有CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CH(CH3)2(异丁烷)2种同分异构体,C项正确;丁烷有正丁烷与异丁烷2种同分异构体,正丁烷分子中有2种H原子,其一氯代物有2种,异丁烷分子中有2种H原子,其一氯代物有2种,故丁烷的一氯代物共有4种,即有4种沸点不同的一氯代物,D项错误。
答案:D
7.某烷烃分子式为C7H16,分子结构中含有三个甲基(—CH3)的同分异构体的数目是( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:烷烃同分异构体的书写方法:减碳变位法,即“碳链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由邻到间”。该烷烃结构中含有3个甲基,故只能有1个支链。若支链为—CH3,主链含有6个碳原子,符合条件的有CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3,CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3;若支链为—CH2CH3,主链含有5个碳原子,符合条件的有CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3;支链不可能大于3个碳原子,故符合条件的烷烃有3种。
答案:C
8.某有机物a的分子式和己烷相同,且主链上有4个碳原子,则下列关于a的观点正确的是( )
A.a分子中可能有三个甲基
B.a的一氯代物可能有三种
C.a的分子式为C6H10
D.a能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
解析:有机物a的分子式和己烷相同,为C6H14,C6H14属于烷烃,主链有4个碳原子,支链为2个甲基,2个甲基可以在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上,其同分异构体有①CH3CH2C(CH3)3,②CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3两种。根据以上分析可知,a分子中有4个甲基,A项错误;分子结构①的一氯代物有3种,分子结构②的一氯代物有2种,B项正确;有机物a的分子式为C6H14,C项错误;a与溴发生取代反应需溴蒸气作反应物和光照条件,D项错误。
答案:B
9.取下列四种气态烃各1 g,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是( )
A.CH4 B.C2H6
C.C2H2 D.C5H12
解析:相同质量的烃燃烧,含氢的质量分数越大,完全燃烧时耗氧量越大。题述烃中甲烷中含氢的质量分数最大,故四种烃等质量完全燃烧时甲烷消耗氧气最多。
答案:A
10.两种气态烃组成的混合气体,完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随着混合烃的物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是( )
①可能有C2H2 ②一定有CH4 ③一定有C3H8 ④一定没有C4H6 ⑤可能有C2H6
A.②⑤ B.②④
C.③④ D.②③
解析:由题图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,该混合气体中一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,一般不超过4,故一定没有C2H2、C3H8、C4H6、C2H6,故②④正确。
答案:B
11.如图是几种烷烃分子的球棍模型:
(1)A、B、E三种烷烃的关系为________,C、D、E的关系为________。
(2)用习惯命名法命名D:________。
(3)E的一氯代物有________种,请写出它们的结构简式:
________________________________________________________________________。
解析:
(1)A为丙烷,B为丁烷,E为新戊烷,三种物质均属于烷烃,且碳原子数不同,属于同系物;C、D与E的分子式相同,结构不同,属于同分异构体。
(2)D为异戊烷。
(3)E分子中的4个甲基连在同一碳原子上,H原子只有一种,则一氯代物只有一种,其结构简式是(CH3)3—C—CH2Cl。
答案:(1)同系物 同分异构体 (2)异戊烷
(3)1 (CH3)3—C—CH2Cl
12.
立方烷是一种新合成的烃,其分子结构为正方体结构,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1 mol该立方烷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,分布在正方体的各顶点。氢原子数目可根据1个碳原子最多形成4个共价键来分析。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个C—C键,故只能与1个氢原子结合,则可知其分子式为C8H8。
(2)由于正方体中8个顶点等效,所以立方烷只有1种一氯代物;立方烷的二氯代物可以分别是正方体的一条棱边、面对角线、体对角线上的两个氢原子分别被氯原子取代,故其二氯代物的同分异构体有3种。
(3)氢原子被氯原子取代时,H原子与Cl2的物质的量之比为1:1,1 mol立方烷中有8 mol氢原子,故需要8 mol氯气,同时又生成8 mol氯化氢。
答案:(1)C8H8 (2)1:3 (3)8
能力达标
13.Ⅰ.有下列各组物质(在横线上填相应的序号):
①O2和O3 ②H2、D2、T2 ③12C和14C
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
⑤癸烷和十六烷 ⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
⑦和
(1)互为同位素的是________。
(2)互为同分异构体的是________。
(3)互为同素异形体的是________。
(4)为同一种物质的是________。
Ⅱ.写出下列烷烃的分子式:
(1)含有30个氢原子的烷烃:________。
(2)假如某烷烃的相对分子质量为142,则该烷烃的分子式为________。
(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍:________。
(4)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L水蒸气:________。
Ⅲ.(1)甲烷的电子式为________,碳氢键之间键角为________。
(2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成________种产物,产物中________常用作灭火剂。
(3)试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
Ⅰ.(1)同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子,互为同位素的是12C和14C。
(2)同分异构体是分子式相同、结构不同的物质,互为同分异构体的是④⑥。
(3)同种元素组成的不同单质互为同素异形体,互为同素异形体的是①。
(4)属于同一种物质的是②⑦。
Ⅱ.(1)根据烷烃的通式CnH2n+2可知,含有30个H原子的烷烃为C14H30。
(2)设该烷烃的分子式为CnH2n+2,其相对分子质量为14n+2=142,解得n=10,该烷烃的分子式为C10H22。
(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍,则该烷烃的相对分子质量为72,设A的分子式为CnH2n+2,其相对分子质量为14n+2=72,解得n=5,该烷烃的分子式为C5H12。
(4)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L水蒸气,那么该烷烃中的氢原子的物质的量与烷烃的物质的量之比为(15×2):1,该烷烃中的H原子数为30,由烷烃的通式CnH2n+2可知,含有30个H原子的烷烃为C14H30。
Ⅲ.(1)CH4的电子式为,分子结构为正四面体形,碳氢键之间的键角为109°28′。
(2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯化碳和氯化氢共五种,其中CCl4可用作灭火剂。
(3)三溴甲烷和Br2发生取代反应生成四溴化碳,反应的化学方程式为CHBr3+Br2CBr4+HBr。
答案:Ⅰ.(1)③ (2)④⑥ (3)① (4)②⑦
Ⅱ.(1)C14H30 (2)C10H22 (3)C5H12 (4)C14H30
Ⅲ.(1) 109°28′ (2)5 CCl4
(3)CHBr3+Br2CBr4+HBr
14.(1)完全燃烧0.1 mol某烃,燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱溶液,实验结束后,称得浓硫酸质量增加9 g,浓碱溶液质量增加17.6 g。该烃的化学式为________,并写出其所有可能的结构简式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某烷烃的相对分子质量为128,该烷烃的化学式为
________________________________________________________________________。
(3)在120 ℃和101 kPa的条件下,某气态烃和一定质量的氧气混合,点燃,完全反应后再恢复到原来的温度时,气体体积不变,则该烃分子内的氢原子个数________(填序号)。
A.小于4 B.大于4
C.等于4 D.无法判断
解析:
(1)浓硫酸的作用是吸收H2O,浓硫酸增加的质量为H2O的质量,根据氢元素守恒,烃中n(H)=×2=1 mol;浓碱溶液吸收的是CO2,浓碱溶液增加的质量为CO2的质量,根据碳元素守恒,烃中n(C)==0.4 mol,因此1 mol该烃中含C的物质的量为4 mol,含H的物质的量为10 mol,即该烃的分子式为C4H10,其同分异构体为正丁烷和异丁烷,相应的结构简式分别是CH3—CH2—CH2—CH3、。
(2)根据烷烃的通式CnH2n+2,相对分子质量为128,即14n+2=128,解得n=9,故该烷烃的分子式为C9H20。
(3)烃燃烧的通式:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,温度高于100 ℃时,水以气态形式存在,反应前后气体体积不变,即1+x+=x+,解得y=4,即该烃分子内的氢原子个数为4。
答案:
(1)C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、
(2)C9H20 (3)C
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