2-1-1烷烃和烯烃
一、选择题
1．(2012·试题调研) 下列实验能获得成功的是( )
①甲烷气体通入空气中点燃获得热量 ②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷 ③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，可使紫色褪去 ④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A ．只有①②
C ．只有④
答案：B
2．(2012·试题调研) 下列烷烃沸点由高到低的顺序正确的是
( )
①CH 4 ②C 3H 8 ③C 5H 12 ④C 8H 18 ⑤C 12H 26
A ．①②③④⑤
C ．⑤③④②①
答案：B
3．下列化学性质中，烷烃不具备的是( )
A ．一定条件下发生分解反应
B ．可以在空气中燃烧
C ．与Cl 2发生取代反应
D ．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案：D
4．下列结构简式表示的物质属于烷烃的是( )
A ．CH 3CH 2CH =CH 2
C ．CH 3CH 2OH
答案：B B ．CH 3(CH2) 2CH(CH3) 2 D ．CH 3C ≡CH B ．⑤④③②① D ．③④⑤②① B ．只有① D ．①②③④
5．下列叙述正确的是( )
A ．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B ．通式相同的不同物质一定属于同系物
C ．分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D ．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
答案：C
6．下列物质由于发生加成反应而使溴水褪色的是( )
A ．SO 2
C ．2-戊烯
答案：C
7．(2012·经典习题选萃) 下列各组混合物的总质量一定时，无论二者的物质的量比如何改变，完全燃烧生成的CO 2恒为一定值的是
( )
A ．乙烯、丙烯
C ．乙烷、1-丁烯
答案：A
点拨：符合要求的两种烃应该满足一个条件：含碳量相等。由于烯烃的最简式为CH 2，因此所有烯烃的含碳量都相等，故A 符合题意。烷烃的通式为C n H 2n ＋2，n 不同时，任何一种烷烃的含碳量都不相同，故B 、D 错误。任何一种烷烃的最简式都不可能是CH 2，即任何烷烃和烯烃的含碳量都不可能相等，故C 错误。
8．(2012·经典习题选萃) 科学家最近在－100℃的低温下合成一种烃X ，此分子的模型如图(图中的连线表示化学键) 所示，下列说法正确的是( ) B ．甲烷、丙烷 D ．甲烷、丁烷 B ．乙烷 D ．己烷
A ．X 能使溴的四氯化碳溶液褪色
B ．X 是一种在常温下能稳定存在的液态烃
C ．X 分子中在同一平面上的碳原子最多5个
D ．充分燃烧等质量的X 和甲烷，X 消耗氧气多
答案：A
点拨：
根据模型书写其结构简式，其分子式为C 5H 4；由于分子内含有，该烃可与Br 2发生加成反应，且分子中最多4个原子共面，3个C 原子共面，C 错误；由于该烃在－100℃下存在，B 错误；由于有机物含氢量越高，等质量烃燃烧时消耗O 2越多，该烃含氢量小于CH 4含氢量，D 错误。
9．关于实验室制备乙烯的实验，下列说法正确的是( )
A ．反应物是乙醇和过量的3mol·L －1硫酸的混合液
B ．温度计插入反应溶液液面以下，以便控制温度在140℃
C ．反应容器(烧瓶) 中，应加入少许碎瓷片
D ．反应完毕先熄灭酒精灯再从水中取出导管
答案：C
点拨：A 项硫酸应为浓硫酸且乙醇和浓硫酸的体积比为1 3，B 项控制温度在170℃，D 项容易发生倒吸。
10．下列物质，不可能是乙烯的加成产物的是( )
A ．CH 3CH 3
C ．CH 3CH 2OH
答案：B
点拨：乙烯加成是断开一个不饱和键，分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团，如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中只有B 项不符合这一要求。
11．下列说法正确的是( )
A ．C 2H 4与C 4H 8一定是同系物
B ．丙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C ．1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体
D ．新戊烷和2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
答案：C
点拨：C 4H 8可以是烯烃也可以是环烷烃，A 错；乙烯能使酸性KMnO 4溶液褪色，而乙烷不能，B 错；新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质，D 错。
12．下列说法中，错误的是( )
A. 乙烯的加成反应和乙烯使酸性KMnO 4溶液褪色，都与分子内含有的碳碳双键有关
B ．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO 4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C ．乙烯的化学性质比乙烷活泼
D ．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同 B ．CH 3CHCl 2 D ．CH 3CH 2Br
答案：D
13．(2012·广东实验中学高二检测) 取代反应是有机化学中一类重要的反应，下列反应属于取代反应的是( )
A ．丙烷与氯气在光照的作用下生成氯丙烷的反应
B ．乙烯与溴的四氯化碳溶液生成溴乙烷的反应
C ．乙烯与水生成乙醇的反应
D ．乙烯自身生成聚乙烯的反应
答案：A
点拨：B 项，反应为CH 2===CH2＋Br 2―→CH 2Br —CH 2Br ，加
催化剂
成反应；C 项，CH 2===CH2＋H —OH ――→CH 3CH 2OH ，加成反应；
催化剂
D 项，n CH 2===CH2――→ CH 2—CH 2 ，加聚反应。
二、非选择题
14．(2012·经典习题选萃) 在烷烃分子中的基团：
中的碳原子分别称为
伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n 1、n 2、n 3、n 4表示。例如：
分子中，n 1＝6、n 2＝1、n 3＝2、n 4＝1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外) 中各原子数的关系。
(1)烷烃分子中氢原子数n 0与n 1、n 2、n 3、n 4之间的关系是n 0＝________或n 0＝________。
(2)四种碳原子数之间的关系为n 1＝________。
(3)在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代的几率(机会) 不同，但同类氢原子被取代的几率(机会) 可视为相同，将n mol 2,2,3 三甲基戊烷与适量氯气在光照下反应，能生成________种一氯代物和______mol HCl。
答案：(1)3n 1＋2n 2＋n 3 2(n 1＋n 2＋n 3＋n 4) ＋2
(2)n 3＋2n 4＋2
(3)5 n
15．(2012·试题调研) 目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO 、H 2和少量烃类，天然气的主要成分是CH 4。它们的燃烧反应如下：
点燃点燃
2CO ＋O 2=====2CO 2 2H 2＋O 2=====2H 2O
点燃
CH 4＋2O 2――→CO 2＋2H 2O
(1)根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是________进风口(填“增大”或“减小”) ，如不做改进可能产生的不良结果是_______________。
(2)管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：
焰很小，并且呈断续状态的原因是____________________。
答案：(1)天然气 增大 不能充分燃烧，生成有害气体CO
(2)丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅
点拨：燃烧相同体积的CO 、H 2与CH 4，前两者耗O 2体积相同，后者则是前两者的4倍，故燃烧天然气消耗空气体积较大，应增大灶具的进风口，否则空气不充足，CH 4燃烧不完全产生有毒的CO 污染环境。
16．(2012·经典习题选萃) 烯烃中碳碳双键是重要的官能团，在不同条件下能发生多种变化。
(1)烯烃的复分解反应就是两种烯烃交换双键两端的基团，生成两种新烯烃的反应。请写出在催化剂作用下，两个丙烯分子间发生复分解反应的化学方程式
_____________________________________________________。
(2)烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如下的反应关系：
已知某烯烃的化学式为C 5H 10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物若为乙酸和丙酸，则此烯烃的结构简式是______________；
若为二氧化碳和丁酮
(
简式是________________。 ) ，则此烯烃的结构
催化剂
答案：(1)CH3CH =CH 2＋CH 3CH =CH 2――→CH 2=CH 2＋CH 3CH =CHCH 3
(2)CH3CH =CHCH 2CH 3
CH 2=C(CH3)CH 2CH 3
点拨：烯烃的复分解反应就是两种烯烃交换双键两端的基团生成两种新烯烃的反应，丙烯分子间发生复分解反应的化学方程式为CH 3CH===CH2＋CH 3CH===CH2―→CH 2===CH2＋CH 3CH=== CHCH 3。烯烃C 5H 10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物为乙酸和丙酸，则此烯烃的结构简式是CH 3CH===CHCH2CH 3。若为二氧化碳和丁酮，此烯烃的结构简式是CH 2===C(CH3)CH 2CH 3。
有机化学中常用的定量关系
(1)化学反应中的定量关系：
①取代反应：烷烃的取代反应中，取代1 mol H需要1 mol X2；
(2)烃燃烧与消耗氧量的定量关系
1 mol有机物每增加1 mol CH2，耗氧量就增加1.5 mol；
1 mol 含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减少0.5 mol 。
(3)常见的相对分子质量的计算方法
①标准状况下密度法：
根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：M ＝22.4×ρ。
②相对密度法：
根据气体A 相对于气体B 的密度，求算该气体的相对分子质量：M A ＝D ×M B
m 总③混合物的平均相对分子质量：M n 总
手性分子
在化学物质的“海洋”中，是否存在分子组成和原子连接方式完全相同的两种分子，由于分子中的原子在空间排列不同，而互为同分异构体？两种分子犹如一个人的左右手，其中一只手只有在镜像中才能与另一只手完全重叠。
研究发现，在丙氨酸() 分子中有1个碳原子分别连有4个不同的原子或原子团(—H 、—CH 3、—NH 2、—COOH) ，当这4个原子或原子团以不同的空间排列方式与该碳原子相连时，就会得到如图所示的两种分子，分别命名为D －丙氨酸和L 一丙氨酸。这两种分子犹如人的左右手，它们互为镜像且不能重叠。我们把像D －丙氨酸和L －丙氨酸分子这样，分子不能与其镜像重
叠者，称为手性分子(chiral molecule) ；两个互为镜像且不能重
叠的异构体称为对映异构体(enantiomer)；与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子(chiralcarbon atom)。
这些物质还具有神奇的光学特性。当一束偏振光通过它们时，光的偏振方向将被旋转，被旋转的角度称旋光度。L 一丙氨酸可使偏振光向右旋转，D －丙氨酸则可使偏振光向左旋转。
镜像，不仅仅是你熟悉的一个生活现象。
2-1-1烷烃和烯烃
一、选择题
1．(2012·试题调研) 下列实验能获得成功的是( )
①甲烷气体通入空气中点燃获得热量 ②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷 ③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，可使紫色褪去 ④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A ．只有①②
C ．只有④
答案：B
2．(2012·试题调研) 下列烷烃沸点由高到低的顺序正确的是
( )
①CH 4 ②C 3H 8 ③C 5H 12 ④C 8H 18 ⑤C 12H 26
A ．①②③④⑤
C ．⑤③④②①
答案：B
3．下列化学性质中，烷烃不具备的是( )
A ．一定条件下发生分解反应
B ．可以在空气中燃烧
C ．与Cl 2发生取代反应
D ．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案：D
4．下列结构简式表示的物质属于烷烃的是( )
A ．CH 3CH 2CH =CH 2
C ．CH 3CH 2OH
答案：B B ．CH 3(CH2) 2CH(CH3) 2 D ．CH 3C ≡CH B ．⑤④③②① D ．③④⑤②① B ．只有① D ．①②③④
5．下列叙述正确的是( )
A ．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B ．通式相同的不同物质一定属于同系物
C ．分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D ．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
答案：C
6．下列物质由于发生加成反应而使溴水褪色的是( )
A ．SO 2
C ．2-戊烯
答案：C
7．(2012·经典习题选萃) 下列各组混合物的总质量一定时，无论二者的物质的量比如何改变，完全燃烧生成的CO 2恒为一定值的是
( )
A ．乙烯、丙烯
C ．乙烷、1-丁烯
答案：A
点拨：符合要求的两种烃应该满足一个条件：含碳量相等。由于烯烃的最简式为CH 2，因此所有烯烃的含碳量都相等，故A 符合题意。烷烃的通式为C n H 2n ＋2，n 不同时，任何一种烷烃的含碳量都不相同，故B 、D 错误。任何一种烷烃的最简式都不可能是CH 2，即任何烷烃和烯烃的含碳量都不可能相等，故C 错误。
8．(2012·经典习题选萃) 科学家最近在－100℃的低温下合成一种烃X ，此分子的模型如图(图中的连线表示化学键) 所示，下列说法正确的是( ) B ．甲烷、丙烷 D ．甲烷、丁烷 B ．乙烷 D ．己烷
A ．X 能使溴的四氯化碳溶液褪色
B ．X 是一种在常温下能稳定存在的液态烃
C ．X 分子中在同一平面上的碳原子最多5个
D ．充分燃烧等质量的X 和甲烷，X 消耗氧气多
答案：A
点拨：
根据模型书写其结构简式，其分子式为C 5H 4；由于分子内含有，该烃可与Br 2发生加成反应，且分子中最多4个原子共面，3个C 原子共面，C 错误；由于该烃在－100℃下存在，B 错误；由于有机物含氢量越高，等质量烃燃烧时消耗O 2越多，该烃含氢量小于CH 4含氢量，D 错误。
9．关于实验室制备乙烯的实验，下列说法正确的是( )
A ．反应物是乙醇和过量的3mol·L －1硫酸的混合液
B ．温度计插入反应溶液液面以下，以便控制温度在140℃
C ．反应容器(烧瓶) 中，应加入少许碎瓷片
D ．反应完毕先熄灭酒精灯再从水中取出导管
答案：C
点拨：A 项硫酸应为浓硫酸且乙醇和浓硫酸的体积比为1 3，B 项控制温度在170℃，D 项容易发生倒吸。
10．下列物质，不可能是乙烯的加成产物的是( )
A ．CH 3CH 3
C ．CH 3CH 2OH
答案：B
点拨：乙烯加成是断开一个不饱和键，分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团，如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中只有B 项不符合这一要求。
11．下列说法正确的是( )
A ．C 2H 4与C 4H 8一定是同系物
B ．丙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C ．1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体
D ．新戊烷和2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
答案：C
点拨：C 4H 8可以是烯烃也可以是环烷烃，A 错；乙烯能使酸性KMnO 4溶液褪色，而乙烷不能，B 错；新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质，D 错。
12．下列说法中，错误的是( )
A. 乙烯的加成反应和乙烯使酸性KMnO 4溶液褪色，都与分子内含有的碳碳双键有关
B ．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO 4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C ．乙烯的化学性质比乙烷活泼
D ．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同 B ．CH 3CHCl 2 D ．CH 3CH 2Br
答案：D
13．(2012·广东实验中学高二检测) 取代反应是有机化学中一类重要的反应，下列反应属于取代反应的是( )
A ．丙烷与氯气在光照的作用下生成氯丙烷的反应
B ．乙烯与溴的四氯化碳溶液生成溴乙烷的反应
C ．乙烯与水生成乙醇的反应
D ．乙烯自身生成聚乙烯的反应
答案：A
点拨：B 项，反应为CH 2===CH2＋Br 2―→CH 2Br —CH 2Br ，加
催化剂
成反应；C 项，CH 2===CH2＋H —OH ――→CH 3CH 2OH ，加成反应；
催化剂
D 项，n CH 2===CH2――→ CH 2—CH 2 ，加聚反应。
二、非选择题
14．(2012·经典习题选萃) 在烷烃分子中的基团：
中的碳原子分别称为
伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n 1、n 2、n 3、n 4表示。例如：
分子中，n 1＝6、n 2＝1、n 3＝2、n 4＝1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外) 中各原子数的关系。
(1)烷烃分子中氢原子数n 0与n 1、n 2、n 3、n 4之间的关系是n 0＝________或n 0＝________。
(2)四种碳原子数之间的关系为n 1＝________。
(3)在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代的几率(机会) 不同，但同类氢原子被取代的几率(机会) 可视为相同，将n mol 2,2,3 三甲基戊烷与适量氯气在光照下反应，能生成________种一氯代物和______mol HCl。
答案：(1)3n 1＋2n 2＋n 3 2(n 1＋n 2＋n 3＋n 4) ＋2
(2)n 3＋2n 4＋2
(3)5 n
15．(2012·试题调研) 目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO 、H 2和少量烃类，天然气的主要成分是CH 4。它们的燃烧反应如下：
点燃点燃
2CO ＋O 2=====2CO 2 2H 2＋O 2=====2H 2O
点燃
CH 4＋2O 2――→CO 2＋2H 2O
(1)根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是________进风口(填“增大”或“减小”) ，如不做改进可能产生的不良结果是_______________。
(2)管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：
焰很小，并且呈断续状态的原因是____________________。
答案：(1)天然气 增大 不能充分燃烧，生成有害气体CO
(2)丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅
点拨：燃烧相同体积的CO 、H 2与CH 4，前两者耗O 2体积相同，后者则是前两者的4倍，故燃烧天然气消耗空气体积较大，应增大灶具的进风口，否则空气不充足，CH 4燃烧不完全产生有毒的CO 污染环境。
16．(2012·经典习题选萃) 烯烃中碳碳双键是重要的官能团，在不同条件下能发生多种变化。
(1)烯烃的复分解反应就是两种烯烃交换双键两端的基团，生成两种新烯烃的反应。请写出在催化剂作用下，两个丙烯分子间发生复分解反应的化学方程式
_____________________________________________________。
(2)烯烃与酸性高锰酸钾溶液反应的氧化产物有如下的反应关系：
已知某烯烃的化学式为C 5H 10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物若为乙酸和丙酸，则此烯烃的结构简式是______________；
若为二氧化碳和丁酮
(
简式是________________。 ) ，则此烯烃的结构
催化剂
答案：(1)CH3CH =CH 2＋CH 3CH =CH 2――→CH 2=CH 2＋CH 3CH =CHCH 3
(2)CH3CH =CHCH 2CH 3
CH 2=C(CH3)CH 2CH 3
点拨：烯烃的复分解反应就是两种烯烃交换双键两端的基团生成两种新烯烃的反应，丙烯分子间发生复分解反应的化学方程式为CH 3CH===CH2＋CH 3CH===CH2―→CH 2===CH2＋CH 3CH=== CHCH 3。烯烃C 5H 10，它与酸性高锰酸钾溶液反应后得到的产物为乙酸和丙酸，则此烯烃的结构简式是CH 3CH===CHCH2CH 3。若为二氧化碳和丁酮，此烯烃的结构简式是CH 2===C(CH3)CH 2CH 3。
有机化学中常用的定量关系
(1)化学反应中的定量关系：
①取代反应：烷烃的取代反应中，取代1 mol H需要1 mol X2；
(2)烃燃烧与消耗氧量的定量关系
1 mol有机物每增加1 mol CH2，耗氧量就增加1.5 mol；
1 mol 含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减少0.5 mol 。
(3)常见的相对分子质量的计算方法
①标准状况下密度法：
根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：M ＝22.4×ρ。
②相对密度法：
根据气体A 相对于气体B 的密度，求算该气体的相对分子质量：M A ＝D ×M B
m 总③混合物的平均相对分子质量：M n 总
手性分子
在化学物质的“海洋”中，是否存在分子组成和原子连接方式完全相同的两种分子，由于分子中的原子在空间排列不同，而互为同分异构体？两种分子犹如一个人的左右手，其中一只手只有在镜像中才能与另一只手完全重叠。
研究发现，在丙氨酸() 分子中有1个碳原子分别连有4个不同的原子或原子团(—H 、—CH 3、—NH 2、—COOH) ，当这4个原子或原子团以不同的空间排列方式与该碳原子相连时，就会得到如图所示的两种分子，分别命名为D －丙氨酸和L 一丙氨酸。这两种分子犹如人的左右手，它们互为镜像且不能重叠。我们把像D －丙氨酸和L －丙氨酸分子这样，分子不能与其镜像重
叠者，称为手性分子(chiral molecule) ；两个互为镜像且不能重
叠的异构体称为对映异构体(enantiomer)；与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子(chiralcarbon atom)。
这些物质还具有神奇的光学特性。当一束偏振光通过它们时，光的偏振方向将被旋转，被旋转的角度称旋光度。L 一丙氨酸可使偏振光向右旋转，D －丙氨酸则可使偏振光向左旋转。
镜像，不仅仅是你熟悉的一个生活现象。