发布时间 : 星期三 文章上海市华东师范大学第二附属中学高三化学一轮复习 第13章 烃 第三节 烷烃习题详解(含解析)(实验班)更新完毕开始阅读e7b2b29882eb6294dd88d0d233d4b14e85243ebd
又因甲烷是一种密度比空气密度小的气体，所以也可用向下排空气法收集。 （2）由反应的化学方程式可判断该反应属于取代反应。
（3）因为该反应要求断CH3COONa和NaOH中的共价键，而两者均为离子晶体，在有水的情况下易电离，不能发生脱羧反应，该实验中必须使用无水醋酸钠，不能使用醋酸钠晶体，否则得不到甲烷。
（4）已知在相同的条件下使用其他羧酸盐也可发生类似的反应，根据脱羧反应的原理可得到的化学方程式：
△CH3CH2COONa?NaOH????Na2CO3?CH3CH3? CaO 本题答案为：（1）氧气，氨气，排水集气法。 （2）取代。
（3）因为该反应要求断CH3COONa和NaOH中的共价键，而两者均为离子晶体，在有水的情况下易电离，不能发生脱羧反应。 （4）CH3CH3，
||11．在烷烃分子中的基团：?CH3、?CH2?、?CH、?C?中的碳原子分别称为伯、仲、叔、
||季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。 CH3|例如：CH3?CH?CH?C?CH2?CH3
|||CH3CH3CH3 分子中，n1?6、n2?1、n2?2、n4?1。
试根据不同烷烃的组成结构，分析烷烃（除甲烷外）中各原子数之间的关系。 （1）烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0?__________。 （2）四种碳原子数之间的关系为n1?__________。
（3）若分子中n2?n3?n4?1，则该分子的结构简式可能为__________（任写一种）。 解答：本题考查同分异构体书写，烷烃中C原子与H原子之间的数量关系。
解：（1）解法一：由于烷烃的通式为CnH2n?2，C原子与H原子之间的数量关系为n0?2(n1?n2?n3 ?n4)?2。
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解法二：伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为n0?3n1?2n2?n3。 答案为：2(n1?n2?n3?n4)?2或3n1?2n2?n3。
（2）由（1）中可得，2(n1?n2?n3?n4)?2?3n1?2n2?n3，故n3?2n4?2?n1。
（3）由（2）中n3?2n4?2?n1，当n2?n3?n4?1时，n1?5，所以碳原子总数为8，则该烷烃的分子式为C8H18。
满足n2?n3?n4?1的结构简式可能有3种：(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3。
本题答案为：（1）2(n1?n2?n3?n4)?2；或3n1?2n2?n3。 （2）n3?2n4?2。
（3）?CH3?3CCH?CH3?CH2CH3、?CH3?3CCH2CH?CH3?2 或?CH3?2CHC?CH3?2CH2CH3。
12．120℃时1mol某烃在足量O2中完全燃烧生成的混合气体的体积为aL，将混合气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶，气体体积减少bL，再通入2L2．5mol/LNaOH溶液中，气体体积又减少bL，余气只有O2（所有体积均在同温、同压下测定）。
写出满足以上条件的所有可能的烃的分子式，并判断这种烃的燃烧产物通过NaOH溶液后在该溶液中的溶质成分。（表中空格不一定填满）
可能的烃的分子式 （1） （2） （3） （4） （5） （6） 对应的溶液中溶质的成分（写化学式） 解答：本题考查烃燃烧的计算。
解：氧气过量，可以保证烃完全燃烧生成二氧化碳和水。根据题意可知生成二氧化碳和水的物质的量相同，可以推出该烃的通式：CnH2n，通入2L2．余气只有O2，5mol／L的NaOH溶液，说明氢氧化钠足量，保证二氧化碳反应完全。 氢氧化钠的物质的量为：2?2．5?5mol，说明最多能与5mol二氧化碳反应，生成碳酸氢钠，
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所以，该烃碳原子数的范围：2.5≤n≤5。
注意：当恰好生成碳酸氢钠时，消耗二氧化碳5mol， 当恰好生成碳酸钠时，消耗二氧化碳2．5mol。 由以上分析可得：
（1）当n?2时，烃为C2H4，生成二氧化碳2mol，此时氢氧化钠过量，溶液中的溶质为：Na2CO3和NaOH；
（2）当n?3时，烃为C3H6，生成二氧化碳3mol，溶液中的溶质为：NaHCO3和Na2CO3； （3）当n?4时，烃为C4H8，生成二氧化碳4mol，溶液中的溶质为：NaHCO3和Na2CO3； （4）当n?5时，烃为C5H10，生成二氧化碳5mol，恰好反应，溶液中的溶质为：NaHCO3。 本题答案为：（1）C5H10，NaHCO3；（2）C4H8，NaHCO3和Na2CO3；（3）C3H6，NaHCO3和Na2CO3；（4）C2H4，Na2CO3和NaOH。
13．空燃比是指汽车发动机中燃烧1kg燃料消耗的空气质量（kg），它是影响汽车尾气污染物含量的最基本因素。而理想空燃比是指燃料与氧气恰好完全燃烧时的1kg燃料所消耗空气的质量。回答下列问题[为简化计算，设汽油的成分为辛烷（C8H18），空气中只含有氮气和氧气，氧气在空气中的体积分数为20%]：
（1）氧气在空气中的质量分数为__________（计算结果取三位有效数字，下同）； （2）计算该燃料的理想空燃比__________；
（3）若燃烧过程中除CO2外，还有CO生成，说明实际空燃比__________（填“>”、“<”或“=”）理想空燃比。若产物中CO与CO2）的体积比为1∶7，计算实际空燃比； （4）若燃烧产生的尾气冷却后，测得其中CO的体积分数为x，计算： ①燃烧1mol燃料生成CO的物质的量a（用x表示）； ②实际空燃比y（用x表示）。 解答：本题考查烃燃烧的计算。
32?20%?100%?22.1%。 29（2）设燃烧lkg燃料消耗的氧气质量xkg， 解：（1）氧气在空气中的质量分数为：
C8H18?25点燃O2????8CO2?9H2O 2114 32?25 21 x
1?32?x?114252?3.5088kg，
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理论空燃比：
3.5088?15.9。 22.1%（3）若燃烧过程中除CO2外，还有CO生成，说明氧气不足，可推出实际空燃比小于理想空燃比。
若产物中CO与CO2的体积比为1∶7时，
点燃C8H18?12O2????7CO2?CO?9H2O
114 32?12 1 y
y?1?32?12?3.3684，
1143.3684?15.2。 22.1%（4）若燃烧产生的尾气冷却后，测得其中CO的体积分数为x，计算： ①燃烧1mol燃料生成CO的物质的量a（用x表示）；
25?a点燃根据题意写出反应的化学方程式：C8H18?????(8?a)CO2?aCO?9H2O，
2O2实际空燃比：
25?a?50?2a， 2?4反应后混合气体的总物质的量为：50?2a?8?58?2a，
a所以CO的体积分数：x?，
58?2a反应后剩余氮气的物质的量为：
58x。 1?2x②实际空燃比y（用x表示）。 解得：a?C8H18?25?a点燃????(8?a)CO2?aCO?9H2O 2O2114
32?(25?a) 21 y y?1?16?25?a8(25?a) ?1145758x??8?25??1?2x?8(25?8x)?， ??5757(1?2x)实际空燃比?解得：y?8(25?8x)?22.1%，
57(1?2x)72(12.5?4x)114(12.5?4x)或。
57(1?2x)114(1?2x)12.5?4x72(12.5?4x)58，②n(O2)?，y?114(1?2x)57(1?2x)1?2x本题答案为：
?，（1）（2）（3）（4）①a?22.1%；15.9；15.2；
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