A．①②③④⑤ B．⑤③④①②
C．⑤①③④② D．③④⑤②①
解析 烷烃的沸点随碳原子数的增多而逐渐升高，即⑤癸烷＞①正己烷＞③正戊烷＞④正丁烷＞②丙烷。
答案 C
2．下列关于烷烃性质的叙述正确的是
A．烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应
D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
解析 由于碳碳单键可以旋转，烷烃中的碳原子有可能处于同一平面上。且乙烷、丙烷的碳原子在同一平面上，A错；烷烃性质稳定，不能被酸性KMnO4等强氧化剂氧化，B错；在光照的条件下，烷烃只有与纯净的卤素单质蒸气才能发生取代反应，而与溴水不反应，C错。
答案 D
3．下列说法正确的是
A．相对分子质量相同的物质是同种物质
B．分子式相同的不同有机物一定是同分异构体
C．分子组成相差若干个CH2原子团的两种有机物互为同系物
D．符合通式CnH2n＋2的不同烃一定互为同系物
解析 氮气、C2H4的相对分子质量均为28，A项错误；分子组成相差一个或若干个CH2原子团，且结构相似的两种有机物才互为同系物，C项错误；符合通式CnH2n＋2的不同烃，可能互为同系物，也可能互为同分异构体，D项错误。
答案 B
4．同分异构体和同系物是两个不同的概念，观察下列几种物质的化学式或结构式，回答下列问题：
其中，(1)互为同素异形体的是_____________________________________；
(2)互为同分异构体的是__________________________________________；
(3)互为同系物的是______________________________________________；
(4)属于同种物质的是___________________________________________。
答案 (1)④与⑩ (2)①与②，⑤与⑥(或⑧)，⑦与⑨ (3)③、⑤(或⑥或⑧)、⑦(或⑨) (4)⑥与⑧
[限时检测]
[限时45分钟，满分50分]
一、选择题(共10小题，每小题3分，共30分)
1．下列性质中，属于烷烃特征的是
A．完全燃烧只生成二氧化碳和水
B．它们不溶于水
C．分子的通式为CnH2n＋2，与氯气发生取代反应
D．它们密度都较小
解析 烷烃通式为CnH2n＋2，它是饱和烃，主要反应类型为取代反应。
答案 C
2．下列物质中互为同分异构体的是
解析 同分异构体是具有相同分子式但分子结构不同的化合物的互称；同位素是具有相同质子数、不同中子数的同一元素的不同原子的互称；同素异形体是由同种元素组成的不同单质的互称。故A项为同位素，D项为同素异形体，C项为同系物。
答案 B
3．在同一系列中，所有的同系物都具有
A．相同的相对分子质量
B．相同的物理性质
C．相似的化学性质
D．相同的最简式
解析 同系物结构相似，则具有相似的化学性质，C项正确；在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，则相对分子质量不同，物理性质也不同，A项和B项错误；以烷烃同系物为例，甲烷的最简式为CH4，乙烷的最简式为CH3，丙烷的最简式为C3H8，都不相同，D项也错误。
答案 C
4．有机物A、B的结构式如图，下列说法正确的是
A．两者互为同系物
B．两者互为同分异构体
C．两者含碳的质量分数不相同
D．两者具有相同的化学性质
解析 对比A、B两结构式看出，二者所含元素种类和个数均相同，即具有相同的分子式，但原子间的结合方式不同，即结构不同，二者互为同分异构体。
答案 B
5．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．①④ D．①②④
解析 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①说法正确；烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常不与酸、碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水褪色，②⑤说法不正确；因分子通式CnH2n＋2中的氢原子已达饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，③说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④说法正确。
答案 C
6．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
解析 分子式相同的物质，各元素质量分数必相同，但结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6等，因此不一定是同分异构体。
答案 C
7．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成3种二氯代烃的是
解析 B项，两个氯原子可取代同一个甲基上的H，也可取代两个甲基上的H，还可以一个取代甲基上的一个取代CH上的H。
答案 B
8．下列各组物质互为同系物的是
解析 同系物指结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物。C项符合题意，注意B项属于同分异构体。
答案 C
9．(双选)下列各组内的物质不属于同系物的是
解析 虽然A中的三个选项有的是直链结构，有的是带支链的结构，但它们通式相同，都属于烷烃，在分子组成上依次相差一个CH2原子团，故为同系物；B选项中的三种物质均只含一个碳碳双键，在分子组成上依次相差一个CH2原子团，也属于同系物；C中和分子式相同，结构不同，是同分异构体；D中三种物质互为同分异构体，因此选C、D两项。
答案 CD
10．下列说法中正确的是
A．化学性质不同的有机物是同分异构体
B．互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别
C．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们是同类有机物
D．分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
答案 B
二、非选择题(共2小题，共20分)
11．(11分)写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍________________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃D为________。
(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2 L________。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为________________。
解析 (1)M＝2 g·mol－1×43＝86 g·mol－1，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。
(2)由CnH2n＋2得2n＋2＝200，n＝99，该烷烃的分子式为C99H200。
(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知其分子中应含有30个氢原子，则其分子式为C14H30。
(4)由CnH2n＋2可知：其中含有(2n＋2)个C—H键，(n－1)个C—C键，所以(2n＋2)＋(n－1)＝22，即n＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16。
(5)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为
＝0.5 mol。
所以＝5 n＝3 即E为C3H8。
(6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。
答案 (1)C6H14 (2)C99H200 (3)C14H30
(4)C7H16 (5)C3H8 (6)C4H10
12．(9分)某烃在标准状况下的密度为3.215 g·L－1，现取3.6 g该烃完全燃烧，将全部产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4 g，碱石灰增重11 g，则：
(1)该烃分子的摩尔质量约为______________________________________。
(2)该烃的分子式为________。
(3)已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式：___________________________________________________________________。
解析 (1)M＝ρ·Vm＝3.215 g·L－1×22.4 L·mol－1＝72.016 g·mol－1，所以该烃分子的摩尔质量约为72 g·mol－1。
(2)设该烃的分子式为CxHy，则
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
1 x
＝0.05 mol 0.05x mol 0.025y mol
故①0.025y mol×18 g·mol－1＝5.4 g，解得y＝12，②0.05x mol×44 g·mol－1＝11 g，解得x＝5。则该烃的分子式为C5H12。
(3)C5H12有三种同分异构体，一氯代物只有一种的是。
答案 (1)72 g·mol－1 (2)C5H12
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