烯烴的命名烯烴的順反異構(gòu)

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1、精品文檔 烯烴的命名-烯烴的順反異構(gòu)2-1-1烷烴和烯烴烯烴的順反異構(gòu)同步練習(xí)(人教版選修5) 第2章 第1節(jié) 第1課時(shí) 烷烴和烯烴烯烴的順反異構(gòu) 一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1悉尼奧運(yùn)會(huì)火炬所用燃料為65%丁烷(C4H10)和35%丙烷。下列說法不正確的是( ) A奧運(yùn)火炬燃燒主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎凸饽?B正丁烷的沸點(diǎn)比丙烷高 C丁烷丙烷是不同溫度下石油分餾的產(chǎn)物 D丁烷和丙烷的燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無影響 【答案】 D 2科學(xué)家在海洋中發(fā)現(xiàn)了一種冰狀物質(zhì)可燃冰，其有效成分為甲烷，下列說法不正確的是( ) A甲烷是烴類物質(zhì)中相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì) B點(diǎn)燃甲烷前，不用檢驗(yàn)其純度 C甲

2、烷難溶于水 D可燃冰是一種極具潛力的能源 【解析】 CH4是組成和結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的有機(jī)物，其相對(duì)分子質(zhì)量在有機(jī)物中最小，CH4 易燃燒，不溶于水，是一種常用的燃料，在點(diǎn)燃CH4前必須先驗(yàn)純，以免爆炸。 【答案】 B 3某烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯代物，該烴的分子式可以是( ) AC3H8 CC5H12 BC4H10 DC6H14 【解析】 C3H8的一氯取代物有2種；C4H10有兩種同分異構(gòu)體，均有2種一氯代物；C5H12的同分異構(gòu)體有3種，其中CCH3CH3CH3CH3的一氯代物只有一種；C6H14的同分異構(gòu)體有5種，一氯代物均超過1種。 【答案】 C 4在一定的溫度、壓強(qiáng)下，向100m

3、LCH4和Ar的混合氣體中通入400mL O2，點(diǎn)燃使其完全反應(yīng)，最后在相同條件下得到干燥氣體460mL，則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為( ) A14 C12 B13 D11 點(diǎn)燃【解析】 由于Ar不參與反應(yīng)，CH42O2CO22H2O，O2一定過量，氣體干燥， 所以氣體中一定無水蒸氣，根據(jù)差量法： 點(diǎn)燃 CH42O2CO22H2O V 1 2 1 2 V(CH4) (100400460)mL V(CH4)20mL，則V(Ar)100mL20mL80mL， V(CH4)V(Ar)14，則n(CH4)n(Ar)14，A項(xiàng)正確。 【答案】 A 5下列實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是( ) 甲烷氣

4、體通入空氣中點(diǎn)燃獲得熱量 甲烷氣體通入氯水中制取一氯甲烷 甲烷通入高錳酸鉀性溶液，可以使紫色褪去 甲烷通入濃硝酸中分解得到碳單質(zhì)和氫氣 A只有 C只有 【答案】 B 6下列烷烴沸點(diǎn)由高到低的順序正確的是( ) CH4 C3H8 C5H12 C8H18 C12H26 A C 【答案】 B 7下列化學(xué)性質(zhì)中，烷烴不具備的是( ) A一定條件下發(fā)生分解反應(yīng) B可以在空氣中燃燒 C與Cl2發(fā)生取代反應(yīng) D能使高錳酸鉀酸性溶液褪色 【答案】 D 8下列結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示的物質(zhì)屬于烷烴的是( ) ACH3CH2CHCH2 CCH3CH2OH 【答案】 B 9下列敘述正確的是( ) A分子式相同，各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也

5、相同的物質(zhì)是同種物質(zhì) B通式相同的不同物質(zhì)一定屬于同系物 C分子式相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體 D相對(duì)分子質(zhì)量相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體 BCH3(CH2)2CH(CH3)2 DCH3CCH B D B只有 D 【答案】 C 10下列各組混合物的總質(zhì)量一定時(shí)，無論二者的物質(zhì)的量比如何改變，完全燃燒生成的CO2恒為一定值的是( ) A乙烯、丙烯 C乙烷、1丁烯 B甲烷、丙烷 D甲烷、丁烷 【解析】 符合要求的兩種烴應(yīng)該滿足一個(gè)條件：含碳量相等。由于烯烴的最簡(jiǎn)式為CH2，因此所有烯烴的含碳量都相等，故A符合題意。烷烴的通式為CnH2n2，n不同時(shí)，任何一種烷烴的含碳量都不相同，故B、D錯(cuò)誤。

6、任何一種烷烴的最簡(jiǎn)式都不可能是CH2，即任何烷烴和烯烴的含碳量都不可能相等，故C錯(cuò)誤。 【答案】 A 11下列物質(zhì)由于發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色的是( ) ASO2 C2戊烯 【答案】 C 12科學(xué)家最近在100的低溫下合成一種烴X，此分子的模型如圖(圖中的連線表示化學(xué)鍵)所示，下列說法正確的是( ) B乙烷 D己烷 AX能使溴的四氯化碳溶液褪色 BX是一種在常溫下能穩(wěn)定存在的液態(tài)烴 CX分子中在同一平面上的碳原子最多5個(gè) D充分燃燒等質(zhì)量的X和甲烷，X消耗氧氣多 【解析】 根據(jù)模型書寫其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ，其分子式為C5H4 ；由于分子內(nèi)含有 ，該烴可與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，且分子中最多4個(gè)原子共面，3

7、個(gè)C原子共面，C 錯(cuò)誤；由于該烴在100下存在，B錯(cuò)誤；由于有機(jī)物含氫量越高，等質(zhì)量烴燃燒時(shí)消耗O2越多，該烴含氫量小于CH4含氫量，D錯(cuò)誤。 【答案】 A 13由乙烯推測(cè)丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)正確的是( ) A分子中所有原子都在同一平面上 B不能發(fā)生取代反應(yīng) C與HCl加成只生成一種產(chǎn)物 D能發(fā)生加聚反應(yīng) 【答案】 D 14關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備乙烯的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是( ) A反應(yīng)物是乙醇和過量的3molL 1 硫酸的混合液 B溫度計(jì)插入反應(yīng)溶液液面以下，以便控制溫度在140 C反應(yīng)容器(燒瓶)中，應(yīng)加入少許碎瓷片 D反應(yīng)完畢先熄滅酒精燈再從水中取出導(dǎo)管 【解析】 A項(xiàng)硫酸應(yīng)為濃硫酸且乙醇和濃硫酸的

8、體積為13，B項(xiàng)控制溫度在170，D項(xiàng)容易發(fā)生倒吸。 【答案】 C 15下列物質(zhì)，不可能是乙烯的加成產(chǎn)物的是( ) ACH3CH3 CCH3CH2OH BCH3CHCl2 DCH3CH2Br 【解析】 乙烯加成是斷開一個(gè)不飽和鍵，分別在雙鍵兩端的不飽和碳原子上連接一個(gè)原子或原子團(tuán)，如果去掉加上去的成分應(yīng)恢復(fù)為乙烯的結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)中只有B項(xiàng)不符合這一要求。 【答案】 B 16下列各組物質(zhì)中互為同系物的是( ) 【答案】 A 17下列說法正確的是( ) AC2H4與C4H8一定是同系物 B丙烯和乙烷都能使高錳酸鉀酸性溶液褪色 C1丁烯與2丁烯互為同分異構(gòu)體 D新戊烷和2,2二甲基丙烷互為同分異構(gòu)體 【

9、解析】 C4H8可以是烯烴也可以是環(huán)烷烴，A錯(cuò)；乙烯能使KMnO4酸性溶液褪色，而乙烷不能，B錯(cuò)；新戊烷和2,2二甲基丙烷是同一種物質(zhì)，D錯(cuò)。 【答案】 C 二、非選擇題 18某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為84，紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵，核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫原子。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_； (2)A中的碳原子是否都處于同一平面？_(填“是”或者“不是”)。 【解析】 (1)由題意可知，該烴屬于烯烴，設(shè)其分子式為CnH2n，則有12n2n84，得n6，即該烴的分子式為C6H12。由于該烴分子中只有一種類型的H原子，因此，該分 子雙鍵兩端的碳原子上只能分別連接兩

10、個(gè)甲基，即結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(2)根據(jù)乙 烯分子的結(jié)構(gòu)可知，雙鍵兩端的碳原子上連接的4個(gè)原子與雙鍵上的2個(gè)碳原子在同一平面上。故A中的碳原子都處于同一平面。 【答案】 (1) (2)是 19烯烴中碳碳雙鍵是重要的官能團(tuán)，在不同條件下能發(fā)生多種變化。 (1)烯烴的復(fù)分解反應(yīng)就是兩種烯烴交換雙鍵兩端的基團(tuán)，生成兩種新烯烴的反應(yīng)。請(qǐng)寫出在催化劑作用下，兩個(gè)丙烯分子間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_。 (2)烯烴與高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)的氧化產(chǎn)物有如下的反應(yīng)關(guān)系： 已知某烯烴的化學(xué)式為C5H10，它與高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)后得到的產(chǎn)物若為乙酸和丙酸，則此烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_；若為二氧化碳和丁酮 ()，則此烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

11、式是_。 【解析】 烯烴的復(fù)分解反應(yīng)就是兩種烯烴交換雙鍵兩端的基團(tuán)，生成兩種新烯烴的反 應(yīng)，丙烯分子間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ： 。溶液反應(yīng)后得到的產(chǎn)物為乙酸和丙酸， 則此烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CHCHCH2CH3。若為二氧化碳和丁酮，此烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 CH2C(CH3)CH2CH3。 【答案】 20乙烯的產(chǎn)量標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的石油發(fā)展水平，它是很重要的工業(yè)原料。 (1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的化學(xué)方程式：_； (2)室溫下，將1mol乙烯完全燃燒，生成的氣體產(chǎn)物通過足量的Na2O2時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_mol； (3)已知，聚苯乙烯塑料的單體是苯乙烯，由苯乙烯合成聚苯乙烯塑料屬于_反應(yīng)；苯乙烯

12、也能使溴水褪色，簡(jiǎn)答其原因是 _； (4)乙烯的某同系物A(化學(xué)式為C5H10)和氫氣加成后的產(chǎn)物的一氯取代物有三種，試寫出A可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： _。 【解析】 該題考查了烯烴的有關(guān)知識(shí)，加成反應(yīng)是烯烴的特征反應(yīng)。C5H10加成后為C5H12，C5H12的結(jié)構(gòu)較多，我們要將它的結(jié)構(gòu)一一找出，然后看哪種結(jié)構(gòu)的一氯代物為三種，然后補(bǔ)雙鍵還原出C5H10的結(jié)構(gòu)。 【答案】 (2)2 (3)加聚或聚合 苯乙烯和溴水發(fā)生了加成反應(yīng) 21分子式為CH4、C2H4、C2H2、C6H6、C5H10的烴。 (1)質(zhì)量相同時(shí)，耗氧量最多的是_，生成CO2最多的是_，生成H2O最多的是_。 (2)物質(zhì)的量相同時(shí)，耗氧

13、量最多的是_，生成CO2最多的是_，生成H2O最多的是_。 (3)完全燃燒時(shí)與同質(zhì)量丙烯生成CO2的量相等的是_，比丙烯生成CO2多的是_，比丙烯生成CO2少的是_。 (4)在足量O2中燃燒，恢復(fù)到原狀況(120C)混合氣體總體積大于原混合氣體的是_，混合氣體總體積等于原混合氣體的是_，混合氣體總體積小于原混合氣體 的是_。 1 【解析】 (1)質(zhì)量相同，12g C是12g H3多，而生成CO2、H2O的多少此時(shí)與碳、氫百分含量有關(guān)。(2)物質(zhì)的量相同時(shí)，耗氧量與y CxHy中的x有關(guān)，生成CO2、H2O的多少分別與x和y有關(guān)。(3)所有烯烴含碳量相同， 4點(diǎn)燃yy 烷烴比烯烴含碳量小，炔烴比

14、烯烴含碳量大。(4)由CxHy(x)O2xCO2H2O，水為 42氣態(tài)時(shí)，y4，則V前V后；y4，則V前V后。 【答案】 (1)CH4；C2H2、C6H6；CH4 (2)C6H6、C5H10；C6H6；C5H10 (3)C2H4、C5H10；C2H2、C6H6；CH4 (4)C6H6、C5H10；CH4、C2H4；C2H2 22某烴在標(biāo)況下與20LO2(過量)充分反應(yīng)，將生成的混合氣體通過足量的Na2O2 粉末，使之完全反應(yīng)，此時(shí)Na2O2增重15g，經(jīng)過處理后的氣體為(在標(biāo)況下)。該烴能使溴水褪色，試通過計(jì)算求該烴的化學(xué)式，并寫出可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 【解析】 該題涉及的反應(yīng)原理分為兩步：烴的燃燒

15、、Na2O2分別與水和二氧化碳反應(yīng)。 解法一：設(shè)該烴的化學(xué)式為CxHy，則 點(diǎn)燃 yyxO2CxHyxCOO 2422yy 1 x x 42 01mol (x)mol mol 422Na2O22CO2=O22Na2CO2 m 2mol 1mol 56g 56g 22 2Na2O22H2O=O24NaOH m 2mol 1mol 4g mol mol 4g 244 由已知條件可列如下二元一次方程組： y mol(xmol 解之得x5，y10。 該烴的化學(xué)式為C5H10。 56g4g15g24 由于它能使溴水褪色，因而只能為烯烴，其可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 解法二：m(烴)m(O2)m(Na2O2增重)m

16、(剩余氣體) 設(shè)該烴的摩爾質(zhì)量為M，可列如下方程： 01molMM70gmol1 32g15g32g 70 510 12 相對(duì)分子質(zhì)量為70的烴，其化學(xué)式為C5H10(以下同解法一) 【點(diǎn)撥】 解法一計(jì)算復(fù)雜、費(fèi)時(shí)且很容易出錯(cuò)，解法二用質(zhì)量守恒，則快捷準(zhǔn)確。高中化學(xué)烷烴與烯烴烯烴的順反異構(gòu)訓(xùn)練全程跟蹤新人教版選修5 本資料來自于資源最齊全的世紀(jì)教育網(wǎng) 【創(chuàng)新方案】高中化學(xué) 第二章第一節(jié)第2課時(shí) 訓(xùn)練全程跟蹤 新人教版選修5 1丁烷，2甲基丙烷，戊烷，2甲基丁烷，2,2二甲基丙烷等物質(zhì)按沸點(diǎn)的順序排列正確的是( ) B D A C 即沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋? 答案：C 2 ( ) A與足量溴蒸氣

17、反應(yīng) C在一定條件下通入氫氣 解析： ，而使溴水褪色，而乙烷與溴水不反應(yīng)， 答案：B 3()下列物質(zhì)不可能是乙烯加成產(chǎn)物的是( ) ACH3CH3CCH3CH2OH BCH3CHCl2 DCH3CH2Br 答案：B 4下面是我們已經(jīng)學(xué)過的烷烴或烯烴的化學(xué)反應(yīng)，請(qǐng)寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式，指出反應(yīng)類型 本資料來自于資源最齊全的世紀(jì)教育網(wǎng) (1)乙烷與氯氣生成一氯乙烷的反應(yīng)：_ _，_. (2)乙烯與溴水的反應(yīng)：_， _. (3)乙烯與水的反應(yīng)：_， _. (4)乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)：_， _. 解析：(1)乙烷與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯乙烷 (2)乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2B

18、rCH2Br. (3)乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH2OH. (4)乙烯在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯 光照 答案：(1)C2H6Cl2C2H5ClHCl(取代反應(yīng)) (2)CH2 (3)CH2(4)nCH2 5有A61，氣體AA的同分異構(gòu)體，能使酸性高_(dá)，解析：A故A42 設(shè)A的分子式為(CH2)n，則n3， 14 A的分子式為C3H6. 答案： CH3CH=CH2 一、選擇題(本題包括6小題，每題5分，共30分) 本資料來自于資源最齊全的世紀(jì)教育網(wǎng) 1下列化學(xué)性質(zhì)中，烷烴不具備的是( )A不能使溴水褪色 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溶液褪色 解析

19、：烷烴中的碳碳單鍵很穩(wěn)定，不易被氧化，烷烴不能使KMnO4酸性溶液褪色 答案：D 2(2016清遠(yuǎn)月考)下列反應(yīng)中，能夠說明乙烯分子具有不飽和鍵的是( ) A燃燒 B取代反應(yīng) D加聚反應(yīng) C加成反應(yīng) 解析：乙烯能發(fā)生加成、加聚反 答案：CD 3) ACH2BrCH2CH2Br CCH3CH2CHBr2 BCH3CHBrCH3 DCH3CHBr2解析：加成反應(yīng)時(shí)，碳鏈結(jié)構(gòu)并不發(fā)生變化 答案：D 4)下列不( ) ACH4Cl2光照,CH3ClBCH3ClCl2光照,CHCl2HCCH42O2DCH22CH3CH3 催化劑解析：CH2=CH2H2CH3CH3，屬于加成反應(yīng)甲烷燃燒屬于氧化反應(yīng) 答案

20、：CD 5有機(jī)化合物C4H8是生活中的重要物質(zhì)，關(guān)于C4H8的說法中，錯(cuò)誤的是( ) AC4H8可能是烯烴 BC4H8中屬于烯烴類的同分異構(gòu)體有4種 C核磁共振氫譜有2種吸收峰的烯烴結(jié)構(gòu)一定是 DC4H8中屬于烯烴的順反異構(gòu)體有2種 解析：C4H8中屬于烯烴的同分異構(gòu)體有 、CH2=CHCH2CH3、 本資料來自于資源最齊全的世紀(jì)教育網(wǎng) CH3CH=CHCH3(存在順、反異構(gòu))共4種，其中核磁共振氫譜有2種吸收峰的有 答案：C 6(2016全國(guó)卷)現(xiàn)有乙酸和兩種鏈狀單烯烴的混合物，若其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，則碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( ) A. 1a7 3B. 4 6 C.(1a) 712 D.a) 13

21、 解析：乙酸與單烯烴分子中碳、氫原子個(gè)數(shù)比均為12，故在混合物中碳、氫元素的6 質(zhì)量比恒定且為1C項(xiàng)正確 7 答案：C 二、非選擇題(本題包括47(4分) (1)( )，由苯乙烯合成聚苯 乙烯塑料屬于；苯乙烯也能使溴水褪色，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2)A(化學(xué)式為C5H10)和H2加成后的產(chǎn)物的一氯取代物有3種，試寫出A可能有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_. 解析：C5H10加成后生成C5H12，其結(jié)構(gòu)有3種，其一氯代物有3種的結(jié)構(gòu)是CH3CH2CH2CH2CH3，對(duì)應(yīng)的烯烴為CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3. 答案：(1)加聚 (2)CH2=CHCH2CH2CH3 CH3CH=CH

22、CH2CH3 8(10分)(2016南京五中高二月考)有機(jī)化學(xué)中有多種同分異構(gòu)現(xiàn)象，其中有順反異構(gòu)，例如2丁烯有兩種順反異構(gòu)體：A中兩個(gè)CH3在雙鍵同側(cè)，稱為順式，B中兩個(gè)CH3 本資料來自于資源最齊全的世紀(jì)教育網(wǎng) 在雙鍵兩側(cè)，稱為反式，如下所示： 根據(jù)此原理，苯丙烯的同分異構(gòu)體中除有三種位置異構(gòu)外還有一對(duì)順反異構(gòu)，寫出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： (1)三種位置異構(gòu)：_，_，_； (2)兩種順反異構(gòu)： _，_. 解析：苯丙烯的同分異構(gòu)體中以苯基為取代基的同分異構(gòu)體共有三種，分別為 看出， 存在順反異構(gòu)，分別為順式 9(12分)實(shí)驗(yàn)室制取乙烯，常因溫度過高而使乙醇和濃H2SO4反應(yīng)生成少量的二氧化硫有人設(shè)計(jì)下

23、列實(shí)驗(yàn)以確認(rèn)上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫 完成下列問題： 本資料來自于資源最齊全的世紀(jì)教育網(wǎng) (1)圖中、裝置可盛放的試劑是： _；_；_；_. (將下列有關(guān)試劑的序號(hào)填入上述空格內(nèi)) A品紅溶液 C濃H2SO4 BNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液 (2)能說明二氧化硫氣體存在的現(xiàn)象是_ (3)使用裝置的目的是_ (4)使用裝置的目的是_ (5)確認(rèn)含有乙烯的現(xiàn)象是_ 解析：SO2具有還原性，能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)乙烯的存在時(shí)，要先用NaOH溶液除去SO2，具體實(shí)驗(yàn)方案為： 品紅溶液NaOH溶液品紅溶液KMnO4酸性溶液 檢驗(yàn)SO2的存在 除去SO2 檢驗(yàn)SO2

24、是否除盡 答案：(1)A B A D (2)裝置中品紅溶液褪色 (3)除去SO2氣體，以免干擾乙烯的檢驗(yàn) (4)檢驗(yàn)SO2是否除盡 (5)KMnO4酸性溶液退色 10(4分)首先讓降冰片二烯吸收太陽光轉(zhuǎn)化 (1)降冰片二烯的鍵線式是(2)寫出降冰片二烯與 ，其分子式為_ H2發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式： _. 解析：(1)分析降冰片二烯的鍵線式：七個(gè)折點(diǎn)，所以其分子中有七個(gè)碳原子，只有最上端的碳原子連有兩個(gè)氫原子，另外的六個(gè)碳原子則分別連有一個(gè)氫原子，所以降冰片二烯的分子式為C7H8. (2)降冰片二烯分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵，能與H2發(fā)生加成反應(yīng) 答案：(1)C7H8 本資料來自于資源最齊全的世

25、紀(jì)教育網(wǎng) (2) 催化劑2H2聚烯烴的結(jié)構(gòu)與性能 聚烯烴的結(jié)構(gòu)與性能 材碩114班張濤 摘要：聚烯烴的微觀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定著其宏觀性能，但是很多聚烯烴本身的性能達(dá)不到我 們的目標(biāo)值，比如像粘合性、潤(rùn)濕性、印染性、氣體滲透性以及與其他物質(zhì)的相容性等 的功能化性能較差，因此有必要對(duì)其功能化，這也一直是許多人所關(guān)注的問題。本文綜 述了聚烯烴結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，聚烯烴功能化的意義，以及聚烯烴功能化的研究進(jìn) 展。 關(guān)鍵詞：聚烯烴，結(jié)構(gòu)與性能，功能化，研究進(jìn)展 1.前言 聚烯烴是消費(fèi)量最大的合成樹脂種類，目前，全球年消費(fèi)量已經(jīng)超過1億噸，而且 世界各國(guó)對(duì)聚烯烴材料的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，特別是發(fā)展中國(guó)家1。聚烯烴

26、具有良好的性 能、低廉的價(jià)格廣泛應(yīng)用于日常生活、工農(nóng)業(yè)和軍事等許多領(lǐng)域。但是，如何從聚烯烴 的聚合過程入手，去控制聚烯烴的特殊結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到我們所需要的聚烯烴的宏觀上的 性能，這是個(gè)非常關(guān)鍵的問題。聚烯烴聚合時(shí)所用的催化劑的結(jié)構(gòu)決定著聚烯烴的微觀 結(jié)構(gòu)，包括分子量以及分子量的分布等其他相關(guān)因素，從而其微觀結(jié)構(gòu)決定著宏觀性能。 比如說，聚烯烴的粘合性、潤(rùn)濕性、印染性、氣體滲透性2以及與其他物質(zhì)的相容性等 的功能化性能較差，這是由于其表面能低，分子呈化學(xué)惰性所引起的。因此有必要對(duì)其 實(shí)施功能化。本文擬對(duì)聚烯烴的結(jié)構(gòu)與性能，聚烯烴的功能化，以及對(duì)近年來聚烯烴功 能化的各種方法作一簡(jiǎn)單介紹。 2.聚烯

27、烴的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系 聚烯烴的結(jié)構(gòu)與性能有著非常密切的關(guān)系，下面舉例來說明：控制產(chǎn)物的分子 量及其分布，可以較大程度的調(diào)節(jié)產(chǎn)物的物理力學(xué)性能和它的加工性能，獲得多品質(zhì)的 產(chǎn)品，從而在較大程度上可以根據(jù)使用的需求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行較廣范圍的選擇。我們聚乙烯 為例來說，超高分子量的聚乙烯是性能優(yōu)異的工程塑料，然而分子量分布很寬分子量 大概在幾萬的聚乙烯可以用作高強(qiáng)度纖維，而分子量分布較寬的聚乙烯是易于加工的通 用塑料制品。由此可見，對(duì)于不同分子量和分子量分布的聚乙烯來說，分子量及分子量 也即聚乙烯的結(jié)構(gòu)范疇，其微觀結(jié)構(gòu)決定著其宏觀性能。如：強(qiáng)度，模量，加工性能等。 不光是分子量與分子量分布與聚烯烴的性

28、能密切相關(guān)，并且其結(jié)構(gòu)的立體規(guī)整性 也在很大的程度上決定著聚烯烴的性能。比如說，用聚丙烯作為例子，由于立體規(guī)整性 的差別，從微觀上看是丙烯分子側(cè)基-甲基的空間相對(duì)位置的差異所導(dǎo)致的。對(duì)于聚合 得到的三類聚丙烯來說，首先，全同立構(gòu)聚丙烯是高結(jié)晶高熔點(diǎn)塑料，間規(guī)立構(gòu)聚丙 烯是半結(jié)晶性的耐沖擊熱塑性彈性體，無規(guī)立構(gòu)聚丙烯被用作橡膠、改性劑3。 除了這兩個(gè)最典型的例子，其余例子還有很多，比如不同烴基的二元或三元 共聚?？梢垣@得性能差異很大的線型低密度聚乙烯塑料彈性體超低分子量聚乙烯，以 及強(qiáng)度和加工性能很好的塑料合金等。再比如說，含有不同烴基的極性單體共聚， 實(shí)現(xiàn)烯烴的功能化。這樣的手段將會(huì)使我們獲得

29、性能優(yōu)于ABS等的一系列工程塑料和 新材料。 由此我們發(fā)現(xiàn)，聚烯烴的結(jié)構(gòu)決定著其性能，其結(jié)構(gòu)主要是指包括分子量分子量 分布以及立體規(guī)整性等在內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)。而其宏觀性能主要是指包括聚烯烴的物理力學(xué) 性能加工性能等主要性能在內(nèi)的一系列性能，聚烯烴的性能決定著聚烯烴在市級(jí)工業(yè) 生產(chǎn)中的一系列運(yùn)用。所以要從影響微觀結(jié)構(gòu)的因素抓起，制備出符合我們需要的多樣 化的聚烯烴。 但是在實(shí)際生產(chǎn)中，許多聚烯烴是達(dá)不到我們所需的苛刻的性能要求的，那么怎么 辦呢？其實(shí)聚烯烴的功能化不失為一種很好的方法。要在聚烯烴的功能化方面多做文 章，才能達(dá)到我們?cè)O(shè)想的目的。 3.聚烯烴功能化的意義 聚烯烴以其質(zhì)輕、價(jià)廉及低吸濕性而

30、廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。但由于其非 極性、表面能低導(dǎo)致了它的染色性、粘合性、親水性、抗靜電性以及與其他高分子聚合 物或無機(jī)填料的相容性差4，5，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。因此，聚烯烴的功能化研究 越來越被人們所重視。 另外，通過在聚烯烴中配合功能性無機(jī)填料或其它聚合物，還可獲得導(dǎo)電性、永久 抗靜電性、磁性、阻燃性、降解性(包括生物降解和光降解) 6等功能?，F(xiàn)代科技的飛速 發(fā)展，對(duì)材料的要求日益苛刻，對(duì)功能性聚烯烴的需求日益高度化、多樣化和復(fù)雜化， 新的功能性聚烯烴及新的制備方法不斷推出。但是有些聚烯烴的性能還是跟不上時(shí)代的 發(fā)展的步伐，所以聚烯烴的功能化仍舊是十分有意義的研究領(lǐng)域。 因此，

31、如何提高聚烯烴的各方面性能一直是科研工作者不懈追求的目標(biāo)。聚烯烴的 功能化有著非常重要的意義。既然聚烯烴的功能化有著如此重要的意義的話，那么我們 可以通過什么方法對(duì)聚烯烴進(jìn)行功能化改性呢？ 4.聚烯烴功能化的研究進(jìn)展 上面已經(jīng)講到了聚烯烴的功能化具有如此重要的意義，那么有哪些方法是行之有 效的功能化方法，又有哪些是前沿科技呢？ 我們通常將功能化的方法，按照功能性基團(tuán)接入聚烯烴的方式分類，可以大致的 分為以下幾類方法：直接共聚法、反應(yīng)性基團(tuán)功能化方法和后功能化方法7。 直接共聚法 直接功能化是指將烯烴與極性單體直接共聚，生成含有極性基 團(tuán)的共聚烯烴。這個(gè)共聚過程是在Ziegler-Natta催化

32、劑、茂金屬催化劑、后過渡金屬催 化劑等催化劑作用下實(shí)施共聚的。這種方法的優(yōu)勢(shì)是直接引入功能性基團(tuán)，對(duì)于功能化 過程一步完成，由于步驟較少，故效率比較理想。但是直接共聚法過程中存在著催化劑 和副反應(yīng)等問題。其主要原因是各種催化劑中的路易斯酸組分(Ti，Zr，Hf，V，Al等) 容易與功能性單體中的氮氧和鹵素的孤電子對(duì)復(fù)合，影響這些組分和雙鍵的電子反 應(yīng)，從而降低催化劑與功能團(tuán)形成的復(fù)合物的活性聚合點(diǎn)的活性。所以，必須防止催化 劑中毒和副反應(yīng)的發(fā)生。 對(duì)于直接共聚法來說，目前的研究主要放在保護(hù)功能性基團(tuán)免受催化劑中毒8，9和 使用親氧性較弱和對(duì)異性原子穩(wěn)定性較強(qiáng)的催化劑這兩大方面10。 反應(yīng)性功能

33、法 反應(yīng)性功能化方法11-13是一種較新的聚烯烴功能化方法，通過先合成一種反應(yīng)性的 共聚物中間物，再將這種中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為功能團(tuán)。相比于前面的直接聚合法來說，反應(yīng) 性功能化方法是最接近工業(yè)化實(shí)際生產(chǎn)的情況，并且此種方法可以有效地控制聚合物分 子結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量分布，合成功能基團(tuán)多樣化的聚烯烴。 反應(yīng)性功能法具備直接聚合法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也克服了它們的不足之處。這種方法我 們大致可以將它拆分為兩個(gè)步驟14：首先反應(yīng)性共聚單體直接與烯烴共聚合，其具體過 程是：通過-烯烴與硼烷、對(duì)甲基苯乙烯等反應(yīng)性單體在Ziegler-Natta催化劑、茂金屬 催化劑等催化劑作用下合成反應(yīng)性共聚物，或?qū)?烯烴與非共軛二

34、烯烴等反應(yīng)性共聚 單體合成反應(yīng)性共聚物，然后硼單體可以直接轉(zhuǎn)換成極性基團(tuán)，也可以通過自由基或陰 離子聚合反應(yīng)有效地、有選擇性地將反應(yīng)性基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芑鶊F(tuán)，不影響催化劑的活性， 而這一步在現(xiàn)行的工業(yè)合成過程中完全可以實(shí)現(xiàn)；第二步，將第一步得到的得到含反應(yīng) 性基團(tuán)的聚合物作為功能化反應(yīng)的中間介質(zhì)，可以有選擇地轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧墓δ芑鶊F(tuán)，這 一步可在熔融或溶液狀態(tài)中進(jìn)行。 這一方法的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)的反應(yīng)性共聚單體要滿足以下條件：(1)不與催化劑發(fā)生化 學(xué)和物理反應(yīng)，并且易溶于聚合體系的有機(jī)溶劑中；(2)與烯烴有很好的共聚反應(yīng)性；(3) 在進(jìn)一步的功能化反應(yīng)中，聚合物中的反應(yīng)性基團(tuán)必須能夠有選擇性地反應(yīng)，在比

35、較溫 和的條件下轉(zhuǎn)變?yōu)闃O性功能基團(tuán)。 并且，隨著茂金屬技術(shù)的不斷發(fā)展，在反應(yīng)性功能法中符合要求的反應(yīng)性單體的種 類也在日益增多，這大大推動(dòng)了聚烯烴的功能化。這一類復(fù)合反應(yīng)要求的單體主要包括 含硼反應(yīng)性單體、對(duì)甲基苯乙烯和對(duì)二乙烯基苯，它們都能與烯烴單體很好地共聚，生 成共聚組成寬、相對(duì)分子質(zhì)量及其組成分布都很窄的烯烴共聚物15。并且反應(yīng)后得到的 聚烯烴，其反應(yīng)性基團(tuán)均勻分布在聚烯烴主鏈上，而且能夠有效地、有選擇性地發(fā)生進(jìn) 一步的功能化或接枝反應(yīng)。 后功能化法 后功能化方法是指-烯烴單體在已經(jīng)聚合形成聚合物的情況下對(duì)聚合物進(jìn)行功能 化改性，也是目前研究和應(yīng)用較多的功能化方法16。 以上兩種功能化

36、方法，比如說像直接功能化方法，雖然該方法簡(jiǎn)單易行，無需 Ziegler-Natta催化劑、茂金屬催化劑、后過渡金屬催化劑等催化劑所要求的嚴(yán)格反應(yīng)環(huán) 境，工藝條件要求不高，設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，但這只是對(duì)于烯烴聚 合的某些特殊情況是適用的，未必適合其他大多數(shù)情況。并且，對(duì)于聚烯烴后功能化法 中的聚烯烴接枝法來說，后功能化法只能在聚烯烴的非結(jié)晶區(qū)進(jìn)行接枝，難以控制功能 化聚烯烴的分子結(jié)構(gòu)和功能基團(tuán)的分布，這是該方法難以克服的缺點(diǎn)。不僅如此，并且 其中大部分都難以在實(shí)際生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)于后功能化法，其唯 一可行的路線是通過碳?xì)滏I激活聚合物17，18。具體實(shí)施方法如下

37、：通過空氣、臭氧、紫 外線為促進(jìn)劑的離子射線(X射線、射線和電子束)輻射法和自由基反應(yīng)法來實(shí)現(xiàn)19。 前者由于是高能量下的反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致聚合物嚴(yán)重降解及機(jī)械性能的損失：后者存在許多 副反應(yīng)，如斷鏈反應(yīng)、鏈轉(zhuǎn)移和偶聯(lián)反應(yīng)20等。 這種方法中重要的單體為馬來酸酐(MA)、丙烯酸及其酯類、丙烯酰胺21等。后功 能化方法通常有聚烯烴接枝22、酸浸、表面電離等方法，而聚烯烴接枝改性是主要的聚 烯烴后功能法，相對(duì)其它后功能化方法來說，是應(yīng)用效果較為理想的實(shí)施方法，其中聚 烯烴接枝改性較基本實(shí)施方法有溶液法、熔融法、固相法和輻射法23。 下面就聚烯烴接枝改性方法中的幾種方法做一簡(jiǎn)要的闡述： 溶液法 溶液法是把

38、聚烯烴溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，溶劑通常選用甲苯或二甲苯等有機(jī)物質(zhì)。在 游離基作用下，聚烯烴與不飽和接枝單體反應(yīng)。反應(yīng)后再用另一種溶劑使生成的接枝物 從溶液中沉淀出來。該方法反應(yīng)溫度較低(100140)，副反應(yīng)少，產(chǎn)物純度高，接枝 率相對(duì)較高。但是溶液法也存在著一些不可避免的缺點(diǎn)，主要是需使用較多的溶劑、游 離基引發(fā)劑和接枝單體，還需回收溶劑，工藝過程比較復(fù)雜。但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)室研究，由 于溶液法本身簡(jiǎn)便易行(在普通玻璃儀器中即可實(shí)現(xiàn))，仍有一定應(yīng)用價(jià)值。 熔融法 熔融法的主要設(shè)備是擠出機(jī)密煉機(jī)或開煉機(jī)，其大致過程24是：將聚烯烴與接枝 單體和各種助劑在一定條件下加入上述設(shè)備中進(jìn)行熔融反應(yīng)，該方法具有的優(yōu)

39、點(diǎn)主要 是：反應(yīng)時(shí)間短，接枝效率高以及設(shè)備簡(jiǎn)單，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)連續(xù)化等優(yōu)點(diǎn)。但是，這一方 法也并非完美，反應(yīng)時(shí)的高溫使得諸如像交聯(lián)或降解一類的副反應(yīng)非常的嚴(yán)重，另外， 接枝率也較低，尤其是對(duì)于揮發(fā)性一類的單體，這種方法的適用性是很差的。更糟糕的 是，反應(yīng)過程中殘余的未反應(yīng)單體會(huì)對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)生不良影響。 固相法 相比于前面的兩種接枝方法來說，固相法是一種比較新穎的方法，它于90年代興 起。這種方法主要是將聚烯烴粉末直接與單體引發(fā)劑界面活性劑等接觸，然后引發(fā) 反應(yīng)25。此法對(duì)于反應(yīng)時(shí)的溫度和壓力是有特殊要求的：反應(yīng)溫度一般控制在聚烯烴軟 化點(diǎn)以下(100130)，對(duì)于壓力，要求在常壓下反應(yīng)。此法優(yōu)勢(shì)很強(qiáng)大

40、，它的反應(yīng)時(shí) 間短，操作費(fèi)用低，并且接枝率高，它結(jié)合了溶液法和熔融法兩者的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了 兩者的缺點(diǎn)，高效節(jié)能，有著非常良好的發(fā)展前景。 輻射法 輻射接枝其關(guān)鍵是要產(chǎn)生自由基活性中心，而手段是通過高能射線進(jìn)行輻射，隨后 接枝單體與輻射反應(yīng)產(chǎn)生的自由基發(fā)生接枝反應(yīng)，生成功能性的聚合物。這種方法主要 適用于聚烯烴薄膜，但是這種接枝功能化的方法費(fèi)用比較昂貴，并且要考慮工業(yè)連續(xù)化 等一系列問題。所以說，它的實(shí)際運(yùn)用收到了很大的限制。 5.結(jié)語 縱觀全文，我們得知：聚烯烴的微觀結(jié)構(gòu)決定著其宏觀性能，但對(duì)于常規(guī)的聚烯 烴來說，他的很多性能達(dá)不到我們的使用要求。比如像粘合性、潤(rùn)濕性、印染性、氣體 滲透性以

41、及與其他物質(zhì)的相容性等的功能化性能較差，所以說，聚烯烴的功能化是一個(gè) 非常有價(jià)值的研究方向。隨著聚烯烴的功能化的不斷發(fā)展，各種傳統(tǒng)的功能化方法有待 改進(jìn)，同時(shí)還有待開發(fā)一些一些新興的功能化方法，以此來滿足化工行業(yè)對(duì)聚烯烴日益 增長(zhǎng)的性能要求。 參考文獻(xiàn) 1 李化毅，胡友良. 烯烴配位聚合二十年J. 高分子通報(bào)，xx(7):56-65 2 閻衛(wèi)東，胡友良. 聚烯烴功能化研究進(jìn)展J. 高分子通報(bào)，1998(2):51-53 3 王海華，蕭翼之，王峻沂.制備優(yōu)質(zhì)聚烯烴的新技術(shù)J.高分子材料科學(xué)與工程， 2002,18(1)：13-21 4 Calimberti M,Giannini U,Albizz

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49、成高極性聚丙烯中的應(yīng)用J.塑料工業(yè)， 2000,28(6):7-9烷烴的同分異構(gòu)體 高二化學(xué)烷烴的同分異構(gòu)體訓(xùn)練 1互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能有 A相同的相對(duì)分子質(zhì)量 B. 相同的結(jié)構(gòu) C. 相同的通式 D. 相同的分子式 2下列化學(xué)式只表示一種純凈物的是 A. C3H8 B. C4H10 C. C3H7Cl D. C2H4Cl2 3從理論上分析，碳原子為10或小于10的烷烴分子中，其一鹵代物不存在同分異構(gòu)體的烷烴分子的種類共有 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 4一氯代物的同分異構(gòu)體有2種，二氯代物的同分異構(gòu)體有4種的烷烴是 A. 乙烷 B. 丙烷 C. 正丁烷 D. 新戊烷 5某烴的

50、一氯代物只有兩種，二氯代物有四種，則該烴是 A .甲烷 B. 異戊烷 C. 2甲基丙烷 D. 丙烷 6 2，2，6，6四甲基庚烷的一氯代物的同分異構(gòu)體共有 A. 2種 B. 3種 C. 4種 D. 5種 7相對(duì)分子質(zhì)量為100的烷烴，主鏈上有5個(gè)碳原子的同分異構(gòu)體有 A. 3種 B. 4種 C. 5種 D. 6種 8乙烷在光照條件下與氯氣混合，最多可能得到幾種物質(zhì) A. 7種 種 C. 9種 D. 10種 9分子式為C7H16，主鏈上有5個(gè)碳原子的有機(jī)物共有 A. 3種 B. 2種 C. 5種 D. 7種 10某烴或某烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯代物，下列組合包括了所有這些烴的分子式的組

51、合 CH4C2H6C3H8C4H10C5H12C8H18 A. B. C. D. 11某烷烴對(duì)相同條件下的氫氣的相對(duì)密度為43，這種烷烴的同分異構(gòu)體是 A. 8種 B. 6種 C. 5種 D. 4種 12相對(duì)分子量為72的烷烴，其同分異構(gòu)體有 A. 2種 B. 3種 C. 4種 D. 5種 13相對(duì)分子質(zhì)量為86的且只有一個(gè)支鏈的烷烴有 A. 2種 B. 3種 C. 3種 D. 4種 14進(jìn)行一氯取代后，只生成三種沸點(diǎn)不同的有機(jī)物的烷烴是 A. A. C6H14 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12 16已知正丁烷的二氯代物有六種同分異構(gòu)體,則它的八氯代物的同分異構(gòu)體的種類是( ) A. 6種 B. 8種 C. 10種 D .12種 17下列烷烴的一氯代物有二種結(jié)構(gòu)，二氯代物有三種結(jié)構(gòu)的是 A. B. C. D. 18已知異