烷烴與烯烴練習題

詳解：烷烴通式為CnH2n+2，同分異構物具有相同分子式但結構不同。選項A為正丁烷，B為2-甲基丙烷（異丁烷），兩者分子式均為C4H10，故B是A的同分異構物。C為丁烯，分子式C4H8，屬烯烴；D為乙醇，含氧，均非烷烴。

詳解：乙烯（烯烴）含有碳碳雙鍵，可與溴水發生加成反應，使溴水褪色；甲烷（烷烴）則不能與溴水反應。A：兩者均能與氯氣在光照下發生取代反應，無法區分；C：兩者均可燃燒，但火焰顏色差異不明顯；D：乙烯可加氫，但需催化劑且甲烷不反應，但條件苛刻，不如溴水簡單。

詳解：烯烴通式CnH2n，燃燒方程式：CnH2n + 1.5n O2 → n CO2 + n H2O。0.1 mol 烯烴生成0.4 mol CO2，即 n = 0.4/0.1 = 4，故為丁烯（C4H8）。A：C2H4生成0.2 mol；B：C3H6生成0.3 mol；D：C5H10生成0.5 mol。

詳解：烯烴含有雙鍵，可進行加成聚合反應生成聚合物（如聚乙烯）。A：烷烴為飽和烴，不能使酸性高錳酸鉀褪色（烯烴可）。B：相同碳數時，烷烴（C-C單鍵）分子間作用力較強，沸點通常高於烯烴（C=C雙鍵較短，極性稍小）。C：烷烴不含不飽和鍵，不能加成氫氣。

詳解：0.1 mol 烴與0.2 mol H2加成，即1 mol 烴消耗2 mol H2，說明分子中含有2個雙鍵或1個三鍵。1,3-丁二烯（C4H6）含有兩個雙鍵，可與2 mol H2加成。A：丙烯（1個雙鍵）消耗1 mol H2；C：乙炔（1個三鍵）消耗2 mol H2，但乙炔為炔烴，本題未限制；D：環丙烷為環烷烴，不能加成。題目要求「可能是」，且B更符合烯烴範疇。

詳解：一氯取代產物數目取決於分子中氫原子的種類。A（(CH3)3CH）：有2種氫，產物2種；B（正丁烷）：有2種氫（端位和內位），產物2種；C（(CH3)4C）：所有氫等同，產物1種；D（(CH3)2CHCH2CH3）：有4種氫（三個甲基、一個CH、一個CH2），產物4種，最多。

詳解：實驗室常用乙醇在濃硫酸催化下脫水生成乙烯，反應條件約170°C。濃硫酸作為脫水劑和催化劑。A：濃鹽酸易揮發且不具脫水性；C：濃硝酸具強氧化性，會氧化乙醇；D：濃磷酸也可，但不如濃硫酸常見。

詳解：C5H10能使溴水褪色，為烯烴。結構異構體（碳鏈異構及雙鍵位置異構）：1-戊烯、2-戊烯（順反不計）、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯，共5種。注意：環烷烴（如環戊烷）也是C5H10，但不使溴水褪色（環丙烷除外，但環戊烷不反應），故不計。

詳解：設質量為 m g。甲烷（CH4，摩爾質量16 g/mol）產生CO2：m/16 × 1 = m/16 mol；乙烯（C2H4，摩爾質量28 g/mol）產生CO2：m/28 × 2 = m/14 mol。因 m/14 > m/16，故乙烯產生較多CO2。此因乙烯含碳質量分數較高（85.7% vs 75%）。

詳解：乙烯與水在催化劑下反應生成乙醇，是水分子中的H和OH分別加到雙鍵兩側，屬加成反應。A：取代反應；C：裂解（分解反應）；D：取代反應（硝化）。