新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章烴第1節(jié)烷烴提能作業(yè)新人教版選擇性必修3

其次章第一節(jié)A級(jí)·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2024·長(zhǎng)春高二檢測(cè))城市居民所用的液化石油氣成分為丙烷和丁烷，在運(yùn)用過(guò)程中常有一些雜質(zhì)以液態(tài)形式沉積于鋼瓶底部，這些雜質(zhì)可能是(A)A．戊烷和己烷 B．乙烷和丙烷C．乙烷和甲烷 D．甲烷和丁烷2．(2024·福州高二檢測(cè))2024年我國(guó)科學(xué)家勝利開發(fā)出CO2加氫制汽油(含碳原子數(shù)為5～11的烴)的裝置，C8H18是汽油的成分之一，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(C)A．汽油含有C、H、O三種元素B．C8H18肯定是純凈物C．C8H18在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)D．C8H18分子中含有碳碳雙鍵官能團(tuán)解析：汽油是含碳原子數(shù)為5～11的烴的混合物，不含氧元素，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；C8H18為飽和烷烴，無(wú)碳碳雙鍵，光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．下列烷烴沸點(diǎn)最高的是(C)A．2,2-二甲基丙烷 B．2-甲基丁烷C．正戊烷 D．正丁烷解析：A、B、C互為同分異構(gòu)體，D只有四個(gè)碳原子，隨碳原子數(shù)的增加，熔沸點(diǎn)漸漸上升，而同分異構(gòu)體分子中，烴含有的支鏈越多，分子間的作用力越小，熔沸點(diǎn)越低，故選C。4．下列烷烴命名錯(cuò)誤的是(C)A．2-甲基戊烷 B．3-乙基戊烷C．3,4-二甲基戊烷 D．3-甲基己烷解析：2-甲基戊烷名稱中主鏈5個(gè)碳，離取代基近的一端編號(hào)得到，2-甲基戊烷，名稱符合命名原則，故A正確；3-乙基戊烷中主鏈5個(gè)碳，離取代基近的一端編號(hào)得到3-乙基戊烷，名稱符合命名原則，故B正確；3,4-二甲基戊烷中主鏈5個(gè)碳，離取代基近的一端編號(hào)應(yīng)為2,3-二甲基戊烷，名稱不符合命名原則，故C錯(cuò)誤；3-甲基己烷中主鏈6個(gè)碳，離取代基近的一端編號(hào)得到，3-甲基己烷，名稱符合命名原則，故D正確。5.我國(guó)深海開采可燃冰技術(shù)世界領(lǐng)先?？扇急牟糠纸Y(jié)構(gòu)如圖所示(圖中忽視了原子的相對(duì)大小)，其結(jié)構(gòu)可以看作是水分子構(gòu)建的“籠子”中鎖住了甲烷。有關(guān)說(shuō)法正確的是(B)A．CH4和H2O之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合B．H2O和H2O分子之間存在氫鍵C．CH4和H2O分子之間存在氫鍵D．可燃冰汽化時(shí)破壞了化學(xué)鍵解析：CH4和H2O之間通過(guò)范德華力結(jié)合，故A錯(cuò)誤；氧元素的電負(fù)性比較強(qiáng)，一個(gè)水分子中的氧原子與另一水分子中的氫原子形成氫鍵，H2O和H2O分子之間存在氫鍵，故B正確；CH4和H2O分子之間存在范德華力，故C錯(cuò)誤；可燃冰汽化時(shí)破壞了分子間作用力，故D錯(cuò)誤。6．環(huán)之間共用一個(gè)碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物。下列關(guān)于螺環(huán)化合物的說(shuō)法正確的是(B)A．螺[2.2]戊烷全部碳原子共平面B．螺[3.3]庚烷的二氯代物有7種(不考慮立體異構(gòu))C．可命名為螺[4.5]辛烷D．是環(huán)氧乙烷()的同系物解析：該結(jié)構(gòu)中存在飽和碳原子，即全部碳原子不行能共面，故A錯(cuò)誤。B中2個(gè)氯原子處于同一環(huán)上時(shí)，在同一碳原子上有2種位置，在不同碳原子上也有2種位置；2個(gè)氯原子在不同環(huán)上時(shí)，第一個(gè)氯原子有如圖2種位置：，處于1號(hào)位置時(shí)，另外環(huán)上的氯原子有2種位置，處于2號(hào)位置時(shí)，另外環(huán)上的氯原子有1種位置(去掉重復(fù))，二氯代物共有7種，故B正確。依據(jù)A、B中有機(jī)化合物的命名可知，可以命名為螺[3.4]辛烷，故C錯(cuò)誤；D中二者分子式通式不同，則二者不互為同系物，故D錯(cuò)誤。7．(2024·呼和浩特高二檢測(cè))最新探討發(fā)覺，航天員可以利用火星上的甲烷制造火箭燃料。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．通常狀況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)B．甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無(wú)論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷與Cl2反應(yīng)得到的四種取代物常溫下均為液體8．(2024·宜春高二檢測(cè))下列關(guān)于有機(jī)化合物的說(shuō)法，不正確的是(C)A．屬于烷烴，與乙烷互為同系物B．名稱為2-甲基丙烷C．一氯取代產(chǎn)物有4種D．全部原子不行能位于同一平面解析：該有機(jī)物是異丁烷，屬于烷烴，結(jié)構(gòu)和乙烷相像，與乙烷互為同系物，A正確；依據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推斷名稱為2-甲基丙烷，B正確；分子中含有2類氫原子，其一氯取代產(chǎn)物有2種，C錯(cuò)誤；分子中存在—CH3，故全部原子不行能位于同一平面，D正確。9.已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似自行車，簡(jiǎn)稱“自行車烴”，如圖所示，下列關(guān)于它的敘述正確的是(B)A．易溶于水B．可以發(fā)生取代反應(yīng)C．其密度大于水的密度D．與環(huán)己烷互為同系物解析：A項(xiàng)，烴類有機(jī)物都難溶于水，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，含有飽和碳原子，具有烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，可發(fā)生取代反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，烴類的密度比水小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，含有兩個(gè)脂環(huán)，與環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)不同，二者不是同系物，錯(cuò)誤。二、非選擇題10．(2024·上饒高二檢測(cè))2024年6月，我國(guó)在重慶的新頁(yè)1井試獲日產(chǎn)頁(yè)巖氣53萬(wàn)立方米。頁(yè)巖氣是隱藏于頁(yè)巖層中可供開采的自然氣資源。如圖所示表示頁(yè)巖氣中某些烴分子的結(jié)構(gòu)模型：(1)有機(jī)化合物乙的名稱為_異丁烷(或2-甲基丙烷)___，有機(jī)化合物甲與有機(jī)化合物乙互為_同分異構(gòu)體__。(2)有機(jī)化合物甲的二氯代物有_6__種；請(qǐng)你依據(jù)甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)推想，有機(jī)化合物乙中最多有_3__個(gè)C原子在同一平面內(nèi)。(3)有機(jī)化合物甲和乙的沸點(diǎn)：甲_>__(填“>”“＝”或“<”)乙，1mol甲和乙的混合氣體完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為_6.5__mol。解析：(1)依據(jù)有機(jī)化合物乙的空間填充模型可知，乙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，名稱為異丁烷(或2-甲基丙烷)；依據(jù)有機(jī)化合物甲的球棍模型可知，甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3—CH2—CH2—CH3，有機(jī)化合物甲和乙的分子式相同，均為C4H10，而結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體。(2)依據(jù)甲的碳骨架結(jié)構(gòu)分析，甲的二氯代物有6種。依據(jù)CH4分子的空間結(jié)構(gòu)可知，CH4分子中最多有3個(gè)原子在同一平面內(nèi)，相當(dāng)于CH4分子中的3個(gè)H原子被3個(gè)—CH3取代，則有機(jī)化合物乙分子中最多有3個(gè)C原子在同一平面內(nèi)。(3)甲和乙互為同分異構(gòu)體，甲沒(méi)有支鏈，乙有支鏈，因此沸點(diǎn)甲>乙。甲和乙的分子式均為C4H10,1molC4H10完全燃燒消耗6.5molO2。B級(jí)·實(shí)力提升練一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2024·營(yíng)口高二檢測(cè))92號(hào)、95號(hào)、98號(hào)汽油的區(qū)分是辛烷值不同，異辛烷的爆震現(xiàn)象很小，將其辛烷值標(biāo)定為100。如圖所示是異辛烷的球棍模型，則異辛烷的系統(tǒng)命名為(D)A．1,1,3,3-四甲基丁烷B．2-甲基庚烷C．2,4,4-三甲基戊烷D．2,2,4-三甲基戊烷2．(2024·北京市房山區(qū)高二檢測(cè))完全燃燒某脂肪烴，測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%，又測(cè)得其密度為相同條件下氫氣的50倍。下列說(shuō)法不正確的是(C)A．該脂肪烴屬于烷烴，其分子式為C7H16B．該脂肪烴能發(fā)生取代反應(yīng)，不能發(fā)生加成反應(yīng)C．該脂肪烴主鏈有4個(gè)碳原子的結(jié)構(gòu)有2種D．該脂肪烴主鏈有5個(gè)碳原子的結(jié)構(gòu)有5種3．甲烷是一種重要的清潔燃料和化工原料。下列有關(guān)甲烷與氧氣的反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應(yīng)B．甲烷與氧氣的燃燒反應(yīng)原理可以設(shè)計(jì)成原電池C．甲烷在氧氣中燃燒的能量轉(zhuǎn)化形式主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能D．1mol甲烷與足量氧氣混合發(fā)生反應(yīng)2CH4＋O2eq\o(,\s\up7(200℃),\s\do5(1010MPa))2CH3OH時(shí)，轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子解析：甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應(yīng)，故A正確；甲烷燃燒為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池，故B正確；甲烷在氧氣中燃燒產(chǎn)生大量的熱，能量轉(zhuǎn)化形式主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故C正確；1mol甲烷與足量氧氣混合發(fā)生反應(yīng)2CH4＋O2eq\o(,\s\up7(200℃),\s\do5(1010MPa))2CH3OH，反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行究竟，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)少于2NA個(gè)，故D錯(cuò)誤。4．如圖分別代表溴甲烷和三級(jí)溴丁烷發(fā)生水解的反應(yīng)歷程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)Ⅰ：CH3Br＋NaOH→CH3OH＋NaBrⅡ：(CH3)3CBr＋NaOH→(CH3)3COH＋NaBrA．反應(yīng)Ⅰ的ΔH<0B．增加氫氧化鈉的濃度可使反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ速率都增大C．反應(yīng)Ⅱ有兩個(gè)過(guò)渡態(tài)D．反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ都有C—Br鍵的斷裂和C—O鍵的形成解析：反應(yīng)Ⅰ中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)Ⅰ的ΔH<0，故A正確；反應(yīng)Ⅱ中鹵代烴先自身轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)渡態(tài)，然后氫氧根離子與過(guò)渡態(tài)的有機(jī)物結(jié)合，氫氧化鈉不干脆和鹵代烴一起轉(zhuǎn)化到活化態(tài)，所以增加氫氧化鈉的濃度不能使反應(yīng)Ⅱ速率增大，故B錯(cuò)誤；由圖可知，(CH3)3CBr先轉(zhuǎn)化為(CH3)3eq\o(C,\s\up6(δ＋))…eq\o(B,\s\up6(δ－))r，再轉(zhuǎn)化為(CH3)3eq\o(C,\s\up6(δ＋))…eq\o(O,\s\up6(δ－))H，所以反應(yīng)Ⅱ有兩個(gè)過(guò)渡態(tài)，故C正確；反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ都是鹵代烴轉(zhuǎn)化為醇，即都存在C—Br鍵的斷裂和C—O鍵的形成，故D正確。5．用如圖裝置進(jìn)行甲烷和氯氣反應(yīng)的試驗(yàn)，將該裝置放在日光燈下，一段時(shí)間后(不考慮水與氯氣的反應(yīng))，下列敘述中正確的是(B)A．液柱和氣柱可能都不會(huì)發(fā)生改變B．氣柱縮小，右端液柱下降C．溶液很快變成藍(lán)色D．氣柱膨脹，右端玻璃管中液體溢出解析：甲烷與氯氣生成氯化氫和鹵代烴，除一氯甲烷外其他鹵代烴均為液體，并且HCl易溶于水，所以U形管左側(cè)內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，U形管左側(cè)內(nèi)液面上升，右側(cè)液柱下降，故A、D錯(cuò)誤，B正確；因生成的HCl易溶于水，溶液顯酸性，所以石蕊試液變紅，故C錯(cuò)誤。二、非選擇題6．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)愛好小組在試驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖：試回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)寫出C裝置中生成CH2Cl2的化學(xué)方程式：CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋2HCl。(2)B裝置有三種功能：①勻稱混合氣體；②_限制氣流速率__；③_干燥混合氣體__。(3)D裝置的名稱為_球形干燥管__，其作用是_防止倒吸__。(4)E裝置中除鹽酸外，還含有機(jī)物，從E中分別出鹽酸的最佳方法為_a__(填字母)。a．分液法 B．蒸餾法C．結(jié)晶法(5)1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則參與反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為_3_mol__。(6)已知丁烷與氯氣的取代反應(yīng)的產(chǎn)物之一為C4H8Cl2，其有_9__種同分異構(gòu)體。解析：(1)C裝置中生成CH2Cl2的反應(yīng)是甲烷和氯氣光照發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋2HCl。(2)濃硫酸具有吸水性，因?yàn)榧淄楹吐葰庵泻兴魵?，所以濃硫酸可干燥混合氣體，還可以限制氣流速度，能勻稱混合氣體。(3)D裝置的名稱為球形干燥管，其作用是防止倒吸。(4)反應(yīng)生成的有機(jī)產(chǎn)物不易溶于水，而H