烷烴(B級能力練)(人教版2019選擇性必修3)(解析版)

第二章烴第一節(jié)烷烴（限時：45分鐘）1．下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是()A．烷烴分子中所有的化學(xué)鍵都是單鍵B．除甲烷外，很多烷烴都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去C．分子通式為CnH2n+2的烴不一定是烷烴D．所有的烷烴中碳原子均采取sp3雜化【答案】AD【詳解】A．甲烷分子中只含有碳?xì)鋯捂I，碳原子數(shù)大于2的烷烴分子中含有碳碳單鍵、碳?xì)鋯捂I，A正確；B．烷烴的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，無法使其褪色，B錯誤；C．分子通式為CnH2n+2的烴，是飽和烴，一定是烷烴，C錯誤；D．烷烴中碳原子都采取sp3雜化，伸向四面體4個頂點方向的sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子結(jié)合，D正確；故選AD。2．丁烷廣泛應(yīng)用于家用液化石油氣，也用于打火機(jī)中作燃料，下列敘述中不正確的是()A．CH3CH2CH2CH3分子中四個碳原子排列成一條直線 B．C4H10與C(CH3)4互為同系物C．丁烷在常溫下是氣體 D．C4H10進(jìn)行一氯取代后可生成四種沸點不同的有機(jī)產(chǎn)物【答案】A【詳解】A．CH3CH2CH2CH3分子中四個碳原子按鋸齒狀排列，不是直線排列，A敘述錯誤；B．C4H10與C(CH3)4相差一個CH2結(jié)構(gòu)，且都屬于飽和鏈狀烷烴，互為同系物，B敘述正確；C．丁烷碳原子個數(shù)為4，在常溫下是氣體，C敘述正確；D．C4H10存在正丁烷和異丁烷兩種同分異構(gòu)體，正丁烷和異丁烷的一氯取代均有2種，則可生成四種沸點不同的有機(jī)產(chǎn)物，D敘述正確；答案為A。3．C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)：甲CH3(CH2)3CH3，乙CH3CH(CH3)CH2CH3，丙C(CH3)4.下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙、丙都符合烷烴通式CnH2n+2，三者互為同系物B．甲中的五個碳原子處于同一直線上C．甲、乙、丙中，甲的沸點最高，丙的沸點最低D．光照時均可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，丙的二氯取代物有3種【答案】C【詳解】A．甲、乙、丙均為飽和鏈烴，均符合通式CnH2n+2，但三者分子式相同，不滿足同系物的概念，故A錯誤；B．飽和碳原子為空間四面構(gòu)型，因此單鍵的碳鏈為鋸齒形鏈，甲中五個碳原子不可能處于同一平面上，故B錯誤；C．三者互為同分異構(gòu)體，同分異構(gòu)體中支鏈越多沸點越低，因此甲的沸點最高，丙的沸點最低，故C正確；D．由丙的結(jié)構(gòu)簡式可知，丙中只有一種氫原子，二氯代物有兩種，故D錯誤；故選：C。4．某鏈狀有機(jī)物分子中含有n個，m個，a個，其余為，則分子中的個數(shù)為()A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知該鏈狀有機(jī)物為烷烴，其通式為：，設(shè)該分子中個數(shù)為x，則C原子個數(shù)，H原子個數(shù)，解得x=。C符合題意，故選C。5．在下，測得某些烷烴的沸點見下表．據(jù)表分析，下列說法不正確的是()物質(zhì)沸點(℃)正丁烷正戊烷36.1異戊烷27.8新戊烷9.5正己烷69.0A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，正丁烷是氣體 B．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點升高C．常溫常壓下，都是液體 D．隨著支鏈數(shù)的增加，沸點降低【答案】C【詳解】A．正丁烷的沸點是-0.5℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，正丁烷是氣體，故A正確；B．根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點升高，故B正確；C．新戊烷的沸點是9.5℃，常溫常壓下，新戊烷是氣體，故C錯誤；D．根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，隨著支鏈數(shù)的增加，沸點降低，故D正確；選C。6．化學(xué)家們合成了一種新物質(zhì)-五星烷，其鍵線式如圖所示。下列有關(guān)五星烷的說法正確的是()A．五星烷與戊烷互為同系物B．1mol五星烷完全燃燒消耗氧氣19molC．常溫下，五星烷為氣態(tài)化合物D．五星烷的核磁共振氫譜有2組峰，峰面積之比為1:1【答案】D【詳解】A．五星烷是環(huán)狀烷烴，戊烷是鏈狀烷烴，兩者結(jié)構(gòu)不相似，不是同系物，故A錯誤；B．1mol五星烷C15H20完全燃燒消耗氧氣(15+)=20mol，故B錯誤；C．常溫下，碳原子數(shù)小于5的烴為氣態(tài)烴，而五星烷(C15H20)為固態(tài)化合物，故C錯誤；D．從鍵線式中可看出，五星烷共有兩種等效氫，其核磁共振氫譜有2組峰，氫的個數(shù)之比為峰面積之比為1:1，故D正確。綜上所述，答案為D。7．有下列五種物質(zhì)：①2－甲基丁烷；②2，2－二甲基丙烷；③戊烷；④丙烷；⑤丁烷。它們的沸點由高到低的順序正確的是（）A．①②③④⑤ B．②③④⑤① C．④⑤②①③ D．③①②⑤④【答案】D【詳解】烴類物質(zhì)中，烴含有的C原子數(shù)目越多，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高，則沸點⑤＞④；根據(jù)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，熔沸點越低，①2﹣甲基丁烷②2，2﹣二甲基丙烷③戊烷三者互為同分異構(gòu)體，則沸點③＞①＞②；故沸點由高到低的順序排列的是：③＞①＞②＞⑤＞④，故答案選D。8．下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法，不正確的是A．屬于烷烴 B．名稱為2-甲基丙烷C．一氯取代產(chǎn)物有4種 D．與乙烷互為同系物【答案】C【詳解】A．該有機(jī)物中只含有C、H元素，且只含有C-C鍵，屬于烷烴，A說法正確；B．該有機(jī)物最長的碳鏈有3個碳原子，且甲基在第二個碳原子上，名稱為2-甲基丙烷，B說法正確；C．該有機(jī)物中3個甲基完全相同，則只含有2種不同環(huán)境的氫原子，故一氯取代產(chǎn)物有2種，C說法錯誤；D．異丁烷與乙烷分子組成上相差2個CH2原子團(tuán)，且均只含有C-C鍵，結(jié)構(gòu)相似，互為同系物，D說法正確；答案為C。9．關(guān)于正丁烷(CH3－CH2－CH2－CH3)、異丁烷()的下列說法錯誤的是A．它們互稱同分異構(gòu)體 B．它們互稱同系物C．它們的一氯代物都各有2種 D．正丁烷的沸點高于異丁烷【答案】B【詳解】A.正丁烷和異丁烷的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，它們互稱同分異構(gòu)體，A正確；B.根據(jù)A項分析可知B錯誤；C.正丁烷和異丁烷分子中均含有2類氫原子，它們的一氯代物都各有2種，C正確；D.異丁烷帶有1個支鏈，所以正丁烷的沸點高于異丁烷，D正確；答案選B。10．的一氯代產(chǎn)物有(不考慮立體異構(gòu))()A．3種 B．4種 C．5種 D．6種【答案】B【詳解】該物質(zhì)分子是對稱結(jié)構(gòu)，分子中含有4種不同位置的H原子，因此其一氯代產(chǎn)物有4種，故合理選項是B。11．將0.5molCH4與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測定四種有機(jī)物的物質(zhì)的量相等，則產(chǎn)生HCl的物質(zhì)的量是（）A．0.5mol B．1.25mol C．1.5mol D．2mol【答案】B【詳解】四種有機(jī)物的物質(zhì)的量相等，0.5molCH4中共有0.5molC，平均分到四種有機(jī)物中，每種有機(jī)物的物質(zhì)的量都是0.125mol，則消耗氯氣的物質(zhì)的量分別是0.125mol＋0.125mol×2＋0.125mol×3＋0.125mol×4＝1.25mol。根據(jù)取代反應(yīng)的特點，每消耗1個氯氣分子，相應(yīng)地就生成1個HCl分子，所以生成HCl的物質(zhì)的量為1.25mol。答案選B。12．下列烴在光照下與氯氣反應(yīng)，最多可生成三種一氯代物的是A．2-甲基丁烷 B．2,2-二甲基丁烷 C．環(huán)戊烷() D．2-甲基戊烷【答案】B【詳解】A．2-甲基丁烷分子中含有4種氫原子，則在光照下與氯氣反應(yīng)，最多可生成四種一氯代物，A不合題意；B．2,2-二甲基丁烷分子內(nèi)含有3種氫原子，則一氯代物只有三種，B符合題意；C．環(huán)戊烷()分子內(nèi)只有1種氫原子，則一氯代物只有一種，C不合題意；D．2-甲基戊烷分子內(nèi)含有5種氫原子，則一氯代物只有五種，D不合題意；故選B。13．為解決污染、變廢為寶，我國科研人員研究在新型納米催化劑Na-Fe3O4和HMCM-22的表面將CO2轉(zhuǎn)化為烷烴，其過程如圖。下列說法中，錯誤的是A．最終產(chǎn)物X、Y屬于同系物B．產(chǎn)物X名稱為“2-甲基丁烷”或“異戊烷”C．反應(yīng)I、II、III均有副產(chǎn)物H2O產(chǎn)生D．產(chǎn)物X、Y的核磁共振氫譜圖上均有4組峰【答案】C【分析】根據(jù)題中信息可知，在新型納米催化劑Na-Fe3O4的作用下二氧化碳和氫氣先轉(zhuǎn)化為一氧化碳，一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯，乙烯和丙烯在HMCM-22的表面轉(zhuǎn)化為2—甲基丁烷和3—甲基戊烷，由此分析?！驹斀狻緼．X、Y都屬于烷烴，且分子組成上相差1個CH2，因此兩者屬于同系物，故A不符合題意；B．根據(jù)產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)可知，主鏈上有4個C，2號碳上連有1個甲基，其系統(tǒng)命名法為2-甲基丁烷，習(xí)慣命名法為異戊烷，故B不符合題意；C．根據(jù)轉(zhuǎn)化過程圖可知，只有烯烴與氫氣作用，根本沒有氧元素參與反應(yīng)，所以不會產(chǎn)生H2O，故C符合題意；D．由X、Y的結(jié)構(gòu)簡式可知，兩者均有4種等效氫，分別位于①②③④位上的氫原子，即、，核磁共振氫譜圖上均有4組峰，故D不符合題意；答案選C。14．下列關(guān)于“自行車烴”（如圖所示）的敘述正確的是（）

A．可以發(fā)生取代反應(yīng) B．易溶于水C．其密度大于水的密度 D．與環(huán)己烷為同系物【答案】A【詳解】A．“自行車烴”為飽和烴，具有類似環(huán)己烷的性質(zhì)，可以發(fā)生取代反應(yīng)，A正確；B．“自行車烴”屬于烴，難溶于水，B不正確；C．“自行車烴”屬于烴，其密度小于水的密度，C不正確；D．“自行車烴”分子內(nèi)含有2個環(huán)，與環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)不相似，不互為同系物，D不正確；故答案選A。15．將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2混合后，在光照射下充分反應(yīng)，生成物中物質(zhì)的量最大的是A．CH2Cl2 B．CH3Cl C．HCl D．CCl4【答案】C【詳解】假設(shè)甲烷和氯氣的物質(zhì)的量都是1mol，1mol甲烷和1mol氯氣在光照條件下發(fā)生完全反應(yīng)，生成有機(jī)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根據(jù)碳原子守恒知，生成的各種氯代烴的物質(zhì)的量都小于1mol，但生成的氯化氫的物質(zhì)的量1mol，所以生成物中物質(zhì)的量最多的產(chǎn)物是HCl，答案選C。16．立方烷的結(jié)構(gòu)簡式如右圖所示。下列有關(guān)立方烷的說法中正確的是A．立方烷屬于烷烴B．立方烷的二氯代物有三種同分異構(gòu)體C．立方烷在通常情況下是氣體D．常溫下立方烷能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】B【詳解】A．烷烴是指飽和鏈烴，立方烷不是鏈烴，不屬于烷烴，A錯誤；B．立方烷的二氯代物有三種，一條棱上碳原子上的氫被氯代替，面對角線上的碳原子上的氫原子被氯代替，或體對角線上的碳原子上的氫被氯原子代替，B正確；C．立方烷相對分子質(zhì)量較大，含碳為8個，在通常狀況下不是氣體，C錯誤；D．立方烷不含不飽和鍵，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，D錯誤；故選B。17．根據(jù)要求回答下列問題Ⅰ、用系統(tǒng)命名法給下列物質(zhì)命名:(1)______________________;

(2)的名稱為__________________。(3)______________Ⅱ、根據(jù)下列有機(jī)物的名稱，寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式(4)3,5-二甲基庚烷________________(5)2,2,5-三甲基-3-乙基已烷:_______________Ⅲ、按要求回答下列問題：(6)命名為“2-乙基丙烷”，錯誤原因是_______；將其命名為“3-甲基丁烷”，錯誤原因是_______。正確命名為_______。【答案】2-甲基-5-乙基辛烷2,5,5-三甲基-4-乙基庚烷2,4-二甲基-3-乙基己烷主鏈選錯編號順序錯2-甲基丁烷?！驹斀狻?1)該物質(zhì)最長碳鏈上有8個碳，從靠近甲基的一端數(shù)起，2號碳上有一個甲基，5號碳上一個乙基，所以名稱為為2-甲基-5-乙基辛烷；(2)該物質(zhì)最長碳鏈上有7個碳，從靠近支鏈近的一端編號，2號碳上有一個甲基，4號碳上有一個乙基，5號碳上有兩個甲基，所以名稱為2,5,5-三甲基-4-乙基庚烷；(3)選取最長且支鏈最多的碳鏈為主鏈，主鏈上有6個碳，2、4號碳各有一個甲基，3號碳上有乙基，所以名稱為2,4-二甲基-3-乙基己烷；(4)3,5

-二甲基庚烷，主鏈有7個碳原子，3、5號碳上各有一個甲基，所以結(jié)構(gòu)簡式為；(5)2,2,5-三甲基-3-乙基已烷，主鏈有6個碳原子，2號碳有兩個甲基，3號碳上有一個乙基，5號碳有一個甲基，所以結(jié)構(gòu)簡式為；(6)的最長碳鏈上有4個碳原子，所以命名為“2-乙基丙烷”錯誤原因是主鏈選錯；從距離支鏈近的一端編號，甲基在2號碳上，所以命名為“3-甲基丁烷”錯誤原因是編號順序錯，正確命名應(yīng)為2-甲基丁烷。18．石油是一種非常重要的化石能源，主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。請回答下列問題：（1）下列有機(jī)物中，屬于烷烴的是_________________，屬于同分異構(gòu)體的是_________，屬于同一種物質(zhì)的是_______________________。①四氯化碳②CH3CH2OH③CH3(CH2)2CH(CH3)CH3④CH3COOH⑤⑥⑦⑧（2）正丁烷、異丁烷和戊烷的沸點由高到低的順序為_________________，請運用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)原理解釋：____________________________________________。（3）甲烷和乙烷的一氯代物都只有一種，請再寫出兩種一氯代物只有一種的烷烴的結(jié)構(gòu)簡式，并用系統(tǒng)命名法命名：_________________________________________。（4）寫出C8H18主鏈5個碳原子，且有4個甲基的烷烴的結(jié)構(gòu)簡式：______________?！敬鸢浮竣邰茛蔻邰蔻撷辔焱?gt;正丁烷>異丁烷對于烷烴，碳原子數(shù)目越多，相對分子質(zhì)量越大，分子間相互作用力越大，沸點越高，碳原子數(shù)目相同，支鏈越多，分子間作用力越小，沸點越低C(CH3)4；2，2-二甲基丙烷；(CH3)3C-C(CH3)3；2，2，3，3-四甲基丁烷或CH3C(CH2CH3)3【詳解】（1）烷烴呈鏈狀、所含碳原子是飽和碳原子，故屬于烷烴的是③⑤⑥；分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體，則屬于同分異構(gòu)體的是③⑥；⑦⑧屬于同一種物質(zhì)，名稱為1,2-二氯乙烷；（2）正丁烷、異丁烷和戊烷對應(yīng)的晶體都是分子晶體，沸點的高低取決于分子間作用力的大小，正丁烷、異丁烷和戊烷是同分異構(gòu)體，支鏈越多，分子間作用力越弱，沸點越低，故沸點由高到低的順序為戊烷>正丁烷>異丁烷；（3）烷烴分子內(nèi)只有一種氫原子時，其一氯代物只有一種，則相應(yīng)的烷烴的結(jié)構(gòu)簡式可以是C(CH3)4，其名稱為2,2-二甲基丙烷，也可以是(CH3)3C-C(CH3)3，其名稱為2，2，3，3-四甲基丁烷；（4）寫出C8H18主鏈5個碳原子，且有4個甲基，則側(cè)鏈為1個甲基、1個乙基，且乙基只能在3號碳原子上，故烷烴的結(jié)構(gòu)簡式為：或。19．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1:4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請寫出化學(xué)方程式__，該反應(yīng)的反應(yīng)類型是___。(2)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是___。A．升高B．降低C．不變D．無法確定(3)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到__。(4)將1molCH4和一定物質(zhì)的量的Cl2混合均勻，以漫射光照射使CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。反應(yīng)后CH4與Cl2均無剩余，且生成了等物質(zhì)的量的四種有機(jī)取代物，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量是__?！敬鸢浮緾H4+4Cl2CCl4+4HCl取代反應(yīng)B有白色膠狀沉淀生成2.5mol【分析】甲烷與Cl2光照下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代甲烷和HCl，其中的氯代甲