2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修3-2.1 烷烃 同步训练（word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修3-2.1 烷烃 同步训练（word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 471.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-27 18:32:03 | ||
图片预览
文档简介
烷烃
一、选择题（共23题）
1．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
2．丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是( )
A．异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点
B．正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
C．可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷
D．丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构)
3．某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是( )
A．该有机化合物属于烷烃
B．1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应
C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度
D．该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
4．有机化合物的名称是( )
A．1 甲基丁烷 B．2 甲基丁烷
C．3 甲基丁烷 D．1，1 二甲基丙烷
5．有关烷烃的命名正确的是( )
D．如图所示烷烃的名称为异戊烷
6．2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，有关说法错误的是( )
A．乙烷不易溶于水 B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃 D．乙烷不与样品发生反应
7．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．①④
C．②③ D．①②④
8．下列说法不正确的是( )
A．丙烷和丁烷互称为同系物
C．沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
9．下列有机化合物的系统命名中正确的是( )
A．3 甲基 4 乙基戊烷
B．3，3 二甲基 4 乙基己烷
C．3，4，4 三甲基己烷
D．3，6 二甲基庚烷
10．已知液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷的球棍模型图为
D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
11．下列关于同系物的说法中，错误的是( )
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物都符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D．同系物的化学性质基本相似
12．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
27.9
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
13．如图是某两种烃的结构，分析其结构，下列分析正确的是( )
A．这两种烃互为同系物
B．这两种分子结构不同，分子式不同
C．这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”
D．这两种烃都属于链状烷烃，具有相似的化学性质和物理性质
14．某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物，下列符合要求的是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
15．取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是( )
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了一氯甲烷
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
16．某烷烃的结构简式为，下列命名正确的是( )
A．2，3，4 三甲基己烷
B．3 乙基 2，4 二甲基己烷
C．3，5 二甲基 4 乙基己烷
D．1，2，4 三甲基 3 乙基戊烷
17．某有机化合物结构简式如图所示，该化合物的正确命名( )
A．2 甲基 4 异丙基己烷 B．2，4，5 三甲基己烷
C．新壬烷 D．2，3，5 三甲基己烷
18．下列有关甲烷的说法中，不正确的是( )
A．通常情况下，甲烷很稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．光照条件下，甲烷能与溴水发生取代反应，CH3Br、CH2Br2、CHBr3、CBr4均只有一种空间结构
C．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是HCl
D．甲烷燃烧放出大量的热，是一种很好的气体燃料
19．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下：
①引发Cl2―→Cl·＋Cl·等
②链反应Cl·＋CH4―→CH3·＋HCl CH3·＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等
③终止Cl·＋Cl·―→Cl2 Cl·＋CH3·―→CH3Cl等
以下说法错误的是( )
A．引发时可以通过热辐射、光照等条件
B．链反应可以反复进行
C．生成物只有四种
D．产物中将出现CH3CH3
20．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是( )
A．X分子中可能含有三个甲基
B．X的一氯代物可能有三种
C．将标准状况下2.24 L的X完全燃烧，使所生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管，干燥管会增重12.6 g
D．X能使溴的四氯化碳溶液褪色
21．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．分子式为C5H8
C．能被高锰酸钾氧化生成二氧化碳
D．1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2
22．某烷烃分子的结构为，用系统命名法命名其名称为( )
A．2，3 二甲基 3 乙基丁烷
B．2，3 二甲基 2 乙基丁烷
C．3，3，4 三甲基戊烷
D．2，3，3 三甲基戊烷
23．甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为“2，4 二甲基 3，5 二乙基己烷”，乙同学认为甲同学命名错误，有关该烷烃的说法，你认为正确的是( )
A．该烷烃正确名称应为4，5 二甲基 3 异丙基己烷
B．该烷烃分子中含有5个支链
C．该烷烃的一氯代物有11种
D．该烷烃可以看做是11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
二、非选择题（共4题）
24．按系统命名法给下列有机化合物命名：
(1) 的名称是________________________。
(2) 的名称是__________________________。
25．某些有机化合物的结构简式可用“键线式”表示。如2 甲基丙烷的结构简式可用键线式表示为。“立方烷”是一种新合成的烃，其分子正方体结构如图所示：
(1)写出立方烷的分子式：__________。
(2)该立方烷的二氯代物共有__________种同分异构体。
(3)是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃__________。
26．回答下列问题：
(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称：
(2)根据下列有机化合物的名称，写出相应的结构简式：
①2，4 二甲基戊烷：________________。
②2，2，5 三甲基 3 乙基己烷：__________________。
27．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式：__________________________。
(2)B装置有三种功能：①均匀混合气体；
②____________；③____________。
(3)D装置的名称为________，其作用是__________________________。
(4)E装置中除盐酸外，还含有机化合物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填字母)。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
(5)1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为________。
(6)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有________种同分异构体。
【参考答案及解析】
一、选择题（共23题）
1．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
解析：选C 甲烷与丙烷，结构相似，在分子组成上相差两个CH2原子团，互称为同系物，A正确；甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物，B正确；甲烷中只有碳氢键，乙烷、丙烷中既有碳氢键，也有碳碳键，C错误；乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷直至六氯乙烷等多种氯代烃， D正确。
2．丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是( )
A．异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点
B．正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
C．可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷
D．丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构)
解析：选D 正丁烷和异丁烷互为同分异构体，烷烃的同分异构体中支链越多，熔、沸点越低， A错误；正丁烷和异丁烷中所有碳原子都为饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体形，通过碳碳单键旋转正丁烷中所有碳原子可能共平面，异丁烷中最多有三个碳原子共平面， B错误；正丁烷和异丁烷都不能与酸性高锰酸钾溶液反应， C错误；正丁烷和异丁烷分子中都含有2类氢原子，一氯取代物各有2种，则丁烷的一氯取代物共有4种， D正确。
3．某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是( )
A．该有机化合物属于烷烃
B．1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应
C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度
D．该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
解析：选D 由结构简式可知，该有机化合物属于烷烃， A正确；该烃的分子式为C6H14, 1 mol该烃最多能与14 mol 氯气发生取代反应， B正确；烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子个数越大，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水， C正确；该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种， D错误。
4．有机化合物的名称是( )
A．1 甲基丁烷 B．2 甲基丁烷
C．3 甲基丁烷 D．1，1 二甲基丙烷
解析：选B 烷烃的命名原则：选择含碳原子数最多的碳链为主链，从靠近第一个取代基的一端开始编号，按取代基位次、取代基名称、主链碳原子数对应的烷烃名称的顺序书写烷烃的名称，则有机化合物的名称是2 甲基丁烷。
5．有关烷烃的命名正确的是( )
D．如图所示烷烃的名称为异戊烷
解析：选A 该分子中最长链上有4个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2 甲基丁烷，故A正确；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基分别位于2、2、4号碳原子上，其名称为2，2，4 三甲基戊烷，故B错误；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2 甲基戊烷，故C错误；根据球棍模型，名称为2 甲基戊烷，或者异己烷，故D错误。
6．2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，有关说法错误的是( )
A．乙烷不易溶于水 B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃 D．乙烷不与样品发生反应
解析：选C 乙烷是烃类物质不溶于水， A正确；常温下乙烷是两个碳的烷烃，为气体， B正确；乙烷为饱和烷烃，碳原子形成四个单键， C错误；使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，证明乙烷不与样品反应， D正确。
7．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．①④
C．②③ D．①②④
解析：选B ①烷烃为饱和链烃，每个碳原子都形成四个单键，正确；②烷烃性质稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，无法褪色，错误；③分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃，错误；④烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在光照条件下和氯气发生取代反应，正确；⑤乙烷与溴水不能发生化学反应，错误。
8．下列说法不正确的是( )
A．丙烷和丁烷互称为同系物
C．沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
解析：选B 结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物，故丙烷和丁烷互为同系物，故A正确；烷烃命名时，选用最长的碳链为主链，故此有机化合物的主链上有4个碳原子，从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号，则在2号碳原子上有一个甲基，则名称为2 甲基丁烷，故B错误；烷烃中碳原子数越多，熔、沸点越高，互为同分异构体的烷烃，支链越多，熔、沸点越低，故沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷，故C正确；CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，故D正确。
9．下列有机化合物的系统命名中正确的是( )
A．3 甲基 4 乙基戊烷
B．3，3 二甲基 4 乙基己烷
C．3，4，4 三甲基己烷
D．3，6 二甲基庚烷
解析：选B A项选主链错误，应为3，4 二甲基己烷，A错误；C项编号错误，应为3，3，4 三甲基己烷，C错误； D项编号错误，应为2，5 二甲基庚烷，D错误。
10．已知液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷的球棍模型图为
D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
解析：选C C3H8是链烃，但其中的碳原子为饱和碳原子，和与之相邻的四个原子形成四面体结构，故3个碳原子不在一条直线上，A项正确；C3H8在光照时与Cl2发生取代反应，B项正确；丙烷的球棍模型为，C项错误；1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2，D项正确。
11．下列关于同系物的说法中，错误的是( )
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物都符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D．同系物的化学性质基本相似
解析：选A 同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的同一类物质。因此同系物的最简式不相同(比如烷烃、炔烃等)，也可能相同(比如单烯烃)；由于结构相似，化学性质是相似的。
12．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
27.9
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
解析：选D 新戊烷的沸点是9.5 ℃，在标准状况下，新戊烷是液体，不是气体，故A错误；C5H12存在正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体，20 ℃时正戊烷和异戊烷为液体，新戊烷为气体，故B错误；根据表中数据可知，烷烃中随碳原子数增加，其沸点会逐渐升高，故C错误；由表中数据可知，碳原子数相同的烷烃，支链越多则沸点越低，故D正确。
13．如图是某两种烃的结构，分析其结构，下列分析正确的是( )
A．这两种烃互为同系物
B．这两种分子结构不同，分子式不同
C．这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”
D．这两种烃都属于链状烷烃，具有相似的化学性质和物理性质
解析：选C 正丁烷和异丁烷的分子式相同，均是C4H10，结构不同，这两种烃互为同分异构体，A、B错误；正丁烷和异丁烷均是链状烷烃，这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”，C正确；正丁烷和异丁烷都属于链状烷烃，具有相似的化学性质，但物理性质不同，D错误。
14．某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物，下列符合要求的是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
解析：选D 某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代物，根据等效氢原子来判断各烷烃中氢原子的种类，有几种类型的氢原子就有几种一氯代物。(CH3)2CHCH2CH2CH3分子中含有5种化学环境不同的H原子； (CH3CH2)2CHCH3分子中含有4种化学环境不同的H原子； (CH3)2CHCH(CH3)2分子中含有2种化学环境不同的H原子； (CH3)3CCH2CH3分子中含有3种化学环境不同的H原子，其一氯代物有3种。
15．取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是( )
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了一氯甲烷
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
解析：选B 氯气溶于水生成氯离子，氯离子抑制了氯气的溶解， A正确；反应过程中试管壁上有油珠产生，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，一氯甲烷是气体， B错误； CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成白色的酸雾， C正确；由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应生成氯化氢和各种氯代烃， D正确。
16．某烷烃的结构简式为，下列命名正确的是( )
A．2，3，4 三甲基己烷
B．3 乙基 2，4 二甲基己烷
C．3，5 二甲基 4 乙基己烷
D．1，2，4 三甲基 3 乙基戊烷
解析：选A 选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链，该物质最长碳链上含有6个C原子，从离支链较近的左端为起点，给主链上的C原子编号，以确定支链的位置，该物质名称为2，3，4 三甲基己烷。
17．某有机化合物结构简式如图所示，该化合物的正确命名( )
A．2 甲基 4 异丙基己烷 B．2，4，5 三甲基己烷
C．新壬烷 D．2，3，5 三甲基己烷
解析：选D 该物质中最长碳链上有6个碳，主链为己烷，从左端开始编号，则2、4、5号碳上各有一个甲基，从右端开始编号，则2、3、5号碳上各有一个甲基，2、3、5的编号之和较小，所以该物质的名称为2，3，5 三甲基己烷。
18．下列有关甲烷的说法中，不正确的是( )
A．通常情况下，甲烷很稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．光照条件下，甲烷能与溴水发生取代反应，CH3Br、CH2Br2、CHBr3、CBr4均只有一种空间结构
C．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是HCl
D．甲烷燃烧放出大量的热，是一种很好的气体燃料
解析：选B 在通常情况下，甲烷性质稳定，甲烷与酸性高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应， A正确；光照条件下，甲烷与溴水不反应，与溴蒸气可发生取代反应， B错误；将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，由于取代1个氢原子就得到1分子HCl，1分子甲烷含有4个氢原子，则生成物中物质的量最大的是HCl, C正确； CH4燃烧生成二氧化碳和水，放出热量，是一种很好的气体燃料， D正确。
19．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下：
①引发Cl2―→Cl·＋Cl·等
②链反应Cl·＋CH4―→CH3·＋HCl CH3·＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等
③终止Cl·＋Cl·―→Cl2 Cl·＋CH3·―→CH3Cl等
以下说法错误的是( )
A．引发时可以通过热辐射、光照等条件
B．链反应可以反复进行
C．生成物只有四种
D．产物中将出现CH3CH3
解析：选C 烷烃发生卤代反应条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件， A正确；依据反应历程可知Cl·在链反应中先消耗后生成，所以链反应可以周而复始、反复进行， B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，依据历程可知还会生成CH3CH3，取代有机产物有五种， C错误；两个·CH3可以结合生成CH3—CH3，所以产物中可以出现CH3CH3, D正确。
20．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是( )
A．X分子中可能含有三个甲基
B．X的一氯代物可能有三种
C．将标准状况下2.24 L的X完全燃烧，使所生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管，干燥管会增重12.6 g
D．X能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：选B 根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4个甲基， A错误； (CH3)2CHCH(CH3)2中有2种氢原子，一氯代物只有2种，(CH3)3CCH2CH3中有3种氢原子，一氯代物有3种， B正确；标准状况下X为液态，无法用气体摩尔体积进行计算， C错误； (CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃，与溴不反应，且发生互溶，不能使溴的四氯化碳溶液褪色， D错误。
21．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．分子式为C5H8
C．能被高锰酸钾氧化生成二氧化碳
D．1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2
解析：选C 由螺[2，2]戊烷的结构键线式()可知其分子式为C5H8，与环戊烯分子式相同，结构不同，A、B正确；螺[2，2]戊烷分子中没有碳碳双键，不能被高锰酸钾氧化，C错误；螺[2，2]戊烷的分子式为C5H8，故燃烧反应方程式为C5H8＋7O25CO2＋4H2O，故1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2，D正确。
22．某烷烃分子的结构为，用系统命名法命名其名称为( )
A．2，3 二甲基 3 乙基丁烷
B．2，3 二甲基 2 乙基丁烷
C．3，3，4 三甲基戊烷
D．2，3，3 三甲基戊烷
解析：选D 分析该有机化合物的结构简式，可知最长碳链含5个碳原子，离取代基近的一端给主碳链编号得到名称为2，3，3 三甲基戊烷。
23．甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为“2，4 二甲基 3，5 二乙基己烷”，乙同学认为甲同学命名错误，有关该烷烃的说法，你认为正确的是( )
A．该烷烃正确名称应为4，5 二甲基 3 异丙基己烷
B．该烷烃分子中含有5个支链
C．该烷烃的一氯代物有11种
D．该烷烃可以看做是11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
解析：选C 根据烷烃命名原则，该烷烃的名称为2，4，5 三甲基 3 乙基庚烷， A错误；该烷烃分子中含有4个支链， B错误；该烷烃有11种不同的H原子，一氯代物有11种， C正确；该烷烃是单烯烃与氢气加成后的产物，则烷烃中C原子上需有H原子，由结构可知，每个C原子上至少有1个H原子，将相邻两个C原子的H原子各消去1个，共有10种单烯烃结构， D错误。
二、非选择题（共4题）
24．按系统命名法给下列有机化合物命名：
(1) 的名称是________________________。
(2) 的名称是__________________________。
解析：(1)中最长碳链为7个碳原子，应从左端起点编号，取代基位次和最小。 (2)中最长碳链为7个碳原子，应从左端起点编号，取代基位次和最小。
答案：(1)3，4 二甲基 4 乙基庚烷 (2)2，4，4，5 四甲基庚烷
25．某些有机化合物的结构简式可用“键线式”表示。如2 甲基丙烷的结构简式可用键线式表示为。“立方烷”是一种新合成的烃，其分子正方体结构如图所示：
(1)写出立方烷的分子式：__________。
(2)该立方烷的二氯代物共有__________种同分异构体。
(3)是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃__________。
解析：(1)依据结构简式可判断立方烷的分子式为C8H8。(2)由于结构高度对称，所以该立方烷的二氯代物共有3种同分异构体，2个氯原子分别位于面相邻、面对角线和体对角线。(3)立方烷的相对分子质量是12×8＋1×8＝104，由于烷烃的通式为CnH2n＋2，≈7.3，所以不存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃。
答案：(1)C8H8 (2)3 (3)不存在
26．回答下列问题：
(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称：
(2)根据下列有机化合物的名称，写出相应的结构简式：
①2，4 二甲基戊烷：________________。
②2，2，5 三甲基 3 乙基己烷：__________________。
解析： (1)①按照中碳链命名，名称为3，3，4，6 四甲基辛烷；②按照中碳链命名，名称为3，3，5 三甲基庚烷；③按照中碳链命名，名称为4 甲基 3 乙基辛烷。(2)①先根据烷烃的名称确定主链碳原子数，再根据取代基名称和位置写出取代基，则2，4 二甲基戊烷的结构简式为；②2，2，5 三甲基 3 乙基己烷主链有6个碳，2号位上有两个甲基，5号位上有一个甲基，3号位上有一个乙基，结构简式为
答案：(1)①3，3，4，6 四甲基辛烷 ②3，3，5 三甲基庚烷
③4 甲基 3 乙基辛烷
27．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式：__________________________。
(2)B装置有三种功能：①均匀混合气体；
②____________；③____________。
(3)D装置的名称为________，其作用是__________________________。
(4)E装置中除盐酸外，还含有机化合物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填字母)。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
(5)1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为________。
(6)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有________种同分异构体。
解析：(1)C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应，反应的化学方程式：CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl。(2)浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸可干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体。(3)D装置的名称为球形干燥管，其作用是防止倒吸。(4)氯代烃不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液方法分离提纯，故选a。(5)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，可以设其物质的量分别是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1 mol＋2×0.2 mol＋3×0.3 mol＋4×0.4 mol＝3 mol。(6)C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移一”法：由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体。
答案：(1)CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl (2)控制气流速率 干燥混合气体 (3)球形干燥管 防止倒吸 (4)a (5)3 mol (6)9
一、选择题（共23题）
1．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
2．丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是( )
A．异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点
B．正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
C．可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷
D．丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构)
3．某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是( )
A．该有机化合物属于烷烃
B．1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应
C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度
D．该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
4．有机化合物的名称是( )
A．1 甲基丁烷 B．2 甲基丁烷
C．3 甲基丁烷 D．1，1 二甲基丙烷
5．有关烷烃的命名正确的是( )
D．如图所示烷烃的名称为异戊烷
6．2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，有关说法错误的是( )
A．乙烷不易溶于水 B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃 D．乙烷不与样品发生反应
7．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．①④
C．②③ D．①②④
8．下列说法不正确的是( )
A．丙烷和丁烷互称为同系物
C．沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
9．下列有机化合物的系统命名中正确的是( )
A．3 甲基 4 乙基戊烷
B．3，3 二甲基 4 乙基己烷
C．3，4，4 三甲基己烷
D．3，6 二甲基庚烷
10．已知液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷的球棍模型图为
D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
11．下列关于同系物的说法中，错误的是( )
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物都符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D．同系物的化学性质基本相似
12．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
27.9
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
13．如图是某两种烃的结构，分析其结构，下列分析正确的是( )
A．这两种烃互为同系物
B．这两种分子结构不同，分子式不同
C．这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”
D．这两种烃都属于链状烷烃，具有相似的化学性质和物理性质
14．某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物，下列符合要求的是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
15．取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是( )
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了一氯甲烷
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
16．某烷烃的结构简式为，下列命名正确的是( )
A．2，3，4 三甲基己烷
B．3 乙基 2，4 二甲基己烷
C．3，5 二甲基 4 乙基己烷
D．1，2，4 三甲基 3 乙基戊烷
17．某有机化合物结构简式如图所示，该化合物的正确命名( )
A．2 甲基 4 异丙基己烷 B．2，4，5 三甲基己烷
C．新壬烷 D．2，3，5 三甲基己烷
18．下列有关甲烷的说法中，不正确的是( )
A．通常情况下，甲烷很稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．光照条件下，甲烷能与溴水发生取代反应，CH3Br、CH2Br2、CHBr3、CBr4均只有一种空间结构
C．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是HCl
D．甲烷燃烧放出大量的热，是一种很好的气体燃料
19．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下：
①引发Cl2―→Cl·＋Cl·等
②链反应Cl·＋CH4―→CH3·＋HCl CH3·＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等
③终止Cl·＋Cl·―→Cl2 Cl·＋CH3·―→CH3Cl等
以下说法错误的是( )
A．引发时可以通过热辐射、光照等条件
B．链反应可以反复进行
C．生成物只有四种
D．产物中将出现CH3CH3
20．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是( )
A．X分子中可能含有三个甲基
B．X的一氯代物可能有三种
C．将标准状况下2.24 L的X完全燃烧，使所生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管，干燥管会增重12.6 g
D．X能使溴的四氯化碳溶液褪色
21．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．分子式为C5H8
C．能被高锰酸钾氧化生成二氧化碳
D．1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2
22．某烷烃分子的结构为，用系统命名法命名其名称为( )
A．2，3 二甲基 3 乙基丁烷
B．2，3 二甲基 2 乙基丁烷
C．3，3，4 三甲基戊烷
D．2，3，3 三甲基戊烷
23．甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为“2，4 二甲基 3，5 二乙基己烷”，乙同学认为甲同学命名错误，有关该烷烃的说法，你认为正确的是( )
A．该烷烃正确名称应为4，5 二甲基 3 异丙基己烷
B．该烷烃分子中含有5个支链
C．该烷烃的一氯代物有11种
D．该烷烃可以看做是11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
二、非选择题（共4题）
24．按系统命名法给下列有机化合物命名：
(1) 的名称是________________________。
(2) 的名称是__________________________。
25．某些有机化合物的结构简式可用“键线式”表示。如2 甲基丙烷的结构简式可用键线式表示为。“立方烷”是一种新合成的烃，其分子正方体结构如图所示：
(1)写出立方烷的分子式：__________。
(2)该立方烷的二氯代物共有__________种同分异构体。
(3)是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃__________。
26．回答下列问题：
(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称：
(2)根据下列有机化合物的名称，写出相应的结构简式：
①2，4 二甲基戊烷：________________。
②2，2，5 三甲基 3 乙基己烷：__________________。
27．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式：__________________________。
(2)B装置有三种功能：①均匀混合气体；
②____________；③____________。
(3)D装置的名称为________，其作用是__________________________。
(4)E装置中除盐酸外，还含有机化合物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填字母)。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
(5)1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为________。
(6)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有________种同分异构体。
【参考答案及解析】
一、选择题（共23题）
1．天然气的主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A．甲烷与丙烷互为同系物
B．甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C．甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D．乙烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应，生成多种氯代烃
解析：选C 甲烷与丙烷，结构相似，在分子组成上相差两个CH2原子团，互称为同系物，A正确；甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物，B正确；甲烷中只有碳氢键，乙烷、丙烷中既有碳氢键，也有碳碳键，C错误；乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷直至六氯乙烷等多种氯代烃， D正确。
2．丁烷有两种不同结构，分别为正丁烷和异丁烷，均可用作制冷剂，下列关于丁烷的说法正确的是( )
A．异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点
B．正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
C．可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷
D．丁烷的一氯取代物共有4种结构(不包含立体异构)
解析：选D 正丁烷和异丁烷互为同分异构体，烷烃的同分异构体中支链越多，熔、沸点越低， A错误；正丁烷和异丁烷中所有碳原子都为饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体形，通过碳碳单键旋转正丁烷中所有碳原子可能共平面，异丁烷中最多有三个碳原子共平面， B错误；正丁烷和异丁烷都不能与酸性高锰酸钾溶液反应， C错误；正丁烷和异丁烷分子中都含有2类氢原子，一氯取代物各有2种，则丁烷的一氯取代物共有4种， D正确。
3．某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是( )
A．该有机化合物属于烷烃
B．1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应
C．该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度
D．该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
解析：选D 由结构简式可知，该有机化合物属于烷烃， A正确；该烃的分子式为C6H14, 1 mol该烃最多能与14 mol 氯气发生取代反应， B正确；烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子个数越大，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水， C正确；该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种， D错误。
4．有机化合物的名称是( )
A．1 甲基丁烷 B．2 甲基丁烷
C．3 甲基丁烷 D．1，1 二甲基丙烷
解析：选B 烷烃的命名原则：选择含碳原子数最多的碳链为主链，从靠近第一个取代基的一端开始编号，按取代基位次、取代基名称、主链碳原子数对应的烷烃名称的顺序书写烷烃的名称，则有机化合物的名称是2 甲基丁烷。
5．有关烷烃的命名正确的是( )
D．如图所示烷烃的名称为异戊烷
解析：选A 该分子中最长链上有4个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2 甲基丁烷，故A正确；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基分别位于2、2、4号碳原子上，其名称为2，2，4 三甲基戊烷，故B错误；该分子中最长的碳链上含有5个碳原子，甲基位于2号碳原子上，其名称为2 甲基戊烷，故C错误；根据球棍模型，名称为2 甲基戊烷，或者异己烷，故D错误。
6．2017年诺贝尔化学奖授予了研发冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，有关说法错误的是( )
A．乙烷不易溶于水 B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃 D．乙烷不与样品发生反应
解析：选C 乙烷是烃类物质不溶于水， A正确；常温下乙烷是两个碳的烷烃，为气体， B正确；乙烷为饱和烷烃，碳原子形成四个单键， C错误；使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，证明乙烷不与样品反应， D正确。
7．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．①④
C．②③ D．①②④
解析：选B ①烷烃为饱和链烃，每个碳原子都形成四个单键，正确；②烷烃性质稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，无法褪色，错误；③分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃，错误；④烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在光照条件下和氯气发生取代反应，正确；⑤乙烷与溴水不能发生化学反应，错误。
8．下列说法不正确的是( )
A．丙烷和丁烷互称为同系物
C．沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷
D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
解析：选B 结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物，故丙烷和丁烷互为同系物，故A正确；烷烃命名时，选用最长的碳链为主链，故此有机化合物的主链上有4个碳原子，从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号，则在2号碳原子上有一个甲基，则名称为2 甲基丁烷，故B错误；烷烃中碳原子数越多，熔、沸点越高，互为同分异构体的烷烃，支链越多，熔、沸点越低，故沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷，故C正确；CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，故D正确。
9．下列有机化合物的系统命名中正确的是( )
A．3 甲基 4 乙基戊烷
B．3，3 二甲基 4 乙基己烷
C．3，4，4 三甲基己烷
D．3，6 二甲基庚烷
解析：选B A项选主链错误，应为3，4 二甲基己烷，A错误；C项编号错误，应为3，3，4 三甲基己烷，C错误； D项编号错误，应为2，5 二甲基庚烷，D错误。
10．已知液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．是直链烃，但分子中碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷的球棍模型图为
D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
解析：选C C3H8是链烃，但其中的碳原子为饱和碳原子，和与之相邻的四个原子形成四面体结构，故3个碳原子不在一条直线上，A项正确；C3H8在光照时与Cl2发生取代反应，B项正确；丙烷的球棍模型为，C项错误；1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2，D项正确。
11．下列关于同系物的说法中，错误的是( )
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物都符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D．同系物的化学性质基本相似
解析：选A 同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的同一类物质。因此同系物的最简式不相同(比如烷烃、炔烃等)，也可能相同(比如单烯烃)；由于结构相似，化学性质是相似的。
12．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是( )
物质名称 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1
27.9
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况时，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
解析：选D 新戊烷的沸点是9.5 ℃，在标准状况下，新戊烷是液体，不是气体，故A错误；C5H12存在正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体，20 ℃时正戊烷和异戊烷为液体，新戊烷为气体，故B错误；根据表中数据可知，烷烃中随碳原子数增加，其沸点会逐渐升高，故C错误；由表中数据可知，碳原子数相同的烷烃，支链越多则沸点越低，故D正确。
13．如图是某两种烃的结构，分析其结构，下列分析正确的是( )
A．这两种烃互为同系物
B．这两种分子结构不同，分子式不同
C．这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”
D．这两种烃都属于链状烷烃，具有相似的化学性质和物理性质
解析：选C 正丁烷和异丁烷的分子式相同，均是C4H10，结构不同，这两种烃互为同分异构体，A、B错误；正丁烷和异丁烷均是链状烷烃，这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”，C正确；正丁烷和异丁烷都属于链状烷烃，具有相似的化学性质，但物理性质不同，D错误。
14．某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物，下列符合要求的是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
解析：选D 某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代物，根据等效氢原子来判断各烷烃中氢原子的种类，有几种类型的氢原子就有几种一氯代物。(CH3)2CHCH2CH2CH3分子中含有5种化学环境不同的H原子； (CH3CH2)2CHCH3分子中含有4种化学环境不同的H原子； (CH3)2CHCH(CH3)2分子中含有2种化学环境不同的H原子； (CH3)3CCH2CH3分子中含有3种化学环境不同的H原子，其一氯代物有3种。
15．取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说法不正确的是( )
A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度
B．试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了一氯甲烷
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
解析：选B 氯气溶于水生成氯离子，氯离子抑制了氯气的溶解， A正确；反应过程中试管壁上有油珠产生，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，一氯甲烷是气体， B错误； CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成白色的酸雾， C正确；由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应生成氯化氢和各种氯代烃， D正确。
16．某烷烃的结构简式为，下列命名正确的是( )
A．2，3，4 三甲基己烷
B．3 乙基 2，4 二甲基己烷
C．3，5 二甲基 4 乙基己烷
D．1，2，4 三甲基 3 乙基戊烷
解析：选A 选择分子中含有C原子数最多的碳链为主链，该物质最长碳链上含有6个C原子，从离支链较近的左端为起点，给主链上的C原子编号，以确定支链的位置，该物质名称为2，3，4 三甲基己烷。
17．某有机化合物结构简式如图所示，该化合物的正确命名( )
A．2 甲基 4 异丙基己烷 B．2，4，5 三甲基己烷
C．新壬烷 D．2，3，5 三甲基己烷
解析：选D 该物质中最长碳链上有6个碳，主链为己烷，从左端开始编号，则2、4、5号碳上各有一个甲基，从右端开始编号，则2、3、5号碳上各有一个甲基，2、3、5的编号之和较小，所以该物质的名称为2，3，5 三甲基己烷。
18．下列有关甲烷的说法中，不正确的是( )
A．通常情况下，甲烷很稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．光照条件下，甲烷能与溴水发生取代反应，CH3Br、CH2Br2、CHBr3、CBr4均只有一种空间结构
C．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是HCl
D．甲烷燃烧放出大量的热，是一种很好的气体燃料
解析：选B 在通常情况下，甲烷性质稳定，甲烷与酸性高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应， A正确；光照条件下，甲烷与溴水不反应，与溴蒸气可发生取代反应， B错误；将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，由于取代1个氢原子就得到1分子HCl，1分子甲烷含有4个氢原子，则生成物中物质的量最大的是HCl, C正确； CH4燃烧生成二氧化碳和水，放出热量，是一种很好的气体燃料， D正确。
19．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下：
①引发Cl2―→Cl·＋Cl·等
②链反应Cl·＋CH4―→CH3·＋HCl CH3·＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等
③终止Cl·＋Cl·―→Cl2 Cl·＋CH3·―→CH3Cl等
以下说法错误的是( )
A．引发时可以通过热辐射、光照等条件
B．链反应可以反复进行
C．生成物只有四种
D．产物中将出现CH3CH3
解析：选C 烷烃发生卤代反应条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件， A正确；依据反应历程可知Cl·在链反应中先消耗后生成，所以链反应可以周而复始、反复进行， B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，依据历程可知还会生成CH3CH3，取代有机产物有五种， C错误；两个·CH3可以结合生成CH3—CH3，所以产物中可以出现CH3CH3, D正确。
20．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是( )
A．X分子中可能含有三个甲基
B．X的一氯代物可能有三种
C．将标准状况下2.24 L的X完全燃烧，使所生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管，干燥管会增重12.6 g
D．X能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：选B 根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，分子中都含有4个甲基， A错误； (CH3)2CHCH(CH3)2中有2种氢原子，一氯代物只有2种，(CH3)3CCH2CH3中有3种氢原子，一氯代物有3种， B正确；标准状况下X为液态，无法用气体摩尔体积进行计算， C错误； (CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃，与溴不反应，且发生互溶，不能使溴的四氯化碳溶液褪色， D错误。
21．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．分子式为C5H8
C．能被高锰酸钾氧化生成二氧化碳
D．1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2
解析：选C 由螺[2，2]戊烷的结构键线式()可知其分子式为C5H8，与环戊烯分子式相同，结构不同，A、B正确；螺[2，2]戊烷分子中没有碳碳双键，不能被高锰酸钾氧化，C错误；螺[2，2]戊烷的分子式为C5H8，故燃烧反应方程式为C5H8＋7O25CO2＋4H2O，故1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2，D正确。
22．某烷烃分子的结构为，用系统命名法命名其名称为( )
A．2，3 二甲基 3 乙基丁烷
B．2，3 二甲基 2 乙基丁烷
C．3，3，4 三甲基戊烷
D．2，3，3 三甲基戊烷
解析：选D 分析该有机化合物的结构简式，可知最长碳链含5个碳原子，离取代基近的一端给主碳链编号得到名称为2，3，3 三甲基戊烷。
23．甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为“2，4 二甲基 3，5 二乙基己烷”，乙同学认为甲同学命名错误，有关该烷烃的说法，你认为正确的是( )
A．该烷烃正确名称应为4，5 二甲基 3 异丙基己烷
B．该烷烃分子中含有5个支链
C．该烷烃的一氯代物有11种
D．该烷烃可以看做是11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
解析：选C 根据烷烃命名原则，该烷烃的名称为2，4，5 三甲基 3 乙基庚烷， A错误；该烷烃分子中含有4个支链， B错误；该烷烃有11种不同的H原子，一氯代物有11种， C正确；该烷烃是单烯烃与氢气加成后的产物，则烷烃中C原子上需有H原子，由结构可知，每个C原子上至少有1个H原子，将相邻两个C原子的H原子各消去1个，共有10种单烯烃结构， D错误。
二、非选择题（共4题）
24．按系统命名法给下列有机化合物命名：
(1) 的名称是________________________。
(2) 的名称是__________________________。
解析：(1)中最长碳链为7个碳原子，应从左端起点编号，取代基位次和最小。 (2)中最长碳链为7个碳原子，应从左端起点编号，取代基位次和最小。
答案：(1)3，4 二甲基 4 乙基庚烷 (2)2，4，4，5 四甲基庚烷
25．某些有机化合物的结构简式可用“键线式”表示。如2 甲基丙烷的结构简式可用键线式表示为。“立方烷”是一种新合成的烃，其分子正方体结构如图所示：
(1)写出立方烷的分子式：__________。
(2)该立方烷的二氯代物共有__________种同分异构体。
(3)是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃__________。
解析：(1)依据结构简式可判断立方烷的分子式为C8H8。(2)由于结构高度对称，所以该立方烷的二氯代物共有3种同分异构体，2个氯原子分别位于面相邻、面对角线和体对角线。(3)立方烷的相对分子质量是12×8＋1×8＝104，由于烷烃的通式为CnH2n＋2，≈7.3，所以不存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃。
答案：(1)C8H8 (2)3 (3)不存在
26．回答下列问题：
(1)按照系统命名法写出下列烷烃的名称：
(2)根据下列有机化合物的名称，写出相应的结构简式：
①2，4 二甲基戊烷：________________。
②2，2，5 三甲基 3 乙基己烷：__________________。
解析： (1)①按照中碳链命名，名称为3，3，4，6 四甲基辛烷；②按照中碳链命名，名称为3，3，5 三甲基庚烷；③按照中碳链命名，名称为4 甲基 3 乙基辛烷。(2)①先根据烷烃的名称确定主链碳原子数，再根据取代基名称和位置写出取代基，则2，4 二甲基戊烷的结构简式为；②2，2，5 三甲基 3 乙基己烷主链有6个碳，2号位上有两个甲基，5号位上有一个甲基，3号位上有一个乙基，结构简式为
答案：(1)①3，3，4，6 四甲基辛烷 ②3，3，5 三甲基庚烷
③4 甲基 3 乙基辛烷
27．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
(1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式：__________________________。
(2)B装置有三种功能：①均匀混合气体；
②____________；③____________。
(3)D装置的名称为________，其作用是__________________________。
(4)E装置中除盐酸外，还含有机化合物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填字母)。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
(5)1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为________。
(6)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有________种同分异构体。
解析：(1)C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应，反应的化学方程式：CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl。(2)浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸可干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体。(3)D装置的名称为球形干燥管，其作用是防止倒吸。(4)氯代烃不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液方法分离提纯，故选a。(5)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，可以设其物质的量分别是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1 mol＋2×0.2 mol＋3×0.3 mol＋4×0.4 mol＝3 mol。(6)C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移一”法：由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体。
答案：(1)CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl (2)控制气流速率 干燥混合气体 (3)球形干燥管 防止倒吸 (4)a (5)3 mol (6)9