第二章第一节烷烃同步练习 （含解析）2022——2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3

第二章第一节烷烃同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．0.5某气态烃能与加成，加成后产物中的氢原子又可被3氯原子取代，则此气态烃可能是
A． B． C． D．
2．由沸点数据：甲烷-146℃，乙烷-89℃，正丁烷-0.5℃，戊烷36℃，可以判断异丁烷的沸点可能是
A．低于-89℃ B．低于-0.5℃ C．高于-0.5℃ D．高于36℃
3．下列关于烷烃性质的叙述不正确的是
A．烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态
B．烷烃都能使溴水、酸性溶液褪色
C．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
D．烷烃和卤素单质在光照条件下能发生取代反应
4．有机化合物 A 的结构简式为：，有机化合物 B 与等物质的量的 H2发生加成反应可得到有机化合物 A。下列有关说法错误的是
A．B 的结构可能有 3 种，其中一种名称为 3，4，4-三甲基-2-戊烯
B．用系统命名法命名有机化合物 A，名称为 2，2，3-三甲基戊烷
C．有机化合物 A 的分子式为 C8H18
D．有机化合物 A 的一氯取代物只有4种
5．某有机物分子的结构简式为，其系统命名是
A．2，5—二甲基己烷 B．2，4—二甲基—3—乙基己烷
C．2，5—二甲基—3—乙基已烷 D．3，3，4—三甲基已烷
6．烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷与氯气反应的部分历程如下：
①引发：等；
②链反应：，等；
③终止：，CI。+CH，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．反应产物只有四种 D．产物中可能出现
7．烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示：
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如图：
下列说法正确的是
A．异丁烷的二溴代物有两种
B．反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
C．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，1-溴丙烷含量更高
D．光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
8．如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是
A．其一氯代物只有一种 B．其二氯代物有三种
C．它与互为同系物 D．它与苯乙烯()互为同分异构体
9．某研究人员找到了一种比二氧化碳有效倍的“超级温室气体”——全氟丙烷()。下列有关全氟丙烷的说法不正确的是
A．分子中三个碳原子不可能处于同一直线上
B．全氟丙烷属于烃的衍生物
C．全氟丙烷的电子式为
D．全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键
10．下列烷烃的沸点按由低到高的顺序排列正确的是
① ②③④
A．①②③④ B．④③①② C．③④①② D．②①③④
11．如图是异辛烷的球棍模型，异辛烷的系统命名为（ ）
A．1，1，3，3-四甲基丁烷 B．2，3，4-三甲基戊烷
C．2，2，4-三甲基戊烷 D．2，4，4-三甲基戊烷
12．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子结构与烷烃相似。下列有关说法中错误的是
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2 B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C．甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4) D．甲硅烷的热稳定性弱于甲烷
13．下列物质的沸点由高到低排列的顺序是
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A．④③②① B．④②①③ C．②④①③ D．②④③①
14．某有机化合物的名称是2，2，3，3-四甲基戊烷，其结构简式书写正确的是
A． B．
C． D．
15．下列表示的物质是烷烃的是
A．②③④⑤ B．③④⑤ C．①②③ D．④⑤
二、实验题
16．利用与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所示。根据要求回答下列问题：
(1)实验室制取的化学反应方程式为________。
(2)设，若理论上欲获得最多的HCl，则x的取值范围为________。
(3)B装置有三种功能：①控制气体流速；②将气体混合均匀；③___________。
(4)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是________。
(5)E装置的作用是_______(填字母)。
A．收集气体 B．吸收 C．防止倒吸 D．吸收HCl
(6)该装置还存在缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是______(填字母)。
A．CH4 B． C． D． E．
17．某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意回答下列问题：
（1）与发生反应的条件是__________；若用日光直射，可能会引起__________。
（2）实验中可观察到的实验现象有：试管内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，_____，__________，__________。
（3）实验中出现油状液滴的物质为____________________（填化学式）。
（4）用饱和食盐水而不用水的原因是______________________________。
三、有机推断题
18．以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶,有关合成路线图如下:
已知反应:nCH2=CH-CH=CH2
请完成下列各题:
（1）写出物质的结构简式:A__________,C__________。
（2）写出反应的化学方程式:
反应① :____________________;
反应③ :____________________;
反应⑦ :____________________。
19．2-甲基－1，3－丁二烯是一种重要的化工原料。可以发生以下反应。已知：
。
请回答下列问题：
(1)2-甲基－1，3－丁二烯与溴水发生加成反应。
①完全加成所得有机产物的名称____________；
②发生1，2－加成所得有机产物的结构简式为_______________________；
③发生1，4－加成反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)B为含有六元环的有机物，写出2-甲基－1，3－丁二烯与乙烯反应的化学方程式______________。
(3)Y（）是天然橡胶的主要成分。能发生的反应有_________（填标号）。
A．加成反应 B．氧化反应 C．消去反应 D．酯化反应
（4）X的分子式为C3H4O3,其结构简式为_________________；X与乙醇发生酯化反应的化学方程式______________________________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】0.5mol烃能与1molHCl加成，说明烃中含有1个C≡C键或2个C=C键，加成后产物分子上的氢原子又可被3molCl完全取代，说明0.5mol氯代烃中含有3molH原子，则0.5mol烃中含有2molH原子，即1mol烃含有4molH，并含有1个C≡C键或2个C=C键，符合要求的只有CH≡CCH3，故选C。
2．B
【详解】由沸点数据：甲烷-146℃，乙烷-89℃，正丁烷-0.5℃，戊烷36℃可知，烷烃中碳原子个数越多其熔沸点越高，异丁烷中含有4 个碳原子，其碳原子个数大于乙烷而小于戊烷，所以其沸点应该大于乙烷而小于戊烷，并且支链越多熔沸点越低，所以异丁烷熔沸点低于正丁烷，则戊烷的沸点可能是“低于-0.5℃”。
故答案为：B。
3．B
【详解】A．烷烃的性质：烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高，常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态，A正确；
B．烷烃均不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能和溴水反应，故不会使其褪色，B错误；
C．烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合而达到饱和，无论是碳碳键还是碳氢键都是单键，C正确；
D．烷烃跟纯净的卤素单质在光照条件下能发生取代反应，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．A中相邻碳原子上各去掉1个氢原子得到B，B的结构可能有3种，其中一种名称为3，4，4-三甲基-2-戊烯，故A正确；
B．A的主链上含有5个碳原子，甲基分别位于2、2、3号碳原子上，根据烷烃命名规则，A的名称为2，2，3-三甲基戊烷，故B正确；
C．A 的结构简式为：，分子式为C8H18，故C正确；
D．A 的结构简式为：，A中含有5种氢原子，其一氯代物有5种，故D错误；
故选：D。
5．C
【详解】该有机物为烷烃，最长碳链含6个碳原子，使取代基数目最多、取代基所在碳原子的编号之和最小，则从左端开始编号就可以了，得到的名称为2，5—二甲基-3-乙基已烷；
故选C。
6．C
【详解】A．烷烃发生卤代反应的条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件，故A正确；
B．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，故B正确；
C．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、HCl，两个 CH3还可以结合生成CH3-CH3，故C错误；
D．依据反应历程，两个 CH3可以结合生成CH3-CH3，所以产物中可以出现CH3CH3，故D正确；
故选C。
7．D
【详解】A．异丁烷的二溴代物有、、三种结构，A错误；
B．根据烷烃卤代反应的机理，可知形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基比稳定，故B错误；
C．根据烷烃卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含量更高，故C错误；
D．根据烷烃卤代反应的机理，卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．立方烷分子为中心对称结构，分子只有一种等效氢，故其一氯代物只有一种，A项正确；
B．立方烷的二氯代物有三种，分别为取代碳立方体的对角线上的两个碳的氢原子、取代碳立方体棱上两个碳的氢原子和取代碳立方体面对角线上两个碳的氢原子，B项正确；
C．同系物是指结构相似，在组成上相差一个或若干个原子团的有机物，二者不互为同系物，C项错误；
D．由立方烷的球棍模型可知，其分子式为，它与苯乙烯互为同分异构体，D项正确；
故选C。
9．C
【详解】A．全氟丙烷可以看作丙烷分子中的氢原子全部被氟原子取代得到，则全氟丙烷分子中的三个碳原子连接呈锯齿形，不可能处于同一直线上，A项正确；
B．全氟丙烷可以看作丙烷分子中的氢原子全部被氟原子取代得到，属于烃的衍生物，B项正确；
C．全氟丙烷为共价化合物，电子式为，C项错误；
D．全氟丙烷分子中含有C－C非极性键和C－F极性键，D项正确。
答案选C。
10．D
【分析】本题考查烷烃的沸点高低比较。一般，烷烃分子中碳原子数越多，沸点越高；对于含碳原子数相同的烷烃而言，支链越多，沸点越低。
【详解】一般，随着碳原子数的增多，烷烃的沸点逐渐升高。碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低。所以题给4种烷烃的沸点由低到高的顺序为②①③④，D项正确。
11．C
【详解】根据异辛烷的球棍模型可知其结构简式为，根据烷烃的命名原则，最长碳链有5个碳原子，3个甲基取代基，根据支链编号之和最小，右边的碳原子为1号碳原子，其系统命名为2，2，4-三甲基戊烷；
故选：C。
12．C
【详解】A．Si原子最外层有4个电子，结构与C原子相似。烷烃分子式通式是CnH2n+2，则硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2，A正确；
B．CH4燃烧产生CO2、H2O，则根据同族元素形成的化合物结构相似，性质也相似，可知甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水，B正确；
C．甲硅烷的相对分子质量大于甲烷，物质的相对分子质量越大，其密度也会越大，因此甲硅烷的密度大于甲烷，C错误；
D．由于硅的原子半径大于碳，键长：Si-H＞C-H，键能：Si-H＜C-H，则甲硅烷分子内的共价键比甲烷分子中的共价键更易断开，因此甲硅烷的稳定性小于甲烷，D正确；
故合理选项是C。
13．C
【详解】碳原子个数不同的烷烃，碳原子个数越大，沸点越高，碳原子个数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，则四种烷烃的沸点由高到低排列的顺序为②④①③，故选C。
14．C
【分析】本题考查了有机物的命名，题目难度不大，掌握烷烃的系统命名方法为解答关键，试题侧重基础知识的考查，培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力。
烷烃的命名原则：碳链最长称某烷，靠近支链把号编．简单在前同相并，其间应划一短线．
、碳链最长称某烷：选定分子里最长的碳链做主链，并按主链上碳原子数目称为“某烷“．
、靠近支链把号编：把主链里离支链较近的一端作为起点，用、、等数字给主链的各碳原子编号定位以确定支链的位置．
、简单在前同相并，其间应划一短线：把支链作为取代基，把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上的位置，而且简单的取代基要写在复杂的取代基前面，如果有相同的取代基，则要合并起来用二、三等数字表示，但是表示相同的取代基位置的阿拉伯数字要用逗号隔开，并在号数后面连一短线，中间用““隔开。
【详解】有机物的命名原则是以含碳原子数最多的为主链，并使支链处于编号最小位置。据这个命名原则可知答案选C
15．D
【详解】烷烃是指分子中所有的碳碳之间均以单键连接，其余价键均以H相连的一类链烃，其组成通式为：CnH2n+2，据此定义可知，④⑤符合烷烃定义和组成通式，故答案为：D。
16． MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 大于或等于4 干燥混合气体 吸收未参加反应的氯气 CD AB
【分析】由题干实验装置图可知：A装置为制取的发生装置；B装置可以除去水蒸气，并将甲烷和氯气混合均匀，同时还可以通过控制产生气泡的快慢调节气体的流速；C装置为与的反应装置；D装置的作用是吸收未参加反应的；E装置可以吸收产物HCl制取盐酸，还可以防止液体倒吸避免危险；根据与的反应可知欲获得最多的HCl，也就是使中的H原子全部转化为HCl，此时消耗的的物质的量至少是物质的量的4倍；未参加反应的被D装置吸收，生成的HCl被E装置吸收，取代产物、、为液体，故该实验的尾气主要有未参加反应的和反应生成的，据此分析答题。
【详解】（1）由实验装置图可知，A是实验室制备氯气的装置，故发生的反应为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应保证甲烷被完全取代，x应大于或等于4，故答案为：大于或等于4；
（3）生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用，故答案为：干燥混合气体；
（4）氯气具有氧化性，KI中-1价的碘能被氯气氧化，产物为氯化钾固体和碘单质，反应为Cl2+2I-=2Cl-+I2，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气，故答案为：吸收过量的氯气；
（5）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸；故答案为：CD；
（6）反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理，
故答案为： AB。
17． 光照 爆炸 试管内黄绿色变浅 试管内液面上升 试管内有少量白雾产生 、、 降低在水中的溶解度，抑制和水的反应
【详解】（1）和在光照条件下发生取代反应生成、、、和HCl，若用日光直射，反应非常剧烈，可能会引起爆炸，故答案为：光照；爆炸；
（2）随着反应的进行，不断被消耗，黄绿色逐渐变浅，又由于生成的、、常温下为无色油状液体，故试管内壁有油状液滴出现，因有HCl气体生成，且HCl气体易液化、易溶于水，故试管内有少量白雾产生，液面上升，故答案为：试管内黄绿色变浅；试管内液面上升；试管内有少量白雾产生；
（3）由（2）可知，实验中出现的油状液滴为、、的混合物，故答案为：、、；
（4）HCl气体溶于水后，增大了HCl的浓度，降低了在水中的溶解度，抑制和水的反应，故答案为：在水中的溶解度，抑制和水的反应。
18． CH2=CHCl CH≡C-CH=CH2 CH≡CH+HClCH2=CHCl CH≡CH+HCNCH2=CH-CN
【详解】（1）根据题中各物质转化关系可知，乙炔与HCl加成生成的A为CH2=CHCl，A发生加聚反应得到聚氯乙烯；乙炔与HCN发生加成反应生成的B为CH2=CHCN，B发生加聚反应生成聚丙烯腈；两分子乙炔聚合生成的C为CH≡C-CH=CH2，C与氯化氢发生加成反应生成的D为CH2=CCl-CH=CH2，D发生加聚反应生成氯丁橡胶，根据上面的分析可知，A的结构简式为CH2=CHCl，C的结构简式为CH≡C-CH=CH2，故答案为：CH2=CHCl；CH≡C-CH=CH2；
（2）反应①为乙炔与HCl发生加成反应，化学方程式为：CH=CH+HClCH2=CHCl；反应③的化学方程式为：CH≡CH+HCNCH2=CH-CN；反应⑦发生的是加聚反应，化学方程式为：n ，故答案为：CH≡CH+HClCH2=CHCl；CH≡CH+HCNCH2=CH-CN；n 。
19． 2-甲基－1，2，3，4－四溴丁烷 BrCH2CBr (CH3)CH=CH2或CH2=C(CH3)CH BrCH2Br CH2＝C(CH3)CH＝CH2＋Br2→BrCH2C(CH3)＝CHCH2Br CH2＝C(CH3)CH＝CH2＋CH2＝CH2 → AB
【详解】(1)①2-甲基－1，3－丁二烯与溴水发生完全加成所得产物为CH2BrCBr (CH3)CH BrCH2 Br，名称为2-甲基－1，2，3，4－四溴丁烷，故答案为2-甲基－1，2，3，4－四溴丁烷；
②2-甲基－1，3－丁二烯与溴水发生1，2－加成所得产物为BrCH2CBr (CH3)CH=CH2或CH2=C(CH3)CH BrCH2Br，故答案为BrCH2CBr (CH3)CH=CH2或CH2=C(CH3)CH BrCH2Br；
③2-甲基－1，3－丁二烯与溴水发生1，4－加成反应的化学方程式为CH2＝C(CH3)CH＝CH2 ＋Br2→BrCH2C(CH3)＝CHCH2Br，故答案为CH2＝C(CH3)CH＝CH2＋Br2→BrCH2C(CH3)＝CHCH2Br；
(2) 2-甲基－1，3－丁二烯与乙烯发生加成反应生成B，B为含有六元环的有机物，则B为，反应的化学方程式为CH2＝C(CH3)CH＝CH2＋CH2＝CH2 → ，故答案为CH2＝C(CH3)CH＝CH2＋CH2＝CH2 → ；
(3) 的结构中含有碳碳双键，能发生加成反应和氧化反应，故选AB；
(4)根据信息，2-甲基－1，3－丁二烯被酸性高锰酸钾氧化生成和HCOOH（HCOOH可以继续被氧化为二氧化碳），X的分子式为C3H4O3，则X结构简式为；与乙醇发生酯化反应的化学方程式为，故答案为 ； 。
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