2024鲁教版高中化学选择性必修3同步练习题--第1课时 烷烃、烯烃和炔烃及其性质（含解析）

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2024鲁教版高中化学选择性必修3同步
第1章　有机化合物的结构与性质　烃
第3节　烃
第1课时　烷烃、烯烃和炔烃及其性质
基础过关练
题组一　烷烃、烯烃和炔烃的命名
1.(2022山东滕州五中月考)下列有机物的系统命名正确的是(　　)
A.2-乙基丁烷　　 B.3,3-二甲基丁烷
C.2-甲基-1,3-丁二烯　　 D.2,2-二甲基-3-戊炔
2.某烯烃分子的键线式为,用系统命名法命名,其名称为(　　)
A.2,2,4-三甲基-3-乙基-3-戊烯
B.2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
C.2,2,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
D.2-甲基-3-叔丁基-2-戊烯
题组二　烷烃的结构和性质
3.(2022河南洛阳强基联盟联考)①正丁烷、②异丁烷、③正戊烷、④异戊烷、⑤新戊烷、⑥丙烷,物质的沸点由高到低的排列顺序是(　　)
A.③>④>⑤>①>②>⑥　　 B.③>④>⑤>②>①>⑥
C.④>③>⑤>①>②>⑥　　 D.⑥>③>⑤>①>②>④
4.(2022江西吉安五校联考)在光照条件下,将1 mol CH4与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷无剩余,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为X mol、Y mol、Z mol,该反应中生成HCl的物质的量是(　　)
A.(1+X+2Y+3Z) mol　　　B.(X+Y+Z) mol
C.(2X+3Y+4Z) mol　　　D.(1-X-Y-Z) mol
5.(2023重庆第八中学检测)立体烷烃中有一系列对称结构的烃,如:(正四面体烷,C4H4)、(棱晶烷,C6H6)、(立方烷,C8H8)等。下列有关说法不正确的是(　　)
A.立体烷烃的C原子都形成4个单键,因此它们都属于环烷烃
B.题述一系列物质互为同系物,它们的组成通式为C2nH2n(n≥2)
C.棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物的种数相同
D.苯、盆烯()与棱晶烷互为同分异构体
6.下列烷烃在光照条件下与Cl2反应,只生成一种一氯代物的是　(　　)
A.CH3CH2CH2CH3
B.
C.
D.
题组三　烯烃、炔烃的结构和性质
7.(2023山东青岛二中检测)关于的说法错误的是(　　)
A.与乙炔互为同系物
B.该物质与1,3-丁二烯互为同分异构体
C.可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol该物质能和3 mol H2加成
8.(2023河南南阳一中月考)已知:烷烃满足的条件:①主链含5个碳原子;②两个支链,一个甲基、一个乙基。n、m的最大值分别为(　　)
A.2,2　　B.2,4　　C.4,2　　D.4,5
9.(2022江西上饶月考)已知2-丁烯有顺、反两种异构体,在某条件下两种气体处于平衡,下列说法正确的是(　　)
　ΔH=-4.2 kJ/mol
A.反-2-丁烯和顺-2-丁烯具有相同的沸点
B.顺-2-丁烯比反-2-丁烯更稳定
C.反-2-丁烯和顺-2-丁烯的核磁共振氢谱都有两个峰
D.加压和降温都有利于平衡向生成顺-2-丁烯反应方向移动
10.(2022江西九江一中月考)含有一个碳碳双键的烃,与氢气加成后的产物如下,则该烃的结构简式可能有(　　)
A.2种　　B.5种　　
C.9种　　D.11种
11.某烃的结构用键线式可表示为,若该烃与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为 1∶1),则所得产物(不考虑顺反异构)有(　　)
A.2种　　B.4 种　　
C.6种　　D.8种
12.经研究发现白蚁信息素为(2,4-二甲基-1-庚烯)、(3,7-二甲基-1-辛烯),家蚕的性信息素为CH3(CH2)8CHCH—CHCH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是(　　)
A.2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18
B.2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物
C.以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.1 mol家蚕的性信息素与1 mol Br2加成,产物只有一种
13.(2023山东潍坊月考)氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如图所示。
已知:ⅰ.由两分子E通过加成聚合(此反应简称二聚)得到。
ⅱ.+KOH RCHCH2+KCl+H2O
ⅲ.RCH2Cl+NaOH RCH2OH+NaCl
完成下列填空:
(1)A的结构简式是　　　　,反应①的反应类型是　　　　　　　　。
(2)写出反应②的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　。
(4)以下是由A制备1,4-丁二醇(,BDO)的合成路线:
A C4H6Cl2 BDO
写出上述由A制备BDO的反应④化学反应方程式　　　　　　　。
能力提升练
题组一　烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质
1.(2022广东深圳光明高级中学期中)已知1 mol某烃M完全燃烧可得到3 mol CO2;在一定条件下,1 mol M能与2 mol HCl完全加成生成化合物N。下列说法正确的是(　　)
A.烃M为2-甲基丙烯
B.实验室制取烃M的化学方程式为CaC2+2H2O Ca(OH)2+
C2H2↑
C.化合物N可发生加聚反应
D.1 mol化合物N上的氢原子完全被Cl取代消耗6 mol Cl2
2.(2023山东潍坊联考)1 mol某链烃最多能和2 mol HCl发生加成反应,生成1 mol氯代烷,1 mol该氯代烷与6 mol Cl2发生取代反应,生成只含有碳氯两种元素的氯代烃,该链烃可能是(　　)
A.CH3CHCH2　　B.
C.　　D.CH2CHCHCH2
3.(2022河北邯郸大名一中月考)下列物质与Br2在一定条件下反应,可能生成的溴代烃种类最多的是(不考虑立体异构)(　　)
反应物 反应条件
A CH3CH3 光照
B 常温,Br2的CCl4溶液
C 丙烯 常温,Br2的CCl4溶液
D 常温,Br2的CCl4溶液
4.a、b、c的结构如图所示,下列说法正确的是(　　)
a　b　c
A.a中所有碳原子处于同一平面上
B.b的二氯代物有三种
C.a、b、c三种物质均可与溴的四氯化碳溶液反应
D.a、b、c互为同分异构体
5.(2023安徽宣城高三模拟)2022年诺贝尔奖授予开创“点击化学”和“生物正交化学”的科学家,经典实例是硫醇与烯烃反应形成硫碳键。下列叙述错误的是(　　)
已知:Z的相对分子质量小于10 000,—R、—R1代表烃基。
A.上述反应属于加成反应
B.Y能使溴水褪色
C.Z中的S原子采取sp3杂化
D.若R1是—C4H9,则Y有3种结构
6.烯烃在一定条件下发生氧化反应时碳碳双键发生断裂,RCHCHR'可以氧化成RCHO和R'CHO,在该条件下,下列烯烃分别被氧化后可产生乙二醛的是(　　)
A.CH3CHCHCH3
B.CH2CHCH2CH3
C.CH3CHCH—CHCHCH3
D.CH3CHCHCH2CH3
7.(2022江西九江一中月考)1 mol某烃与一定量的氧气恰好完全反应生成1 mol CO2、3 mol CO及3 mol H2O,若该烃与Br2只能按物质的量之比为1∶1发生加成反应,则下列关于该烃的叙述错误的是(　　)
A.该烃的分子式为C4H6
B.该物质可能是炔烃或二烯烃
C.该烃的键线式可能是或
D.该烃的官能团是碳碳双键
题组二　双烯合成反应
8.已知:
+ ,如果要合成,所用的起始原料可以是(　　)
A.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
B.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
D.1,3-戊二烯和2-丁炔
9.(2022重庆育才中学月考)狄尔斯—阿尔德反应,又称为双烯合成,如:+。将原料A和B两种有机物进行双烯合成后可得:。则合成该物质的原料A和B分别是(　　)
A.和　　B.和
C.和　　D.和
题组三　乙炔的制取
10.实验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S、CO2和水蒸气,为了得到干燥纯净的乙炔气体,选择最简便的实验方案有(　　)
A.通过NaOH溶液后,通过浓H2SO4,再通过石灰水
B.通过CuSO4溶液后再通过石灰水
C.通过P2O5,再通过无水CaCl2
D.通过足量的碱石灰
11.(2022天津五校期中)如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置(部分夹持装置已略去)图。下列说法不合理的是(　　)
A.用饱和氯化钠溶液代替水可减小生成乙炔的速率
B.若用溴水验证乙炔的性质,不需要除杂
C.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烟,说明乙炔不饱和程度高
12.实验室用以下改进装置快速制备乙炔气体:
回答下列问题:
(1)电石的主要成分的电子式为　　　　　　　　　　　　　　　,
与饱和食盐水发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。
(2)若要使反应停止,应　　　　(填“向上”或“向下”)移动A管。
(3)制备的乙炔气体中往往混有少量的PH3和H2S,除去这两种杂质气体,应使混合气体通过盛有足量　　　　　　　　(填试剂名称)的洗气瓶。
(4)足量的乙炔通入含少量Br2的CCl4溶液中,观察到的现象是　　　　　　　　　　,该过程发生的主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　;此反应的有机产物　　　　(填“能”或“不能”)发生加聚反应。
答案与分层梯度式解析
第1章　有机化合物的结构与性质　烃
第3节　烃
第1课时　烷烃、烯烃和炔烃及其性质
基础过关练
1.C 2.B 3.A 4.A 5.B 6.C 7.D 8.A
9.C 10.C 11.B 12.D
1.C　烷烃中乙基不能位于2号碳原子上,应为3-甲基戊烷,A错误;主链应从离取代基最近的一端开始给主链的碳原子依次编号,3,3-二甲基丁烷应改为2,2-二甲基丁烷,B错误;主链应从离官能团最近的一端开始给主链的碳原子依次编号,2,2-二甲基-3-戊炔应改为4,4-二甲基-2-戊炔,D错误。
2.B　该烯烃分子的结构简式为,用系统命名法命名,其名称为2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯,故选B。
3.A　烷烃中碳原子数越多,沸点越大,则沸点:丙烷<丁烷<戊烷;碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低,则沸点:异丁烷<正丁烷,新戊烷<异戊烷<正戊烷,综上分析,沸点由高到低的排列顺序为:正戊烷>异戊烷>新戊烷>正丁烷>异丁烷>丙烷。
4.A　因为甲烷无剩余,则由反应前后碳原子守恒可得一氯甲烷的物质的量为(1-X-Y-Z) mol,n(HCl)=n(CH3Cl)+2n(CH2Cl2)+3n(CHCl3)+4n(CCl4)=(1-X-Y-Z+2X+3Y+4Z) mol=(1+X+2Y+3Z) mol,故A正确。
5.B　立体烷烃的每个C与相邻C之间都形成3个单键,还与H形成1个共价键,它们都属于环烷烃,A正确;正四面体烷、棱晶烷、立方烷不互为同系物,B错误;棱晶烷的二氯代物有三种,立方烷的二氯代物也有三种,C正确;苯的分子式为C6H6,盆烯()、棱晶烷的分子式也均为C6H6,这三种物质结构不同,分子式相同,互为同分异构体,D正确。
6.C　A项,分子中有两种氢原子,所以其一氯代物有两种;B项,分子中有两种氢原子,所以其一氯代物有两种;C项,分子中有一种氢原子,所以其一氯代物只有一种;D项,分子中有四种氢原子,所以其一氯代物有四种;故选C。
7.D　2-丁炔与乙炔的结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,互为同系物,A正确;2-丁炔与1,3-丁二烯的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,B正确;2-丁炔分子中含有的碳碳三键能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,使KMnO4溶液褪色,C正确;1 mol 2-丁炔能和2 mol H2加成,D错误。
8.A　满足题述条件的炔烃可能是、,对应的加成产物分别是CH3CH2—CH(CH2CH3)CH(CH3)2、
CH3CH2—C(CH3)(CH2CH3)2,所以n=2,m=2。
9.C　反-2-丁烯和顺-2-丁烯是不同种物质,沸点不同,故A错误;顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯放热,说明反-2-丁烯能量低,更稳定,故B错误;根据结构可推断,反-2-丁烯和顺-2-丁烯的核磁共振氢谱都有两个峰,故C正确;反应前后气体的物质的量相等,加压对题给转化无影响,降温有利于反-2-丁烯的生成,故D错误。
10.C　根据烯烃与氢气加成的原理,推知产物烷烃分子中相邻的碳原子上均带有氢原子的碳原子间为对应烯双键存在的位置,有如图:所示的11个位置可以形成双键,其中2和10两位置相同,1和11两位置相同,故该烯烃共有9种,C符合题意。
11.B　由结构可知,1个该烃分子中含4个碳碳双键,且结构对称,该烃和Br2以物质的量之比 1∶1发生加成反应,若只有1个碳碳双键与Br2发生加成反应,则产物有2种;若2个碳碳双键发生1,4-加成,则产物有2种,共4种,故选B。
12.D　2,4-二甲基-1-庚烯的分子式为C9H18,故A正确;2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯的分子式不同,但结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,二者互为同系物,故B正确;题给三种信息素分子中都含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,均能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;1 mol家蚕的性信息素与1 mol Br2加成后的产物可为或,产物有两种,故D不正确。
13.答案　(1)CH2CH—CHCH2　加成反应
(2)+KOH +KCl+H2O
(3)　
(4)CH2CH—CHCH2+Cl2
解析　题干中的各物质之间的反应流程为:
(1)根据A的分子式推测烃A分子中含有两个碳碳双键,或一个三键,根据M的结构简式可知,A中只能有两个碳碳双键。反应①是加成反应。
(2)根据反应物和产物的特点可知,反应③为加成聚合反应。反应②中B→C减少了一个氯原子同时引入了一个碳碳双键,符合题给信息ⅱ的反应特点。
(3)根据信息ⅰ可判断乙炔“三聚”成环形成苯,“四聚”成环形成。
(4)
能力提升练
1.D 2.C 3.A 4.D 5.D 6.C 7.B 8.BC
9.D 10.D 11.B
1.D　
M是丙炔,A错误;不能采用电石与水反应制取丙炔,B错误;N分子中无碳碳双键或碳碳三键,不能发生加聚反应,C错误;N的分子式是C3H6Cl2,1 mol N上的氢原子完全被Cl取代可消耗6 mol Cl2,D正确。
2.C　1 mol该链烃最多能和2 mol HCl发生加成反应,则该分子中可能含有2个CC键或1个键,1 mol该链烃与HCl反应生成的氯代烷与6 mol Cl2发生取代反应,说明1 mol该氯代烷中含6 mol H,则1 mol该链烃中含4 mol H,C项符合题意。
归纳提升　1 mol烷烃分子中含有n mol氢原子,就能与n mol X2(X=F、Cl、Br、I,下同)发生取代反应;1 mol碳碳双键可与1 mol X2、HX、H2O等发生加成反应;1 mol碳碳三键可与2 mol X2、HX、H2O等发生加成反应。
3.A　乙烷的一溴取代物有1种,二溴取代物有2种,三溴取代物有2种,四溴取代物有2种,五溴取代物有1种,六溴取代物有1种,所以共有9种;与溴加成可生成、、三种溴的取代物;丙烯在常温下与Br2的CCl4溶液发生加成反应只能得到1种物质;与溴发生加成反应,可得到、、、四种物质。
4.D　a中含有饱和碳原子,结合a的结构可知其分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故A错误;b的二氯代物有2种,故B错误;b不能与溴的四氯化碳溶液反应,故C错误;a、b、c三种物质的分子式均为C5H6,结构不同,互为同分异构体,故D正确。
5.D　丁基有4种结构,若R1是—C4H9,则Y不可能只有3种结构,D错误。
6.C　A项,在题述条件下被氧化生成乙醛;B项,CH2CHCH2CH3在题述条件下被氧化生成甲醛和丙醛;C项,CH3CHCH—CHCHCH3在题述条件下被氧化生成乙二醛和乙醛;D项,CH3CHCHCH2CH3在题述条件下被氧化生成乙醛和丙醛;故选C。
7.B　1 mol该烃与一定量的氧气恰好完全反应生成1 mol CO2、3 mol CO及3 mol H2O,1 mol该烃中含有4 mol C和6 mol H,则该烃的分子式为C4H6,A正确;若该烃与Br2只能按物质的量之比为1∶1发生加成反应,则说明该烃的结构中含有1个碳碳双键,所以该物质不可能为炔烃或二烯烃,B错误,D正确;若该烃与Br2只能按物质的量之比为1∶1发生加成反应,说明该烃的结构中含有1个碳碳双键,且含有一个环,可能是或,C正确。
8.BC　由已知信息可知,可以按以下两种方式切分:、,从而得出所用的起始原料可以是2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔、2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔,故选B、C。
9.D　由题给信息可知,涉及反应原理为共轭二烯烃与烯烃发生1,4-加成。D项,+ ,正确。
10.D　除去乙炔气体中的少量H2S、CO2和水蒸气,通过足量的碱石灰即可。
知识拓展　乙炔的实验室制法
(1)原料:电石和饱和食盐水。电石与纯水反应非常剧烈,常用饱和食盐水代替。
(2)原理:CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2↑。
(3)除杂:可用CuSO4溶液或NaOH溶液除去乙炔中混有的H2S等杂质。
(4)收集:用排水法。
11.B　电石跟水反应比较剧烈,若向电石中滴加饱和氯化钠溶液,电石与水反应,消耗水,使得NaCl在电石表面析出,减小了电石与水的接触面积,减小了反应速率,故A正确;乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以需要用硫酸铜溶液除杂,故B错误;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,体现了乙炔的还原性,故C正确;对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,燃烧时火焰越明亮,烟越浓,故D正确。
12.答案　(1)Ca2+[··C……C··]2-　CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2　(2)向下　(3)硫酸铜溶液　(4)溶液褪色　+Br2 CHBrCHBr　能
解析　电石的主要成分为CaC2,其电子式为Ca2+[··C……C··]2-,其与水反应生成乙炔和氢氧化钙。
(2)根据连通器原理,向上移动A管,A管液面下降,右侧管内液面上升,与电石接触发生反应;向下移动A管,A管中液面上升,右侧管内液面下降,饱和食盐水与电石不再接触,反应停止。
(3)H2S、PH3等具有还原性,会影响乙炔的检验,可以利用硫酸铜溶液除去。
(4)乙炔和Br2发生加成反应使Br2的CCl4溶液褪色,少量溴单质与足量乙炔反应,发生不完全的加成反应,发生的主要反应的化学方程式为+Br2 CHBrCHBr,产物1,2-二溴乙烯含有碳碳双键,可以发生加聚反应。
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