2.1.烷烃 课后练习(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

文档属性

名称 2.1.烷烃 课后练习(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
格式 docx
文件大小 430.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-13 11:27:20

图片预览

文档简介

2.1.烷烃课后练习2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3
一、单选题
1.下列有机物中,属于苯的同系物的是
A. B.
C. D.
2.范哗在《后汉书》中记载:“火井欲出其火,先以家火投之,···光耀十里。以竹筒盛之,接其光而无炭也。取井火还煮井水,一斛水得四五斗盐,家火煮之,不过二三斗盐耳。”下列叙述不正确的是
A.火井中可扩散出大量天然气,天然气的主要成分为CH4
B.竹筒的主要成分是纤维素,纤维素和淀粉互为同分异构体
C.“煮井水”是利用天然气燃烧放出的热,进行食盐的蒸发结晶
D.通过燃烧薪柴的“家火”获得食盐的速率可能小于“井火”
3.下列物质中属于烷烃的是
A.CH3CH3 B.CH2=CH2 C.CH3CH2OH D.CH3CHO
4.下列说法不正确的是
A.和互为同位素
B.金刚石和富勒烯互为同素异形体
C.和互为同分异构体
D.CH4与CH3CH(CH3)CH3互为同系物
5.下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是
A.氯气 B.溴水 C.氢氧化钠 D.酸性高锰酸钾溶液
6.2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料-丙烷(C3H8),悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷。下列有关说法不正确的是
A.丙烷和丁烷互为同系物,常温常压下都呈气态,化学性质相似,特征反应均为取代反应
B.分子式为CH2Cl2、C2H4Cl2、C3H6Cl2、C4H8Cl2的有机物结构分别为1种、2种、4种、9种
C.C3H8没有同分异构体,C4H10有两种同分异构体
D.等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,后者耗氧量大
7.下列五种烃:①甲基丁烷;②2,二甲基丙烷;③正戊烷;④丙烷;⑤丁烷,按沸点由高到低的顺序排列正确的是
A.①>②>③>④>⑤ B.③>①>②>⑤>④
C.②>③>⑤>④>① D.④>⑤>②>①>③
8.下列有关烷烃的叙述中,正确的是
A.常温常压下,所有烷烃都为气体
B.烷烃在空气中都能燃烧,但不一定产生淡蓝色火焰
C.在一定条件下,烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应
D.除甲烷外,大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色
9.下列属于用系统命名法命名的是
A.异丁烷 B.2,3-二甲基丁烷
C.新戊烷 D.异戊烷
10.2008 年北京夏奥会“祥云”火炬的燃料是丙烷。对丙烷的下列说法正确的是
A.常温下为液态 B.无同分异构体
C.二氯代物有两种 D.3个碳原子共直线
11.氟利昂-12可用作制冷剂、灭火剂,也是制氟树脂的原料,其结构式为 。下列有关其叙述正确的是
A.它是正四面体结构 B.它有两种同分异构体
C.它属于非极性分子 D.分子中各原子均达到8电子稳定
12.下列叙述没有涉及化合反应的是
A.自然界中石灰岩转化为Ca(HCO3)2
B.光照下甲烷与氯气生成一氯甲烷
C.潮湿空气中Fe(OH)2转化为Fe(OH)3
D.工业上由硫磺制备二氧化硫
13.辛烷值是衡量汽油抵抗震爆能力的指标。11.4g辛烷)完全燃烧至少需要(标准状况)氧气的体积为
A. B. C. D.
14.下列各组物质中,互为同素异形体的是
A.12C和13C B.金刚石和石墨
C.甲烷与乙烷 D.正丁烷和异丁烷
15.下列烃在光照下与氯气反应,最多可生成三种一氯代物的是
A.2-甲基丁烷 B.2,2-二甲基丁烷 C.环戊烷() D.2-甲基戊烷
16.下列说法正确的是
A.有和两种结构
B.光照条件下,氯气与乙烷发生化学反应,生成的产物有6种
C.的同分异构体有2种
D.有5种一氯代物
17.某烃X是CH4的同系物,分子中碳与氢的质量比为36:7,化学性质与甲烷相似。现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如下:
有关X的说法正确的是
A.相同条件下,X的密度比水大
B.X分子中的共价键类型仅有极性键
C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D.试验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
18.关于乙酰胺下列说法中,正确的是
A.碳原子都是杂化 B.其官能团是
C.它是甲胺的同系物 D.它是含碳数最少的胺
19.下列表示正确的是
A.的名称为: 2,2,3-三甲基丁烷
B.对硝基甲苯的结构简式为:
C.甲烷分子的比例模型:
D.氯化镁的电子式:
20.下列关于有机物的叙述正确的是
A.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
B.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物
C.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同种物质
D.羧基、醛基、羟基、乙基都属于有机物的官能团
21.乙烷在光照条件下与足量氯气发生取代反应,理论上得到的有机氯代物最多有
A.5种 B.6种 C.8种 D.9种
22.1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧。需要消耗氧气246.4 L(标准状况),它在光照条件下与Cl2反应,生成4种不同的一氯代物。该烷烃的结构简式是
A. B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
23.下列说法不正确的是
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.和互为同位素
C.丙酮( )和环氧丙烷( )互为同分异构体
D.分子式为C3H5Cl且因发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物的(考虑顺反异构)共有4种
24.下列说法正确的是( )
A.甲烷与乙烷互为同系物 B.35Cl与37Cl互为同素异形体
C.乙烯与乙炔属于同分异构体 D.金刚石和石墨互为同位素
25.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.一定条件下,丁烷催化裂化生成1mol乙烯时,消耗丁烷的数目为NA
B.常温常压下,0.5molO3与11.2LO2所含的分子数均为0.5NA
C.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,若加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,则电解过程中转移电子的数目为1.2NA
D.25℃时,1LpH=10的NaHCO3溶液中含有H2CO3的数目为10-4NA
二、填空题
26.根据系统命名法(IUPAC)命名或书写下列有机物的结构简式
(1) 。
(2)2-甲基-1-丁烯
27.下列各组物质中:①C3H8和C5H12②和③35Cl和37Cl④石墨和金刚石⑤和⑥(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)2CH(CH2)2CH3⑦CH2=CH-CH2CH3和CH3-CH=CH-CH3。
(1)互为同分异构体的是 。
(2)属于同一种物质的是 。
(3)互为同系物的是 。
28.用系统命名法给丁烷()、戊烷()的各种同分异构体命名 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的物质。
【详解】A.该结构是苯,A不符合题意;
B.除了苯环,还含有碳碳双键,不饱和度与苯不同,B不符合题意;
C.没有苯环,与苯结构不相似,C不符合题意;
D.符合同系物的定义,D符合题意;
故选D。
2.B
【详解】A.天然气的主要成分为CH4,是绿色燃料,故A正确;
B.纤维素和淀粉同为多糖,(C6H10O5)n,但是n可能不同,不是同分异构体,故B错误;
C.“煮井水”是利用天然气燃烧,天然气燃烧会放出大量的热,对食盐溶液进行蒸发结晶,故C正确;
D.通过燃烧薪放出的热量小于甲烷燃烧放出的热量,获得食盐的速率可能小于“井火”,故D正确;
故选B。
3.A
【详解】A.CH3CH3中仅含有C、H两种元素,达到了C原子结合H原子的最大数目,因此属于烷烃,A符合题意;
B.烃CH2=CH2中含有不饱和的碳碳双键,没有达到结合H原子的最大数目,属于烯烃,B不符合题意;
C.CH3CH2OH是乙醇,是烃的衍生物,属于醇,C不符合题意;
D.CH3CHO是乙醛,是烃的衍生物,属于醛,D不符合题意;
故合理选项是A。
4.A
【详解】A.和是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,同位素的描述对象是核素,故A说法错误;
B.金刚石和富勒烯都是碳元素的单质,互为同素异形体,故B说法正确;
C.和属于分子式相同、结构不同的化合物,互为同分异构体,故C说法正确;
D.CH4与CH3CH(CH3)CH3是结构相似、组成上相差3个CH2的有机物,故其互为同系物,D说法正确;
答案选A。
5.A
【详解】A.氯气为气态卤素单质,在光照条件下可以乙烷与氯气可以发生取代反应,故A符合题意;
B.溴水不是气态卤素单质,乙烷与氯水不能发生反应,故B不符合题意;
C.乙烷与氢氧化钠不能发生反应,故C不符合题意;
D.乙烷化学性质稳定,不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故D不符合题意;
故选A。
6.D
【详解】A.丙烷和丁烷都属于烷烃,两者结构相似,组成相差1个CH2,互为同系物,化学性质相似,特征反应为取代反应,A正确;
B.CH2Cl2结构只有一种,C2H4Cl2结构有2种,如图所示:,C3H6Cl2结构有4种,如图所示:,C4H8Cl2结构有9种,如图所示:,B正确;
C.C3H8只有CH3CH2CH3一种结构,不存在同分异构,C4H10存在正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH(CH3)3]两种结构,C正确;
D.等质量条件下,CxHy含氢量越大,即越大,耗氧量越多,值:丙烷()>丁烷(),故等质量完全燃烧时,前者丙烷耗氧量大,D错误;
故答案选D。
7.B
【详解】根据碳原子数越多熔沸点越高,相同碳原子数,支链越多,熔沸点越低的规律分析,四种有机物沸点由高到低的顺序排列为③>①>②>⑤>④,故B正确。
综上所述,答案为B。
8.B
【详解】A.烷烃在常温常压下的存在状态,随着碳原子数的增大,由气态逐渐过渡到液态、固体,A错误;
B.烷烃中氢元素含量较高时燃烧会产生淡蓝色火焰,但不是所有的烷烃燃烧都鞥呢产生淡蓝色火焰,B正确;
C.在一定条件下,烷烃能与氯气、液溴等发生取代反应,不能与溴水发生反应,C错误;
D.烷烃均不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,也不会使其褪色,D错误;
故选B。
9.B
【详解】A.异丁烷是(CH3)2CHCH3的习惯命名,A不符合题意;
B.2,3-二甲基丁烷,是(CH3)2CHCH(CH3)2的系统命名,B符合题意;
C.新戊烷是(CH3)3CCH3的习惯命名,C不符合题意;
D.异戊烷是(CH3)2CHCH2CH3的习惯命名,D不符合题意;
故选B。
10.B
【详解】A.常温下通常碳原子≤4的烃为气态烃,则丙烷常温下为气态,A错误;
B.碳原子为4个及以上的烷烃才有同分异构体,故丙烷无同分异构体,B正确;
C.丙烷的二氯代物先考虑一氯取代物有两种,即,再考虑第二个氯原子的连接位置分别有3种、1种,即丙烷的二氯代物有4种,C错误;
D.烷烃中碳原子呈折线形而不是直线形,即丙烷中3个碳原子不在一条直线上,D错误;
故答案为:B。
11.D
【详解】A.氟原子和氯原子半径不同,故不是正四面体形,A错误;
B.该分子为四面体形分子,只有一种结构,B错误;
C.它的正负电荷重心不重合,属于极性分子,C错误;
D.分子中碳、氯、氟原子均达到8电子稳定,D正确;
故选D。
12.B
【详解】A. 自然界中石灰岩转化为Ca(HCO3)2,发生反应,为化合反应,故A不符合;
B. 光照下甲烷与氯气生成一氯甲烷为取代反应,发生反应不是化合反应,故B符合;
C. 潮湿空气中Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,发生反应,为化合反应,故C不符合;
D. 工业上由硫磺制备二氧化硫,发生反应,为化合反应,故D不符合;
故选B。
13.B
【详解】辛烷完全燃烧的化学方程式为2C8H18+25O216CO2+18H2O,辛烷的物质的量为,完全燃烧需要,标准状况下体积为1.25mol×22.4L/mol=;答案为:B。
14.B
【详解】A.12C和13C为同位素,不是同素异形体,A不符合题意;
B.金刚石和石墨都是碳的单质,结构不同,两者互为同素异形体,B符合题意;
C.甲烷和乙烷结构相似,分子组成相差一个CH2,属于同系物,C不符合题意;
D.正丁烷和异丁烷分子式相同结构不同,属于同分异构体,D不符合题意;
故答案选B。
15.B
【详解】A.2-甲基丁烷分子中含有4种氢原子,则在光照下与氯气反应,最多可生成四种一氯代物,A不合题意;
B.2,2-二甲基丁烷分子内含有3种氢原子,则一氯代物只有三种,B符合题意;
C.环戊烷()分子内只有1种氢原子,则一氯代物只有一种,C不合题意;
D.2-甲基戊烷分子内含有5种氢原子,则一氯代物只有五种,D不合题意;
故选B。
16.D
【详解】A.CF2Cl2呈四面体结构,CF2Cl2只有1种结构,故A错误;
B.光照条件下,氯气与乙烷发生化学反应,乙烷的一氯取代物有1种、二氯取代物有2种、三氯取代物有2种、四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同)、五氯取代物有1种(与一氯取代物个数相同)、六氯取代物1种,所以共有9种氯代产物,还有HCl生成,故B错误;
C.C5H12的同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷,共3种,故C错误;
D.(CH3)2CHCH(CH2CH3)2有5种等效氢,则其一氯代物有5种,故D正确;
选D。
17.D
【分析】烷烃X分子中碳与氢的质量比为36:7,则C、H原子数目之比为: =3:7=6:14,烷烃通式为 ,故X分子式为C6H14。
【详解】A.烷烃X萃取溴水中的溴,上层呈橙红色,说明X的密度比水小,故A错误;
B.C6H14分子中含有C-C非极性键和C-H极性键,故B错误;
C.X为烷烃,不能与溴发生加成反应,故C错误;
D.C6H14发生取代反应得到溴代烃,溴代烃不溶于水,向试管中加水,若上层液体体积变大,则说明试管2中的有机层在下层,故D正确;
故正确答案为D。
18.B
【分析】乙酰胺的结构简式为:。
【详解】A.乙酰胺分子中有双键碳和饱和碳,碳原子采取sp2、sp3杂化,A错误;
B.乙酰胺的官能团是,B正确;
C.甲胺的结构简式为:CH3NH2,与乙酰胺结构不相似,组成上也不是相差若干个CH2,两者不是同系物,C错误;
D.乙酰胺含两个碳,乙酰胺不属于胺类,D错误;
答案选B。
19.A
【详解】A. 编号为,其命名为2,2,3-三甲基丁烷,A项符合题意;
B.对硝基甲苯的结构简式中N原子与苯环直接相连,B项不符合题意;
C.图中所示是甲烷的球棍模型,C项不符合题意;
D.Mg形成2条键,Cl形成1条键,所以Mg应该在2个氯原子的中间,D项不符合题意;
故正确选项为A。
20.A
【详解】A.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体,正确;
B.结构相似,分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,互称同系物,错误;
C.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者最简式相同,不一定是同种物质,如乙炔和苯,错误;
D.乙基不属于有机物的官能团,错误。
答案选A。
21.D
【详解】乙烷结构简式是CH3-CH3,该物质分子中只有一种位置的H原子,有6个H原子可以被取代。若发生1个Cl原子取代反应,反应产物只有CH3-CH2Cl一种;若发生2个Cl原子取代,反应产物有CH3-CHCl2、CH2Cl-CH2Cl两种;若发生3个Cl原子取代,反应产物有CH3-CCl3、CH2Cl-CHCl2两种;若发生4个Cl原子取代,反应产物有CH2Cl-CCl3、CHCl2-CHCl2两种;若发生5个Cl原子取代,反应产物有CHCl2-CCl3一种,若发生6个Cl原子取代,反应产物只有CCl3-CCl3一种,故理论上得到的有机氯代物最多有1+2+2+2+1+1=9种,故合理选项是D。
22.A
【详解】由题意知,该有机物充分燃烧消耗O2物质的量,由烷烃燃烧通式,得,解得n=7,即该烷烃中有7个碳,即C7H16,它在光照条件下与Cl2反应,生成4种不同的一氯代物,即该有机物含4种氢,故A符合;
故选A。
23.A
【详解】A.同系物是结构相似,组成相差一个或多个-CH2-原子团沸的化合物互称同系物,乙醇和丙三醇不是同系物,故A错误;
B.同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互称同位素,和是同位素,故B正确;
C.同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物互称同分异构体,丙酮( )和环氧丙烷( )分子式都是C3H6O,结构不同,互称同分异构体,故C正确;
D.分子式为C3H5Cl且因发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,说明结构中有碳碳双键,结构有以下四种: ,故D正确;
答案选A。
24.A
【详解】A.甲烷和乙烷结构简式分别为CH4和CH3CH3结构相似,都为链状烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,选项A正确;
B.同素异形体是同种元素形成的不同单质,同素异形体研究的对象是单质,35Cl与37Cl是同种元素的不同核素,属于同位素,选项B错误;
C.乙烯与乙炔分别含有碳碳双键和碳碳三键,结构不同,分子式不同,二者不互为同分异构体,选项C错误;
D.金刚石和石墨均为碳元素的单质,互为同素异形体,选项D错误;
答案选A。
25.C
【详解】A.一定条件下,丁烷催化裂化除生成乙烯和乙烷这种均裂外,还会裂解成甲烷和丙烯,则生成1mol乙烯时,消耗丁烷的数目大于NA,A错误;
B.常温常压下,11.2LO2的物质的量小于0.5ml,0.5molO3与11.2LO2所含的分子数不相等,B错误;
C.若加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,则相当于阴极析出铜和氢气,29.4gCu(OH)2的物质的量为0.3mol,相当于0.3molCuO和0.3molH2O,生成0.3mol铜转移电子个数为0.6NA,根据原子守恒,生成0.3mol水需要0.3mol氢气,生成0.3mol氢气转移电子的个数为0.6NA,所以电解过程中共转移电子的数目为1.2NA,C正确;
D.25℃时,1LpH=10的NaHCO3溶液中,根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO),根据物料守恒有:c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO)+c(HCO),两式削去c(Na+),可得:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-),所以c(H2CO3)=c(OH-)-c(H+)=10-4mol/L-10-10mol/L<10-4mol/L,即含有H2CO3的数目小于10-4NA,故D错误;
综合以上分析,本题选C。
26.(1)2,4-二甲基己烷
(2)
【分析】(1)选择分子中含C原子数最长的碳链为主链,从离支链较近的一端为起点,给主链上C原子编号,以确定支链的位置,然后进行命名;
(2)分子中包含碳碳双键在内的最长的碳链上有4个C原子,从离碳碳双键较近的一端为起点,给主链上C原子编号,以确定碳碳双键和支链的位置,然后书写有机物结构简式。
【详解】(1)根据分析,从左端为起点,分子中最长的碳链含6个C原子,该烷烃名称为2,4-二甲基己烷;
(2)根据分析,在该烯烃分子中,含有碳碳双键的最长的碳链上含有4个C原子,碳碳双键在1、2号碳原子之间,在2号C原子上有一个甲基,该物质的结构简式为。
27.(1)⑥⑦
(2)②⑤
(3)①
【详解】(1)分子式相同,结构不同的化合物互称同分异构体,互为同分异构体的是⑥⑦。
(2)属于同一种物质的是②⑤。
(3)结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2的物质互称同系物,属于同系物的是①。
28.丁烷的2种同分异构体系统命名法如下:CH3CH2CH2CH3名称:正丁烷、CH3CH(CH3)2 名称:2-甲基丙烷;
戊烷的3种同分异构体系统命名法如下:CH3CH2CH2CH2CH3 名称:正戊烷、CH3CH2CH(CH3)2 名称:2-甲基丁烷、C(CH3)4名称:2,2-二甲基丙烷
【详解】丁烷(C4H10)的同分异构体:CH3CH2CH2CH3,主链有4个碳原子的烷烃,没有支链,系统命名为:正丁烷;
CH3CH(CH3)2,主链有3个碳原子的烷烃,2号碳上有1个甲基,系统命名为:2-甲基丙烷;
戊烷(C5H12)的同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3,主链有5个碳原子的烷烃,系统命名为:正戊烷;
CH3CH2CH(CH3)2,主链有4个碳原子的烷烃,2号碳上有1个甲基,系统命名为:2-甲基丁烷;
C(CH3)4,主链有3个碳原子的烷烃,2号碳上有2个甲基,系统命名为:2,2-二甲基丙烷;
故答案为:丁烷的2种同分异构体系统命名法如下:CH3CH2CH2CH3名称:正丁烷、CH3CH(CH3)2名称:2-甲基丙烷;
戊烷的3种同分异构体系统命名法如下:CH3CH2CH2CH2CH3名称:正戊烷、CH3CH2CH(CH3)2名称:2-甲基丁烷、C(CH3)4名称:2,2-二甲基丙烷