2.1烷烃
1. (2023宜春期中)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中能反映其真实存在状况的是( )
A. 结构示意图 B. 电子式
C. 球棍模型 D. 空间充填模型
2. 下列叙述错误的是( )
A. 通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应
B. 甲烷是正四面体结构
C. 甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3,还是CCl4,都属于取代反应
D. 甲烷与Cl2反应得到的四种取代物常温下均为液体
3. 下列叙述正确的是( )
A. 分子通式相同且组成上相差一个或几个“CH2”原子团的物质互为同系物
B. 结构对称的烷烃,其一氯取代物必定只有一种
C. 含不同碳原子数的烷烃一定互为同系物
D. 相对分子质量相同、结构不同的化合物一定互为同分异构体
4. 乙烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失,其中一步反应的化学方程式为CH3CH3+ Cl2CH3CH2Cl+HCl,该反应属于( )
A. 加成反应 B. 加聚反应
C. 卤代反应 D. 酯化反应
5. 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. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应
D. 甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
6. 烷烃具备的化学性质是( )
A. 能使溴水褪色
B. 一定条件下与氢气发生加成反应
C. 与Cl2发生取代反应
D. 能使酸性KMnO4溶液褪色
7. 下列关于烷烃的说法正确的是( )
A. 正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物
B. 1 mol乙烷在光照条件下最多能与3 mol Cl2发生取代反应
C. C6H14的同分异构体有4种,其熔点各不相同
D. 甲烷性质稳定,在高温下不能分解
8. 下列关于CH4和的叙述正确的是( )
A. 互为同素异形体
B. 均能用组成通式CnH2n+2来表示
C. 它们的物理性质和化学性质均相同
D. 通常情况下它们都是气态烷烃
9. 进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名,是同学们研究有机物分类的重要手段,下列有关说法不正确的是( )
A. 可以将(CH3)3CC(CH3)3命名为2,2,3,3 四甲基丁烷
B. 正丁烷和异丁烷的化学性质相似,物理性质(熔点、沸点等)不同
C. 异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D. C6H14一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)
10. 下列有机物命名正确的是( )
A. 2 甲基 3 乙基丁烷
B. 3,4 二甲基戊烷
C. 3 乙基 4 甲基庚烷
D. 2,2,3 三甲基戊烷
11. 有机物环丙叉环丙烷的结构为 。关于该有机物的说法正确的是( )
A. 所有原子处于同一平面
B. 二氯代物有3种
C. 生成1 mol C6H14至少需要3 mol H2
D. 1 mol 该物质完全燃烧时,需消耗7 mol O2
12. 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的烃不一定是烷烃
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,可与溴水反应而使溴水褪色
A. ①③⑤ B. ②③
C. ①④ D. ①②④
13. 下列说法错误的是( )
A. 甲烷和乙烷具有相似的化学性质
B. 丙烷分子中的碳原子不在一条直线上
C. 用酸性KMnO4溶液可鉴别甲烷和氢气
D. 烷烃的熔、沸点随碳原子数的增加而升高
14. 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 乙基己烷 D. 3,3,4 三甲基己烷
15. (2023无锡期中)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,结果如下:
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 溴丙烷的含量更高
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
1. D 表示甲烷分子的结构示意图,能够体现甲烷的正四面体结构,但不能体现原子的相对大小,不能反映其真实存在状况,A不符合题意;甲烷的电子式,表现原子的成键情况,不能体现甲烷的真实存在状况,B不符合题意;甲烷的球棍模型,能够体现甲烷的正四面体结构,能够体现原子的相对大小,但不能体现分子的真实结构,C不符合题意;甲烷的空间充填模型,体现原子的相对大小及连接形式,体现甲烷的正四面体结构,更接近分子的真实结构,D符合题意。
2. D 甲烷为饱和烃,性质稳定,通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应,A正确;甲烷中碳原子为sp3杂化,且没有孤电子对,所以甲烷是正四面体结构,B正确;甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应,C正确;一氯甲烷常温下为气体,其他三种氯代物为液态,D错误。
3. C 分子通式相同、结构相似且组成上相差一个或几个“CH2”原子团的物质互为同系物,A错误;结构对称的烷烃,当分子只含有一种氢原子,其一氯取代物必定只有一种,当分子中不止含有一种氢原子,其一氯取代物也不止一种,B错误;烷烃结构相似、含不同碳原子数的烷烃组成上相差一个或几个“CH2”原子团,一定互为同系物,C正确;相对分子质量相同但分子式不一定相同,只有分子式相同结构不同的化合物才一定互为同分异构体, D错误。
4. C 由题干信息反应CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl可知,反应过程为CH3CH3中的一个H原子被Cl原子所替代的反应,为卤代反应或取代反应。
5. D 甲烷与丙烷,结构相似,在分子组成上相差一个“CH2”原子团,互称为同系物,A正确;甲烷为饱和烃,性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;烷烃都能与氯气发生取代反应,所以乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应,C正确;乙烷、丙烷含C—C键,C—C键属于非极性共价键,D错误。
6. C 烷烃不能与溴水发生反应而使溴水褪色,A错误;烷烃中氢已配饱和,不能再与氢气发生加成反应,B错误;烷烃的特征反应是在光照条件下,与卤素单质发生取代反应,C正确;烷烃的化学性质很稳定,与酸、碱不反应,与酸性高锰酸钾溶液也不反应,D错误。
7. A 正丁烷和异丁烷中都有两种等效氢原子,所以均有两种一氯取代物,A正确;1 mol乙烷中含有6 mol氢原子,在光照条件下最多能与6 mol Cl2发生取代反应,B错误;C6H14的同分异构体有正己烷、2 甲基 戊烷、3 甲基 戊烷、2,3 二甲基丁烷 、2,2 二甲基丁烷共5种,其熔点各不相同,C错误;甲烷属于烷烃,性质比较稳定,但在高温下可以分解生成碳和氢气,D错误。
8. B CH4和都属于烷烃,属于同系物,A错误;CH4和都属于烷烃,通式相同,均能用组成通式CnH2n+2来表示,B正确;化学性质相似,物理性质有差别,常温下,CH4是气体,是液体,C错误,D错误。
9. C (CH3)3CC(CH3)3属于烷烃,其名称为2,2,3,3 四甲基丁烷,A正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,化学性质相似,物理性质(熔点、沸点等)不同,B正确;异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2,分子中有4类氢原子,其一氯代物有4种(不考虑立体异构),C错误;C6H14属于烷烃,共有5种同分异构体(不考虑立体异构)分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3,D正确。
10. D 主链选择错误,应为2,3 二甲基戊烷,A错误;主链碳原子编号错误,应为2,3 二甲基戊烷,B错误;简单取代基(甲基)应写在前面,应为4 甲基 3 乙基庚烷,C错误;从主链选择、主链碳原子编号,到名称书写,2,2,3 三甲基戊烷都符合烷烃的命名原则,D正确。
11. C 分子中所有碳原子处于同一平面,但氢原子不在此平面内,A错误;二氯代物中,两个氯原子连在同一碳原子上的异构体有1种,两个氯原子连在不同碳原子上的异构体有3种,也就是二氯代物共有4种,B错误;生成1 mol C6H14,至少需要3 mol H2,C正确;该物质的分子式为C6H8,1 mol 该物质完全燃烧时,需消耗8 mol O2,D错误。
12. C 烷烃分子中碳原子形成的四个共价键全是单键,形成的烷烃为饱和链烃,每个碳原子都形成四个单键,①正确;烷烃均不能被酸性KMnO4溶液氧化,②错误;分子通式为CnH2n+2的烃,满足碳原子的价键在分子中形成的全是单键,是饱和烃,所以一定是烷烃,③错误;烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下和氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,④正确;乙烷与溴水不能发生化学反应,⑤错误。综上,C正确。
13. C 甲烷与乙烷都是烷烃,互为同系物,具有相似的结构,具有相似的化学性质,A正确;甲烷是正四面体结构,则甲烷分子中的任意两个氢原子与中心碳原子不可能在一条直线上,丙烷分子相当于甲烷分子中的两个氢原子被两个甲基取代,所以丙烷分子中的所有碳原子不在一条直线上,B正确;甲烷和氢气与酸性KMnO4溶液均不反应,不能用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和氢气,C错误;一般来说,烷烃的熔、沸点随碳原子数的增加而升高,D正确。
14. C 该有机物为烷烃,最长碳链含6个碳原子,要使取代基数目最多、取代基所在碳原子的编号之和最小,则从左端开始编号,得到的名称为2,5 二甲基 3 乙基己烷,故选C。
15. D 异丁烷的二溴代物有、、3种结构,A错误;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,则异丁烷形成的自由基比稳定,B错误;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 溴丙烷的含量更高,C错误;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。