2.1烷烃 课后练习 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

2.1烷烃课后练习2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3 一、单选题 1．正戊烷与新戊烷的关系是 A．同系物 B．同分异构体 C．同位素 D．同素异形体 2．由A、B两种烃组成的混合物，当混合物总质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对A、B两种烃有下面几种说法：①互为同系物；②互为同分异构体；③具有相同的最简式；④两种烃中碳的质量分数相同。正确的结论是 A．①②③④ B．①③④ C．③④ D．①②③ 3．某烷烃的结构简式如图，下列命名正确的是 A．2，2—二甲基丙烷 B．戊烷 C．异戊烷 D．2—甲基丁烷 4．下列说法正确的是 A．、、互为同素异形体 B．HCHO和最简式相同 C．和互为同分异构体 D．正丁烷和环己烷互为同系物 5．下列说法正确的是（    ） A．C3H7Cl的同分异构体有3种 B．的名称为戊烷 C．CH3OH和CH3—O—CH3分子组成相差一个CH2，所以互为同系物 D．由于原子个数和原子排列方式的不同形成的不同单质互称为同素异形体 6．下列表示正确的是 A．的最简式：CH2 B．2，3，5—三甲基—4—乙基己烷键线式： C．氨基的电子式： D．CF4的比例模型： 7．下表为烷烃的沸点，根据相关数据推断丙烷的沸点可能是 物质 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点 －164 ℃ －88 ℃ －0.5 ℃ 36.1 ℃ A．大约－40 ℃ B．低于－164 ℃ C．低于－88.6 ℃ D．高于36.1 ℃ 8．下列说法不正确的是 A．乙酸与硬脂酸互为同系物 B．14C与14N互为同位素 C．H2NCH2COOH与CH3CH2NO2互为同分异构体 D．CHFCl2曾用作制冷剂，其分子结构只有一种 9．有机物的种类繁多，但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是 A． B． C． D． 10．下列化学用语正确的是 A．乙烯的结构简式：CH2CH2 B．苯的最简式： (CH)6 C．甲烷的空间构型： D．甲基（—CH3）的电子式： 11．下列说法正确的是 A．硬脂酸、软脂酸、蚁酸互为同系物 B．石墨烯和C60互为同分异构体 C．氢有三种核素(1H、2H、3H)氧有两种核素(16O、18O)，能组成6种不同分子量的水分子 D．N2、N、N4互为同位素 12．下列化学用语表示不正确的是 A．2，2−二甲基丁烷的结构简式：   B．三氟化硼分子的空间填充模型：     C．次氯酸分子的电子式：   D．基态氯原子的简化电子排布式：[Ar]4s24p5 13．下列叙述中正确的是 A．分子式相同，各元素的质量分数也相同的物质是同种物质 B．同系物之间一定是同分异构体 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．烷烃的同分异构体中支链数越多其沸点越高 14．下述实验方案能达到实验目的是(    ) 选项 A B C D 实验 方案       片刻后在Fe电极附近 滴入K3[Fe(CN)6]溶液       实验 目的 验证铁钉发生了析氢腐蚀 验证Fe电极被保护 验证乙烯的产生 验证甲烷与氯气发生了化学反应 A． A B．B C．C D．D 15．在、下时，某烃与足量氧气反应，相同条件下测得反应前后气体体积没有变化，该烃不可能是 A． B． C． D． 16．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为 B．1.8g重水()中所含质子数为 C．7.8g与足量的反应，转移电子数目为 D．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为 17．环戊二烯(a)与丙烯醛(b)通过第尔斯-阿尔德反应制得双环[2，2，1]-5-庚烯-2-醛(c)，反应如图所示。下列说法正确的是    A．a中5个碳原子一定在同一平面 B．b和c属于同系物 C．若要得到，可向c中加入足量酸性高锰酸钾溶液 D．等物质的量的a、b、c与溴水发生加成反应，消耗的物质的量相同 18．设表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．丁烷中含有键数目为 B．钠在空气中燃烧生成，转移电子数为 C．标准状况下，含有原子数目为 D．溶液中，含N原子数目为 19．我国的天然气水合物(可燃冰)开采技术处于世界先进水平，天然气的主要成分是 A．甲烷 B．乙烯 C．丙烷 D．丁烷 20．下列说法正确的是 A．和不一定互为同系物 B．乙炔分子中只含有非极性共价键 C．  中含有3种官能团 D．乙烯使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色时反应类型相同 21．下列有机化合物的一氯代物存在同分异构体的是。 A．CH4 B．CH3CH3 C．   D．   22．用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 L 1 mol·L－1的盐酸中含HCl分子的数目为NA B．1 mol Cl2与足量的铁反应转移的电子数是3NA C．常温常压下，15 g乙烷分子中含有的共价键数目为3.5NA D．标准状况下，4.48 L重水(D2O)中含有的中子数为2NA 23．主链含6个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 24．下列说法不正确的是 A．烷烃分子中碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合 B．分子组成符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃 C．正丁烷分子中的4个碳原子在一条直线上 D．有机化合物中的三键含有一个σ键和两个π键 25．下列对有机物结构的叙述中不正确的是 A．符合的苯的同系物有8种 B．分子式为和的有机物不一定互为同系物 C．符合的烯烃(不考虑立体异构)有6种 D．分子式为的有机物，分子中含2个甲基的同分异构体(不含立体异构)有4种 二、填空题 26．丙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，得到的一氯代物的结构简式为 。 27．按要求填空 （1）官能团-COOH的名称是 ； （2）(CH3CH2)2C(CH3)2的名称为 ； （3）2-甲基-1-丁烯的键线式 ； （4）相对分子质量最小的有机物分子式 ； （5）所含官能团的名称是 ；该有机物发生加聚反应后，所得产物的结构简式为 ； （6）3-甲基戊烷的一氯代产物有 种（不考虑立体异构）。 28．有下列各组物质(在横线上填相应的序号) ①O2和O3 ②H2、D2、T2 ③12C和14C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤癸烷和十六烷 ⑥CH3(CH2)5CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 ⑦ 和 (1)互为同位素的是 。 (2)互为同分异构体的是 。 (3)互为同素异形体的是 。 (4)为同一种物质的是 。 (5)甲烷和氧气在光照条件下发生取代反应，生成 种产物。 (6)试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物，正戊烷和新戊烷分子式相同，不是互为同系物的关系，故A不选； B．同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，正戊烷和新戊烷符合要求，故B选； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，正戊烷和新戊烷是化合物，不互为同位素，故C不选； D．同素异形体的同种元素组成的不同单质，而正戊烷和新戊烷是化合物，故D不选； 故选B。 2．C 【分析】A、B两种烃组成的混合物，当混合物总质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量，则两者最简式相同。 【详解】①互为同系物的烃最简式不一定相同，①错误； ②两种烃最简式相同，不一定是同分异构体，如乙炔、苯，②错误； ③A、B具有相同的最简式，混合物总质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量，③正确； ④两种烃最简式相同，则烃中碳的质量分数相同，④正确； ③④正确，故选C。 3．A 【详解】烷烃的命名命名的步骤及原则：(1)选主链 选择最长的碳链为主链，有几条相同的碳链时，应选择含取代基多的碳链为主链。(2)编号 给主链编号时，从离取代基最近的一端开始。若有几种可能的情况，应使各取代基都有尽可能小的编号或取代基位次数之和最小。(3)书写名称 用阿拉伯数字表示取代基的位次，先写出取代基的位次及名称，再写烷烃的名称；有多个取代基时，简单的在前，复杂的在后，相同的取代基合并写出，用汉字数字表示相同取代基的个数；阿拉伯数字与汉字之间用半字线隔开。 故该烷烃的名称为2，2—二甲基丙烷； 故选A； 4．B 【详解】A．H2、D2、T2都是同位素形成的不同单质，属于同一种物质，不属于同素异形体，故A错误； B．HCHO与C6H12O6的最简式都是CH2O，故B正确； C．HCOOCH3与CH3OCHO的分子式相同，但结构也是相同的，属于同一种物质，不属于同分异构体，故C错误； D．正丁烷的分子式为C4H10，环己烷的分子式为C6H12，二者分子结构不同，不属于同系物，故D错误； 故本题选B。 5．D 【详解】A．C3H8中含2种H，则C3H7Cl的同分异构体有2种，A错误； B．的名称为异戊烷或2-甲基丁烷，B错误； C．CH3OH和CH3—O—CH3分别为醇、醚，为不同类的物质，一定不互为同系物，C错误； D．由于原子个数和原子排列方式的不同形成的不同单质，为同种元素的不同单质，互称为同素异形体，D正确； 故选：D。 6．D 【详解】A．的分子式为C8H8，则最简式为：CH，故A错误； B．的主链有7个碳原子，在2，3，5号碳原子上各有1个甲基，在4号碳原子上有1个乙基，则系统命名为2，3，5—三甲基—4—乙基庚烷，故B错误； C．氮原子最外层有5个电子，则氨基(-NH2)的电子式为：，故C错误； D．CF4为正四面体结构，且碳原子半径大于氟原子半径，故比例模型为：，故D正确； 答案选D。 7．A 【详解】烷烃随着碳原子数目增加熔沸点升高，根据题意知丙烷的沸点范围为－88～－0.5℃，故选：A。 8．B 【详解】A．乙酸与硬脂酸都是饱和一元羧酸，分子式通式是CnH2nO2，因此它们互为同系物，A正确； B．14C与14N质量数相等，但由于质子数不相等，因此不能互为同位素，B错误； C．H2NCH2COOH与CH3CH2NO2分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，C正确； D．CHFCl2曾用作制冷剂，由于甲烷是正四面体结构，该物质可看作是甲烷分子的1个H原子被F原子取代，2个H原子被Cl原子取代，所以其分子结构只有一种，D正确； 故选B。 9．C 【详解】A．没有选取最长碳链为主链，主链共有6个碳，则正确名称为：正己烷，故A错误； B．主链选择错误，应选含碳最多的链为主链，则正确名称为：2,3-二甲基己烷，故B错误； C．最长链含5个碳，有一个甲基取代基，命名为2-甲基戊烷，故C正确； D．没有注明取代基(即氯原子)的位置，则正确名称为：1,2-二氯乙烷，故D错误； 故选C选项。 10．D 【详解】A．乙烯的结构简式：CH2＝CH2，A错误； B．苯的最简式：CH，B错误； C．甲烷分子中键角是109º28′，C错误； D．甲基（—CH3）的电子式：，D正确； 答案选D。 11．A 【详解】A．硬脂酸、软脂酸、蚁酸(即甲酸)均属于饱和一元羧酸，互为同系物，A正确； B．石墨烯和C60为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，B错误； C．水分子中含有2个H和一个O，3 种氢核素与2 种氧核素可组成 12种不同组成的水分子，其分子量可以是18、19、20、21、22、23、24，共7种，C错误； D．N2、N、N4是由N原子组成三种不同的微粒，为不同物质，同位素是指同种元素的不同核素，D错误； 综上所述答案为A。 12．D 【详解】A．根据烷烃的命名原则，2，2-甲基丁烷的结构简式为  ，故A说法正确； B．三氟化硼的结构简式为BF3，中心原子B价层电子对数为3，无孤电子对，空间构型为平面正三角形，其空间填充模型为  ，故B说法正确； C．HClO的结构式为H-O-Cl，其电子式为  ，故C说法正确； D．基态氯原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p5，故D说法错误； 答案为D。 13．C 【详解】A．分子式相同，则各元素的质量分数一定相同，分子式相同的物质可能互为同分异构体，A错误； B．同系物之间相差n个-CH2基团，分子式不同，B错误； C．分子式相同结构不同的物质互为同分异构体，C正确； D．烷烃的同分异构体中支链数越多其沸点越低，D错误； 答案选C。 14．D 【详解】A．食盐水为中性，发生吸氧腐蚀，而酸性溶液中发生析氢腐蚀，选项A错误； B．Fe与电源正极相连，作阳极，发生氧化反应，则Fe电极被腐蚀，选项B错误； C．乙烯、挥发的乙醇均能使酸性高锰酸钾氧化，不能验证乙烯的产生，应排除乙醇的干扰，选项C错误； D．甲烷与氯气发生取代反应生成HCl，试管中液面上升，实验装置可验证甲烷与氯气发生了化学反应，选项D正确； 答案选D。 15．D 【详解】温度大于时，水为气态，①可由书写方程式得出：反应前后体积没有变化，②中，当时，燃烧前后体积不变，选项中只有中y≠4,项符合题意。 16．D 【详解】A．，该反应为可逆反应，0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后不能完全转化为HI，HI分子总数小于，故A错误； B．1.8g重水()的物质的量为，中含质子10个，则0.9mol所含质子0.9，故B错误； C．，转移2个电子，7.8g物质的量为，转移0.1，故C错误； D．正丁烷()和异丁烷()所含共价键均为10个，3个，共13个共价键，58g物质的量为，含共价键数，故D正确； 故选D。 17．A 【详解】A．环戊二烯中有4个碳原子是sp2杂化，有1个碳原子是sp3杂化，所以只能最多有9个原子（5个C原子、4个H原子）共平面，A正确； B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，b的结构简式为C3H4O，c的结构简式为C7H10O，B错误； C．-CHO具有还原性可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为-COOH，碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化断裂得不到  ，C错误； D．能与溴水发生加成反应的官能团是碳碳双键、碳碳三键和醛基，1mol的a、b、c与溴水发生加成反应，消耗的物质的量分别为1mol、2mol、2mol，D错误； 故选A。 18．A 【详解】A．丁烷分子中含有10个碳氢键，则0.1mol丁烷中含有碳氢键的数目为0.1mol×10×NAmol—1=NA，故A正确； B．23g钠在空气中燃烧生成过氧化钠，反应转移电子数为×1×NAmol—1=NA，故B错误； C．标准状况下，二氯甲烷为液态，无法计算22.4L二氯甲烷的物质的量和含有的原子数目，故C错误； D．缺溶液的体积，无法计算1mol/L硝酸铵溶液中硝酸铵的物质的量和含有的氮原子数目，故D错误； 故选A。 19．A 【详解】天然气的主要成分是甲烷，故答案选A。 20．C 【详解】A．同系物是结构相似相差个的有机物，和都是饱和烷烃，一定互为同系物，A项错误； B．乙炔分子中既有极性键又有非极性键，B项错误； C．  含有酯基、酚羟基、碳碳双键三种官能团，C项正确； D．乙烯使溴水褪色是发生加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生氧化反应，D项错误； 选C。 21．C 【详解】A．CH4是正四面体结构，分子中的4个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，A不符合题意； B．CH3CH3中的6个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，B不符合题意； C．  分子中含有2种不同位置的H原子，因此其一氯代物存在同分异构体，C符合题意； D．  分子中的12个C-H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，D符合题意； 故合理选项是C。 22．C 【详解】A．HCl溶于水后能完全电离，故盐酸溶液中无HCl分子，故A错误； B．氯气与铁反应后变为-1价，故1mol氯气转移2mol电子，故B错误； C．15g乙烷的物质的量为0.5mol，而乙烷中含7条共价键，故0.5mol乙烷中含3.5NA条共价键，故C正确； D．标况下重水为液体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故D错误； 故选C。 【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算，掌握物质的量的计算公式和物质结构是解题关键，A易错。 23．B 【详解】主链含6个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃的结构简式为 、 、 、 ，共有4种，故选B。 24．C 【详解】A．烷烃分子中碳原子间均以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部与氢原子结合，故A正确； B．烷烃分子中碳原子间均以单键结合成链状，碳原子剩余价键全部与氢原子结合，烷烃的通式为CnH2n+2，则分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃，故B正确； C．正丁烷分子中碳原子为饱和碳原子，空间构型为四面体形，所以分子中4个碳原子不在一条直线上，故C错误； D．有机化合物中的三键含有一个头碰头的σ键和两个肩并肩的π键，故D正确； 故选C。 25．C 【详解】A．苯的同系物就是苯加上取代基，分子式为的苯的同系物，当取代基为-CH2CH2CH3时，有1种结构，当取代基为-CH(CH3)2时，有1种结构，当取代基为-CH3、-CH2CH3时，有邻、间、对三种位置，有3种结构，当取代基为3个-CH3时，有3种结构，因此共有8种，故A正确； B．为甲醇，可能是乙醇，也可能是乙醚，当为乙醇时，与互为同系物，当为乙醚时，与不互为同系物，故B正确； C．符合的不考虑立体异构的烯烃有：CH2=CH-CH2-CH2-CH3，CH3-CH=CH-CH2-CH3，CH3C(CH3)=CHCH3，CH2=C(CH3)CH2CH3，CH3CH(CH3)CH=CH2，共5种，故C错误； D．分子式为，分子中含2个甲基的同分异构体有：CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3、(CH3)2CClCH2Cl、(CH3)2CHCHCl2共4种，故D正确； 答案选C。 26．CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3 【详解】丙烷有两种环境的氢原子，与氯气在光照条件下发生取代反应，生成两种一氯代物，分别是1-氯丙烷和2-氯丙烷，结构简式分别为：CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3。 27． 羧基 3，3-二甲基戊烷 CH4 碳碳双键，醛基 4 【详解】⑴. 官能团-COOH的名称是羧基，故答案是：羧基； ⑵. (CH3CH2)2C(CH3)2的主链上有5个碳原子，第3个碳原子上连接2个甲基，根据烷烃的命名方法，该物质的名称是：3，3-二甲基戊烷，故答案是：3，3-二甲基戊烷； ⑶. 键线式只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，且每个拐点和终点都表示一个碳原子，所以2-甲基-1-丁烯的键线式为：，故答案为； ⑷.在所有的有机物中，甲烷的相对分子质量最小，其分子式为：CH4，故答案是：CH4； ⑸.在中，含有的官能团是碳碳双键和醛基，该有机物发生加聚反应时，碳碳双键断裂，得到，故答案是：碳碳双键，醛基；； ⑹. 3-甲基戊烷的结构为：，从其结构可以看出，该有机物中有4种不同环境的氢原子，所以其一氯代物有4种，故答案是：4。 28．(1)③ (2)④⑥ (3)① (4)②⑦ (5)5 (6)CHBr3+Br2CBr4+HBr 【解析】(1) 同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，故互为同位素的是③； (2) 将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，故互为同分异构体的是④⑥； (3) 同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质，故互为同素异形体的是①； (4) 结构和性质完全相同的是同一种物质，属于同一种物质的是H2、D2、T2、 和，答案选②⑦； (5) 甲烷和氧气在光照条件下发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，故生成5种产物； (6) 三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应生成四溴甲烷和溴化氢，化学方程式为CHBr3+Br2 CBr4+HBr。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$