2.1烷烃 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修3

2.1烷烃同步练习2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3 一、单选题 1．下列说法正确的是 A．与互为同位素，在周期表中位置相同 B．与是同素异形体，阴阳离子个数之比均为 C．与一定是同系物，其化学性质相似 D．金刚石和石墨是同分异构体，都可以导电 2．某种火炬的外壳主要采用高品质的铝合金材料制造，其燃料的主要成分为丙烷（）。下列有关丙烷的叙述不正确的是（    ） A．丙烷属于烷烃 B．丙烷的球棍模型为 C．丙烷的结构简式为 D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能与热能 3．下列有关化学用语的描述错误的是 A．用于考古测定文物年代的原子为C B．新戊烷的化学名称为2−二甲基丙烷 C．氮分子的电子式为 D．氯离子结构示意图为 4．下列物质的名称不正确的是 A．NH4HCO3：碳铵 B．BaSO4：重晶石 C．CHCl3：氯仿 D．：3-甲基丁烷 5．有机物(CH3CH2)2CHCH3的名称是(　　) A．3­-甲基戊烷 B．2­-甲基戊烷 C．2­-乙基戊烷 D．3­-乙基丁烷 6．下列说法不正确的是 A．沸点由低到高的顺序为：CH3CH2CH3＜(CH3)3CH＜CH3(CH2)2CH3 B．(CH3)3CCH2CH3的名称是2，2—二甲基丁烷 C．CH3CH2NO2和H2NCH2COOH互为同分异构体 D．丙烷与氯气反应，可得到沸点不同的3种一氯代物 7．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． 8．下列有机物中，属于有机物，但不属于烃的是 A．H2CO3 B． C．CH2=CH—CH3 D．CH≡CH 9．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是 A．标准状况下，22.4LCH4和44.8LCl2在光照下充分反应后分子数为3NA B．醋酸溶液中溶解0.1mol醋酸钠固体后，醋酸根离子数目不可能为0.1NA C．1molHClO中H－Cl键个数为NA D．向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2+被氧化时，转移的电子数为NA 10．下列有关甲烷与氯气发生取代反应的叙述正确的是 A．CH4与Cl2发生的取代反应产物中CH3Cl最多 B．CH4与Cl2发生的取代反应产物中HCl最多 C．1molCH4全部生成CCl4，最多消耗2molCl2 D．CH4全部转化成CH3Cl后，CH3Cl再与Cl2反应生成CH2Cl2 11．下列实验装置正确（固定装置略去）且能达到实验目的的是: A．中和热的测定 B．石油的蒸馏 C．分离苯和水 D．光照下甲烷的取代反应 12．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A．正己烷的分子式为C6H12，其沸点比丙烷低 B．己烷有5种同分异构体 C．正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 D．正己烷所有碳原子可在一条直线上 13．下列烷烃的系统命名中，不正确的是 A．2，3—二甲基丁烷 B．3，4—二甲基己烷 C．3，3—二甲基丁烷 D．2，2，3，3—四甲基丁烷 14．下列关于烃的叙述中，不正确的是 A．烷烃同分异构体之间，支链越多，沸点越低 B．符合通式CnH2n+2的烃一定是烷烃 C．天然气、沼气、煤层气、水煤气的主要成分均为甲烷 D．丙烷分子中碳原子不在一 条直线上 15．苯甲酸甲酯是一种重要的化工原料，其合成原理如图，下列有关说法错误的是 A．上述反应为取代反应 B．苯甲酸甲酯分子中所有碳原子可能共面 C．苯甲酸甲酯的一氯取代产物有4种 D．苯甲酸甲酯与乙酸乙酯互为同系物 16．下列说法不正确的是 A．CH3—CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同 B．用分液的方法分离水和四氯化碳 C．乙二醇和丙三醇互为同系物 D．用酒精清洗沾到皮肤上的苯酚 17．下列说法正确的是 A．H、D、T互为同位素 B． 和 互为同系物 C．石墨烯和乙烯都属于烯烃 D． 和互为同分异构体 18．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 19．我国科学家在实验室首次实现以二氧化碳为原料经11步反应合成淀粉，其中第三步反应为： 下列说法错误的是 A．该反应属于加成反应 B．钛元素(Ti)位于周期表的d区 C．DHA与葡萄糖互为同系物 D．CO2转化为淀粉的过程包含了氧化还原反应 20．高州盛产柠檬，从柠檬中提取的柠檬烯具有抗菌抑菌、抗氧化、祛痰平喘等多种作用，常用于医药、食品加工、日化等多个领域，其结构简式为。下列有关柠檬烯的说法正确的是 A．柠檬烯的分子式为 B．柠檬烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．柠檬烯的一氯代物有7种(不考虑立体异构) D．柠檬烯与1，3-丁二烯互为同系物 21．液化石油气的主要成分C3H8在光照条件下与Cl2反应，可得到各种氯代丙烷。已知： ①C3H8与Cl2反应的机理为自由基反应，包括以下几步： Ⅰ．链引发： Ⅱ．链传递：，，…… Ⅲ．链终止：，，…… ②丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如下。 下列说法正确的是 A．将液化石油气灶改用天然气为燃料，若进气口保持不变，则需要调大风门 B．先将Cl2用光照射，然后迅速在黑暗处与C3H8混合，可得到氯代丙烷 C．先将Cl2用光照射，然后在黑暗处放置较长时间，再与C3H8混合，可得到氯代丙烷 D．断裂—CH3中1 mol C—H比断裂—CH2—中1 mol C—H所需能量小 22．液化石油气是从石油的开采、裂解、炼制等生产过程中得到的副产品，其主要成分包含丙烷和丁烷，下列说法不正确的是 A．丙烷中所有的碳原子可能在一条直线上 B．异丁烷不能使酸性高锰酸钾褪色 C．沸点：正丁烷>异丁烷>丙烷 D．CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物 23．2008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，化学性质相似 B．丙烷和丁烷的特征反应均为取代反应 C．C3H8没有同分异构体，C4H10有两种同分异构体 D．丙烷分子中的碳原子在一条直线上 24．若NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．1mol甲基碳正离子(CH)所含质子总数为8NA B．标准状况下，22.4 LCHCl3含有的分子数为NA C．加热条件下，56gFe与足量浓硝酸充分反应，转移的电子数为3NA D．在一定条件下，2molSO2和1molO2充分反应后，容器中的分子总数小于2NA 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．冬天天气寒冷时，管道煤气出现火焰变小或断续现象，是因为 由气体变成了液体，堵住了出气孔。 27．某物质只含、、三种元素，其分子模型如图所示，该分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。 (1)该物质的结构简式为 。 (2)该物质中所含官能团的名称为 。 (3)下列选项中，与该物质互为同系物的是 (填序号，下同)，互为同分异构体的是 。 ①                    ② ③                ④ 28．按要求回答下列问题： (1)中含有的官能团的名称为 ； (2)键线式表示的分子式 ； (3)用式量为71的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为 ； (4)烷烃A的蒸气密度是同条件下氢气密度的64倍，若A中含有6个甲基，但不可能是烯烃与氢气的加成产物，则A的结构简式为 ； (5)分子式为 C5H10的烃存在顺反异构体，它的顺式异构体的结构简式为 ； (6)若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为 ；用系统命名法命名，其名称为 。 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．C 【详解】A．同位素是质子数相同中子数不同的原子，而为分子，选项A错误； B．同素异形体是由同种元素组成的不同单质，与是化合物，选项B错误； C．只有链状烷烃满足的通式，结构相似、通式相同，相差1个CH2原子团，所以与互为同系物，其化学性质相似，选项C正确； D．金刚石和石墨是组成元素相同，结构不同、性质不同的两种单质，属于同素异形体，且金刚石不可导电，选项D错误； 答案选C。 2．C 【详解】A．丙烷分子中碳原子之间均以单键结合且丙烷分子符合通式，故其属于烷烃，A正确； B．球棍模型中球代表原子，棍代表化学键，书写时要注意原子的相对大小，故题图为丙烷的球棍模型，B正确； C．丙烷的结构简式为，题给式子为其结构式，C错误； D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能与热能，D正确； 故答案为：C。 3．B 【详解】A．根据C的含量可以测定文物年代，A正确； B．新戊烷的化学名称为2，2−二甲基丙烷，B错误； C．氮分子的电子式为，C正确； D．氯离子结构示意图为，D正确； 故答案为：B。 4．D 【详解】A．碳酸氢铵的化学式为NH4HCO3，俗称碳铵故A正确； B．硫酸钡的化学式为BaSO4，俗称重晶石，故B正确； C．三氯甲烷的化学式为CHCl3，俗称氯仿，故C正确； D．，编号要靠近支链一端，该物质的名称为2-甲基丁烷，故D错误； 故选D。 5．A 【分析】烷烃命名时，碳原子的编号从离支链最近的碳原子开始；相同的取代基要合并；取代基的位次和最小；乙基不能出现在2号碳原子上；根据烷烃的命名规则来分析。 【详解】可以将该物质的结构简式写为：，主链上有5个碳原子，无论从哪端开始编号，都是在3号碳原子上有一个甲基，因此该有机物的系统命名为3-甲基戊烷，故A正确。 6．D 【详解】A．烷烃中，含碳量越高沸点越高，含碳量相同时，支链越少，沸点越高，所以沸点由低到高的顺序为：CH3CH2CH3＜(CH3)3CH＜CH3(CH2)2CH3，A正确； B．(CH3)3CCH2CH3的最长碳链上有4个碳原子，从靠近支链的一端编号，2号碳上有两个甲基，所以名称为2，2—二甲基丁烷，B正确； C．CH3CH2NO2和H2NCH2COOH的分子式均为C2H5O2N，但结构不同，互为同分异构体，C正确； D．丙烷分子中含有2类氢原子，与氯气反应，可得到沸点不同的2种一氯代物，D错误； 综上所述答案为D。 7．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。 8．B 【详解】A．H2CO3属于无机物，A不选； B．属于有机酸，含有氧元素，所以不为烃，B选； C．CH2=CH—CH3属于烯烃，故C不选； D．CH≡CH属于炔烃，故D不选； 故选B。 9．A 【详解】A．标准状况下，22.4LCH4和44.8LCl2物质的量分别为1mol和2mol，光照下发生取代反应，反应前后气体分子数不变，因此反应后的分子的物质的量为3mol，分子数为3 NA，A正确； B．溶液体积未知，无法计算醋酸根离子的物质的量，B错误； C．次氯酸的结构式为H-O-Cl，所以不存在H－Cl，C错误；   D．碘离子还原性大于亚铁离子，向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1molFe2+被氧化时，说明碘离子完全被氧化，但是不确定碘离子的物质的量，不能计算转移的电子数，D错误； 故选A。 10．B 【详解】CH4与Cl2发生的取代反应不能确定发生几氯取代，但甲烷中每引入一个氯原子，就会产生一个HCl，则产物中HCl最多，1molCH4全部生成CCl4，最多消耗4molCl2，CH4全部转化成CH3Cl后，CH3Cl再与Cl2反应不能确定其产物一定都是CH2Cl2，综上所述，A、C、D叙述不正确，答案为B。 11．D 【详解】A．缺少环形玻璃搅拌棒，A错误； B．温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管出口处，且冷却水应该是下口进上口出，B错误； C．苯的密度小于水，在上层，C错误； D．在光照条件下甲烷与氯气发生取代反应，装置正确，D正确， 答案选D。 12．B 【详解】A．正己烷的分子式为C6H14，故A错误； B．己烷有5种同分异构体，分别是： 1、正己烷 ：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃； 2、2,2-二甲基丁烷：CH₃C(CH₃)₂CH₂CH₃； 3、2-甲基戊烷： CH₃CH₂CH₂CH(CH₃)₂； 4、2,3-二甲基丁烷：CH₃CH(CH₃)CH(CH₃)CH₃； 5、3-甲基戊烷：CH₃CH₂CH(CH₃)CH₂CH₃； 故B正确； C．正己烷不能与溴水发生反应，故C错误； D．由球棍模型可以看出，正己烷所有碳原子不在一条直线上，故D错误； 故选B。 13．C 【详解】A．2，3-二甲基丁烷，选取的主链碳原子最多，符合烷烃命名原则，选项A正确； B．3，4-二甲基己烷，命名满足了烷烃的命名原则，命名合理，选项B正确； C．3，3-二甲基丁烷，编号没有满足支链编号最小，正确命名为：2，2-二甲基丁烷，选项C不正确； D．2，2，3，3-四甲基丁烷，命名满足了主链最长，支链编号之和最小，选项D正确； 答案选C。 14．C 【详解】A．碳原子数相同支链越多熔沸点越低，烷烃同分异构体碳原子数相同，故支链越多，沸点越低，故A正确； B．烷烃的通式为CnH2n+2，故B正确； C．水煤气的主要成分为CO和H2，故C错误； D．烷烃碳原子是sp3杂化，丙烷分子中碳原子不在一 条直线上，故D正确； 故答案为C 15．D 【详解】A．苯甲酸与甲醇发生取代反应生成苯甲酸甲酯和水，选项A正确； B．根据苯分子中12个原子共平面、甲醛分子4个原子共平面可知，苯甲酸甲酯分子中所有碳原子可能共面，选项B正确； C．苯甲酸甲酯的一氯取代产物有苯环上酯基的邻、间、对位和甲基上共4种，选项C正确； D．苯甲酸甲酯与乙酸乙酯组成不相似，分子上也不是相差若干个CH2,不互为同系物，选项D错误； 答案选D。 16．C 【详解】A．CH3—CH=CH2和CH2=CH2最简式都为CH2，故A正确； B．水和四氯化碳不互溶，可利用分液方法进行分离，故B正确； C．乙二醇含有2个羟基，丙三醇含有3个羟基，官能团数目不同，结构不相似，不是同系物，故C错误； D．苯酚易溶于酒精，所以可以用酒精清洗沾到皮肤上的苯酚，故D正确； 答案选C。 17．A 【详解】A．H、D、T为质子数相同，中子数不同的不同核素，互为同位素，A正确； B． 和 分别属于酚、醇，结构不相似，不互为同系物，B错误； C．石墨烯为碳单质，不属于有机物，不属于烯烃，C错误； D． 和为相同物质，不互为同分异构体，D错误； 答案选A。 18．A 【详解】天然气的主要成分是甲烷，故答案选A。 19．C 【详解】A．根据反应中物质的结构简式可推知，反应属于加成反应，选项A正确； B．钛(Ti)位于第4周期、第IVB族，位于周期表d区，选项B正确； C．DHA与葡萄糖相差3个羟基，而不是差n个CH2，不互为同系物，选项C错误； D．CO2转化为淀粉的过程有化合价升降，所以属于氧化还原反应，选项D正确； 答案选C。 20．B 【详解】A．柠檬烯的分子式为，A错误； B．柠檬烯含有碳碳双键，可与溴发生加成反应使其褪色，B正确； C．无等效碳原子，共含八种氢原子，故一氯代物有8种，C错误； D．柠檬烯属于脂环烃，而1，3-丁二烯属于脂肪烃，不是互为同系物的关系，D错误； 故选B。 21．B 【详解】A．当将液化石油气灶改用为天然气燃料时，如果进气口保持不变，即燃料气体的流量不变，由于天然气的的耗氧量低，则可以调节小风门，A错误； B．在光照条件下，氯气分子会吸收光能并分解成自由基，在黑暗处，已经生成的氯自由基与丙烷反应，可以生成氯代丙烷，B正确； C．在黑暗条件下，已经生成的氯自由基会很快失去活性，因为它们无法继续吸收光能来维持链式反应。因此，即使氯气在光照下已经部分分解，但在黑暗处放置较长时间后，这些自由基的数量会大大减少，甚至可能几乎不存在，几乎不可能生成氯代丙烷，C错误； D．键能越大的化学键越稳定，越不容易被断裂。甲基中的C-H键比亚甲基中的C-H键更强，那么断裂甲基中的C-H键所需的能量应该更大，D错误； 故选B。 22．A 【详解】A．丙烷分子中饱和碳原子的空间构型为四面体形，则丙烷中的三个碳原子一定不在同一直线上，故A错误； B．异丁烷分子中只含有不能使酸性高锰酸钾褪色的饱和碳原子，所以不能使酸性高锰酸钾褪色，故B正确； C．烷烃分子的碳原子个数越多，分子间作用力越大，沸点越高，碳原子个数相同的烷烃，支链越多，分子间作用力越小，沸点越低，则沸点的大小顺序为：正丁烷>异丁烷>丙烷，故C正确； D．丙烷和异丁烷的结构相似，相差1个CH2原子团，互为同系物，故D正确； 故选A。 23．D 【详解】A．丙烷和丁烷均有碳碳单键和碳氢单键构成，分子组成上相差一个CH2，互为同系物，结构相似所以化学性质相似，故A正确； B．丙烷和丁烷均属于烷烃，烷烃的特征反应为取代反应，故B正确； C．丙烷不存在碳链异构，因此无同分异构体，C4H10有正丁烷、异丁烷两种同分异构体，故C正确； D．甲烷是正四面体结构，所有的原子都不在一条直线上，丙烷相当于甲烷中的两个氢原子被两个甲基取代，所以丙烷分子中的碳原子不在一条直线上，故D错误； 答案选D。 24．C 【详解】A． 1mol甲基碳正离子(CH)所含质子总数为9NA，A错误； B． 标准状况下CHCl3呈液态，22.4 LCHCl3含有的分子数远大于NA，B错误； C． 加热条件下，56gFe与足量浓硝酸充分反应生成硝酸铁、二氧化氮和水，转移的电子数为3NA，C正确； D． SO2和O2生成三氧化硫是可逆反应，反应存在限度，在一定条件下，2molSO2和1molO2充分反应后，容器中的分子总数大于2NA、小于3NA，D错误； 答案选C。 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．丁烷(C4H10) 【详解】管道煤气的主要成分为甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的混合气体，其中碳原子数越多，沸点越高，丁烷的沸点大约在零下0.5度，则冬天寒冷时，丁烷可能由气态变成液态，故答案为：丁烷。 27． 碳碳双键、羧基 ③ ①② 【分析】某物质只含、、三种元素，其分子模型如图所示，该分子中共有12个原子，球棍模型如下：，小黑球为氧原子，大球为碳原子，小白球为氢原子，根据原子成键规律可知，该有机物的结构简式为：，属于不饱和羧酸类。 【详解】(1)结合以上分析可知，该物质的结构简式为：； (2)结合以上分析可知，该物质的结构简式为： ，该物质中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基； (3)结合以上分析可知，该物质的结构简式为：，分子式为C4H6O2；该有机物属于不饱和烯酸； ①的分子式为：C4H6O2，属于不饱和酯类，与题给有机物互为同分异构体； ②的分子式为：C4H6O2，属于不饱和酯类，与题给有机物互为同分异构体； ③的分子式为：C5H8O2，属于不饱和烯酸，与题给有机物互为同系物； ④的分子式为：C4H8O2，属于饱和羧酸； 结合以上分析可知，与该物质互为同系物的是③；互为同分异构体的是①②。 28．(1)羟基、羧基 (2)C6H14 (3)24种 (4)(CH3)3CCH2C(CH3)3 (5) (6) CH3-C≡C-CH3 2-丁炔 【解析】(1) 中含有的官能团为—OH、—COOH，名称为：羟基、羧基； (2) 中含有6个C原子，14个H原子，分子式为C6H14； (3) 设该烷基为—CnH2n+1，其式量为12n+2n+1=71，解得n=5，则该烷基为—C5H11，有—CH2CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH2CH(CH3)2、—C(CH3)2CH2CH3、—CH(CH3)CH(CH3)2、—CH2C(CH3)3、—C(CH2CH3)CH2CH3共8种结构，用该烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，又有邻、间、对3种结构，则所得芳香烃产物的数目为3×8=24种； (4) 烷烃A的蒸气密度是同条件下氢气密度的64倍，则A的相对分子质量为64×2=128，设A的分子式为CnH2n+2，则12n+2n+2=128，解得n=9，即A的分子式为C9H20，若A中含有6个甲基，但不可能是烯烃与氢气的加成产物，则A的结构简式为(CH3)3CCH2C(CH3)3； (5) 分子式为C5H10的烃存在顺反异构体，说明为烯烃，其顺式异构体的结构简式为； (6) 若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，该烃含有2个不饱和度，则该烃为炔烃，则其结构简式为CH3-C≡C-CH3，主链有4个碳，碳碳三键位于2号碳上，命名为2-丁炔。 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 $$