2.1 烷烃-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步练习（人教版）

练 高中化学选择性必修 3 （人教版） 知识点 1 烷烃的性质 1. 下列说法正确的是 （ ） A. 碳碳间以单键结合， 碳原子剩余价键 全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B. 分子组成符合 C n H 2n+2 的烃一定是烷烃 C. 正戊烷分子中所有的碳原子均在同一 条直线上 D. 碳、 氢原子个数比为 1 ∶ 3 的烃有两种 2. 下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简 式， 下列说法正确的是 （ ） ① ②CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ③CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ④CH 3 CH 2 CH 3 A. 其中沸点最高的是 ④ B. 其中一氯代物有三种的是 ②③ C. ③ 中的化学键均为极性键 D. ① 和 ③ 互为同系物 3. 某气态烃在密闭容器内与氧气混合完全燃 烧 ， 如果燃烧前后容器内 （温度高于 100 ℃ ） 压强保持不变， 该烃可能是 （ ） A. C 2 H 6 B. C 2 H 4 C. C 3 H 8 D. C 3 H 6 4. 分子式为 C 4 H 8 Cl 2 的有机物共有 （不含立 体异构） （ ） A. 7 种 B. 8 种 C. 9 种 D. 10 种 知识点 2 同分异构现象、 同分异构体 5. 下列物质互为同分异构体的是 （ ） ① CH 3 CH 2 CH 2 — CH 3 ② CH 3 CH 2 CHCH 3 — CH 3 ③ CH 3 CHCH 2 Cl — CH 3 ④CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Cl A. ① 和 ② B. ② 和 ③ C. ③ 和 ④ D. ① 和 ④ 6. 同分异构现象是造成有机物种类繁多的重 要原因之一。 下列各组物质中互为同分异 构体的是 （ ） A. H 与 D B. CH 3 CH 2 OH 与 CH 3 COOH C. CH CH 与 C 6 H 6 D. CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 与 CH 3 CHCH 3 — CH 3 7. 下列说法不正确的是 （ ） A. 相对分子质量相同的有机物互为同分 异构体 第二章 烃 第一节 烷 烃 基 础 练 习 20 第二章 烃 练 B. 分子组成相同、 结构不相同的有机物 互为同分异构体 C. 每个碳原子的化合价都已 “饱和”， 碳 原子之间只以单键相结合的链烃一定 是烷烃 D. 分子式相同、 结构相同的有机物一定 是同一物质 知识点 3 烷烃的系统命名 8. 现有一种烃可以表示为 命名该化合物时， 应认定它的主链上碳原 子数目是 （ ） A. 9 个 B. 10 个 C. 11 个 D. 12 个 9. 下列烷烃的命名中， 正确的是 （ ） A. 4鄄 甲基 鄄4 ， 5鄄 二乙基己烷 B. 3鄄 甲基 鄄2 ， 3鄄 二乙基己烷 C. 4 ， 5鄄 二甲基 鄄4鄄 乙基庚烷 D. 3 ， 4鄄 二甲基 鄄4鄄 乙基庚烷 10. 某有机物的名称是 2 ， 2 ， 3 ， 3鄄 四甲基戊 烷， 下列有关其结构简式的书写正确的 是 （ ） A. （ CH 3 ） 3 CCH （ CH 3 ） 2 B. （ CH 3 ） 3 CCH 2 C （ CH 3 ） 3 C. （ CH 3 ） 3 CC （ CH 3 ） 2 CH 2 CH 3 D. （ CH 3 ） 3 CC （ CH 3 ） 3 11. 某烷烃的一个分子里含有 9 个碳原子， 其一氯代物只有 2 种， 这种烷烃的名称 是 （ ） A. 正壬烷 B. 2 ， 6鄄 二甲基庚烷 C. 2 ， 2 ， 4 ， 4鄄 四甲基戊烷 D. 2 ， 3 ， 4鄄 三甲基己烷 12. “辛烷值” 用来表示汽油的质量， 汽油中 异辛烷的爆震程度最小， 将其辛烷值标 定为 100 ， 如图是异辛烷的球棍模型 ， 则异辛烷的系统命名为 （ ） A. 1 ， 1 ， 3 ， 3鄄 四甲基丁烷 B. 2 ， 2 ， 4鄄 三甲基丁烷 C. 2 ， 4 ， 4鄄 三甲基戊烷 D. 2 ， 2 ， 4鄄 三甲基戊烷 13. 用系统命名法， 给下列有机物命名。 （ 1 ） （ 2 ） （ 3 ） CH 3 — CH 2 — CH — CH 2 — CH — CH — CH 2 — CH 3 CH 3 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 3 — — CH 3 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH — CH 2 — CH 2 — CH 3 CH 3 CHCH 2 CH 2 CHCHCH 3 — CH 3 — CH 2 — CH 3 — CH 3 — CH 3 CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 2 CH （ CH 3 ） 2 CH （ CH 3 ） 2 — 21 练 高中化学选择性必修 3 （人教版） 1. 打火机的燃料最好是储存时是液态而使用 时是气态。 已知丙烷的沸点为 -42.1 ℃ ， 燃烧热为 2219.2 kJ/mol ； 正丁烷的沸点 为 -0.5 ℃ ， 燃烧热为 2877.6 kJ/mol 。 下列 判断错误的是 （ ） A. 正丁烷更适合作打火机的燃料 B. 烷烃沸点和燃烧热都随碳原子数的增 加而成比例递增 C. 异丁烷的沸点肯定低于 -0.5 ℃ D. 正己烷在常温常压下肯定不是气体 2. 下列关于烷烃的结构与性质等知识的理解 正确的是 （ ） A. 从碳原子的成键特征来分析， 应该有 CH 、 CH 2 、 CH 3 等简单的有机化合物 B. 甲烷与溴发生取代后的产物 CH 2 Br 2 有 2 种同分异构体 C. 碳原子数大于等于 5 的烷烃都不是 气体 D. 所有的烷烃都能发生取代反应 3. 某有机化合物的结构简式为 CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 3 CH 3 — ， 其一氯代物有 （ ） A. 3 种 B. 4 种 C. 5 种 D. 6 种 4. 一种新型的灭火剂叫 “ 1211 ”， 其分子式 是 CF 2 ClBr 。 命名方法是按碳、 氟、 氯 、 溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素 的原子数目 （末尾的 “ 0 ” 可略去）。 按 此原则， 对下列几种新型灭火剂的命名不 正确的是 （ ） A． CF 3 Br — 1301 B． CF 2 Br 2 ─122 C． C 2 F 4 Cl 2 ─242 D． C 2 ClBr 2 ─2012 5. 现将 0.1 mol 某烃完全燃烧生成的气体全 部依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液， 经测 定， 前者质量增加 10.8 g ， 后者质量增加 22 g （假定气体全部被吸收）。 （ 1 ） 通过计算推断该烃的分子式是 。 （ 2 ） 该烃的同分异构体有 种， 若该烃的 1 个氢原子被氯原子取代得 到的一氯代物只有一种， 写出该烃的 结构简式： 。 6. 有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷， 硅烷的组成、 结构与相应的烷烃相似。 （ 1 ） 写出硅烷的通式： 。 （ 2 ） 写出乙硅烷在空气中自燃的化学方程 式： 。 （ 3 ） 甲硅烷的密度 （填 “大于 ” “小于” 或 “等于”） 甲烷。 （ 4 ） 甲硅烷的热稳定性 （填 “大于” “小于” 或 “等于”） 甲烷。 提 升 练 习 22 高中化学选择性必修 3 （人教版） 第一节 烷 烃 基础练习 1. B 2. B 3. B 【解析】 C x H y + x+ y 4 ! " O 2 点燃 xCO 2 + y 2 H 2 O （ g ） 1 x+ y 4 x y 2 因为燃烧前后压强不变， 说明燃烧前后气体总体积 不变， 即 1+x+ y 4 =x+ y 2 ， 得 y=4 ， 所以 B 项正确。 4. C 5. C 6. D 【解析】 H 与 D 互为同位素， A 项错误； 乙醇 和乙酸、 CH CH 与 C 6 H 6 分子式不同， 不互为同分异 构体， B 、 C 项错误； CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 与 CH 3 CHCH 3 CH 3 — 分子 式相同， 结构不同， 互为同分异构体， D 项正确。 7. A 【解析】 分子组成相同 （即分子式相同， 相对 分子质量也相同）， 结构不相同的有机物是同分异构体， 若分子式相同， 结构也相同则必为同一物质， 故 A 错 误， B 、 D 正确； C 项是烷烃的结构特点， 正确。 8. C 【解析】 分子中最长碳链如下： 9. D 【解析】 先根据名称写出结构简式， 再重新命 名， 即可判断。 A 选项， 主链选错， 正确名称为 3 ， 4鄄 二 甲基 鄄4鄄 乙基庚烷； B 选项， 主链选错， 与 A 为同一物 质； C 选项， 序号顺序错， 正确名称为 3 ， 4鄄 二甲基 鄄4鄄 乙 基庚烷； D 正确。 10. C 【解析 】 2 ， 2 ， 3 ， 3鄄 四甲基戊烷的结构简式为 CH 3 — C — C — CH 2 — CH 3 — CH 3 — CH 3 — — CH 3 CH 3 ， 故 C 正确。 11. C 【解析】 烷烃的一个分子里含有 9 个碳原子， 其一氯代物只有 2 种， 则结构对称， 只有 2 种位置的氢 原子， A 选项， 正壬烷的结构简式为 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ， 其分子中含有 5 种 等效氢原子， 一氯代物有 5 种， 错误； B 选项， 2 ， 6鄄 二甲 基庚烷的结构简式为 CH 3 CH （ CH 3 ） CH 2 CH 2 CH 2 CH （ CH 3 ） CH 3 ， 核磁共振氢谱图中就处于不同的位置” 信息知有 8 种化 学环境不同的氢原子； 据 “化学环境相同的氢原子越 多， 峰线的强度 （高度） 越大” 对比结构式得出化学环 境相同的氢原子个数。 感知高考 1. D 2. B 3. C 【解析】 红外光谱图中可以反映有机化合物中 的化学键或官能团， A 正确； 碳碳双键所连接的 4 个原 子一定与 2 个双键碳原子共平面， 单键可以任意旋转， 故除氢原子外， X 中其他原子可能共平面， B 正确； Y 的分子式为 C 6 H 10 O ， 则含醛基和碳碳双键且有手性碳原 子 （即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原 子） 的 Y 的同分异构体有： CH 3 CH CHCH （ CH 3 ） CHO 、 CH 2 C （ CH 3 ） CH （ CH 3 ） CHO 、 CH 2 CHCH （ CH 3 ） CH 2 CHO 、 CH 2 CHCH 2 CH （ CH 3 ） CHO 和 CH 2 CHCH （ CH 2 CH 3 ） CHO ， 共 5 种 （不考虑立体异构）， C 错误； O O 的异构 化产物为 O O ， 含有碳碳双键和醛基， 可发生加聚 反应， D 正确。 4. A 【解析】 同系物是指结构相似、 分子组成相差 一个或若干个 CH 2 原子团的有机化合物， 乙醇中含有一 个羟基， 丙三醇中含有三个羟基， 二者结构不相似， 不 互为同系物， A 错误； 同位素是指质子数相同、 中子数 不同的不同核素， 35 Cl 和 37 Cl 互为同位素， B 正确； 同 素异形体是指同一种元素形成的不同单质， O 2 和 O 3 互 为同素异形体， C 正确； 同分异构体是指分子式相同而 结构不同的化合物， 丙酮和环氧丙烷分子式相同， 结构 不同， 互为同分异构体， D 正确。 5. C 【解析】 由分离流程可知， 向甲苯、 苯胺、 苯 甲酸的混合溶液中加入盐酸， 盐酸将微溶于水的苯胺转 化为易溶于水的苯胺盐酸盐， 分液得到水相 Ⅰ 和有机相 Ⅰ ； 向水相 Ⅰ 中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为 苯胺， 分液得到苯胺粗品 ① ； 向有机相 Ⅰ 中加入水洗涤 除去混有的盐酸， 分液得到废液和有机相 Ⅱ ， 向有机相 Ⅱ 中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于 水的苯甲酸钠， 分液得到甲苯粗品 ② 和水相 Ⅱ ； 向水相 Ⅱ 中加入盐酸 ， 将苯甲酸钠转化为苯甲酸 ， 经蒸发结 晶、 过滤、 洗涤得到苯甲酸粗品 ③ 。 苯胺分子中含有的 氨基能与盐酸反应， 不能与 NaOH 溶液反应， A 错误； 由分析可知， 得到苯胺粗品 ① 的分离方法为分液， 得到 苯甲酸粗品 ③ 的分离方法为蒸发结晶、 过滤、 洗涤， 获 取两者粗品的操作方法不同， B 错误； 苯胺粗品、 甲苯 粗品、 苯甲酸粗品依次由 ①②③ 获得， C 正确； ①② 为 有机相， ③ 为固相， 都不是两相混合体系， D 错误。 第二章 烃 CH 3 — CH 2 — CH 2 CH 3 — CH 2 — CH — CH 2 — CH — CH — CH ２ — CH ３ — CH 2 — CH 2 — CH 3 — — CH 3 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH — CH 2 — CH ２ — CH ３ 6 参考答案与解析 分子中含有 4 种等效 H 原子 ， 其一氯代物有 4 种 ， 错 误 ； C 选 项 ， 2 ， 2 ， 4 ， 4鄄 四 甲 基 戊 烷 的 结 构 简 式为 （ CH 3 ） 3 CCH 2 C （ CH 3 ） 3 ， 其分子中含有 2 种等效氢原子， 一 氯代物只有 2 种， 正确； D 选项， 2 ， 3 ， 4鄄 三甲基己烷结 构简式为 CH 3 CH （ CH 3 ） CH （ CH 3 ） CH （ CH 3 ） CH 2 CH 3 ， 其分 子中含有 8 种等效氢原子， 一氯代物有 8 种， 错误。 12. D 【解析】 根据烷烃的命名原则， 最长碳链有 5 个碳原子， 取代基 3 个 ， 都为甲基 ， 距两端碳原子相 等， 支链编号之和最小 ， 右边的端碳原子为 1 号碳原 子， 其系统命名为 2 ， 2 ， 4鄄 三甲基戊烷。 13. （ 1 ） 2 ， 2 ， 4 ， 5鄄 四甲基 鄄3 ， 3鄄 二乙基己烷 （ 2 ） 2 ， 6鄄 二甲基 鄄3鄄 乙基庚烷 （ 3 ） 2 ， 3 ， 6鄄 三甲基 鄄4鄄 乙基庚烷 【解析】 选支链最多的最长碳链为主链， 从支链最近一端 顺次编号； （ 1 ） （ 3 ） 从右侧开始， （ 2 ） 从左侧开始。 提升练习 1. B 【解析】 正丁烷的沸点为 -0.5 ℃ ， 常温时只需 稍微加压即可液化， 而减小压力即可汽化， 所以最适合 作打火机燃料， A 项判断正确； 根据题中所给数据， 烷 烃沸点和燃烧热随碳原子数的增加并没有成比例递增， B 项判断错误； 同分异构体， 支链越多， 熔、 沸点越低， C 项判断正确； 分子里碳原子数 ≤4 的脂肪烃在常温常压下 都是气体 （新戊烷在常温常压下也是气体）， 正己烷有 6 个碳原子， 常温常压下是液体， D 项判断正确。 2. D 【解析】 1 个碳原子能形成 4 个共价键 ， 而 1 个氢原子只能形成 1 个共价键 ， 所以不可能有 CH 、 CH 2 、 CH 3 等有机化合物， 最简单的有机化合物是甲烷 （ CH 4 ）， A 选项错误； 甲烷是正四面体结构， 4 个氢原子 完全对称地分布在碳原子周围， 所以 CH 2 Br 2 不可能有 同分异构体， B 选项错误； 新戊烷 （ H 3 C — C — CH 3 — CH 3 — CH 3 ） 含 有 5 个碳原子， 该有机化合物在常温下为气体， C 选项 错误； 在光照条件下， 烷烃中的氢原子都能被卤素原子 所取代， D 选项正确。 3. B 4. B 【解析】 B 为 1202 。 5. （ 1 ） C 5 H 12 （ 2 ） 3 CH 3 — C — CH 3 — CH 3 — CH 3 【解析】 设该烃的分子式为 C x H y ， 则有 C x H y + x+ y 4 4 # O 2 → y 2 H 2 O （ g ） +xCO 2 1 mol 9y g 44x g 0.1 mol 10.8 g 22 g 1 mol 0.1 mol = 9y g 10.8 g = 44x g 22 g 解得 x=5 ， y=12 ， 所以该烃的分子式是 C 5 H 12 ， C 5 H 12 的同分异构体有 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 、 CH 3 CHCH 2 CH — CH 3 3 和 CH 3 — C — CH 3 — CH 3 — CH 3 ， 共 3 种， 其中 CH 3 — C — CH 3 — CH 3 — CH 3 的一氯代物 只有 1 种。 6. （ 1 ） Si n H 2n+2 （ n≥1 ） （ 2 ） 2Si 2 H 6 +7O 2 →4SiO 2 + 6H 2 O （ 3 ） 大于 （ 4 ） 小于 【解析】 C 和 Si 是同一主 族的元素， 所以硅烷和烷烃的组成、 结构相似。 我们知 道烷烃的通式是 C n H 2n+2 （ n≥1 ）， 故硅烷的通式也就为 Si n H 2n+2 （ n≥1 ）； 乙烷在空气中燃烧的化学方程式为 2C 2 H 6 +7O 2 点燃 4CO 2 +6H 2 O ， 所以乙硅烷自燃反应的化 学方程式也就为 2Si 2 H 6 +7O 2 →4SiO 2 +6H 2 O ； 通常情况下， 气体的摩尔质量越大， 其密度就越大， 甲硅烷的摩尔质 量是 32 g · mol -1 ， 甲烷是 16 g · mol -1 ， 故甲硅烷的密度比 甲烷的大； 甲烷和甲硅烷是 C 、 Si 两元素的气态氢化 物， 在元素周期表中， 同主族元素的气态氢化物的稳定 性由上到下逐渐减弱， 故甲硅烷的稳定性小于甲烷。 第二节 烯烃 炔烃 第 1 课时 烯 烃 基础练习 1. C 【解析】 符合 C n H 2n 的烃也可能是环烷烃， A 项 错误； 烷烃均能在光照条件下与氯气发生取代反应， 但 不能与氯水反应， B 项错误； 乙烯和丙烯的最简式均为 CH 2 ， 14 g 混合气体中 n （ CH 2 ） =1 mol ， 含碳原子数为 N A ， C 项正确； 烯烃和环烷烃具有同一通式， 但烯烃和环烷 烃不是同系物， D 项错误。 2. B 【解析】 酸性 KMnO 4 溶液可用于鉴别乙烷和乙 烯， 但不能用于除去乙烷中的乙烯， 因为酸性 KMnO 4 溶液可将乙烯氧化成 CO 2 ， 引入新的杂质。 水和澄清石 灰水既不能鉴别乙烷和乙烯， 也不能除去乙烷中的乙烯。 只有溴水与乙烷不反应， 与乙烯发生加成反应而褪色， 既可 以鉴别乙烷和乙烯， 又可以除去乙烷中的乙烯。 3. D 【解析】 乙烯中所有原子在同一平面上， 其他 烯烃中只有部分原子在同一平面上， A 项错误； 若烯烃 中含有烷基， 在光照的条件下可以发生取代反应， B 项 错误； 符合 C 4 H 8 的烃可能是烯烃或环烷烃， 不一定含 有碳碳双键， C 项错误； 烯烃能和溴水发生加成反应， 能和酸性 KMnO 4 溶液发生氧化反应， D 项正确。 4. B 【解析】 加成产物的命名应为 2鄄 甲基丁烷， A 项错误； 采用逆向分析法， 相邻的碳原子各去掉一个氢 原子， 有 3 种结果， 故有 3 种不同的烯烃， B 项正确； 1 mol H 消耗 0.5 mol O ， 即 0.25 mol O 2 ； 1 mol C 消耗 1 mol O 2 ， 故 1 mol 产物 C 5 H 12 ， 燃烧消耗 8 mol O 2 ， C 7