课时1 探秘烷烃——饱和碳链的低调世界（分层作业）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

课时1 探秘烷烃：饱和碳链的低调世界 1．（24高二下·宁夏银川·期中）下列化学用语或描述中正确的是（ ） A．和一定互为同系物 B．丙烷分子的空间填充模型： C．四氯化碳的电子式： D．基态硫原子核外电子有16种不同的空间运动状态 2．（25高二上·江苏无锡·开学考试）下列说法正确的是（ ） A．与一定互为同系物 B．乙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体 D．新戊烷和2，2-二甲基丙烷互为同分异构体 3．（24高二下·北京·期中）下列有机物的命名错误的是（ ） 选项 A B C D 物质 名称 2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 1，3-丙二醇 2-氯丙烷 3-甲基-1-戊烯 A．A B．B C．C D．D 4．（24高二上·上海·期末）下图表示4个碳原子相互结合的方式，下列说法错误的是（ ） A．A和C都是烷烃 B．B和E互为同分异构体 C．F和H的分子式相同 D．E和G是同系物 5．（24高一下·广西钦州·期中）下列说法正确的是（ ） A．和互为同系物 B．甲烷的结构式 C．三氯甲烷只有一种结构可证明甲烷是四面体立体结构 D．比例模可以同时表示甲烷分子和四氯化碳分子 6．（24高一下·山东青岛·阶段检测）下列说法正确的是（ ） A．1mol甲烷在光照条件下最多可以和2molCl2发生取代反应 B．烷烃燃烧时生成二氧化碳和水，证明烷烃仅含C．H两种元素组成 C．等质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷生成CO2的量比甲烷少 D．CCl4与CH4一样是正四面体结构 7．（24高二下·河南商丘·期中）进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对在机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法错误的是（ ） A．可以将命名为2，3-二甲基丁烷 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．新戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构) D．分子式为有机物属于醛同分异构体(不考虑立体异构)有4种 8．（24高二上·云南保山·阶段检测）C5H12有3种不同的结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4。下列有关叙述正确的是（ ） A．甲、乙、丙互为同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应 B．C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色 C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低 D．丙有3种不同沸点的二氯代物 9．（25高二·河南荥阳·期中）下列叙述正确的是（ ） A．甲烷分子的空间结构是正四面体，所以有两种不同的结构 B．都属于链状烷烃 C．正丁烷属于直链烷烃，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上 D．烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高 10．有以下5种物质：①； ②；③；④；⑤。下列说法正确的是（ ） A．沸点高低：②>③>①>⑤>④ B．③的一溴代物有5种 C．①③④⑤互为同系物 D．⑤的系统命名为2-甲基丙烷 11．（25高二·安徽芜湖·期中）下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（ ） A．所有直链烷烃分子中，碳碳键的数目均比碳原子数目少1 B．正戊烷分子中碳原子不在一条直线上 C．烷烃的通式为，符合该通式的烃不一定是烷烃 D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高 12．（25高二上·江苏徐州·阶段检测）某烷烃相对分子质量为86，若该分子中仅含有3个甲基，则其一氯取代物最多有种(不考虑立体异构)（ ） A．7 B．8 C．9 D．10 13．（25高二上·江苏南京·月考）下列有关叙述中正确的是（ ） ①的同分异构体数目为8种 ②链状烷烃中除甲烷外，都能使酸性溶液褪色 ③异戊烷与2，2-二甲基丙烷互为同分异构体 ④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤丙烷分子中的所有碳原子在一条直线上 A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．①②④ 14．（24高二下·江苏南京·期中）我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．多功能催化剂在该反应中能改变化学反应速率 B．转化过程中有极性键的断裂和形成和非极性键的断裂但没有形成 C．反应①的产物和反应②的产物中都含有水 D．图中的a、b互为同系物，a为2－甲基丁烷，b为正庚烷(C7H16) 15．（24高一下·四川广元·月考）下列关于有机物的说法不正确的是（ ） A．和互为同系物 B．有4种一氯代物 C．光照下，等物质的量甲烷与氯气反应的产物是和 D．和是同一种物质 16．（24高一下·黑龙江鹤岗·期末）下列说法正确的是（ ） A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必是同系物 B．分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 C．链状烷烃中随着氢原子个数逐渐增多，氢元素的质量分数逐渐减小 D．环烃、烷烃(除甲烷外)中碳原子间都以单键结合，碳原子剩余价键均与氢原子结合 17．（24高二·山东泰安·月考）下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是（ ） A． B． C． D． 18．（24高二下·山东临沂·期中）可用于制备(氟利昂的一种主要成分)，制备方法如下： 若甲为，下列说法不正确的是（ ） A．反应①的条件是光照 B．乙的结构式为 C．反应②是取代反应 D．上述流程中属于极性分子的有机物有3种 19．（24高一下·河南信阳·阶段检测）某化学兴趣小组在实验室中模拟甲烷与氯气的反应，模拟装置如图所示。 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置B有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③ 。 (3)写出装置C中生成的化学方程式： 。 (4)装置D的石棉中均匀混有足量KI粉末，其作用是 ，装置C与装置D中发生反应的类型 (填“相同”或“不同”)。 (5)装置E中干燥管的作用是 ，实验过程中观察到E中有气泡产生，同时有油状液体生成，气泡的主要成分为 。 20．（25高二上·上海·期中）某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应： (1)甲烷与氯气在光照条件下的反应属于 反应。 (2)请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式： 。 (3)将与发生反应，若充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大，则参加反应的的物质的量为 。 (4)反应过程中未发生的现象是______。 A．反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅 B．反应过程中量筒壁上有油状液体生成 C．反应过程中量筒内有白雾产生 D．反应完后饱和食盐水充满量筒 21．（2025高二·海南海口·月考）某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气，它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是（ ） A． B． C． D． 22．（25高三上·浙江·月考）烷烃是我们一开始便学习的有机物，十分有趣。烷烃的卤化反应机理如下： 步(1)： 步(2)：     步(3)：    提示：自由基为缺电子物种，给电子基团可以使其稳定 下列说法不正确的是（ ） A．步(2)是慢的一步，是氯化反应的决速步 B．反应中，有生成 C．比稳定，而比稳定 D．提高的量，且用大量，主要得到氯甲烷 23．（24高一下·山西太原·期中）2024年3月，全球首艘压缩天然气(CNG)运输船在我国江苏启东交付开航。回答下列问题： (1)天然气的主要成分X是 (填名称)，其分子空间结构为 形。下列关于X的说法正确的是 (填标号)。 A．X中含有非极性共价键 B．X与氯气反应能生成4种产物 C．X是一种饱和烃 D．X分子中的5个原子在同一平面内 (2)乙烷和丙烷互为 (填“同系物”或“同分异构体”)。 (3)某种烷烃完全燃烧后生成了和。 ①据此推测该烷烃的分子式： 。 ②写出该烷烃可能的结构简式： 。 ③该烷烃的沸点 甲烷的沸点(填“大于”或“小于”)。 24．（24高一下·河南焦作·期中）回答下列问题： Ⅰ.烷烃可以发生取代反应。如图所示，用强光照射硬质玻璃管。 (1)B装置有三种功能：①混匀混合气体；②控制气流速度；③ 。 (2)写出装置C中CH2Cl2与Cl2反应生成氯仿的化学方程式 。 (3)一段时间后，C中玻璃管内的实验现象： 、 。 (4)若1.6molCH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，CH4全部消耗完，测得生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的物质的量之比为1：3：5：7，则消耗的氯气的物质的量是 mol。 Ⅱ.从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①16O和18O  ②O2和O3  ③NO2和N2O4  ④H2O和D2O  ⑤和 ⑥CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3  ⑦CH2=CHCH3和CH2=CHCH2CH3   ⑧和  ⑨和CH3(CH2)3CH3  ⑩ 和 (5)互为同素异形体的是 (填序号，下同)。 (6)互为同分异构体的是 。 (7)互为同系物的是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时1 探秘烷烃：饱和碳链的低调世界 1．（24高二下·宁夏银川·期中）下列化学用语或描述中正确的是（ ） A．和一定互为同系物 B．丙烷分子的空间填充模型： C．四氯化碳的电子式： D．基态硫原子核外电子有16种不同的空间运动状态 【答案】A 【详解】A．C2H6和C4H10均为烷烃，两者组成上相差2个CH2，互为同系物，故A正确； B．是丙烷的球棍模型，故B错误； C．四氯化碳的电子式：，故C错误； D．硫是16号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，占有9个原子轨道，即基态硫原子核外电子有9种不同的空间运动状态，故D错误； 故选A。 2．（25高二上·江苏无锡·开学考试）下列说法正确的是（ ） A．与一定互为同系物 B．乙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体 D．新戊烷和2，2-二甲基丙烷互为同分异构体 【答案】C 【详解】A．只能使乙烯，而可能是丁烯也可能是环丁烷，两者不一定互为同系物，A错误； B．乙烯中含有双键，能使KMnO4酸性溶液褪色，而乙烷不能，B错误； C．1-丁烯和2-丁烯的区别在于双键位置不同，分子式相同，互为同分异构体，C正确； D．新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质，D错误； 故选C。 3．（24高二下·北京·期中）下列有机物的命名错误的是（ ） 选项 A B C D 物质 名称 2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 1，3-丙二醇 2-氯丙烷 3-甲基-1-戊烯 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．单键可旋转，故该烷烃主链有6个碳原子，根据烷烃的系统命名可知，该烷烃的名称为2，3，4，4-四甲基己烷，A错误； B．根据醇的系统命名可知，该醇的名称为1，3-丙二醇，B正确； C．根据卤代烃的命名，该氯代烃的命名为2-氯丙烷，C正确； D．根据烯烃的系统命名可知，该烯烃的名称为：3-甲基-1-戊烯，D正确； 故选A。 4．（24高二上·上海·期末）下图表示4个碳原子相互结合的方式，下列说法错误的是（ ） A．A和C都是烷烃 B．B和E互为同分异构体 C．F和H的分子式相同 D．E和G是同系物 【答案】D 【分析】由题干有机物的碳架结构可知，A为CH3CH2CH2CH3、B为CH3CH=CHCH3、C为(CH3)3CH、D为CH3C≡CCH3、E为CH3CH2CH=CH2、F为(CH3)2C=CH2、G为CH3CH2C≡CH、H为环丁烷，据此分析解题。 【详解】A．由题干有机物的碳架结构可知，A和C中碳原子均以单键连接，其余价键均与H结合，符合烷烃的结构特征，都是烷烃，A正确； B．由分析可知，B和E的分子式相同而结构不同，互为同分异构体，B正确； C．由分析可知，F和H的分子式相同均为C4H8，C正确； D．由分析可知，E分子中含有碳碳双键，而G分子中含有碳碳三键，二者结构不相似，且碳原子数目相同，E和G不是同系物，D错误； 故答案为：D。 5．（24高一下·广西钦州·期中）下列说法正确的是（ ） A．和互为同系物 B．甲烷的结构式 C．三氯甲烷只有一种结构可证明甲烷是四面体立体结构 D．比例模可以同时表示甲烷分子和四氯化碳分子 【答案】A 【详解】A．同系物是指组成和结构相似，相差若干个CH2原子团的化合物，和互为同系物，故A正确； B．甲烷的结构式为：，故B错误； C．若甲烷是正方形结构，三氯甲烷也只有一种结构，故C错误； D．甲烷结构和四氯化碳结构类似，但由于氯原子比碳原子大，但H原子比碳原子小，故两者的比例模型不同，只能代表CH4，故D错误； 故选A。 6．（24高一下·山东青岛·阶段检测）下列说法正确的是（ ） A．1mol甲烷在光照条件下最多可以和2molCl2发生取代反应 B．烷烃燃烧时生成二氧化碳和水，证明烷烃仅含C．H两种元素组成 C．等质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷生成CO2的量比甲烷少 D．CCl4与CH4一样是正四面体结构 【答案】D 【详解】A．甲烷与氯气发生取代反应时，1个Cl2只能取代1个H原子，所以1mol甲烷在光照条件下最多可以和4mol Cl2发生取代反应，故A错误； B．烷烃燃烧时生成二氧化碳和水，能证明烷烃含C、H两种元素组成，但也有可能含有O元素，故B错误； C．等质量的烷烃完全燃烧，含碳元素的质量分数越大，生成CO2的量越大，甲烷和乙烷中乙烷的碳的质量分数大，生成CO2的量多，故C错误； D.．CH4分子中含有4个C一H键，4个键的夹角相同，都为109°28′，所以CH4为正四面体结构。CCl4相当于CH4分子中的4个H原子被4个Cl原子替代，空间构型不变，所以也是正四面体结构，故D正确； 故答案选D。 7．（24高二下·河南商丘·期中）进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对在机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法错误的是（ ） A．可以将命名为2，3-二甲基丁烷 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．新戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构) D．分子式为有机物属于醛同分异构体(不考虑立体异构)有4种 【答案】C 【详解】 A．根据结构简式：，主链上有4个碳原子，第2、3碳原子上分别有一个甲基，故命名为2，3-二甲基丁烷，A正确； B．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； C．新戊烷的结构简式为：，所有甲基上的氢原子等效，一氯代物有1种，C错误； D．分子式为的有机物中属于醛的分子中含有和，有4种，含有4种同分异构体，D正确； 故选C。 8．（24高二上·云南保山·阶段检测）C5H12有3种不同的结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4。下列有关叙述正确的是（ ） A．甲、乙、丙互为同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应 B．C5H12能使酸性KMnO4溶液褪色 C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低 D．丙有3种不同沸点的二氯代物 【答案】C 【详解】A．甲、乙、丙的分子式相同，互为同分异构体，A错误； B．C5H12符合烷烃通式，属于烷烃，性质稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误； C．甲、乙、丙均为烷烃，且碳原子数相同，则支链越多沸点越低，由结构简式可知丙中支链最多，其沸点最低，C正确； D．C(CH3)4的二氯代物有两种，分别为：、，D错误； 故选：C。 9．（25高二·河南荥阳·期中）下列叙述正确的是（ ） A．甲烷分子的空间结构是正四面体，所以有两种不同的结构 B．都属于链状烷烃 C．正丁烷属于直链烷烃，分子中所有的碳原子均可在同一条直线上 D．烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高 【答案】D 【详解】A．甲烷分子的空间结构是正四面体，所以只有一种结构，A项错误； B．不满足链状烷烃的通式CnH2n+2，B项错误； C．根据烷烃的结构可知，正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接，不在同一条直线上，C项错误； D．根据烷烃通式CnH2n+2可知，含碳量为，故烷烃随着分子中碳原子数的增多，含碳量逐渐升高，D项正确； 故答案为：D。 10．有以下5种物质：①； ②；③；④；⑤。下列说法正确的是（ ） A．沸点高低：②>③>①>⑤>④ B．③的一溴代物有5种 C．①③④⑤互为同系物 D．⑤的系统命名为2-甲基丙烷 【答案】D 【详解】A．结构相似的烷烃分子中，碳原子数目越多，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高；碳原子数目相同的烷烃分子中支链越多，分子间作用力越小，沸点越低，则沸点高低的顺序为②>①>③>④>⑤，故A错误； B．由结构简式可知，分子中含有4种不同化学环境的氢原子，一溴代物有4种，故B错误； C．由结构简式可知，①③的碳原子个数相同、④⑤的碳原子个数相同，所以①和③、④和⑤不可能互为同系物，故C错误； D．由结构简式可知，分子中最长碳链含有3个碳原子，侧链为甲基，名称为2-甲基丙烷，故D正确； 故选D。 11．（25高二·安徽芜湖·期中）下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（ ） A．所有直链烷烃分子中，碳碳键的数目均比碳原子数目少1 B．正戊烷分子中碳原子不在一条直线上 C．烷烃的通式为，符合该通式的烃不一定是烷烃 D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高 【答案】C 【详解】A．链状烷烃的通式为，分子中只存在碳碳单键和碳氢键，则含n个碳原子的直链烷烃分子中碳碳键的数目为，A正确； B．正戊烷分子中C原子都采取sp3杂化，与每个碳原子直接相连的4个原子构成四面体，所以碳原子不在一条直线上，B正确； C．通式为的烃分子中，碳原子结合的氢原子已饱和，则符合的烃一定是烷烃，C错误； D．烷烃之间结构相似且为分子晶体，随着烷烃分子中碳原子数的增加，相对分子质量逐渐增大，分子间的作用力逐渐增大，熔、沸，点逐渐升高，D正确； 故选C。 12．（25高二上·江苏徐州·阶段检测）某烷烃相对分子质量为86，若该分子中仅含有3个甲基，则其一氯取代物最多有种(不考虑立体异构)（ ） A．7 B．8 C．9 D．10 【答案】C 【详解】某烷烃相对分子质量为 86，则该烷烃中含有碳原子数目=，为己烷；若该分子中仅含有 3个甲基(−CH3)，则该己烷分子中只能含有 1个支链甲基，不会含有乙基，其主链含有5个 C，满足条件的己烷的结构简式为：①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3，②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，其中①分子中含有 5种位置不同的 H，即含有一氯代物的数目为 5；②分子中含有 4种位置不同的 H，则其一氯代物有 4种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有：5+4=9种，故选C。 13．（25高二上·江苏南京·月考）下列有关叙述中正确的是（ ） ①的同分异构体数目为8种 ②链状烷烃中除甲烷外，都能使酸性溶液褪色 ③异戊烷与2，2-二甲基丙烷互为同分异构体 ④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤丙烷分子中的所有碳原子在一条直线上 A．①③④ B．①③⑤ C．②③⑤ D．①②④ 【答案】A 【详解】①正戊烷的一氯代物有3种，异戊烷的一氯代物有4种，新戊烷的一氯代物有1种，的同分异构体数目共有8种，故①正确； ②链状烷烃均不能使酸性溶液褪色，故②错误； ③异戊烷与2，2-二甲基丙烷分子式相同、都为C5H12，结构不同，二者互为同分异构体，故③正确； ④烷烃的特征反应为取代反应，所有链状烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，故④正确； ⑤丙烷分子中的碳原子都是饱和碳原子，与碳原子相连的4个原子形成像甲烷一样的四面体结构，所以丙烷分子中的所有碳原子不可能在一条直线上，故⑤错误； 综上①③④正确，故选A。 14．（24高二下·江苏南京·期中）我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．多功能催化剂在该反应中能改变化学反应速率 B．转化过程中有极性键的断裂和形成和非极性键的断裂但没有形成 C．反应①的产物和反应②的产物中都含有水 D．图中的a、b互为同系物，a为2－甲基丁烷，b为正庚烷(C7H16) 【答案】B 【详解】A．催化剂能降低反应活化能，能加快化学反应速率，故A正确； B．反应物CO2和H2中存在极性键和非极性键，生成汽油中含有极性键和非极性键，所以转化过程中既有极性键、非极性键的断裂，又有极性键和非极性键的形成，故B错误； C．由元素守恒可知，反应①②产物中均含有H2O，故C正确； D．a为2-甲基丁烷，b为正庚烷，二者均属于烷烃，碳原子数不同，属于同系物，故D正确； 答案选B。 15．（24高一下·四川广元·月考）下列关于有机物的说法不正确的是（ ） A．和互为同系物 B．有4种一氯代物 C．光照下，等物质的量甲烷与氯气反应的产物是和 D．和是同一种物质 【答案】C 【详解】A．和结构相似，分子式分别为C4H10和C5H12，分子式相差一个CH2，所以二者互为同系物，A正确； B．中有4种不同环境氢原子，即有4种一氯代物，B正确； C．甲烷与氯气发生取代反应时，多步反应同时进行，可生成多种氯代烃和，C错误； D．根据甲烷的结构为正四面体结构可知，两者的结构相同，为同一种物质，D正确； 故选C。 16．（24高一下·黑龙江鹤岗·期末）下列说法正确的是（ ） A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必是同系物 B．分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 C．链状烷烃中随着氢原子个数逐渐增多，氢元素的质量分数逐渐减小 D．环烃、烷烃(除甲烷外)中碳原子间都以单键结合，碳原子剩余价键均与氢原子结合 【答案】C 【详解】A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，但是结构不一定相似，不一定是同系物，A错误； B．同系物除需满足分子组成相差一个或若干个CH2原子团，还需满足结构相似，B错误； C．根据链状烷烃结构特点，随着氢原子个数逐渐增多，氢元素的质量分数逐渐减小，C正确； D．环烃指含有碳环的烃，此类烃中还可能含有碳碳双键和碳碳三键，D错误； 答案选C。 17．（24高二·山东泰安·月考）下列物质中，与2-甲基丁烷互为同系物的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．名称是2-甲基丙烷，与2-甲基丁烷结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，因此二者互为同系物，A符合题意； B．名称是2-甲基丁烷，就是2-甲基丁烷本身，B不符合题意； C．分子式是C5H12，与2-甲基丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C不符合题意； D．分子式是C5H12，与2-甲基丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D不符合题意； 故合理选项是A。 18．（24高二下·山东临沂·期中）可用于制备(氟利昂的一种主要成分)，制备方法如下： 若甲为，下列说法不正确的是（ ） A．反应①的条件是光照 B．乙的结构式为 C．反应②是取代反应 D．上述流程中属于极性分子的有机物有3种 【答案】D 【详解】A．甲烷非常稳定，光照条件下可和Cl2发生取代反应，A项正确； B．C-H常温下稳定不易发生反应，所以反应②为C-Cl与HF发生取代反应，由产物推知乙为，B项正确； C．由B项分析，②为C-Cl与HF发生取代反应，C项正确； D．上述流程中为极性分子的有机物有CHCl3和CHFCl2，2种，D项错误； 故选D。 19．（24高一下·河南信阳·阶段检测）某化学兴趣小组在实验室中模拟甲烷与氯气的反应，模拟装置如图所示。 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置B有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③ 。 (3)写出装置C中生成的化学方程式： 。 (4)装置D的石棉中均匀混有足量KI粉末，其作用是 ，装置C与装置D中发生反应的类型 (填“相同”或“不同”)。 (5)装置E中干燥管的作用是 ，实验过程中观察到E中有气泡产生，同时有油状液体生成，气泡的主要成分为 。 【答案】(1) (2)干燥混合气体 (3) (4) 吸收过量的氯气 不同 (5) 防止倒吸 【分析】A为氯气的发生装置，B的作用为：①控制气流速度；②均匀混合气体；③干燥混合气体，C装置为甲烷与氯气的取代反应，D吸收未反应的氯气，E吸收氯化氢，据此回答。 【详解】（1）A为氯气的发生装置，离子方程式为：； （2）装置B有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③干燥混合气体，故答案为：干燥混合气体； （3）C中生成CH3Cl的化学方程式为：； （4）装置D的石棉中均匀混有足量KI粉末，其作用是吸收过量的氯气；不同，C发生取代反应，D发生氧化还原反应； （5）装置E吸收氯化氢，所有干燥管的作用是防止倒吸；实验过程中观察到E中有气泡产生，同时有油状液体生成，气泡的主要成分为CH3Cl。 20．（25高二上·上海·期中）某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应： (1)甲烷与氯气在光照条件下的反应属于 反应。 (2)请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式： 。 (3)将与发生反应，若充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大，则参加反应的的物质的量为 。 (4)反应过程中未发生的现象是______。 A．反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅 B．反应过程中量筒壁上有油状液体生成 C．反应过程中量筒内有白雾产生 D．反应完后饱和食盐水充满量筒 【答案】(1)取代 (2) (3)3 (4)D 【分析】和混合，在漫射日光的照射下，发生取代反应生成、、、四种有机产物，消耗氯气，则试管内的现象为气体颜色变浅、液面上升、试管内壁上有油状液体附着，由此解答。 【详解】（1）甲烷与氯气在光照条件下的反应属于取代反应，故答案为取代； （2）生成一氯甲烷的化学反应方程式； （3）将与发生反应，若充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大，则可以得到四个反应方程式、、、，、、、四种有机产物之比为，则四个反应消耗甲烷分别为，消耗氯气分别为，则参加反应的的物质的量为，故答案为； （4）反应过程中未发生的现象是 A．量筒内气体颜色逐渐变浅，是由于氯气与甲烷发生取代反应，生成物是无色液体或无色气体，气体颜色变浅，故A不符合题意； B．生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体，故B不符合题意； C．发生取代反应生成氯化氢，氯化氢易溶于水，产生白雾，故C不符合题意； D．反应完后有不溶于水的一氯甲烷，饱和食盐水不能充满量筒，故D符合题意； 故选D。 21．（2025高二·海南海口·月考）某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气，它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】链状烷烃分子式通式为，在氧气中充分燃烧的化学方程式为。由题可知，该烃燃烧消耗的物质的量为，可得，解得，烷烃分子式为。 【详解】A．的分子式为，分子中含有4种不同化学环境的H，其一氯代物有4种，故A正确； B．的分子式为，故B错误； C．的分子式为，故C错误； D．的分子式为，分子中含有3种不同化学环境的H，其一氯代物有3种，故D错误； 故答案为：A。 22．（25高三上·浙江·月考）烷烃是我们一开始便学习的有机物，十分有趣。烷烃的卤化反应机理如下： 步(1)： 步(2)：     步(3)：    提示：自由基为缺电子物种，给电子基团可以使其稳定 下列说法不正确的是（ ） A．步(2)是慢的一步，是氯化反应的决速步 B．反应中，有生成 C．比稳定，而比稳定 D．提高的量，且用大量，主要得到氯甲烷 【答案】C 【详解】A．步(2)的活化能大，反应速率慢，是慢的一步，是氯化反应的决速步，A正确； B．第2步产生了，2个可以形成，，B正确； C．自由基为缺电子物种，给电子基团可以使其稳定，比相比，-CH3取代了的一个氢原子，-CH3是供电子基团，故比稳定，苯基是吸电子基团，故比稳定，C错误； D．提高的量，且用大量，可以使和的量增加，主要得到氯甲烷，D正确； 故选C。 23．（24高一下·山西太原·期中）2024年3月，全球首艘压缩天然气(CNG)运输船在我国江苏启东交付开航。回答下列问题： (1)天然气的主要成分X是 (填名称)，其分子空间结构为 形。下列关于X的说法正确的是 (填标号)。 A．X中含有非极性共价键 B．X与氯气反应能生成4种产物 C．X是一种饱和烃 D．X分子中的5个原子在同一平面内 (2)乙烷和丙烷互为 (填“同系物”或“同分异构体”)。 (3)某种烷烃完全燃烧后生成了和。 ①据此推测该烷烃的分子式： 。 ②写出该烷烃可能的结构简式： 。 ③该烷烃的沸点 甲烷的沸点(填“大于”或“小于”)。 【答案】(1) 甲烷 正四面体 C (2)同系物 (3) 、 大于 【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，其中心碳原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，分子空间结构为正四面体形。 A．甲烷分子中只含有C-H键，则只含有极性共价键，A错误； B．甲烷与氯气反应能生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl共5种产物，B错误； C．甲烷的分子式为CH4，满足烷烃的通式，是一种饱和烃，C正确； D．甲烷分子呈正四面体结构，5个原子不在同一平面内，D错误； 故选C。 （2）乙烷(C2H6)和丙烷(C3H8)的分子式不同，但都满足烷烃的通式CnH2n+2，则二者互为同系物。 （3）烷烃燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O，则=，n=4。 ①此烷烃分子中含有4个碳原子，则分子式：。 ②该烷烃可能的结构简式：、。 ③该烷烃的相对分子质量大于甲烷，对于烷烃来说，一般相对分子质量越大，分子间的作用力越大，沸点越高，所以沸点大于甲烷的沸点。 【点睛】不同碳原子数的烷烃，不管分子中是否含有支链，都认为结构相似。 24．（24高一下·河南焦作·期中）回答下列问题： Ⅰ.烷烃可以发生取代反应。如图所示，用强光照射硬质玻璃管。 (1)B装置有三种功能：①混匀混合气体；②控制气流速度；③ 。 (2)写出装置C中CH2Cl2与Cl2反应生成氯仿的化学方程式 。 (3)一段时间后，C中玻璃管内的实验现象： 、 。 (4)若1.6molCH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，CH4全部消耗完，测得生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的物质的量之比为1：3：5：7，则消耗的氯气的物质的量是 mol。 Ⅱ.从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①16O和18O  ②O2和O3  ③NO2和N2O4  ④H2O和D2O  ⑤和 ⑥CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3  ⑦CH2=CHCH3和CH2=CHCH2CH3   ⑧和  ⑨和CH3(CH2)3CH3  ⑩ 和 (5)互为同素异形体的是 (填序号，下同)。 (6)互为同分异构体的是 。 (7)互为同系物的是 。 【答案】(1)干燥甲烷和氯气 (2)CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl (3) 玻璃管内壁上出现黄绿色油状液滴 玻璃管内黄绿色变浅 (4)5 (5)② (6)⑨⑩ (7)⑥⑦ 【分析】A中浓盐酸与MnO2加热条件下反应生成氯气，生成的氯气和通入的甲烷都经过浓硫酸进行干燥，干燥后的混合气体进入C中，在强光照射下发生取代反应，D中棉花中通常含有还原性物质，用于吸收多余的氯气，最后用水吸收HCl等尾气。 【详解】（1）B装置有三种功能，分别为均匀混合气体，控制气体流速和干燥甲烷和氯气。 （2）装置C中CH2Cl2和Cl2在强光照射条件下发生取代反应生成CHCl3和HCl，化学方程式为CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl。 （3）甲烷与氯气发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等物质为油状液体，故一段时间后，C中玻璃管内壁上出现黄绿色油状液滴，同时氯气因反应被消耗，玻璃管内黄绿色变浅。 （4）生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的物质的量之比为1：3：5：7，根据碳原子守恒，可得CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种物质的物质的量分别为0.1mol、0.3mol、0.5mol和0.7mol，这些物质中共有Cl5mol，另外生成了5molHCl，共消耗Cl25mol。 （5）O2和O3都是氧元素形成的不同种单质，两者互为同素异形体，答案选②。 （6）⑨中异戊烷和正戊烷分子式相同，结构不同为同分异构体，⑩中新戊烷和异戊烷分子式相同，结构不同，为同分异构体，答案选⑨⑩。 （7）⑥中两种物质结构相似，分子组成相差2个CH2，为同系物，⑦中两种物质结构相似，分子组成相差1个CH2，为同系物，答案选⑥⑦。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$