课下巩固训练5 烷烃-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

[课下巩固训练(五)]　烷烃 __________________________________________________________________ (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　) A．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上 B．在光照条件下能够与Cl2发生取代反应 C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化 D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2 解析：选C。丙烷与丁烷互为同系物，不是同分异构体，丁烷的沸点较高，更易液化，C错误；1 mol丙烷(C3H8)完全燃烧消耗5 mol O2，D正确。 2．关于(CH3CH2)2C(CH3)2的说法，错误的是(　　) A．常温下呈液态 B．命名为3，3­二甲基戊烷 C．一氯代物有3种 D．是2，3­二甲基丁烷的同分异构体 解析：选D。同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物，两者的分子式不同，不是同分异构体，D错误。 3．某有机物结构简式如图所示，对其系统命名正确的是(　　) A．2­乙基­3­甲基丁烷 B．2­甲基­3­甲基丁烷 C．2，3­二甲基戊烷 D．3，4­二甲基戊烷 解析：选C。选最长链为主链，从离支链近的一端开始编号，如图，即该物质系统命名为2，3­二甲基戊烷。 4．下列有机物的命名中正确的是(　　) A．3­甲基丁烷 B．2­乙基戊烷 C．2，2­二甲基戊烷 D．4­甲基­3­乙基戊烷 解析：选C。A项，应该是2­甲基丁烷；B项，应该是3­甲基己烷；D项，应该是2­甲基­3­乙基戊烷。 5．下列反应属于取代反应的是(　　) A．甲烷分解制炭黑 B．氯气和氨气反应生成氮气和氯化氢 C．奥运会火炬用丙烷做燃料 D．CH4与Cl2反应生成CH3Cl和HCl 解析：选D。甲烷隔绝空气加热到1 000 ℃以上分解生成炭黑和氢气，为分解反应，A不符合题意；氯气和氨气反应生成氮气和氯化氢，为无机物发生的置换反应，B不符合题意；丙烷燃烧时发生的反应为氧化还原反应，C不符合题意；CH4与Cl2反应生成CH3Cl和HCl，实质是甲烷分子中的氢原子被氯原子取代，即该反应属于取代反应，D符合题意。 6．下列物质一定互为同系物的是(　　) ①C2H4　②CH3CH2OH　③CHCl3 ⑧CH3CH2Cl A．③和⑧ B．②和④ C．①和⑥ D．⑤和⑦ 解析：选C。③和⑧的Cl原子个数不同，不是同系物，A错误；②和④中羟基数目不同，不是同系物，B错误；①和⑥中碳碳双键的数目为1个，分子组成上相差若干“CH2”基团，是同系物，C正确；⑤和⑦为分子式相同，结构不同的同分异构体，D错误。 7．甲烷既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。 (1)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2, 将乙管气体全部推入甲管中，用日光照射一段时间，气体在甲管中反应。 ①某同学预测的实验现象：a.气体最终变为无色；b.反应过程中，甲管活塞向内移动；c.甲管内壁有油珠；d.产生火花。其中正确的是(填字母，下同)________。 ②实验结束后，甲管中剩余气体最宜选用下列试剂吸收________。 a．水 b．氢氧化钠溶液 c．硝酸银溶液 d．饱和食盐水 ③反应结束后，将甲管中的所有物质推入盛有适量AgNO3溶液的试管中，振荡后静置，可观察到____________________________。 (2)将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为 1∶2∶3∶4，则参加反应的 Cl2的物质的量为________mol。 解析：(1)①甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，因为氯气过量，所以氯气的颜色逐渐变浅，不会变成无色；反应后有油状液滴(二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷)出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压，体积减小，甲管活塞向内移动。②反应后，甲管中剩余气体为氯气、氯化氢和CH3Cl，三者都能与碱反应，可以用氢氧化钠溶液吸收。③甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯离子能与AgNO3溶液反应产生氯化银白色沉淀；其余有机物不溶于水，溶液分层。(2)发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，一半的氯在有机物中，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为1∶2∶3∶4，可以设其物质的量分别是x mol、2x mol、3x mol、4x mol，四种有机取代物的物质的量之和为x mol＋2x mol＋3x mol＋4x mol＝1 mol，解得x＝0.1 mol，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1 mol＋2×0.2 mol＋3×0.3 mol＋4×0.4 mol＝3 mol。 答案：(1)①bc　②b　③液体分为两层，产生白色沉淀　(2)3 8．回答下列问题： (1)(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH2CH3系统命名的名称为______________________，其同分异构体中有一种物质A，A的一氯代物只有一种，写出A的结构简式________________________。 (2)用系统命名法给下列有机物命名。 ①的名称是__________________________。 ②的名称是________________________________。 (3)根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式。 2，2，5­三甲基­3­乙基己烷：____________________________。 答案：(1)2，3­二甲基己烷　(2)①3，4­二甲基辛烷　②2，4­二甲基­4­乙基庚烷 (3) 【能力提升练】 9．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图，下列说法正确的是(　　) A．正己烷的所有原子可能共平面 B．标准状况下，2.24 L的正己烷和异己烷中含有的极性键的数目为1.4NA C．主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种 D．正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 解析：选C。正己烷所有碳原子均为饱和碳原子，碳原子与其直接相连的原子形成四面体结构，所有原子不可能共面，A错误；标准状况下正己烷和异己烷均不是气体，无法根据体积确定物质的量，B错误；主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2，2­二甲基丁烷和2，3­二甲基丁烷两种结构，C正确；正己烷性质稳定，不能直接与溴水发生取代反应，D错误。 10．下列关于烷烃的说法正确的是(　　) A．分子通式为CnH2n＋2的有机物不一定是烷烃 B．沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷 C．等物质的量的正丁烷和异丁烷分子中的化学键数目不同 D．等质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷消耗氧气的物质的量多 解析：选B。碳已经达到饱和，分子式符合 CnH2n＋2 的有机物一定是烷烃，A错误；正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，且支链依次增多，所以正戊烷、异戊烷和新戊烷的熔、沸点依次降低，即沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷，B正确；正丁烷和异丁烷只是碳架不同，含有的共价键数均为13条，即等物质的量的正丁烷和异丁烷分子中的化学键数目相同，C错误；等质量的烃燃烧时，烃中的H元素的质量分数越高，耗氧量越大，甲烷中H元素的质量分数高于乙烷，故等质量的甲烷和乙烷燃烧时，甲烷耗氧量更高，D错误。 11．某有机化合物的结构式为，下列关于该物质的说法错误的是(　　) A．系统命名法的名称为2，2，5­三甲基­4­乙基己烷 B．与乙烷互为同系物 C．核磁共振氢谱中有七组峰 D．该烷烃不能发生氧化反应 解析：选D。烷烃可以燃烧，能发生氧化反应，D错误。 12．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，结果如图： 下列说法错误的是(　　) A．异丁烷的二溴代物有三种 B．反应过程中异丁烷形成的自由基稳定 C．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2­溴丙烷含量更高 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 解析：选B。异丁烷的二溴代物有、、三种结构，A正确；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，异丁烷形成的自由基稳定，B错误。 13．甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A．1 mol甲分子内含有10 mol共价键 B．乙分子属于烷烃，但不符合通式CnH2n＋2 C．丙分子的六氯取代产物只有三种 D．三者互为同系物 解析：选D。1个甲分子中含有6个碳碳共价单键、4个碳氢共价单键，即1个甲分子中含有10个共价键，所以1 mol甲分子内含有10 mol共价键，A正确；由题干丙的结构可知，丙的分子式为C8H8，丙分子中含有1种氢原子，而丙分子的二氯取代产物有如下三种情况：同时取代棱上两端的氢，同时取代面对角线上的两个氢，同时取代体对角线上的两个氢，所以丙分子的二氯取代产物有三种，根据等效互补替换法可知，丙分子的六氯取代产物只有三种，C正确；甲的分子式为C4H4、乙的分子式为C6H6，丙的分子式为C8H8，甲、乙、丙三种烃分子的结构不相似，组成上没有相差若干个—CH2原子团，不属于同系物，D错误。 14．回答下列问题： (1)将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方让混合气体缓慢反应一段时间，若甲烷与氯气的体积比为1∶1(假定氯气在水中的溶解可以忽略不计)，则得到的产物为________(填字母)。 A．CH3Cl、HCl B．CCl4、HCl C．CH3Cl、CH2Cl2 D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl (2)的名称为__________。 (3)按照有机物的命名规则，下列命名正确的是________(填字母)。 A.3­乙基己烷 B．2­乙基戊烷 C．1，2­二甲基丁烷 D．4­甲基戊烷 写出该物质的结构简式：______________。 (4)汽油的辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料进行的，它们互为______；该异辛烷的结构简式为，写出同时满足下列条件的正庚烷的一种同分异构体的结构简式(a.一个支链，b.该物质在光照下与氯气取代的一氯代物有3种)：__________________________________。 解析：(3)B项，主链选择错误，烷烃中2号碳上无乙基，正确的命名为3­甲基己烷，错误；C项，主链选择错误，烷烃中1号碳上无甲基，正确的命名为3­甲基戊烷，错误；D项，正确的命名为2­甲基戊烷，错误。该物质的结构简式为CH3CH2CH(C2H5)CH2CH2CH3。 答案：(1)D　(2)2­甲基­5­乙基庚烷 (3)A　CH3CH2CH(C2H5)CH2CH2CH3 (4)同系物　CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3 学科网（北京）股份有限公司 $$