课时梯级训练(6) 脂肪烃的性质及应用（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）

课时梯级训练(6)　脂肪烃的性质及应用 1．下列化合物的分子中所有原子不可能位于同一平面的是(　　) A．水 B．乙烯 C．乙炔 D．甲烷 D　解析：H2O是V形结构，三个原子肯定在同一个平面，故A不符合题意；乙烯是平面形结构，所有原子处于同一平面，故B不符合题意；乙炔是直线形结构，所有原子处于同一直线，故C不符合题意；甲烷是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面上，故D符合题意。 2. 乙烯是石油化工重要的基本原料，其分子结构模型如图所示。下列关于乙烯的说法正确的是(　　) A．结构简式：CH2===CH2 B．发生取代反应使溴的四氯化碳溶液褪色 D．与水发生加成反应的产物是CH3COOH A　解析：乙烯的结构简式为CH2===CH2，A正确；乙烯和溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，B错误；乙烯发生加聚反应生成C错误；乙烯和水发生加成反应生成乙醇CH3CH2OH，D错误。 3．乙烷气体中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净、干燥的乙烷，选用的试剂依次为(　　) A．澄清石灰水，浓硫酸 B．酸性KMnO4溶液，碱石灰 C．溴的四氯化碳溶液，碱石灰 D．水，浓硫酸 B　解析：常温常压下乙烷、乙烯与澄清石灰水、浓硫酸均不反应，A不符合题意；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳，碱石灰可以除去二氧化碳和水，得到干燥的乙烷，B符合题意；用溴的四氯化碳溶液除去乙烯的同时，乙烷也会被四氯化碳溶液吸收，C不符合题意；常温常压下乙烷、乙烯与水和浓硫酸均不反应，D不符合题意。 4．某烃与溴水反应的生成物为2，2，3，3­四溴丁烷，则该烃的同分异构体可能是(　　) A．1­戊炔 B．2­丁炔 C．1­丁烯 D．1，3­丁二烯 D　解析：该烃与溴水反应的产物为2，2，3，3­四溴丁烷，则该烃的结构中，2号碳原子与3号碳原子之间存在一个碳碳三键，所以该烃为炔烃，即CH3—C≡C—CH3，名称为2­丁炔，该烃的同分异构体为1­丁炔和1，3­丁二烯。 5．烯烃在一定条件下被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键会断裂，如R1CH===CHR2被氧化为和；被氧化为和，由此推断分子式为C4H8的烯烃的氧化产物有(　　) A．2种 B．4种 C．5种 D．6种 B　解析：分子式为C4H8的烯烃的同分异构体有①CH2===CH—CH2—CH3、②CH3—CH===CH—CH3、③CH2===C(CH3)2，根据题中信息，C4H8双键被氧化断裂的情况如下：、、，三种烯烃被氧化后双键位置与氧原子结合形成羰基或者醛基，三种烯烃被氧化得到的产物有HCHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、，故氧化产物有4种。 6．下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置。已知电石中的主要杂质为CaS，下列说法不合理的是(　　) A．用饱和食盐水代替水作为反应试剂是为了减小生成乙炔的速率 B．酸性KMnO4溶液褪色，说明乙炔具有还原性 C．用溴水验证乙炔的性质，可以不用CuSO4溶液洗气 D．CuSO4溶液的作用是除去气体中的杂质H2S等 C　解析：水和电石反应速率过快不易控制，用饱和食盐水代替水作为反应试剂是为了减小生成乙炔的速率，便于控制反应速率，故A不符合题意；反应生成的气体中含有的硫化氢杂质气体能被硫酸铜溶液吸收除去，生成的乙炔能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，说明乙炔具有还原性，故B不符合题意；反应生成的气体中含有硫化氢等杂质气体，硫化氢和溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色，其会干扰乙炔性质的检验，故用溴水验证乙炔的性质，需用CuSO4溶液洗气，故C符合题意；硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀，故CuSO4溶液的作用是除去气体中的杂质H2S，故D不符合题意。 7．1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况)，它在光照的条件下与氯气反应，生成4种不同的一氯取代物，则该烷烃是(　　) A．(CH3)2CHCH2CH3 C．CH3CH2CH2CH2CH3 B　解析：设烷烃的分子式为CnH2n＋2，由烷烃充分燃烧消耗标准状况下氧气的体积为246.4 L可得， mol＝，解得n＝7，则烷烃的分子式为C7H16，其在光照的条件下与氯气反应，生成4种不同的一氯取代物，则该烷烃结构简式为 8．下列说法错误的是(　　) 石油分馏产品乙烯CH3CH2Br A．石油主要是由烃组成的混合物 B．①主要发生物理变化 C．②包括裂化、裂解等过程 D．③是加成反应，产物名称是二溴乙烷 D　解析：石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃，即石油主要是由烃组成的混合物，A正确；分馏是利用物质沸点不同进行分离的一种方式，所以分馏属于物理变化，B正确；裂化、裂解等过程是把大分子的烃转化为小分子的烃，②过程中有乙烯生成，所以②包括裂化、裂解等过程，C正确；乙烯与溴化氢加成生成CH3CH2Br，所以③是加成反应，CH3CH2Br的名称为溴乙烷，D错误。 9．某高聚物可表示为 ，下列叙述不正确的是(　　) A．该高聚物是通过加聚反应生成的 B．合成该高聚物的单体有三种 C．1 mol该物质能与1 mol H2加成，生成不含的物质 D．该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化 C　解析：合成该高聚物的单体有、CH3—CH===CH2、CH2===CH2，它们通过加聚反应生成此高聚物，A、B正确；1 mol该高聚物分子结构中含n mol碳碳双键，能与n mol H2发生加成反应，C错误；该高聚物中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，D正确。 10．回答下列问题： Ⅰ .(1)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、等结构组成。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，这种烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能为____________________________________________。 (2)请写出烷烃CnH2n＋2(n≥1，n为整数)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ .有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃，试回答下列问题(填标号)： (3)相同状况下，等体积的上述气态烃完全燃烧，消耗O2的量最多的________。 (4)等质量的上述气态烃，在完全燃烧时，消耗O2的量最多的是________。 (5)10 mL某气态烃在50 mL O2中完全燃烧，得到液态水，以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是________。 答案： Ⅰ .(1)8　、、 (2)CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O Ⅱ .(3)④ (4)① (5)② 解析： Ⅰ .(1)设甲基的个数是x，由烷烃的通式知2(x＋3)＋2＝2＋1＋3x，x＝5，所以最少应含有的碳原子数是8，该烷烃的结构简式有3种，分别为、、。 (2)烷烃CnH2n＋2(n≥1，n为整数)燃烧的化学方程式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 Ⅱ .(3)相同状况下，等体积(即物质的量相同)的气态烷烃完全燃烧时，消耗O2的量的多少取决于的值的大小，的值越大，耗氧量越多，故丁烷完全燃烧时消耗O2的量最多。 (4)等质量的烷烃完全燃烧时，耗O2量的多少取决于的值的大小，的值越大，耗氧量越多，故甲烷完全燃烧时耗O2量最多。 (5)设烷烃通式为CxHy，燃烧通式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O；①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷4种烷烃，完全燃烧的(x＋)值分别为2、3.5、5、6.5，10 mL该烃完全燃烧需要的氧气的体积分别为20 mL、35 mL、50 mL、65 mL，所以只有丁烷不能完全燃烧，若完全燃烧，则混合气体是CO2、O2，则： 1∶(1＋)＝10∶25，解得y＝6，四种烷烃中只有乙烷符合题意，故选②。 11．现有某烃W的键线式为。 (1)W的分子式为________。 (2)W的一氯代物有______种。 (3)下列有关W的说法不正确的是______(填标号)。 a．能发生还原反应 b．能发生氧化反应 c．能发生加聚反应 d．等质量的W与苯分别完全燃烧，所消耗的氧气量，前者大 (4)写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式：________________，写出该聚合反应的化学方程式：________________________________________________。 (5)W属于________(填标号)。 a．芳香烃 b．环烃 c．不饱和烃 d．炔烃 答案：(1)C8H8 (2)2 (3)d (4) (5)bc 12．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下： 现象 Ⅰ .光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 Ⅱ .试管内液面上升 Ⅲ .试管壁出现油状液滴 下列说法不正确的是(　　) A．若用铝箔套住试管，一段时间后没有明显变化 B．试管内壁出现了油状液滴，油状液滴主要成分是CH2Cl2、CHCl3、CCl4 C．若n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶4，则充分反应后试管内充满液体 D．收集白雾配成水溶液，该溶液显酸性 C　解析：此反应是在光照条件下发生的，若用铝箔套住试管，则无明显现象，A正确；CH4和Cl2混合后，在光照条件下发生的取代反应是连续的：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl，故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，B正确；CH4和Cl2混合后，在光照条件下发生的取代反应是连锁的，最终的生成物中CH3Cl为不溶于水的气体，故反应液不会充满试管，C错误；生成物中的氯化氢易溶于水，可产生白雾，显酸性，D正确。 13．将1 mol乙烷和4 mol Cl2混合在光照下完全反应，产物的种数有(　　) A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 D　解析：1 mol乙烷和4 mol Cl2混合在光照下完全反应，可以生成一氯乙烷：，二氯乙烷：、，三氯乙烷：、，四氯乙烷：、，五氯乙烷：，六氯乙烷：，取代后均生成HCl，故产物的种数共10种。 14．某烃用键线式表示为，该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时，所得的产物有(　　) A．3种 B．5种 C．7种 D．8种 B　解析：该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时，可以发生1，2­加成，也可以发生1，4­加成，发生1，2­加成时有3种方式，如图，1和2、3和4、5和6；发生1，4­加成时有2种方式，如图，1和4、4和6，共有5种。 15．烃A分子的空间结构为(其中碳、氢原子已略去)，因其分子中碳原子排列类似金刚石，故名金刚烷，下列说法错误的是(　　) A．金刚烷分子式是C10H16 B．金刚烷分子的二氯代物有4种 C．金刚烷分子由4个六元环组成 D．金刚烷分子的一氯代物有2种 B　解析：由结构可知，金刚烷中含4个，6个—CH2—，则其分子式为C10H16，A正确；金刚烷中有两种氢原子：、—CH2—，故二氯取代时可以先固定一个氯原子，移动另一个氯原子，①一个氯原子固定在上，故另一个氯原子可位于六元环的邻、间、对三种位置，②一个氯原子固定在—CH2—上，另一个氯原子可位于同环的1号、3号碳位上和异环的—CH2—上，有三种，所以二氯代物共有6种，B错误；由金刚烷的键线式可知，分子内由碳原子构成的最小的环上有6个碳原子，这种环有4个，C正确；金刚烷中含4个，6个—CH2—，其含2种不同化学环境的H，则一氯代物有2种，D正确。 16．豪猪烯形状宛如伏地伸刺的动物，其键线式如图所示。下列有关豪猪烯的说法正确的是(　　) A．豪猪烯与乙烯互为同系物 B．豪猪烯分子中所有的碳原子可能在同一平面内 C．豪猪烯的分子式为C14H14 D．1 mol豪猪烯能与8 mol H2发生加成反应 C　解析：豪猪烯与乙烯分子组成通式不同，结构不相似，组成上不相差若干个CH2原子团，不是同系物，A错误；豪猪烯分子中含有类似甲烷中碳原子的空间结构，碳原子连有四条单键，为空间四面体结构，故其所有碳原子不可能共平面，B错误；由键线式可知，豪猪烯分子式为C14H14，C正确；1 mol豪猪烯含有6 mol，能与6 mol H2发生加成反应，D错误。 17．一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法不正确的是(　　) A．该有机物的分子式为C5H4 B．该分子中所有碳原子在同一平面内 C．1 mol该有机物最多可与2 mol Br2发生加成反应 D．与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃不止一种 B　解析：根据键线式可知该有机物的分子式为C5H4，A正确；中间碳原子形成四条单键，呈四面体结构，故该分子中所有碳原子不可能在同一平面内，B错误；该分子中含有两个碳碳双键，故1 mol该有机物最多能与2 mol Br2发生加成反应，C正确；该烃的链状同分异构体(碳骨架结构)可能为C≡C—C≡C—C、C≡C—C—C≡C，D正确。 18.β­月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．6种 C　解析：因分子存在三种不同的碳碳双键，如图所示；1分子该物质与2分子Br2加成时，可以在①②位置上发生加成，也可以在①③位置上发生加成，或在②③位置上发生加成，还可以1分子Br2在①②位置上发生1，4­加成反应，另1分子Br2在③位置上加成，故所得产物共有4种。 19．气态烷烃A和气态烯烃B等物质的量时完全燃烧，得到相同量的CO2，将二者以一定比例混合。将一定体积的混合气体在氧气中完全燃烧，生成的CO2和水蒸气的体积分别是混合气体体积的2倍和2.4倍(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(　　) A．3∶2 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶1 C　解析：根据阿伏加德罗定律，相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比。已知1 mol混合烃充分燃烧后生成2 mol CO2和2.4 mol H2O，则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃等物质的量时完全燃烧，所得CO2量相同，即分子里的碳原子数相同，可以判定它们分别是C2H6和C2H4。设1 mol混合气体中，C2H6和C2H4的物质的量分别为x mol、y mol，则有6x＋4y＝4.8，x＋y＝1则x＝0.4，y＝0.6，x∶y＝2∶3。 20．已知丙烯和HCl在催化剂作用下发生加成反应有两种可能途径，如图1所示，其中丙烯加H＋的位能曲线图如图2所示。下列说法错误的是(　　) A．过渡态( Ⅰ )比过渡态( Ⅱ )稳定 B．生成①的过程所需活化能较低，速率快 C．催化剂可以改变反应的焓变 D．丙烯与HCl发生加成反应，主要生成③ C　解析：由图2可知，过渡态( Ⅰ )能量较低，则其比过渡态( Ⅱ )稳定，A正确；生成①的过程所需活化能较低，则反应速率较快，B正确；催化剂可以改变反应历程，加快反应速率，不能改变反应的焓变，C错误；活化能越低，反应越易进行，故丙烯与HCl发生加成反应，主要生成产物为③，D正确。 21．已知烯烃、炔烃在臭氧作用下可发生以下反应： CH3—CH===CH—CH2—CH===CH2CH3—CHO＋OHC—CH2—CHO＋HCHO CH3—C≡C—CH2—C≡CHCH3COOH＋HOOC—CH2—COOH＋HCOOH (1)某烃分子式为C10H10，在同样条件下，发生反应： C10H10CH3COOH＋3HOOC—CHO＋CH3CHO。 则C10H10分子中含有________个双键，________个三键。其结构简式为__________________________________________________。 (2)从香精油中分离出一种化合物，分子式为C10H16，1 mol该化合物催化加氢时可吸收2 mol H2；1 mol该化合物经上述反应可得到1 mol(CH3)2C===O和1mol ，试写出该化合物的结构简式：_____________ ___________________________________________________(含有六元环)。 答案：(1)2　2　 CH3C≡C—CH===CH—C≡C—CH===CH—CH3 (2) 解析：(1)由C10H10CH3COOH＋3HOOC—CHO＋CH3CHO，结合题目所提供的信息知，在C10H10分子中应有1个CH3—C≡、3个≡C—CH===、1个CH3—CH===，其中CH3—C≡、CH3—CH===只能连接在两端，所以C10H10的结构简式为CH3C≡C—CHCH—C≡C—CHCHCH3，分子中含有2个双键、2个三键。 (2)分子式C10H16和C10H22相比，缺少6个H，1 mol该化合物催化加氢只能吸收2 mol H2，所以该分子结构中应含有2个双键和1个环，该化合物含六元环，结合其发生已知反应的产物可知，其结构简式应为。 22．某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，1H核磁共振谱表明分子中只有一种类型的氢原子。 (1)A的结构简式为____________________。 (2)A中的碳原子________(填“是”或“不是”)都处于同一平面。________(填“存在”或“不存在”)顺反异构。 (3)A与H2O发生反应的化学方程式为_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)A发生加聚反应生成的产物结构简式为______________________________________。 答案：(1)CH3—C===C—CH3CH3CH3 (2)是　不存在 (3) ＋H2O (4) 解析：(1)红外光谱表明分子中含有碳碳双键，说明可能是烯烃，由该烃的相对分子质量及烯烃的通式CnH2n可知，14n＝84，n＝6，从而得出该烃的分子式是C6H12；又该烃分子结构中只有一种化学环境的氢原子，说明它的结构对称，推断出它的结构是。 (2)根据双键碳原子及与其相连的原子一定在同一平面上的结构特点，该烯烃中的碳原子均处于同一平面；由于双键碳原子连接的基团都是甲基，故该烯烃不存在顺反异构。 23．已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。 实验前 实验后 (干燥剂＋U形管)的质量 101.1 g 102.9 g (澄清石灰水＋集气瓶)的质量 312.0 g 314.2 g 根据实验数据计算： (1)实验完毕后，生成物中水的质量为______ g。假设集气瓶里生成一种正盐，其质量为______ g。 (2)生成的水中氢元素的质量为________ g。 (3)生成的CO2中碳元素的质量为______ g。 (4)该气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为________。 答案：(1)1.8　5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3∶1 解析：(1)生成水的质量为102.9 g－101.1 g＝1.8 g，生成正盐即CaCO3的质量为×100 g·mol－1＝5 g。 (2)生成的水中氢元素的质量为×2 g·mol－1＝0.2 g。 (3)生成的CO2中碳元素的质量为×12 g·mol－1＝0.6 g。 (4)碳元素与氢元素的质量比为0.6∶0.2＝3∶1。 24．碳、氢元素可形成种类繁多的烃类物质，根据烃类物质的结构与性质，回答下列问题： (1)系统命名的名称是________。 (2)CH2===C(CH3)2分子中最多有________个原子共平面，其二氯代物共________种(不考虑立体异构)。 (3)工程塑料ABS树脂(结构简式如下图)合成时用了三种单体(已知单体A中含有氰基，单体S中含有苯环)，写出三种单体的结构简式： A：________________________________________________________________________ B：________________________________________________________________________ S：________________________________________________________________________。 (4)写出丙烷与氯气发生取代反应生成二氯代物且该二氯代物只有一种等效氢的化学方程式：________________________________。 答案：(1)2，5­二甲基­3­乙基己烷 (2)8　4 (3)CH2===CHCN　CH2===CH—CH===CH2　 (4)CH3CH2CH3＋2Cl2CH3CCl2CH3＋2HCl 解析：(1)由烷烃的系统命名法可知的名称是2，5­二甲基­3­乙基己烷。 (2)已知CH2===C(CH3)2分子中由乙烯分子中的6个原子共平面，通过单键旋转每个甲基最多增加一个原子与之共面，故最多有8个原子共平面，其二氯代物共Cl2C===C(CH3)2、CH2===C(CHCl2)CH3、ClCH===C(CH2Cl)CH3、CH2===C(CH2Cl)2 4种。 (3)该高聚物的形成过程属于加聚反应，加聚反应是由不饱和单体(如碳碳双键、碳碳三键以及碳氧双键等)聚合高分子的反应，其产物只有一种高分子化合物，凡链节中主碳链为6个碳原子，其规律是“见双键，四个碳，无双键，两个碳”画线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换，故直接合成该高聚物的物质为CH2===CH—CN、CH2===CH—CH===CH2、 (4)丙烷与氯气发生取代反应生成二氯代物且该二氯代物只有一种等效氢，则该二氯代物为CH3CCl2CH3，故该反应的化学方程式为CH3CH2CH3＋2Cl2CH3CCl2CH3＋2HCl。 学科网（北京）股份有限公司 $$