第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第三册（鲁科版）

1．下列有关烷烃的叙述，错误的是(　　) A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 B．在烷烃分子中，所有碳原子不可能处于同一平面 C．分子通式为CnH2n＋2的有机物一定是烷烃 D．分子式不相同的烷烃一定互为同系物 解析　烷烃分子中的碳碳键和碳氢键都是单键；烷烃分子中，CH4、CH3—CH3、CH3CH2CH3的所有碳原子处于同一平面，而(CH3)2CHCH3、等中则最多只有3个碳原子处于同一平面上；分子通式为CnH2n＋2的有机物一定是烷烃；分子式不同的烷烃，其结构相似，组成上相差n个CH2基团，一定互为同系物。 答案　B 2．(2025·厦门月考)液化气的主要成分之一是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　) A．丙烷是烷烃，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　丙烷分子中的碳原子为饱和碳原子，3个碳原子呈折线形排列，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，不互为同分异构体，C错误；1 mol 丙烷(C3H8)完全燃烧消耗O2的物质的量为mol＝5 mol，D正确。 答案　C 3．某同学欲按沸点高低将正己烷插入表中(已知表中5种物质按沸点由低到高顺序排列)，则正己烷最可能插入的位置是(　　) ① ② ③ ④ ⑤ 甲烷 乙烷 戊烷 2－甲基戊烷 甲苯 A.③④之间　　　　　 B．②③之间 C．④⑤之间 D．⑤之后 解析　对于烃，一般来说其相对分子质量越大，分子间作用力也越大，其沸点越高，所以正己烷的沸点大于①②③，但比⑤低；对于相对分子质量相同的烷烃，支链越多，沸点越低，所以④的沸点比正己烷的沸点低，故沸点由低到高的顺序为：①＜②＜③＜④＜正己烷＜⑤。 答案　C 4．某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代产物，此烷烃是(　　) A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3 解析　烷烃发生取代反应生成三种一氯代物，说明该烷烃有三种不同的氢原子，(CH3)2CHCH2CH2CH3分子中有5种不同的氢原子，A错误；(CH3CH2)2CHCH3分子中有4种不同的氢原子，B错误；(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2种不同的氢原子，C错误；(CH3)3CCH2CH3有3种不同的氢原子，D正确。 答案　D 5．等物质的量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为(　　) A．3∶2∶1 B．30∶35∶42 C．5∶4∶2 D．4∶7∶10 解析　由烃类燃烧的通式CxHy＋O2xCO2＋H2O可知，等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小取决于的数值大小，从而可得其比值为4∶7∶10。 答案　D 6．(双选)烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应，其中甲烷反应的部分历程如下： ①引发：Cl2―→Cl·＋Cl·等 ②链反应：Cl·＋CH4―→CH3·＋HCl，CH3·＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl等 ③终止：Cl·＋Cl·―→Cl2，Cl·＋CH3·―→CH3Cl等 下列说法不正确的是(　　) A．引发时可以通过热辐射、光照等条件 B．链反应可以反复进行 C．反应产物只有四种 D．产物中不会出现CH3CH3 解析　烷烃与氯气反应的条件为光照，所以引发时可以通过热辐射、光照等条件，A正确；依据反应历程可知Cl·在链反应中消耗后又生成，所以链反应可以反复进行，B正确；甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl等，C错误；两个·CH3可以结合生成CH3—CH3，D错误。 答案　CD 7．某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可能是(　　) A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14 解析　C3H8只有一种结构CH3CH2CH3，其一氯代物有两种，C4H10和C6H14的各种结构中生成的一氯代物不止一种，C5H12的一种结构，其一氯代物只有一种。 答案　C 8．(双选)下列有关烃的叙述中，正确的是(　　) A．含5个碳原子的烃，每个分子最多可形成4个C—C单键 B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃 D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 解析　含5个碳原子的烃，若形成链烃，最多每个分子形成4个C—C单键，若形成环状，则每个分子最多形成5个C—C单键，A错误；烷烃属于饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，B错误；因分子通式为CnH2n＋2的烃中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，C正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，D正确。 答案　CD 9．两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是(　　) ①一定有乙烯　②一定有甲烷　③一定有丙烷 ④一定无乙烷　⑤可能有乙烷　⑥可能有丙炔 A．②③⑤ B．⑤⑥ C．②④⑥ D．①④ 解析　由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，不超过4。 答案　C 10．(2025·广东珠海期中)某小组欲研究烷烃的某些性质设计如图实验装置。回答下列问题： 性质一：烷烃可以发生取代反应。 向如图的B中通入一定量的氯气和甲烷气体，混合均匀后通入C中硬质玻璃管中，夹紧两个弹簧夹，用强光照射硬质玻璃管。 (1)将实验室制得的Cl2先通过饱和食盐水的目的是______________________________ _________________________________________________。 (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2 mol CH4与Cl2发生取代反应，测得生成4种有机取代产物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是________ mol。 (5)某丁烷与氯气发生反应的产物之一为C4H9Cl，则分子式为C4H9Cl的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。 性质二：烷烃可以发生氧化反应。 将一定量的某烷烃在足量氧气中充分燃烧，并使产生的气体全部通入下图装置，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＋广口瓶)的质量 312.0 g 315.3 g (6)试写出该烷烃燃烧的化学方程式：________________________________________。 性质三：验证CH4是否具有还原性。 某小组设计了如图实验。 (7)实验过程中观察到图中无水CuSO4逐渐变蓝，澄清石灰水出现浑浊现象，则CH4与CuO反应的化学方程式为_______________________________________________________。 解析　氯气中混有氯化氢，通过饱和食盐水可以除去其中的氯化氢，甲烷和氯气在被浓硫酸干燥后，一起通入装置C中发生取代反应，最后用装置D处理尾气；甲烷具有还原性，可以和氧化铜反应生成单质铜、二氧化碳和水，用无水硫酸铜来检验水的存在，最后用澄清石灰水来检验是否有二氧化碳生成，以此解题。(3)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。实验中可观察到玻璃管内黄绿色气体变浅、玻璃管内壁上出现油状液滴。(4)2 mol CH4与Cl2发生取代反应，测得4种有机取代产物的物质的量相等，则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量各为0.5 mol，则消耗的氯气的物质的量是0.5 mol×1＋0.5 mol×2＋0.5 mol×3＋0.5 mol×4＝5 mol。(5)丁烷的同分异构体有正丁烷和异丁烷，正丁烷和异丁烷的一氯代物都有2种，则分子式为C4H9Cl的同分异构体有4种。(6)实验前后干燥剂和U形管的质量差为烷烃燃烧生成水的质量，n(H2O)＝＝0.1 mol；实验前后澄清石灰水和广口瓶的质量差为烷烃燃烧生成二氧化碳的质量，n(CO2)＝＝0.075 mol；根据元素守恒，n(C)∶n(H)＝0.075∶0.2＝3∶8，该烷烃的分子式为C3H8；C3H8燃烧的化学方程式为C3H8＋5O23CO2＋4H2O。(7)五水合硫酸铜为蓝色，无水CuSO4逐渐变蓝，说明有水生成，澄清石灰水出现浑浊，说明有二氧化碳生成，根据原子守恒，CH4与CuO反应的化学方程式为CH4＋4CuO4Cu＋CO2＋2H2O。 答案　(1)降低氯气的溶解度，除去其中的氯化氢气体 (2)CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl (3)内壁上出现油状液滴　黄绿色气体变浅 (4)5　(5)4 (6)C3H8＋5O23CO2＋4H2O (7)CH4＋4CuO4Cu＋CO2＋2H2O 11．在烷烃分子中的基团：CH3—、—CH2—、碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。 例如：分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1。在烷烃(除甲烷外)分子中，各种类型的原子个数之间存在着一定的关系。试根据不同烷烃的组成和结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。 (1)烷烃分子中氢原子数为A，A与n1、n2、n3、n4的关系是：A＝________或A＝________。 (2)四种碳原子数之间的关系为n1＝________。 (3)若某烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，写出该分子的结构简式和键线式，并对其进行命名：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)因为伯、仲、叔、季碳原子结合的H原子分别为3、2、1、0个，所以根据伯、仲、叔碳原子数即可确定烷烃分子中氢原子数为3n1＋2n2＋n3。根据烷烃的分子通式为CnH2n＋2，n＝n1＋n2＋n3＋n4，即可确定烷烃分子中的氢原子数为2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2。 (2)由(1)中氢原子数的关系可得3n1＋2n2＋n3＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，整理即得n1＝n3＋2n4＋2。 (3)依题意，分别将三个基团—CH2—、变换位置，写出共三种结构简式，然后按主链碳最多、支链数之和最小，相同基团合并命名的规则给予命名。 答案　(1)3n1＋2n2＋n3　2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2 (2)n3＋2n4＋2 (3) ，,2,2,3－三甲基戊烷； ，,2,3,3－三甲基戊烷； ，,2,2,4－三甲基戊烷 学科网（北京）股份有限公司 $