第二章 第一节 烷烃-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂课时作业word（人教版）

1．根据成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回的照片和数据分析，土卫六“酷似地球经常下雨”，不过“雨”的成分是以液态甲烷为主的一些碳氢化合物。下列说法中，错误的是(　　) A．甲烷的球棍模型为 B．甲烷是一种比较洁净的能源 C．甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色 D．甲烷的二氯代物无同分异构体 解析：A　[甲烷球棍模型中C原子的体积大于H原子，甲烷的球棍模型为，故A错误；甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气，无污染燃烧效率高，是一种比较洁净的能源，故B正确；甲烷是饱和烷烃，不能使酸性高锰酸钾褪色，故C正确；甲烷是正四面体结构，分子中四个氢原子完全相同，二氯代物无同分异构体，故D正确。] 2．下列说法不正确的是(　　) A．丙烷和丁烷互称为同系物 B．的名称为3­甲基丁烷 C．沸点：正丁烷＞异丁烷＞丙烷 D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体 解析：B　[A.结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的化合物互称为同系物，故丙烷和丁烷互为同系物，故 A 正确；B.烷烃命名时，选用最长的碳链为主链，故此有机物的主链上有4个碳原子，从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号，则在2号碳原子上有一个甲基，则名称为2­甲基丁烷，故 B错误；C.烷烃中碳原子数越多，熔、沸点越高，互为同分异构体的烷烃，支链越多，熔、沸点越低，故沸点：正丁烷 > 异丁烷 >丙烷，故 C正确；D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同而结构不同，故互为同分异构体，故 D 正确。] 3．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是(　　) 物质名称 沸点(℃) 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.8 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 A.在标准状况下，新戊烷是气体 B．在1.013×105 Pa、20 °C时，C5H12都是液体 C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低 D．C5H12随着支链数的增加，沸点降低 解析：D　[新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，在1.013×105 Pa、20°C时是气体，则A、B均错误；随碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C错误；C5H12的3种同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低，D正确。] 4．下列关于烷烃的说法正确的是(　　) A．丙烷(C3H8)发生取代反应生成的C3H7Cl的结构只有一种 B．丙烷分子中3个碳原子在一条直线上 C．分子中含有7个碳原子的烷烃在常温下为液态 D．烷烃分子为直链式结构，不可以带支链 解析：C　[A项中C3H7Cl有两种结构： CH3CH2CH2Cl、；B项中C3H8分子中的3个碳原子呈V形，不在一条直线上；D项中烷烃分子中碳链是直链，可以带支链，也可以不带支链。 ] 5．下列说法正确的是(　　) A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小 B．和互为同分异构体 C．丙烷的空间填充模型为 D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同 解析：D　[A.烷烃的通式为CnH2n＋2，其中C元素的质量分数为：＝，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐增大，A错误；B.由于碳碳单键可以旋转，而且烷烃命名时要从离支链较近的一端为起点，给主链上C原子编号进行命名，两个图示表示的物质都是2­甲基丁烷，因此属于同一物质，B错误；C.图示的为丙烷的球棍模型，C错误；D.分子式为C2H6的分子中只有一种H原子，一氯取代产物只有一种；而分子式为C5H12的烷烃可能是，该物质分子中也只有一种H原子，一氯取代产物只有一种，因此分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同，D正确；故合理选项是D。] 6．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A．正己烷的分子式为C6H14，其沸点比丙烷高 B．己烷有3种同分异构体 C．正己烷能与溴水发生萃取而使溴水水层褪色 D．正己烷所有碳原子不在一条直线上 解析：B　[A.正己烷的分子式为C6H14，比丙烷多3个碳原子，沸点随着碳原子数的增加而升高，因此其沸点比丙烷高，故A正确；B.己烷有5种同分异构体，分别是：正己烷：CH3CH2CH2CH2CH2CH3；2,2­二甲基丁烷：CH3C(CH3)2CH2CH3；2­甲基戊烷： CH3CH2CH2CH(CH3)2；2,3­二甲基丁烷：CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3；3­甲基戊烷：CH3CH2CH(CH3)CH2CH3；故B错误；C.正己烷不能与溴水发生反应，但溴更易溶于有机溶剂，所以能与溴水发生萃取而使溴水水层褪色，故C正确；D.由球棍模型可以看出，正己烷所有碳原子不在一条直线上，故D正确；故答案选B。] 7．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依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为(　　) A．3 mol　　　　　 B．4.5 mol C．6 mol D．7.5 mol 解析：A　[根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，可以设其物质的量分别是n mol、(n＋0.1)mol、(n＋0.2)mol、(n＋0.3)mol；根据碳原子守恒可知：1 mol＝n＋n＋0.1＋n＋0.2＋n＋0.3，解得：n＝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，故A正确；故选A。] 8．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.试管内液面上升至试管的2/3；试管壁和液面上出现少量油状液滴 下列说法不正确的是(　　) A．饱和食盐水可以减少氯气的溶解 B．油状液滴的主要成分是一氯甲烷 C．产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成 D．为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察 解析：B　[氯气和水的反应是可逆反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，饱和食盐水中的氯离子能使平衡左移，从而减少氯气的溶解，故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，故B错误；氯化氢易溶于水，可产生白雾，导致试管内液面上升，故C正确；此反应是在光照条件下发生的，若为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，故D正确。] 9．有一种烃，其结构简式可以表示为： 命名该有机物时，应认定它的主链上的碳原子数目是(　　) A．8　　 B．9　 C．11　　 D．12 解析：C　[有如题图所示的链含有的碳原子数最多，为11个碳原子， ，故选C。] 10．下列烷烃进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同的产物的是(　　) A． B． C． D． 解析：D　[A. 含有4种等效氢，一氯代物有4种，能生成4种沸点不同的有机物，A错误； B．含有4种等效氢，一氯代物有4种，能生成4种沸点不同的有机物，B错误；C. 含有2种等效氢，一氯代物有2种，能生成2种沸点不同的有机物，C错误； D．含有3种等效氢，一氯代物有3种，能生成3种沸点不同的有机物，D正确；故选D。] 11．根据要求回答下列问题。 Ⅰ.用系统命名法给下列物质命名： (1)　 　________________________________　　； (2) 的名称为_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3) 　 　________________________________　　。 Ⅱ.根据下列有机物的名称，写出相应的结构简式 (4)3,5­二甲基庚烷　　________________________________　　 (5)2,2,5­三甲基­3­乙基已烷：　　________________________________　　 Ⅲ.按要求回答下列问题。 (6) 命名为“2­乙基丙烷”，错误原因是 　　________________　　；将其命名为“3­甲基丁烷”，错误原因是　 　________________　　。正确命名为　　________________　　。 解析：(1)该物质最长碳链上有8个碳，从靠近甲基的一端数起，2号碳上有一个甲基，5号碳上一个乙基，所以名称为2­甲基­5­乙基辛烷； (2)该物质最长碳链上有7个碳，从靠近支链近的一端编号，2号碳上有一个甲基，4号碳上有一个乙基，5号碳上有两个甲基，所以名称为2,5,5­三甲基­4­乙基庚烷； (3)选取最长且支链最多的碳链为主链，主链上有6个碳，2、4号碳各有一个甲基，3号碳上有乙基，所以名称为2,4­二甲基­3­乙基己烷； (4)3,5­二甲基庚烷，主链有7个碳原子，3、5号碳上各有一个甲基，所以结构简式为 (5)2,2,5­三甲基­3­乙基己烷，主链有6个碳原子，2号碳有两个甲基，3号碳上有一个乙基，5号碳有一个甲基，所以结构简式为 ； (6) 的最长碳链上有4个碳原子，所以命名为“2­乙基丙烷”错误原因是主链选错；从距离支链近的一端编号，甲基在2号碳上，所以命名为“3­甲基丁烷”错误原因是编号顺序错，正确命名应为2­甲基丁烷。 答案：(1)2­甲基­5­乙基辛烷　 (2)2,5,5­三甲基­4­乙基庚烷　 (3) 2,4­二甲基­3­乙基己烷　 (4) (5) (6) 主链选错　编号顺序错　2­甲基丁烷 12．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图： 试回答下列问题： (1)请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)B装置有三种功能：①均匀混合气体； ②　　________________　　；③　　________________　　。 (3)D装置的名称为　　__________________　　， 其作用是　　__________________________________________　　。 (4)E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为　　________　　(填字母)。 a．分液法　　 B．蒸馏法　　　c．结晶法 (5)1 mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为　　________　　。 (6)已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有　　________　　种同分异构体。 解析：(1)C装置中生成CH2Cl2的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应，反应的化学方程式：CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl； (2)浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸可干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体； (3)D装置的名称为球形干燥管，其作用是防止倒吸； (4)氯代物不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液方法分离提纯，用于分液的仪器是分液漏斗，故选a； (5)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，可以设其物质的量分别是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，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； (6)C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移一”法 ，由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体。 答案：(1)CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl (2)控制气流速率　干燥混合气体 (3)球形干燥管　防止倒吸　(4)a (5)3 mol　(6)9 13．回答下列问题： (1)烃A的结构简式为 用系统命名法命名烃A　　________________　　。 (2)某烃的分子式为C5H12，核磁共振氢谱图中显示4个峰，则该烃的一氯代物有　　________　　种，该烃的结构简式为　　________________________　　。 (3)麻黄素是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构如图：与麻黄素互为同分异构体的是　　________　　 (填字母，下同)，互为同系物的是　　________　　。 A． B． C． D． E． 解析：(1)该有机物为烷烃，最长碳链含有8个C，主链为辛烷，编号从距离甲基最近的一端开始，甲基在2号C和6号C上各含有2个、1个，在4号C上含有1个乙基，该有机物名称为2,2,6­三甲基­4­乙基辛烷； (2)核磁共振氢谱图中显示4个峰，为异戊烷，结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3，分子中含四种氢原子，生成的一氯代物四种； (3)分子式相同而结构不同的有机物互称为同分异构体，题中DE与麻黄素互为同分异构体，其中C与麻黄素互为同系物。 答案：(1)2,2,6­三甲基­4­乙基辛烷 (2)4　CH3CH(CH3)CH2CH3 (3)DE　C 学科网（北京）股份有限公司 $