课时测评6 烷烃的结构和性质-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，单选）

课时测评6　烷烃的结构和性质 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－11题，每题3分，共33分) 题点一　烷烃的结构及同系物的概念 1.(2025·上海徐汇高二期末)以下结构表示的有机物是链状烷烃的是(　　) A.CH3OH B.CH2CH2 C. D. 答案：C 解析：烷烃不含O元素，故CH3OH不能表示烷烃，故A错误；烷烃不含碳碳双键，故CH2CH2不能表示烷烃，故B错误；中不含O原子，不含碳碳双键，不含环状结构，符合烷烃的结构特征，故可以表示链状烷烃，故C正确；链状烷烃不含环状结构，故不能表示链状烷烃，故D错误。 2.(2024·北京昌平高二期中)某直链烷烃分子中有20个氢原子，它的分子式是(　　) A.C8H20　 B.C9H20　 C.C10H20　 D.C11H20 答案：B 解析：直链烷烃一定满足通式CnH2n＋2(n≥1)，某直链烷烃分子中有20个氢原子，则2n＋2＝20，解得n＝9，所以该有机物分子式为C9H20。 3.(2024·河北邯郸高二期中)烹调时产生的油烟中含有十一烷，下列有关十一烷的说法正确的是(　　) A.常温下，易溶于水　 B.实验式为CH2 C.含有σ键和π键　 D.与甲烷互为同系物 答案：D 解析：十一烷是烷烃，难溶于水，A错误；根据烷烃通式，十一烷分子式为C11H24，实验式不是CH2，B错误；十一烷中化学键全部为单键，都是σ键，无π键，C错误；十一烷分子式为C11H24，甲烷分子式为CH4，两者结构相似，分子组成相差10个CH2基团，互为同系物，D正确。 题点二　烷烃的性质 4.(2024·湖北黄冈高二期中)下列说法不正确的是(　　) A.CH4的一氯代物和三氯代物只有1种 B.1 mol CH4与Cl2反应若生成等物质的量的4种有机物，需要Cl2的物质的量为2.5 mol C.CH4的二氯代物有2种 D.1 mol CH4完全氯代需要4 mol Cl2 答案：C 解析：CH4为正四面体结构，只有1种H原子，则一氯代物和三氯代物只有1种，A正确。1 mol CH4与Cl2反应完全后，得四种有机物且物质的量相等，根据碳原子守恒知，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都是0.25 mol，CH4与Cl2发生取代反应消耗的氢原子和氯气分子的个数比是1∶1；生成0.25 mol CH3Cl需要Cl2的物质的量为0.25 mol，生成0.25 mol CH2Cl2需要Cl2的物质的量为0.25 mol×2＝0.5 mol，生成0.25 mol CHCl3需要Cl2的物质的量为0.25 mol×3＝0.75 mol，生成0.25 mol CCl4需要Cl2的物质的量为0.25 mol×4＝1 mol，所以总共消耗的氯气的物质的量n(Cl2)＝(0.25＋0.5＋0.75＋1)mol＝2.5 mol，B正确。CH4为正四面体结构，只有1种H原子，则二氯代物有1种，C错误。甲烷和氯气发生取代反应时是甲烷上的H原子被Cl原子取代，1 mol CH4完全氯代需要4 mol Cl2，D正确。 5.(2024·上海金山中学高二期中)下列关于甲烷、乙烷、丙烷的说法正确的是(　　) A.它们的分子空间结构都是正四面体 B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.光照条件下，都能与氯气发生取代反应 D.乙烷的熔点、沸点比丙烷的高 答案：C 解析：乙烷和丙烷的分子空间结构都不是正四面体，A错误；烷烃都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；光照条件下都能与氯气发生取代反应，C正确；乙烷分子中的碳原子数比丙烷的少，因此熔点、沸点比丙烷的低，D错误。 6.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　) A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6 答案：C 解析：根据烃的燃烧通式CxHy＋(x＋0.25y)O2xCO2＋0.5yH2O进行计算，若气态烃各1 mol，甲烷燃烧需要2 mol氧气，丙烷燃烧需要5 mol氧气，丁烷燃烧需要6.5 mol氧气，乙烷燃烧需要3.5 mol氧气，故消耗氧气最多的是丁烷。 题点三　烷烃的一卤代物的种数 7.(2025·广西南宁高二期末)下列烷烃的一溴取代物只有一种的是(　　) A.丙烷 B.乙烷 C.异丁烷 D.正丁烷 答案：B 解析：丙烷含有2种等效氢，一溴取代物有2种，A不符合题意；乙烷含有1种等效氢，一溴取代物有1种，B符合题意；异丁烷含有2种等效氢，一溴取代物有2种，C不符合题意；正丁烷含有2种等效氢，一溴取代物有2种，D不符合题意。 8.(2025·南京师大附中高二期中)碳原子数小于20的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有(　　) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案：D 9.(2024·陕西宝鸡高二期末)1 mol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246.4 L，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.(CH3)3CCH2CH2CH3 B.CH3CH2CH(CH3)2 C.CH3CH2CH2CH2CH3 D.(CH3CH2)2C(CH3)2 答案：A 解析：链状烷烃分子通式为Cn(n≥1)，在氧气中充分燃烧的化学方程式为Cn＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。由题可知，消耗O2的物质的量为＝11 mol，可得n＝7，该烷烃的分子式为C7H16，故B、C错误；(CH3)3CCH2CH2CH3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；(CH3CH2)2C(CH3)2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。 10.(2025·江西赣榆高二期末)液化石油气的主要成分C3H8在光照条件下与Cl2反应，可得到各种氯代丙烷。已知： ①C3H8与Cl2反应的机理为自由基反应，包括以下几步： Ⅰ.链引发：Cl22Cl· Ⅱ.链传递：Cl·＋CH3CH2CH3 ·CH2CH2CH3＋HCl，·CH2CH2CH3＋Cl2ClCH2CH2CH3＋Cl·，…… Ⅲ.链终止：2Cl·Cl2，Cl·＋·CH2CH2CH3ClCH2CH2CH3，…… ②丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如下。 下列说法正确的是(　　) A.将液化石油气灶改用天然气为燃料，若进气口保持不变，则需要调大风门 B.先将Cl2用光照射，然后迅速在黑暗处与C3H8混合，可得到氯代丙烷 C.先将Cl2用光照射，然后在黑暗处放置较长时间，再与C3H8混合，可得到氯代丙烷 D.断裂—CH3中1 mol C—H比断裂—CH2—中1 mol C—H所需能量小 答案：B 解析：液化石油气的主要成分为C3H8，天然气的主要成分为CH4，当将液化石油气灶改用天然气为燃料时，天然气的耗氧量低，如果进气口保持不变，即燃料气体的流量不变，则可以调小风门，A错误；在光照条件下，氯气分子会吸收光能并分解成自由基，在黑暗处，已经生成的氯自由基与丙烷反应，可以生成氯代丙烷，B正确；在黑暗条件下，已经生成的氯自由基会很快失去活性，因为它们无法继续吸收光能来维持链式反应。因此，即使氯气在光照下已经部分分解，但在黑暗处放置较长时间后，这些自由基的数量会大大减少，甚至可能几乎不存在，几乎不可能生成氯代丙烷，C错误；键能越大的化学键越稳定，越不容易被断裂。根据题图，CH3HCH3比·CH2CH2CH3更易生成，说明甲基中的C—H键比亚甲基中的C—H键更强，那么断裂甲基中的C—H键所需的能量应该更大，D错误。 11.(2025·江苏宜兴高二调研)某烃A经红外光谱分析，含有—CH3、—CH2—和三种基团，质谱分析得出质荷比最大的数据为86。下列有关A的描述合理的是(　　) A.若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1，则A的一氯代物有4种 B.A的同分异构体有6种 C.烃A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.符合要求的烃A的可能结构有3种 答案：A 解析：含有—CH3、—CH2—和三种基团，应为烷烃，则通式为CnH2n＋2(n≥1)，质谱分析得出质荷比最大的数据为86，相对分子质量为86，则14n＋2＝86，n＝6，应为己烷。若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1说明含有4种不同化学环境的H原子，A为，有4种不同化学环境的氢，则A的一氯代物有4种，A正确；A为己烷，同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、共5种，B错误；A为己烷，烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；符合要求的烃A的可能结构有2种：、，D错误。 12.(13分)某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验： 实验1：溴水分层，下层为几乎无色的液体橙色溶液。 实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。 实验3：利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CHCH2)，且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。 (1)实验1中用到的玻璃仪器主要有　　　　　(填名称)。 (2)由实验1可知，己烷的物理性质有　　　　　　　　　　　　　。 (3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是　　　　(填字母)。 A.己烷与溴发生了取代反应 B.溴己烷为无色物质 C.液溴向外挥发浓度降低 D.己烷与液溴发生了加成反应 E.液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层 (4)实验3中装置Ⅱ的作用是　　　　　　　。 (5)试管C中的现象是　　　　　　　。 (6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式：　　　　　　　。 答案：(1)烧杯、分液漏斗　(2)密度比水小，难溶于水，可溶解溴　(3)AB　(4)冷凝己烷分解产生的气体　(5)酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去 (6)CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑＋CH3CHCH2↑ 解析：(1)实验1的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗。(2)溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷密度比水小，难溶于水，可溶解溴。(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴己烷和溴化氢。(4)实验3的装置Ⅱ为冰水浴，所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体。(5)己烷分解有气态的丙烯生成，丙烯含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C中酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去。(6)在一定条件下，己烷分解生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3↑＋CH3CHCH2↑。 13.(14分)环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和与某些有机化合物的反应方程式(其中Pt、Ni是催化剂)。 结构简式 Br—CH2—CH2— 键线式 (环己烷) ① ② ③ ④ 回答下列问题： (1)从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是　　　　(填名称)，判断依据为　　　　　　　　　　　　　　。 (2)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　(不需注明反应条件)。 (3)写出鉴别环丁烷与丁烯的一种方法：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)环丙烷　环丙烷与H2反应所需温度最低 (2)　＋HBrCH3CH2CH2CH2Br (3)利用酸性KMnO4溶液，能使酸性KMnO4溶液褪色的为丁烯，不能使酸性KMnO4溶液褪色的为环丁烷(答案合理即可) 学生用书⬇第29页 学科网（北京）股份有限公司 $