第2章 第1节 烷烃（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修3（人教版）

第二章　烃 第一节　烷烃 基础过关练 题组一　烷烃的结构与性质 1.(2024湖南常德月考)下列关于链状烷烃性质的叙述不正确的是 (　　) A.链状烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高,常温下链状烷烃的状态随碳原子数的增加由气态→液态→固态 B.碳原子数目不同的链状烷烃互为同系物 C.链状烷烃都可以通过烯烃与氢气加成获得 D.链状烷烃和氯气在光照条件下都能发生取代反应 2.(2025天津大学附中月考)正丁烷和异丁烷的分子结构模型如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.正丁烷和异丁烷的分子式相同 B.正丁烷和异丁烷互为同分异构体 C.正丁烷和异丁烷分子中的化学键种类完全相同 D.正丁烷和异丁烷的物理性质完全相同 3.(易错题)(2025云南曲靖月考)下列有关叙述中正确的是 (　　) ①在链状烷烃分子中,所有的化学键都是单键 ②链状烷烃中除甲烷外,都能使酸性KMnO4溶液褪色 ③沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷 ④所有的链状烷烃在光照条件下都能与氯气、氯水发生取代反应 ⑤丙烷分子中的所有碳原子呈锯齿形排列 A.①③④　　　　B.①③⑤ C.②③⑤　　　　D.①②④ 4.(2024黑龙江省实验中学期中)异辛烷是优良的发动机燃料,其结构简式如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种 B.异辛烷的沸点高于正辛烷 C.异辛烷的一氯代物有4种(不考虑立体异构) D.异辛烷易溶于水 题组二　同系物的理解 5.(教材习题改编)下列物质中,与2-甲基丁烷不互为同系物的是 (　　) A.CH3CH(CH3)2 B. C. D.CH3C(CH3)3 6.(2025河北衡水武强中学期中)下列物质互为同系物的是 (　　) A.与 B.CH3—CH3与CH3CH(CH3)2 C.CH3CH2Cl与CH2ClCH2Cl D.CH3CH2CH2CH3与 题组三　烷烃的命名 7.(2025北京陈经纶中学期中)某烷烃的结构简式如下所示,其系统命名是 (　　) A.2,4-二甲基己烷 B.3,5-二甲基己烷 C.2-甲基-4-乙基戊烷 D.4-甲基-2-乙基戊烷 8.(2025天津实验中学阶段检测)下列关于烷烃的命名正确的是 (　　) A.2,3,4-三甲基丁烷 B.2-甲基-3-乙基戊烷 C.4-甲基戊烷 D.2-乙基丁烷 9.(2025四川遂宁阶段检测)下列有机物的系统命名正确的是 (　　) A.:3-甲基-2-乙基戊烷 B.:2,2,3-三甲基丁烷 C.CH3CH(C2H5)CH3:2-乙基丙烷 D.:1,4-二甲基丁烷 10.(2024湖北恩施月考)某同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷,另一同学认为这样命名有错误。下列有关该烷烃的说法,正确的是 (　　) A.该烷烃命名是正确的 B.该烷烃分子中含有5个支链 C.该烷烃正确名称应为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷 D.该烷烃的一种同分异构体名称是4-甲基-3,3-二乙基己烷 11.(2024江苏无锡月考)回答下列问题: (1)(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH2CH3系统命名为　　　　　　,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名称是　　　　　　　　。  ②名称是　　　　　　　　　　　。  (3)2,2,5-三甲基-3-乙基己烷的结构简式为　　　　　　　　　。  题组四　烷烃的同分异构体数目判断 12.(2025陕西安康中学月考)烷烃C7H16有多种同分异构体,其中主链含有5个碳原子的结构共有(不考虑立体异构) (　　) A.4种　　　　B.5种　　　　 C.6种　　　　D.3种 13.(2024辽宁朝阳月考)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(不考虑立体异构) 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 能力提升练 题组一　陌生饱和烃的结构与性质 1.(2025江苏无锡锡山高级中学开学考试)甲基环戊烷()常用作溶剂及色谱分析标准物质,也可用于有机合成。下列有关该有机化合物的说法错误的是 (　　) A.分子式为C6H12 B.光照下可以与Cl2发生取代反应 C.易溶于水及苯 D.不能使酸性KMnO4溶液褪色 2.(2025河北石家庄二中月考)某烃分子的键线式可表示为,下列有关说法正确的是 (　　) A.该烃分子中碳原子连接形成的结构为平面等边四边形 B.相邻的碳碳键形成的夹角为90° C.由于成环碳原子之间的单键不能自由旋转,碳环上两个相同的取代基(不与同一个碳原子相连)会出现在碳环同侧(顺式)或异侧(反式),该烃的二氯代物中有两组分别互为顺反异构体 D.该烃与丙烷互为同系物 题组二　烷烃的推断及性质的综合考查 3.(创新题·新情境)(2025上海大同中学月考)烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图1所示(X代表卤素原子)。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2所示。 图1 图2 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比稳定 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 4.(2024山东东营开学考试)已知某链状烷烃分子中含有的电子数为42。 (1)该烷烃的分子式为　　　　,1 mol该烷烃含有的化学键的数目为　　　　NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)。  (2)该烷烃有甲、乙、丙三种同分异构体。 ①甲在相同条件下沸点最高,则甲的一氯代物有　　　　种(不考虑立体异构)。  ②乙只有一种化学环境的氢,写出乙与Cl2按照1∶1的比例发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③键线式是以线表示共价键,每个折点或端点表示一个碳原子,并省略氢原子的一种表示有机化合物结构的式子。请写出丙的键线式:　　　　　　　　,其系统命名为　　 　　。  (3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的共有　　　　种。  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.C　链状烷烃结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,随着碳原子数的增加,常温下的状态由气态逐渐变化到液态、固态,A正确;碳原子数不同的链状烷烃,结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团,互为同系物,B正确;某些链状烷烃(如CH4)不可以通过烯烃与氢气加成获得,C错误;烷烃中碳原子上的氢原子在光照条件下和氯气能发生取代反应,D正确。 2.D　据图可知,正丁烷和异丁烷的分子式都为C4H10,二者结构不同,互为同分异构体,A、B均正确;二者分子中均只含C—H键和C—C键,即化学键种类完全相同,C正确;二者结构不同,但物理性质有差异,D错误。 3.B　烷烃分子中,只含有C—C键(CH4除外)和C—H键,即所有化学键均为单键,①正确;烷烃均不能被酸性KMnO4溶液氧化,②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,沸点降低,故沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷,③正确;烷烃在光照条件下能与氯气发生取代反应,但与氯水不反应,④错误;丙烷中的碳原子均为饱和碳原子,采取sp3杂化,分子中3个碳原子呈锯齿形排列,⑤正确。综上可知①③⑤正确,选B。 易错分析　 烷烃取代反应的三个易错点 　　(1)烷烃分子与卤素单质(纯净物)在光照的条件下可以发生取代反应,与氯水、溴水等不发生反应。 　　(2)烷烃的取代反应是卤素单质取代烷烃中的氢原子,一个卤素单质分子只能取代一个氢原子,同时生成一个卤化氢分子。 　　(3)烷烃的取代反应不会停留在某一步,最终得到的是多种取代产物的混合物。 4.C　异辛烷分子中的碳原子都是饱和碳原子,杂化方式均为sp3,A错误;异辛烷和正辛烷互为同分异构体,碳原子数相同的链状烷烃,支链越多,沸点越低,故沸点:异辛烷<正辛烷,B错误;由异辛烷的结构简式可知,分子中含有4种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有4种,C正确;异辛烷为烷烃,难溶于水,D错误。 5.D　结构相似,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,与2-甲基丁烷互为同系物的物质一定是链状烷烃,且分子式不是C5H12。D项,CH3C(CH3)3分子式是C5H12,与2-甲基丁烷分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。 6.B　分子中均含2个氯原子,结构相同,是同种物质,A项错误;二者结构相似,且分子组成上相差2个CH2,互为同系物,B项正确;分子中氯原子个数不同,结构不相似,不互为同系物,C项错误;分别为链状和环状结构,结构不相似,不互为同系物,D项错误。 7.A　该烷烃分子最长链有6个碳原子,第2、4 号碳原子上各连1个甲基,其系统命名是2,4-二甲基己烷,故选A。 8.B　命名不符合主链碳原子个数最多的原则,正确命名为2,3-二甲基戊烷, A项错误;符合烷烃的系统命名原则,B项正确;命名不符合取代基位次最小的原则,正确命名为2-甲基戊烷,C项错误;命名不符合主链碳原子个数最多的原则,正确命名为3-甲基戊烷,D项错误。 9.B　主链为6个C原子,3、4号位各有1个甲基,系统命名为3,4-二甲基己烷,A项错误;主链为4个C原子,从右向左编号,保证取代基位次和最小,即系统命名为2,2,3-三甲基丁烷,B项正确;主链为4个C原子,从离取代基较近的一端编号,2号位有1个甲基,系统命名为2-甲基丁烷,C项错误;主链为6个C原子且无支链,D项错误。 10.C　根据命名可写出该烷烃的碳骨架为,该烷烃的最长碳链含7个碳原子,则命名错误,A错误;由碳骨架可看出该烷烃分子中含4个支链,B错误;该烷烃的主链含7个碳原子,且从左端开始编号,其系统命名为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,C正确;该烷烃的分子式为C12H26,而4-甲基-3,3-二乙基己烷的分子式为C11H24,二者不互为同分异构体,D错误。 11.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) 解析　(1)(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH2CH3的主链上有6个碳原子,2号碳和3号碳上各有1个甲基,系统命名为2,3-二甲基己烷。其同分异构体中有一种物质A,A的一氯代物只有一种,说明A具有对称结构,含有1种H原子,A的结构简式为。 (2)①的主链上有8个碳原子,3号碳和4号碳上各有1个甲基,名称是3,4-二甲基辛烷。 ②的主链上有7个碳原子,2号碳和4号碳上各有1个甲基,4号碳上有1个乙基,名称是2,4-二甲基-4-乙基庚烷。 (3)2,2,5-三甲基-3-乙基己烷的结构简式为。 12.B　根据题中限定条件可知,支链为1个乙基或2个甲基(破题关键),若支链为乙基,仅有1种结构,即CH3CH2CH(CH2CH3)2;若支链为2个甲基,有CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH2C(CH3)3、CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2、CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)2,共4种结构,则符合条件的同分异构体共有5种。 13.A　由质谱分析可知烃A的相对分子质量为86,则烃A的分子式为C6H14。若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1,说明含有4种H原子,为3-甲基戊烷,含4种等效氢,则A的一氯代物有4种,A正确;C6H14有5种结构,其碳骨架分别为C—C—C—C—C—C、、、、,故A有4种同分异构体,B错误;烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;符合要求的烃A的可能结构有2种,即、,D错误。 能力提升练 1.C　由键线式可知其分子式为C6H12;甲基环戊烷属于环烷烃,性质与链状烷烃有相似之处,光照下可以与Cl2发生取代反应,不能使酸性KMnO4溶液褪色,A、B、D项正确。环烷烃均难溶于水,C项错误。 2.C　由该烃分子的键线式可知,碳原子均采取sp3杂化,由于碳原子间的键长都相等,故碳原子连接形成的结构为空间等边四边形,A、B错误。该烃的二氯代物有:①两个氯原子取代同一个碳原子上的氢原子时,只有一种结构;②两个氯原子分别取代两个碳原子上的氢原子时,处在相邻和相对的位置,分别有两种空间结构:和、和,这两组结构分别互为顺反异构体,C正确。该烃为环丁烷,与丙烷结构不相似,不互为同系物,D错误。 3.B　异丁烷的二溴代物有、、三种结构,A项正确;根据烷烃卤代反应的机理,可知形成的自由基越稳定,得到的对应自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多(破题关键),异丁烷形成的自由基比稳定,B项错误;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,C项正确;卤素单质分子(X2)在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤,D项正确。 4.答案　(1)C5H12　16 (2)①3　②+Cl2 +HCl　③　2-甲基丁烷 (3)3 解析　(1)链状烷烃的通式为CnH2n+2,C、H原子含有的电子数分别为6和1,则该烷烃含有的电子数为6n+2n+2=42,即n=5,该烷烃的分子式为C5H12。1 mol C5H12含有12 mol C—H键和4 mol C—C键,即含有的化学键的数目为16NA。(2)①链状烷烃碳原子数相同时,支链越多,其沸点越低;相同条件下甲的沸点最高,即甲为正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3),分子中有3种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有3种。②根据乙只有一种化学环境的氢,可知乙是新戊烷,与Cl2按照1∶1发生反应的化学方程式为+Cl2 +HCl。③丙是异戊烷,其键线式为,系统命名为2-甲基丁烷。(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的有甲烷、乙烷、丙烷,共3种。 14 学科网（北京）股份有限公司 $