第2章 第1节 烷烃-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

第二章烃 第一节烷烃 白题 基础过关 限时：15min 题型1烷烃的结构与物理性质 A.该反应属于取代反应 1.下列说法不正确的是 B.该反应的条件是光照 A.随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素 C.该反应的生成物有4种 的质量分数逐渐增大，无限趋近于 6 D.该反应的现象是量筒内气体颜色变浅，器 壁上有油状液滴，量筒内液面上升并产生 B.烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共 白雾，水槽中有晶体析出 价键 题型3烷烃的系统命名法 C.碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部5.(2024·上海高二期中)随着碳原子数目的增 与氢原子结合的烃一定符合通式CH+2 加，普通命名已不能满足需求。下列烷烃的 D.正戊烷分子中所有碳原子不在一条直 系统命名正确的是 线上 A.5-甲基-4-乙基己烷 2.(2024·黑龙江大庆高二月考)下列五种烃： B.2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷 ①2-甲基丁烷；②2,2-二甲基丙烷：③正戊烷； C.2,2,3-三甲基丁烷 ④丙烷：⑤丁烷，按沸点由高到低的顺序排 D.3,3-二甲基-4-乙基戊烷 列正确的是 6.(1)按系统命名法命名： A.③>①>②>⑤>④ DCH CH(C2 Hs)CH(CH3)2: B.①>②>③>⑤>④ C.④>⑤>②>①>③ ② D.②>③>⑤>④>① (2)写出下列各种有机物的结构简式： 题型2烷烃的化学性质 ①2,2,3,3-四甲基丁烷： 3.下列化学性质中，烷烃不具备的是 ②2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷： A.一定条件下能发生分解反应 重难聚焦】 B.可以在空气中燃烧 题型烷烃及其取代物的同分异构体 C.能与氯气发生取代反应 7.C6H4的各种同分异构体中，所含 D.能使高锰酸钾溶液褪色 甲基数和它的一氯取代物的数目 4.对CH4与Cl,的反应（如图所示）叙述不正确 与下列叙述不相符的是 的是 A.4个甲基，能生成4种一氯代物 B.3个甲基，能生成4种一氯代物 盐水 C.3个甲基，能生成5种一氯代物 D.2个甲基，能生成3种一氯代物 第二章黑白题019 黑题 应用提优 限时：35min （2024·广西钦州高二期中)下列命名正确的是 接一个氢原子时称为叔碳原子，不连氢原子 ( 时称为季碳原子。某烷烃分子中有m个伯碳 A.CH,CH—CH, 2-乙基丙烷 原子、n个仲碳原子、a个季碳原子，则该烷烃 CH2一CH3 分子中叔碳原子的数目是 （) A.m-n-a B.m-n-2a B.个 2,2,3-三甲基戊烷 C.m-2-2a D.m-2-n-a 量3,5二甲基4乙恭已烷 C. 5.（2024·云南玉溪高二期末)几种有机物的结 构如图，下列推断不正确的是 ( ) 异戊烷 2. 将链状烷烃进行如下图所示转化是近年来发现 的石油绿色裂解方法，反应温度更低，且催化剂 甲(CH 乙C,H 丙(CH18 具有良好的选择性。下列说法不正确的是 A.它们的一氯代物均只有1种 ( B.甲的二氯代物有3种 Qo C.甲和乙互为同系物 ●一碳原子 Ta-SiO, o o 0一氢原子 D.甲除苯环外不含其他环的同分异构体只 150℃ 有1种 6.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36：7。 A.反应物与产物是同系物 现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作 B.沸点由高到低的顺序是：戊烷、丁烷、丙烷 及现象如下： C.正丁烷的二氯取代物有6种 试管 D.该裂解方法所需温度低于常规裂解温度 加X振荡 →上层：橙红色 是由于催化剂降低了反应的焓变 溴水 避光静置 →下层：几乎无色 3.(2024·山西大同高一月考)下列关于甲烷和 烷烃的说法不正确的是 ( 试管2 加X振荡 →上层：几乎无色 A.二者都不能使酸性KMnO4溶液褪色 澳水 光照静置 →下层：几乎无色 ,C一CH, B. CH,属于烷烃，但与甲烷不互为同 下列有关X的说法正确的是 A.相同条件下，X的密度比水大 系物 B.X的分子式为C6H4,X的同分异构体共有 C.甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸， 4种 因此是矿井的安全威胁之 C.X能与Br,发生加成反应使溴水褪色 D.由甲烷可以和氯气发生取代反应知其可 D.实验后试管2中的有机层是上层还是下 使氯水因发生反应而褪色 层，可通过加水确定 4.烃分子中，碳原子连接三个氢原子时称为伯 7.烷烃（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反 碳原子，连接两个氢原子时称为仲碳原子，连 应，原理如图所示： 选择性必修第三册·RJ黑白题020 从生活燃料到化工原料，从机械工业到生物 引发光照 CH,一 CH. 技术，烷烃都扮演着重要的角色。 产物 (1)通过管道运输，天然气可以为家庭提供 循环 热量。输送到家的天然气几乎是纯甲烷，下 CH H—X 列关于甲烷与氯气反应的说法中错误的是 自由基中间体 产物 某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成 (填字母)。 一溴代物的比例，结果如下： A.反应类型为取代反应 CH3 B.产物CH,CI常温下为液体 Br2 C.产物CHCL,结构只有一种 CH,一CH一CH3 光照，127℃ D.产物CCl,可做灭火剂 CH3 CH, (2)液化石油气通常使用的是丙烷和丁烷。 CH,CHCH,一Br CH,一C一CH 少量 ①丙烷与丁烷的关系是互为 。等物 Br 质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质 >97% 量比为 下列说法正确的是 ( ②相同条件下，下列烷烃的沸点最高的是 A.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂 (填字母)。 是引发卤代反应的关键步骤 A.丙烷B.正丁烷C.异丁烷D.正戊烷 B.反应过程中异丁烷形成的自由基 (3)石蜡是分子中含有20~40个碳原子的烷 CH CH 烃，雪蜡是雪上项目装备的辅助材料，通常含 CH,CH一CH2·比CH,CCH稳定 有石蜡。下列关于石蜡的说法正确的是 C.丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的 (填字母)。 一溴代物中，CH,CH,CH,Br含量更高 A.常温下为气体B.易溶于水 D.异丁烷的二溴代物有两种 C.属于纯净物 D.是石油分馏产物 8.某烷烃的分子式为CH2,回答下列问题： (4)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技 (1)若分子中无支链，其名称为 术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人 (2)若分子中有支链，则主链最少含 类的物质。二氧化碳“组合转化”的某烷烃 碳原子。 (3)若分子中有1个支链且主链含碳原子数 碳架结构如图所示：C一C C-C-0 ,回 目最多，其取代基的名称为 ,则该 答下列问题。 烷烃的名称为 ①用系统命名法命名此烷烃： ;此 (4)若分子中有2个支链，则主链含 烷烃的一溴代物有 种。 碳原子，取代基的名称为 ,则该烷 ②若此烷烃为单烯烃加氢制得，则单烯烃的 烃的系统命名为 结构共有 种（不考虑顺反异构）。 压轴挑战 ③若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结 9.(2024·上海高二期中)烷烃是 构简式为 类具有广泛用途的有机化合物。 进阶突破拔高练PO4 第二章黑白题0210.0236g-0.0008mol×12g·mol1-0.0012mol×1g·mol1= 0.0128g,其物质的量n(0)= m(0)0.0128g =0.0008mol;该 M(0)16g·molΓ 第二 第一节烷烃 白题 基础过关 题号123457 答案C A D CC A 1.C解析：烷烃分子的通式为CH2n+2,故烷烃分子的含碳量为 12n +2+2整理可得。1（整理过程就是先将其约分，然后上 7+ 时除以)，所以随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素的质量分 数逐渐增大，无限趋近于，A正确；碳原子最外层有四个电子，能 与其他原子形成4个共用电子对，烷烃中碳原子均形成单键，所以 烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共价键，B正确：碳碳间以单键 结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的链状烃是饱和链烃，若 是环烷烃，则不符合通式C,H2+2,C错误；由于饱和碳原子是正四面 体结构，所以正戊烷分子中所有碳原子不可能在一条直线上， D正确。 2.A解析：①2-甲基丁烷、②2,2-二甲基丙烷、③正戊烷三者互为同 分异构体，根据同分异构体分子中，烃含有的支链越多则分子间作 用力越小，熔、沸点越低，可知沸点：③>①>②烃类物质中，含有的 碳原子数越多，相对分子质量越大，熔、沸点越高，则沸点：②>⑤> ④，故按沸点由高到低的顺序排列正确的是③>①>②>⑤>④。 四归纳总结 碳原子 碳原子数越多 看碳原 结构相 数不同 熔、沸点越高 子数 似的烷烃 碳原子 支链越多，熔 数相同 沸点越低 3.D解析：烷烃在一定条件下能发生分解反应，例如甲烷分解生成氢 气和碳单质，A正确：烷烃是由碳、氢两种元素组成的，具有可燃性， 可以在空气中燃烧，B正确：烷烃能够和氯气在光照条件下发生取代 反应，C正确：烷烃性质稳定，不能使高锰酸钾溶液褪色，D错误。 4.C解析：甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代烃，属于取代反 应，A正确；该反应需光照提供能量，B正确；CH4和C2在光照下缓 慢反应，生成了气态的CH,C和HC,液态的CH2Cl2、CHCl3和 CCl4,共5种生成物，C错误；甲烷可以和氯气发生取代反应，生成的 产物均无色，所以量简内气体颜色会变浅，生成的二氯甲烷、三氯甲 烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和HC1是气体，氯化氢极易 溶于水，所以量筒内液面上升并产生白雾，D正确。 四易错提醒 烷烃取代反应的三个易错点 (1)烷烃分子与卤素单质在光照条件下可以发生取代反应。 (2)烷烃的取代反应是卤素单质中的卤素原子取代烷烃中的氢原 子，一个卤素原子只能取代一个氢原子，同时生成一个卤化氢 分子。 (3)烷烃的取代反应不是只发生第一步，生成的取代产物与卤素 单质分子继续发生反应，会得到多种取代产物的混合物。 5.C解析：5-甲基-4乙基己烷为编号错误，正确名称为2甲基-3-乙基 己烷，A不正确；2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷为编号错误，正确名称 为2,2,4-三甲基-3-乙基戊烷，B不正确；2,2,3-三甲基丁烷中，选主 链、编号、名称书写都符合命名原则，C正确：3,3二甲基-4-乙基戊烷 为选主链错误，正确的名称为3,3,4-三甲基己烷，D不正确。 6.(1)①2,3-二甲基戊烷②2,2,4,5-四甲基-3-乙基己烷 选择性必修第三册·RJ 有机物中C、H、O三种元素的原子个数比N(C):N(H):N(O) 0.0008:0.0012:0.0008=2:3:2:质谱测得该有机物的相对分 子质量为118，则其化学式为C4H604 烃 (2)①(CH3)3CC(CH3)3 2(CH3)2CHCH2CH(CHa)CH(C2Hs)CH(CH3)CH2CH3 重难聚焦 7.A解析：含4个甲基，则有(CH3)2CHCH(CH3)2和 (CH3)3CCH2CH3两种结构，前一种有2种一氯代物，后一种有3种 一氯代物，不可能生成4种一氯代物，A项错误：含3个甲基，可能结 构为(CH3CH2)2CHCH3,能生成4种一氯代物，B项正确；含3个甲 基，可能结构为(CH3)2CHCH2CH2CH3,能生成5种一氯代物， C项正确：含2个甲基，结构为CHCH2CH,CH2CH2CH3,能生成3 种一氯代物，D项正确。 黑题 应用提优 题号12345 6 7 答案BDD 1.B解析：根据系统命名法原则，该物质最长碳链含4个碳，该物质 命名为2-甲基丁烷，A错误；该物质最长碳链含5个碳，以取代基位 次之和最小命名：2,2,3-三甲基戊烷，B正确；该物质以取代基位次 之和最小命名：2,4-二甲基-3-乙基己烷，C错误；由球棍模型可知，该 有机物是2-甲基戊烷，D错误。 2.D解析：结构相似、组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互 为同系物，反应物为正丁烷，产物为丙烷和正戊烷，三者均为烷烃， 互为同系物，A正确：随着碳原子数的增多，烷烃的熔、沸点逐渐升 高，故3种烷烃在常压下的沸点由高到低的顺序是：戊烷、丁烷、丙 烷，B正确；正丁烷的一氯代物有2种，即CH2ClCH2CH2CH3和 CH3CHC1CH2CH,第二个Cl取代上去分别有4种和2种，一共有6 种，C正确：催化剂能降低反应的活化能，故能加快反应速率，但对反 应的焓变无影响，D错误。 3.D解析：甲烷和烷烃性质稳定，都不能与酸性KMO4溶液反 CH H.C 应，A正确； CH属于环烷烃，甲烷属于链状烷烃，两者结 H.C CH, 构不相似，不互为同系物，B正确：甲烷是可燃性气体，不纯时燃烧易 发生爆炸，是矿井的安全威胁之一，C正确：甲烷可以和氯气在光照 下发生反应，但不和氯水反应，不能使氯水褪色，D错误。 4,C解析：设该烷烃分子中含有x个叔碳原子，则碳原子总数为m+ n+x+a,则该烷烃分子中氢原子总数为3m+2n+x,又因为烷烃分子的 通式为CnH2n+2,所以3m+2n+x=2(m+n+x+a)+2,则x=m-2-2a。 5.C解析：甲、乙、丙中均只含一种化学环境的氢原子，故它们的一氯 代物均只有1种，A正确：甲的二氯代物：二氯代物中一个氯原子在 顶点，另一个氯原子可在与其同边的顶点、面对角线顶点、体对角线 C CI 顶点，即 共3种， B正确：甲和乙结构不相似，不互为同系物，C错误：甲的分子式为 CgHg,不饱和度为5，因此除苯环外不含其他环的同分异构体只有 苯乙烯1种，D正确。 6.D解析：烷烃X分子中碳与氢的质量比为36：7，则C、H原子数目 之此为治 =3:7=6:14,烷烃通式为CH+2,故X分子式为 C6H4。烷烃X萃取溴水中的溴，上层呈橙红色，说明X的密度比水 小，故A错误；C6H4的同分异构体有己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊 烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷，共5种，故B错误；X为烷烃， 不能与溴发生加成反应，故C错误；C6H4发生取代反应得到溴代 烃，溴代烃不溶于水，向试管中加水，若上层液体体积变大，则说明 黑白题08 试管2中的有机层在下层，故D正确。 7.A解析：由图可知，首先卤素单质X2在光照条件下生成X·,甲烷 和X·进行后续反应最终生成CH,X,故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，A正确：根据烷烃卤代 反应的机理，可知形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相 CH3 应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基CH3一C一CH3比 CH CH,一CHCH2·稳定，B错误：由题干可知，溴代反应容易发生 在氢原子数较少的碳原子上，故丙烷在光照条件下发生溴代反应， 生成的一溴代物中，CH3一CHCH,含量更高，C错误；异丁烷的 Br CH 二溴代物有CH3一CH一CH2一Br3种，D错误。 3 21 8.(1)戊烷（或正戊烷）(2)3(3)甲基2-甲基丁烷(4)3甲基 2,2-二甲基丙烷 解析：(1)烷烃的分子式为C5H2,若分子中无支链，其结构简式为 CH3一CH2一CH2一CH2一CH3,则其名称为戊烷（或正戊烷）。 (2)若分子中有支链，有异戊烷(CH3CH2一CH一CH3)和新戊 CH3 CH3 烷（H,C一CCH3)两种，其中新戊烷主链含碳原子数最少，碳原 CH 子数为3个。(3)若分子中有1个支链且主链含碳原子数目最多 其为异戊烷(CH3一CH2一CH一CH3),其取代基为甲基。根据系 CH 统命名法，其名称为2-甲基丁烷。(4)若分子中有2个支链，其为新 CH 戊烷(H,C一C一CH3),其主链含3个碳原子，其取代基的名称为 CH 甲基，根据系统命名法，其名称为2,2-二甲基丙烷。 压轴挑战 9.(1)B(2)①同系物4：5②D(3)D（4)①2,3-二甲基戊烷 CH,CH 6②5③HC=C-CH-CH-CH, 解析：(1)甲烷与氯气的反应中，CL2分子中的1个C1原子替代了 CH4分子中的1个H原子，则反应类型为取代反应，A正确：在反应 产物中，除HCl呈气态外，CH3Cl常温下也为气体，B错误；CH4为正 四面体结构，产物CH2C2结构也为四面体，则结构只有一种，C正 确；产物CC14不能支持燃烧，可做灭火剂，D正确。(2)①丙烷的分 子式为C3Hg,丁烷的分子式为C4H0,二者的关系是互为同系物。 等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后，产生水的物质的量之比为 4:5,则质量比为4：5。②相同条件下，烷烃分子中碳原子数越多 沸点越高，相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，则沸点最高 的是正戊烷。(3)烷烃中，常温下呈气态的分子中碳原子数不大于 5,则石蜡常温下不呈气态，A不正确：烃都难溶于水，石蜡属于烷 烃，则其难溶于水，B不正确；石蜡分子中含有20~40个碳原子，属 于混合物，C不正确；石油分馏可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青 等，则石蜡是石油分馏产物，D正确。(4)①某烷烃碳架结构为 C-C-C-C-C,其主链上有5个碳原子，另有两个甲基取代基， C 则用系统命名法命名此烷烃：2,3二甲基戊烷：此烷烃分子中有6种 不同化学环境的氢原子，则一溴代物有6种。②若此烷烃为单烯烃 加氢制得，则任意两个相邻碳原子间都可形成双键，所以单烯烃的 结构共有5种（不考虑顺反异构）。③若此烷烃为炔烃加氢制得，则 只有4、5两个主链碳原子间能形成三键，此炔烃的结构简式为 CHCH HC=C-CH-CH-CH, 正本参考答案 第二节烯烃炔烃 课时1烯烃 白题 基础过关 题号12356789101112131415 答案D DD CAC C CD C CA CB CH 1.D解析：已知2,2-二甲基丁烷的结构简式为CH,CCH2CH3, CH 故能够与H,加成生成它的烯烃的结构简式只有 CH CH3—C一CH=CH2,该烯烃的名称为3,3-二甲基-1-丁烯。 CH 2.D解析：2,3-二甲基-3-戊烯主链有5个碳原子，碳碳双键应在2号 位置，命名应为3,4二甲基-2-戊烯，D错误。 3.D解析：由有机物的结构简式CH3一CHCH2一C=CH2,根据 CH3 CH2—CH3 系统命名法可知该有机物的名称为4-甲基-2-乙基-1-戊烯，因此丁同 学的命名是正确的。 4.（1)①3,5-二甲基-3-庚烯②5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯③2,4-二 甲基-3-乙基-3-己烯④2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯 HC CH3 (2)①CH,-CH=CCH2CH,② C=C CH H CH, 5.C解析：烯烃分子中与双键碳原子相连的4个原子与双键碳原子 处于同一平面上，而其他的原子则不一定处于该平面上，如丙烯 (CH3一CH=CH2)分子中一CH3上的氢原子最多只有一个处于其 他5个原子所在的平面上，A错误：烯烃中含有碳碳双键，能发生加成 反应，一定条件下也可发生取代反应，如CH,一CH=CH2能在光照 条件下与Cl2发生取代反应，B错误；分子式为C4Hg的烃可以是环 丁烷，而环烷烃中并不含碳碳双键，C正确：烯烃分子中双键碳原子 采用p2杂化，含饱和碳原子的烯烃分子中的饱和碳原子采取s即 杂化，D错误。 CH 6.A解析：聚异丁烯的结构简式为七CH2一C,A错误；异丁烯与 CH 环丁烷的化学式均为C4H,其官能团不同，则两者互为同分异构 体，B正确：两者均为分子晶体，相对分子质量相同，支链越多，范德 华力越小，分子的沸点越低，故沸点：异丁烯<1-丁烯，C正确；聚合物 中聚合度不同，聚合物往往是混合物，D正确。 7.C解析：丙烷和氯气取代可以是一氯取代，也可以是多氯取代，副 产物较多，故A错误；丙烯和氢气加成生成丙烷，丙烷和氯气再发生 取代反应生成多种氯代丙烷，故B错误；丙烯和氯化氢加成的产物 为一氯丙烷(2种)，产物较纯净，故C正确；丙烯和氯气加成生成的 是二氯丙烷，不能得到一氯丙烷，故D错误。 8.C解析：丙烯分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪 色，A项错误；丙烯可以燃烧，B项错误：丙烯能和溴发生加成反应， 使溴的四氯化碳溶液褪色，C项正确；CH2=CH一CH3与HCI加成， 产物有两种，分别为Cl一CH2一CH2一CH3和CH3一CHCl一CH3 D项错误。 9.C解析：丁烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明丁烯具有还原性 并不能确定含有碳碳双键，A项错误；丁烯燃烧时火焰明亮，有黑烟 产生，只能推断丁稀的含碳量较高，不能由此确定碳碳双键的数目， B项错误；1mol丁烯完全氢化消耗1molH2,1个碳碳双键只能和 一个H2加成，所以丁烯中含有一个碳碳双键，C项正确；1mol丁烯 完全燃烧生成4molC0,与4molH,0,只能确定丁烯的分子式为 C4Hg,不能确定分子结构中是否含有碳碳双键，D项错误。 10.D解析：a的分子式为C6Hg,b的分子式为CsHg,二者结构不相 黑白题09