第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质(课时跟踪检测)(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（鲁科版）

第3节　烃 第1课时　烷烃及其性质 1.D　与烷烃发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，所以烷烃不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，D不正确。 2.C　对于烷烃而言，其组成和结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，其沸点逐渐升高；对于相对分子质量相同的烷烃，分子中含有的支链越多，沸点越低。所给烷烃中，①、②均含有4个碳原子，③、④、⑤均含有5个碳原子，结合上面的分析可知，沸点由高到低：③＞④＞⑤＞①＞②。 3.D　2-甲基丙烷[CH（CH3）3]含2种等效氢，其一氯代物有2种，A错误；丙烷[CH3CH2CH3]含2种等效氢，其一氯代物有2种，B错误；2，2-二甲基丁烷[（CH3）3CCH2CH3]含3种等效氢，其一氯代物有3种，C错误；2，2-二甲基丙烷[C（CH3）4]只有1种等效氢，其一氯代物有1种，D正确。 4.D　由结构简式可知，该有机化合物属于烷烃， A正确；该烃的分子式为C6H14， 1 mol该烃最多能与14 mol 氯气发生取代反应， B正确；烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子数越多，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水， C正确；该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种， D错误。 5.A　判断等质量的不同烃燃烧的耗氧量，可先简化其分子式为CHx，x越大，氢元素的质量分数就越大，耗氧量就越多。 6.B　根据同温、同压下气体的体积之比等于分子数之比，烷烃分子数与二氧化碳气体分子数之比为＝，1个该烷烃分子中含有4个碳原子，即该烷烃为丁烷。 7.D　CH4与Cl2在光照条件下反应，会得到四种取代物和HCl而不是只有CHCl3，A项错误；CH3CH3与Cl2在光照条件下反应也得到不同氯代物的混合物，B项错误；等物质的量的CH4与CH3CH3在氧气中充分燃烧，CH3CH3消耗氧气的体积大（2＋＞1＋），C项错误；由于CH4中氢元素的质量分数大于CH3CH3，故等质量的CH4与CH3CH3在氧气中充分燃烧，CH4消耗氧气的体积大，D项正确。 8.B　烷烃是链烃，不是环烃，A项错误；该烷烃的名称是5，5-二甲基十四烷，与正十六烷的分子式相同，互为同分异构体，B项正确；该烷烃分子中碳原子数比较多，常温下不是气体，C项错误；该烷烃分子中无碳碳不饱和键，不能被酸性KMnO4溶液氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色，D项错误。 9.（1）CH4　CH3CH3　　　（2）CH3CH3　（3）2-甲基丁烷 解析：（1）利用等效氢法可推知，符合条件的烷烃分子为CH4、CH3CH3及它们分子中的H原子均被—CH3代替后的C5H12和C8H18。（2）含氢量最高的烃为CH4，即A为烷烃；由1体积A最多可与6体积Cl2完全反应知，A分子中含有6个H原子，则A为C2H6。（3）设烃C的分子式为CxHy，则有12x＋y＝72，6x＋y＝42，解得x＝5，y＝12，则C为C5H12，同分异构体有3种：①CH3CH2CH2CH2CH3、②、③，3种同分异构体对应的一溴代物分别有3种、1种、4种。 10.AB　标准状况下，生成n（CO2）＝≈0.16 mol，生成n（H2O）＝＝0.2 mol，因此两种气态烃的平均分子组成为C1.6H4，根据混合物的平均分子组成可知，分子中碳原子数小于1.6的烃只有甲烷，且另一种烃的分子中氢原子数必为4，碳原子数大于或等于2。 11.C　X和Y中氢元素质量分数相同，则碳元素质量分数也一定相同，二者具有相同的最简式，X、Y可能为烷烃（此时二者互为同分异构体）、烯烃和环烷烃等，A错误，C正确；因未告知X、Y的质量是否相同，故无法确定生成CO2的量是否相等，B错误；若X是苯，则Y可能是乙炔、苯乙烯等，乙炔、苯乙烯都能与溴水加成，D错误。 12.AD　异丁烷的二溴代物有、、三种结构，A正确；根据烷烃卤代反应的机理，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，B错误；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，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基比稳定，C错误；根据烷烃卤代反应的机理，在光照条件下卤素单质分子中化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D正确。 13.（1）异丁烷（或2-甲基丙烷）　同分异构体　（2）6　3　（3）＞　6.5 解析：（1）根据有机化合物乙的空间填充模型可知，乙的结构简式为，名称为异丁烷（或2-甲基丙烷）；甲的结构简式为CH3—CH2—CH2—CH3，甲和乙的分子式相同，均为C4H10，二者互为同分异构体。（2）根据甲的碳骨架结构分析，甲的二氯代物有6种。相当于CH4分子中的3个H原子被3个—CH3取代，则有机化合物乙分子中最多有3个C原子在同一平面内。（3）甲和乙互为同分异构体，甲没有支链，乙有支链，因此沸点：甲＞乙。甲和乙的分子式均为C4H10，1 mol C4H10完全燃烧消耗6.5 mol O2。 14.（1）CH3　C2H6　2　（2） （3） 解析：（1）由B的燃烧产物可推出B中n（C）∶n（H）＝1∶3，B的最简式为CH3，故其分子式只能是C2H6，为乙烷，二溴代物有两种。（2）由②可推断C应为异丁烷，在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。（3）甲基取代乙烷中的所有氢原子生成2，2，3，3-四甲基丁烷。 15.（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 解析：（1）C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，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，还可以控制气流速率，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）氯代甲烷不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液法分离提纯，选a。（5）根据充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，由碳原子守恒可知其物质的量分别是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol；发生取代反应时，氯气中一半的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）确定C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移一”法：、、，由此可知C4H8Cl2共有9种同分异构体。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　烷烃及其性质 1.下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是（　　） A.烷烃随相对分子质量的增大，熔、沸点逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态 B.烷烃的密度随相对分子质量的增大而逐渐增大 C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应 D.烷烃能使溴水、酸性KMnO4溶液都褪色 2.①丁烷、②2-甲基丙烷、③戊烷、④2-甲基丁烷、⑤2，2-二甲基丙烷的沸点的排列顺序正确的是（　　） A.①＞②＞③＞④＞⑤ B.⑤＞④＞③＞②＞① C.③＞④＞⑤＞①＞② D.②＞①＞⑤＞④＞③ 3.下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有（　　） A.2-甲基丙烷 B.丙烷 C.2，2-二甲基丁烷 D.2，2-二甲基丙烷 4.某有机化合物的结构简式为，下列说法中不正确的是（　　） A.该有机化合物属于烷烃 B.1 mol该烃最多能与14 mol氯气发生取代反应 C.该烃的密度大于CH3—CH3，但小于水的密度 D.该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种 5.等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是（　　） A.CH4　　 B.C2H6 C.C3H8　　D.C6H14 6.标准状况下35 mL气态烷烃完全燃烧，恢复到标准状况下，得到二氧化碳气体140 mL，则该烃的分子式为（　　） A.C5H12　　B.C4H10 C.C2H6　　D.C3H8 7.下列有关烷烃化学性质的说法正确的是（　　） A.CH4和Cl2以物质的量之比为1∶3混合，在光照条件下得到的产物只有CHCl3 B.CH3CH3和Cl2在光照条件下反应可得到纯净的CH3CH2Cl C.等物质的量的CH4与CH3CH3在氧气中充分燃烧，CH4消耗氧气的体积大（均在标准状况下） D.等质量的CH4与CH3CH3在氧气中充分燃烧，CH4消耗氧气的体积大（均在标准状况下） 8.如图是一种烷烃的键线式，下列有关该物质的叙述正确的是（　　） A.属于脂环烃 B.与正十六烷互为同分异构体 C.常温下为气体 D.能使酸性KMnO4溶液褪色 9.（1）分子中碳原子数在10以内的烷烃，一氯代物只有一种的共有四种，试写出其结构简式：　　　　　　　　、　　 　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　　　　。 （2）烃A与含氢量最高的烃B互为同系物，在光照条件下，1体积A最多可与6体积Cl2完全反应（同温同压下），烃A的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）烃C的相对分子质量为72，每个C分子中有42个电子，C的一溴代物种数是它同分异构体中最多的，C的名称为 　　　　　　。 10.〔多选〕燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO2（标准状况）和3.6 g H2O，则混合气体中（　　） A.一定有甲烷 B.一定无乙烷 C.一定无甲烷 D.一定有丙烷 11.（2025·吉林四平期中）X、Y是两种常见的烃，且两者的氢元素质量分数相同，下列关于X和Y的叙述正确的是（　　） A.X、Y一定均是烷烃 B.完全燃烧时生成等量的CO2 C.最简式一定相同 D.若X是苯，则Y不可能与溴水反应 12.〔多选〕烷烃（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示： 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： ＋ 下列说法正确的是（　　） A.异丁烷的二溴代物有三种 B.丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，1-溴丙烷含量更高 C.反应过程中异丁烷形成的自由基　 ·比·稳定 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 13.页岩气中某些烃分子的结构模型如图所示： （1）有机化合物乙的名称为 　　　　　，有机化合物甲与有机化合物乙互为 　　　　　　　　　　。 （2）有机化合物甲的二氯代物有 　　　　　种；根据甲烷分子的空间结构推测，有机化合物乙中最多有 　　　　　个C原子在同一平面内。 （3）有机化合物甲和乙的沸点：甲 　　　（填“＞”“＝”或“＜”）乙，1 mol甲和乙的混合气体完全燃烧消耗O2的物质的量为 　　　　mol。 14.有A、B、C三种烃，已知： ①B完全燃烧的产物n（CO2）∶n（H2O）＝2∶3； ②C为饱和链烃，通常状况下呈气态，其二氯代物有三种； ③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代的产物；A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有一种。 请回答下列问题： （1）B的最简式为　　　　，分子式为　　　　，其二溴代物有　　　　种。 （2）C的三种二氯代物的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　　。 （3）A的结构简式为　　　　　　　　　。 15.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，还含有机化合物，从E中分离出盐酸的最佳方法为　　　　（填字母序号）。 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。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $