2.1烷烃【能力提升卷】-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

人教版高中化学选择性必修3 颍上二中（东校区）能力提升卷 高二化学同步教学资源（作业设计） 第二章 烃 第一节 烷烃 限时练习 分数：___________ 学校:___________班级：___________姓名：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级等信息； 2．请将答案正确填写在题目对应处； 3.检测卷满分100分，考试时间45分钟。 可能用到的相对原子质量 H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-63.5 第I卷（选择题） 评卷人 得分 一、单选题（每小题仅有一个选择符合要求，每题4分，共40分） 1．下列有机物的系统命名正确的是（ ） A．3-甲基-2-乙基戊烷 B．2，3-甲基丁烷 C．3，4-二甲基-4-乙基庚烷 D．3-乙基丁烷 2．屠呦呦等人使用乙醚从中药中提取并分离得到青蒿素(相对分子质量为282，分子式为C15H22O5)，并测定了青蒿素的分子结构。下列说法正确的是（ ） A．青蒿素属于烃类 B．“使用乙醚从中药中提取青蒿素”利用了萃取原理 C．利用元素分析和红外光谱法能确定青蒿素的分子式 D．仅利用核磁共振氢谱能确定青蒿素的相对分子质量 3．下列化学用语表示正确的是（ ） A．聚丙烯的结构简式： B．的化学名称：2-甲基-2-乙基丁烷 C．羧基的电子式： D．的名称：2，4-二甲基己烷 4．下列化学用语或图示表达正确的是（ ） A．HClO的电子式： B．基态的价电子轨道表示式： C．分子的VSEPR模型： D．的名称：2,3-二甲基-2-乙基己烷 5．下列有关同系物或同分异构体的说法正确的是（ ） A．和互为同系物 B．的一溴代物有4种 C．与互为同分异构体 D．H3CC≡CCH3和CH2=CHCH=CH2属于官能团异构 6．与在一定条件下发生自由基型取代反应。历程如下： ①引发 ②链反应  等 ③终止  等 以下说法不正确的是（ ） A．引发时可以通过热辐射、光照等条件 B．有两种结构 C．产物之一为极性分子 D．产物中可能出现 7．乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构如图：，下列说法正确的是（ ） A．基态硒原子电子空间运动状态有34种 B．乙烷硒啉的分子式为 C．乙烷硒啉的等效氢有5种 D．该分子中各元素第一电离能： 8．有以下5种物质：①；②；③；④；⑤。下列说法正确的是（ ） A．沸点高低：②＞①＞③＞④＞⑤ B．②的一溴代物有3种 C．③的同分异构体有5种 D．①②③互为同分异构体 9．实验室探究甲烷与氯气反应的装置如图。下列说法正确的是（ ） A．饱和溶液可以换成溶液 B．光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，液面上升 C．甲烷与氯气反应时，能生成五种有机物 D．若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内充满液体 10．立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示。有关立方烷的说法正确的是（ ） A．立方烷的分子式为C8H18 B．立方烷和氯气发生取代反应，1mol立方烷最多会生成4molHCl C．标准状况下，1mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224L D．立方烷能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 第II卷（非选择题） 评卷人 得分 二、填空题（共3小题，共60分） 11．（每空2分，共24分）按要求回答问题： I．在下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内： ①NO2和N2O4    ②12C和14C    ③ 和     ④甲烷和丙烷    ⑤红磷和白磷 和(CH3)2CHCH3    ⑦和 (1)为同一种物质的是___________。 (2)互为同分异构体的是___________。 (3)互为同位素的是___________。 (4)互为同系物的是___________。 II．已知某烷烃A 的密度是相同条件下H2密度的36倍。 (5)烷烃A的分子式为___________。 (6)写出A 所有可能存在的结构简式：___________。 (7)在相同条件下A 同分异构体中沸点最低的是___________(用习惯命名法命名)。 (8)若A 的某种同分异构体B的一氯代物只有一种，写出B与发生反应生成一氯代物的化学方程式为___________。 (9)若此有机物A 的一氯代物分子中有两个—CH3，两个—CH2—，一个—CH—，一个—Cl。它们的可能结构是___________；___________；___________；___________ 。 12．（除标注外每空2分，共16分）现有六种有机物，请回答下列问题： (1)①A中含有的官能团名称为___________（1分）、___________（1分）。 ②B的分子式为___________。 ③D的一氯代物最多有___________种。 ④上述化合物中互为同分异构体的是___________(填字母) (2) 正丁烷、异丁烷和戊烷的沸点由高到低的顺序为 ___________ ，请运用适当的化学原理解释： 、、、(3)甲烷和乙烷的一氯代物都只有一种，请写出与发生一氯取代的化学方程式__________ _。 (4)写出 C8H18 主链 5 个碳原子，且有 4 个甲基的烷烃的结构简式：___________。 13．（每空2分，共20分）“结构决定性质，性质反映结构”是化学学科重要的学科思想，掌握有机物的组成、结构和官能团性质是学习有机化学的重中之重。 (1)的分子式为___________，所含手性碳原子的个数为___________个。 (2)金刚烷的一氯代物有___________种，它的二氯代物有___________种。 (3)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是___________。 ①CH3(CH2)2CH3；②CH3(CH2)3CH2OH；③(CH3)3CH；④CH3(CH2)3CH3 (4)下列选项中互为同系物的是___________；互为同分异构体的是___________；属于同种物质的是___________。 ①O2和O3；②1H、2H、3H；③与；④与；⑤与；⑥戊烯和环戊烷；⑦与 (5) 某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有两个“-CH3”、两个“-CH2-”、一个“”和一个“-Cl”，符合条件的同分异构体有___________种。结构简式分别为：、___________。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D B D B C B B C 1．C 【详解】A．3-甲基-2-乙基戊烷的主链选择错误，最长碳链应为6个碳原子的己烷，正确名称为3，4-二甲基己烷，A错误； B．2，3-甲基丁烷的命名缺少“二”字，应写为2,3-二甲基丁烷，命名不规范，B错误； C．3，4-二甲基-4-乙基庚烷的主链选择正确，编号使取代基位号最小，且取代基表述明确，C正确； D．3-乙基丁烷的主链选择错误，最长碳链应为5个碳原子的戊烷，正确名称为3-甲基戊烷，而非丁烷，D错误； 故选C。 2．B 【详解】A．烃是指只由C和H两种元素构成的有机物，青蒿素分子式为C15H22O5，含有O元素，不属于烃，A项错误； B．乙醚提取青蒿素利用溶解性不同进行提取，利用了萃取原理，B项正确； C．元素分析只能确定元素种类，而红外光谱确定分子结构，两种方法无法确定分子式，C项错误； D．核磁共振氢谱是确定分子中氢的种类从而确定官能团，但无法确定相对分子质量。相对分子质量需要借助质谱仪进行测定，D项错误； 故选B。 3．D 【详解】 A．聚丙烯由丙烯加聚得到，正确结构简式为，A错误； B．该烷烃命名时主链选择错误，2位连乙基说明原主链不是最长碳链，该物质最长碳链含5个碳原子，正确名称为3,3-二甲基戊烷，B错误； C．羧基结构为，组成中必须含有碳原子，该电子式中无碳原子，结构错误，正确的电子式为：，C错误； D．对，选取最长碳链为主链共6个碳，从靠近取代基一端编号，两个甲基分别位于2号、4号碳，名称为2,4-二甲基己烷，命名正确，D正确； 故选D。 4．B 【详解】 A．HClO的结构式为H-O-Cl，电子式中O应分别与H、Cl成键，电子式为，故A错误； B．基态Cu原子价电子排布为3d104s1，失去4s的1个电子得到Cu+，Cu+价电子为3d10，3d轨道全充满，价电子轨道表示式为，故B正确； C．H2O中心O原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，H2O的空间结构是V形，故C错误； D．烷烃命名应选最长碳链为主链，该物质最长碳链含7个C，正确名称为3,3,4-三甲基庚烷，故D错误； 故答案选B。 5．D 【详解】 A．属于酚类，属于醇，所以不互为同系物，故A错误； B．有5种等效氢（图中数字），一溴代物有5种，故B错误； C．与是同一种物质，故C错误； D．H3CC≡CCH3的官能团是碳碳三键，CH2=CHCH=CH2的官能团是碳碳双键，两者分子式相同、结构不同，属于官能团种类异构，故D正确； 选D。 6．B 【详解】A．Cl₂断裂共价键生成氯自由基需要外界提供能量，热辐射、光照均可提供所需能量引发反应，A正确； B．甲烷为正四面体空间结构，四个氢原子位置完全等效，因此只有1种结构，B错误； C．为不对称四面体结构，键的极性无法抵消，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C正确； D．反应过程中会生成自由基，两个可相互结合生成，因此产物中可能出现乙烷，D正确； 故答案为：B。 7．C 【详解】A．基态硒原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p4，则基态硒原子电子空间运动状态（轨道数）有18种，A错误； B．乙烷硒啉的结构简式：，其分子式为C16H12N2O2Se2，B错误；C．该分子结构对称，不同位置的氢环境不同，等效氢的种类有5种，C正确； D．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，则第一电离能：N>O>C；C的第一电离能大于Se，则该分子中各元素第一电离能：N>O>C>Se，D错误； 故选C。 8．B 【详解】A．烷烃沸点随碳原子数增多而升高，相同碳原子数的烷烃支链越多沸点越低，正确沸点顺序为②＞③＞①＞④＞⑤，A错误； B．②为正己烷（），结构对称，分子中共有3种等效氢，故其一溴代物有3种，B正确； C．③的分子式为，的同分异构体总共有5种（、、、、），因此③的同分异构体有4种，C错误； D．①的分子式为，②和③的分子式为，三者分子式不同，不互为同分异构体，D错误； 故答案选B。 9．B 【详解】A．溶液能吸收，A错误； B．光照时，和发生取代反应，为黄绿色气体，不断减少，颜色变浅，反应生成的能溶于水，液面不断上升，B正确； C．甲烷与氯气反应时，能生成四种有机物，分别为、、、，C错误； D．若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内有剩余，无法充满液体，D错误； 故选B。 10．C 【详解】A．根据碳原子成键特点，立方烷的分子式为C8H8，A项错误； B．1 mol立方烷和氯气反应，最多需要8 mol氯气，生成8 mol HCl，B项错误； C．根据燃烧方程式C8H8＋10O28CO2＋4H2O，燃烧1 mol立方烷需要10 mol氧气，在标准状况下为224 L，C项正确； D．立方烷中存在碳碳单键和碳氢键，都不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能使其褪色，D项错误； 故选C。 11．(1)⑦ (2)⑥ (3)② (4)④ (5) (6)、、 (7)新戊烷 (8) (9) 【分析】 ①NO2和N2O4属于不同物质；②12C和14C质子数相同，中子数不同，互为同位素；③ 和 为质量数相同的不同原子；④甲烷和丙烷结构相似，分子组成相差2个CH2原子团，互为同系物；⑤红磷和白磷为同种元素形成的不同单质，互为同素异形体；⑥和(CH3)2CHCH3分子式相同，结构不同，互为同分异构体；⑦和为同一物质，据此分析作答。 【详解】（1）由分析可知，为同一种物质的是⑦，故答案为：⑦。 （2）由分析可知，互为同分异构体的是⑥，故答案为：⑥。 （3）由分析可知，互为同位素的是②，故答案为：②。 （4）由分析可知，互为同系物的是④，故答案为：④。 （5）烷烃A 的密度是相同条件下H2密度的36倍，则A的相对分子质量为72，可知烷烃A的分子式为，故答案为：。 （6）烷烃A的分子式为，其名称为戊烷，同分异构体包括正戊烷、异戊烷和新戊烷3种，结构简式分别为：、、，故答案为：、、。 （7）烷烃的熔、沸点随着碳原子数的递增而升高，碳原子数相同时，支链越多，沸点越低，则新戊烷的沸点最低，故答案为：新戊烷。 （8）A 的某种同分异构体B的一氯代物只有一种，说明B是，与在光照下反应，生成与，化学方程式为：，故答案为：。 （9） 根据题意可知，该有机物可能是正戊烷的一氯代物，结构简式为：、，还可能是异戊烷的一氯代物，结构简式为：、，故答案为：；；；。 12．(1) 碳碳双键 羟基 C9H12O 4 A和C (2) 戊烷>正丁烷>异丁烷 对于烷烃，碳原子数目越多，相对分子质量越大，分子间相互作用力越大，沸点越高，碳原子数目相同，支链越多，分子间作用力越小，沸点越低 (3) (4)或CH3C(CH2CH3)3 【详解】（1） ①A为，含有的官能团名称为碳碳双键、羟基； ②B中含有9个C原子，1个O原子，不饱和度为4，所以分子式为C9H12O； ③该物质有如图所示4种氢原子，所以一氯代物有4种； ④A和C的分子式均为C9H10O，但结构不同，二者互为同分异构体； （2）正丁烷、异丁烷和戊烷对应的晶体都是分子晶体，沸点的高低取决于分子间作用力的大小，正丁烷、异丁烷和戊烷是同分异构体，支链越多，分子间作用力越弱，沸点越低，故沸点由高到低的顺序为戊烷>正丁烷>异丁烷； （3）与在光照条件下发生一氯取代的化学方程式； （4） C8H18 主链 5 个碳原子，且有 4 个甲基，则侧链为1个甲基、1个乙基，且乙基只能在3号碳原子上，故烷烃的结构简式为：或。 13．(1) 1 (2) 2 6 (3)②④①③ (4) ⑤ ⑥ ⑦ (5) 4 、、 【详解】（1） 的分子式为；手性碳原子为连接四个不同原子或基团的碳原子，该结构中所含手性碳原子个数为1个； （2） 金刚烷结构中共有二种等效氢如图，一氯代物有二种；金刚烷的二氯代物：当一个氯在①位上时，另一个氯的位置可以有3种，当一个氯在②上时，另一个氯的位置3种，所以金刚烷的二氯代物共6种； （3）烷烃沸点的影响因素有：分子中碳原子越多，沸点越高；当碳原子数相同时，支链越多沸点越低，因此烷烃沸点由高到低的顺序为④①③；②和④碳原子数及排列方式相同，但②属于醇类，结构中含羟基，会形成分子间氢键，导致沸点显著升高，因此②的沸点高于④；综上沸点由高到低的顺序为②④①③； （4）同系物的定义为：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，因此互为同系物的为⑤；同分异构体：具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物，因此互为同分异构的为⑥；互为同一物质的为⑦； （5） 某化合物A的化学式为，分析数据表明:分子中有两个，两个，一个和一个-Cl，两个甲基和一个氯原子只能位于边上，两个亚甲基只能连接两个原子或原子团，一个次亚甲基连接3个原子或原子团，则符合条件的结构简式为：、、、，共4种。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $