第1章 饱和烃——烷烃《有机化学》（化工版 第三版）单元过关卷 山东省（原卷版+解析版）

《有机化学》（化工版 第三版） 第1章 饱和烃——烷烃 考试时间：60分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共25道小题，每题2分，共50分） 1. 在脂肪烃分子中，只有C—C单键和C—H单键的叫做烷烃，由于烷烃分子中碳的四价达到饱和，烷烃又叫（ ） A. 饱和烃和石蜡烃 B. 不饱和烃和烯烃 C. 芳香烃和苯 D. 脂环烃和环烷烃 2. 具有同一通式、结构和性质相似、相互间相差一个或整数个CH₂的一系列化合物称为同系列，相邻同系物之间的差叫做（ ） A. 公差 B. 系差 C. 级差 D. 等差 3. 乙烷分子中有2个碳原子和6个氢原子，2个碳原子之间形成1个C—Cσ键，每个碳原子以剩余的3个sp³杂化轨道分别与3个氢原子形成C—Hσ键。乙烷分子中共含有的σ键数目为（ ） A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个 4. 实验室制取甲烷常用的方法是（ ） A. 乙醇与浓硫酸共热 B. 电石与水反应 C. 乙酸钠与氢氧化钠直接加热 D. 无水乙酸钠和碱石灰共热 5. 实验室制取甲烷时，装有药品的大试管应横夹在铁架台上，使管口微微向下倾斜，这样做的目的是（ ） A. 防止水倒流使试管破裂 B. 便于观察反应现象 C. 加快反应速率 D. 使药品受热均匀 6. 甲烷难溶于水，实验室制取甲烷时采用的收集方法是（ ） A. 向上排空气法 B. 排水集气法 C. 向下排空气法 D. 减压收集法 7. 实验室制取甲烷实验结束时，正确的操作顺序是（ ） A. 先移去酒精灯，后去掉洗气装置 B. 同时移去酒精灯和洗气装置 C. 先去掉洗气装置，再移去酒精灯 D. 先移去酒精灯，再关闭导气管 8. 关于甲烷与氯气的反应，下列说法正确的是（ ） A. 黑暗中也能剧烈反应 B. 黑暗中会缓慢反应 C. 黑暗中反应需加热 D. 黑暗中不作用，强光下剧烈反应 9. 甲烷在漫射光或加热条件下氯代，生成的四种产物是（ ） A. 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳 B. 一氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷 C. 氯甲烷、氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷 D. 一氯化碳、二氯化碳、三氯化碳、四氯化碳 10. 甲烷氯代产物中，三氯甲烷的化学式是（ ） A. CH₂Cl₂ B. CHCl₃ C. CH₃Cl D. CCl₄ 11. 一般把不加催化剂，在较高温度下进行的裂化叫做热裂化。热裂化的温度和压力条件约为（ ） A. 300～400℃、0.1～0.2MPa B. 400～500℃、1～2MPa C. 500～700℃、2～5MPa D. 700℃以上、5MPa以上 12. 在催化剂存在下的裂化叫做催化裂化，可在较缓和的条件下进行，其温度约为（ ） A. 500～700℃ B. 400～450℃ C. 300～400℃ D. 450～500℃ 13. 在比热裂化更高的温度（高于700℃）下，将石油深度裂化的过程叫做裂解，裂解的目的主要是为了（ ） A. 获得更多的低级烯烃 B. 获得更多的汽油 C. 获得更多的石蜡 D. 获得更多的芳烃 14. 人们规定正庚烷的辛烷值为0，异辛烷的辛烷值为100。在两者的混合物中，异辛烷所占的百分比叫做（ ） A. 汽油的纯度 B. 辛烷值 C. 汽油的密度 D. 汽油的沸点 15. 通常人们所说的“90号汽油”是指该汽油的（ ） A. 含90%的汽油组分 B. 沸点为90℃ C. 辛烷值为90 D. 密度为0.90 16. 辛烷值越高，说明汽油中支链烷烃越多，汽油的质量（ ） A. 越差 B. 保持不变 C. 无法判断 D. 越好 17. 沼泽地的植物腐烂时，经细菌分解会产生大量的甲烷，所以甲烷俗称（ ） A. 沼气 B. 煤气 C. 天然气 D. 水煤气 18. 我国是最早开发利用天然气的国家。天然气中含有大量C₁～C₄的低级烷烃，其主要成分是（ ） A. 乙烷 B. 甲烷 C. 丙烷 D. 丁烷 19. 烷烃燃烧不完全时会产生游离碳，如汽油、煤油等燃烧时带有黑烟（游离碳），这是因为（ ） A. 烷烃中含有杂质 B. 燃烧温度过高 C. 空气不足燃烧不完全 D. 烷烃的密度太小 20. 在烷烃分子中，与3个碳原子直接相连的碳原子叫做叔碳原子，常用（ ） A. 1° B. 2° C. 4° D. 3° 21. 温室效应是由于大气中的大量二氧化碳等温室气体造成的。在人类活动造成的大气温室气体中，甲烷是（ ） A. 仅次于二氧化碳的第二大温室气体 B. 温室效应最弱的气体 C. 唯一的人为温室气体 D. 不产生温室效应的气体 22. 车用乙醇汽油按研究法辛烷值分为90号、93号、95号三个牌号，标志方法是在汽油标号前加注字母E，则95号乙醇汽油的标志是（ ） A. E90 B. E95 C. 95E D. E93 23. 书写烷烃同分异构体时，支链不能连在端点的碳原子上，这是因为（ ） A. 端点碳原子不能成键 B. 端点碳原子价态不同 C. 那样相当于又接长了主链 D. 端点碳原子不稳定 24. 烷烃的异构体可以按一定的步骤推导写出。推导己烷异构体的第一步是（ ） A. 直接写出所有支链 B. 先确定氢原子位置 C. 先写出支链最多的结构 D. 先写出最长的碳直链 25. 某些动、植物体内也含有少量烷烃，例如白菜叶中含有的烷烃是（ ） A. 三十三烷 B. 三十五烷 C. 三十一烷 D. 二十九烷 二、简答题（本题共5道小题，每题8分，共40分） 1. 简述甲烷的实验室制取方法（原理、装置、收集方法及注意事项）。 2. 简述烷烃同分异构体的推导方法。 3. 简述热裂化、催化裂化、裂解的区别。 4. 简述烷烃的来源。 5. 简述辛烷值的含义及汽油牌号与辛烷值的关系。 三、综合分析题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 1. 某烷烃含5个碳原子，其一氯代产物只有一种。请运用相关知识回答：（1）推断该烷烃的构造式并用系统命名法命名；（2）指出该分子中含哪几类碳原子；（3）写出其完全燃烧的化学方程式。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 《有机化学》（化工版 第三版） 第1章 饱和烃——烷烃 考试时间：60分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共25道小题，每题2分，共50分） 1. 在脂肪烃分子中，只有C—C单键和C—H单键的叫做烷烃，由于烷烃分子中碳的四价达到饱和，烷烃又叫（ ） A. 饱和烃和石蜡烃 B. 不饱和烃和烯烃 C. 芳香烃和苯 D. 脂环烃和环烷烃 【答案】A 【解析】在脂肪烃分子中，只有C—C单键和C—H单键的叫做烷烃，也叫石蜡烃。由于烷烃分子中碳的四价达到饱和，所以烷烃又叫饱和烃。 2. 具有同一通式、结构和性质相似、相互间相差一个或整数个CH₂的一系列化合物称为同系列，相邻同系物之间的差叫做（ ） A. 公差 B. 系差 C. 级差 D. 等差 【答案】B 【解析】这些具有同一通式、结构和性质相似、相互间相差一个或整数个CH₂的一系列化合物称为同系列。同系列中的各个化合物称为同系物。相邻同系物之间的差叫做系差。 3. 乙烷分子中有2个碳原子和6个氢原子，2个碳原子之间形成1个C—Cσ键，每个碳原子以剩余的3个sp³杂化轨道分别与3个氢原子形成C—Hσ键。乙烷分子中共含有的σ键数目为（ ） A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个 【答案】C 【解析】乙烷分子中2个碳原子之间形成1个C—Cσ键，每个碳原子以剩余的3个sp³杂化轨道分别与3个氢原子的s轨道沿键轴方向重叠，共形成6个C—Hσ键，故乙烷分子中共有7个σ键。 4. 实验室制取甲烷常用的方法是（ ） A. 乙醇与浓硫酸共热 B. 电石与水反应 C. 乙酸钠与氢氧化钠直接加热 D. 无水乙酸钠和碱石灰共热 【答案】D 【解析】实验室中常用无水乙酸钠和碱石灰共热来制备甲烷。 5. 实验室制取甲烷时，装有药品的大试管应横夹在铁架台上，使管口微微向下倾斜，这样做的目的是（ ） A. 防止水倒流使试管破裂 B. 便于观察反应现象 C. 加快反应速率 D. 使药品受热均匀 【答案】A 【解析】将试管横夹在铁架台上，使管口微微向下倾斜，是为了防止反应生成的水倒流而使大试管破裂。 6. 甲烷难溶于水，实验室制取甲烷时采用的收集方法是（ ） A. 向上排空气法 B. 排水集气法 C. 向下排空气法 D. 减压收集法 【答案】B 【解析】将装满水倒置于水盆中的试管供排水集气用，用排水集气法收集甲烷气体。 7. 实验室制取甲烷实验结束时，正确的操作顺序是（ ） A. 先移去酒精灯，后去掉洗气装置 B. 同时移去酒精灯和洗气装置 C. 先去掉洗气装置，再移去酒精灯 D. 先移去酒精灯，再关闭导气管 【答案】C 【解析】实验结束时，应先去掉洗气装置，然后移去酒精灯，以免造成倒吸，使大试管破裂。 8. 关于甲烷与氯气的反应，下列说法正确的是（ ） A. 黑暗中也能剧烈反应 B. 黑暗中会缓慢反应 C. 黑暗中反应需加热 D. 黑暗中不作用，强光下剧烈反应 【答案】D 【解析】烷烃与氯或溴在黑暗中并不作用，但在强光照射下则可发生剧烈反应，甚至引起爆炸。 9. 甲烷在漫射光或加热条件下氯代，生成的四种产物是（ ） A. 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳 B. 一氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷 C. 氯甲烷、氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷 D. 一氯化碳、二氯化碳、三氯化碳、四氯化碳 【答案】A 【解析】甲烷在漫射光或加热（400～450℃）情况下，分子中的氢原子可逐渐被氯原子取代，生成一氯甲烷（CH₃Cl）、二氯甲烷（CH₂Cl₂）、三氯甲烷（CHCl₃）和四氯化碳（CCl₄）。 10. 甲烷氯代产物中，三氯甲烷的化学式是（ ） A. CH₂Cl₂ B. CHCl₃ C. CH₃Cl D. CCl₄ 【答案】B 【解析】三氯甲烷的化学式为CHCl₃，一氯甲烷为CH₃Cl，二氯甲烷为CH₂Cl₂，四氯化碳为CCl₄。 11. 一般把不加催化剂，在较高温度下进行的裂化叫做热裂化。热裂化的温度和压力条件约为（ ） A. 300～400℃、0.1～0.2MPa B. 400～500℃、1～2MPa C. 500～700℃、2～5MPa D. 700℃以上、5MPa以上 【答案】C 【解析】一般把不加催化剂，在较高温度（500～700℃）和压力（2～5MPa）下进行的裂化叫做热裂化。 12. 在催化剂存在下的裂化叫做催化裂化，可在较缓和的条件下进行，其温度约为（ ） A. 500～700℃ B. 400～450℃ C. 300～400℃ D. 450～500℃ 【答案】D 【解析】催化裂化可在较缓和的条件（450～500℃，压力0.1～0.2MPa）下进行。 13. 在比热裂化更高的温度（高于700℃）下，将石油深度裂化的过程叫做裂解，裂解的目的主要是为了（ ） A. 获得更多的低级烯烃 B. 获得更多的汽油 C. 获得更多的石蜡 D. 获得更多的芳烃 【答案】A 【解析】裂解的目的主要是为了获得更多的低级烯烃。 14. 人们规定正庚烷的辛烷值为0，异辛烷的辛烷值为100。在两者的混合物中，异辛烷所占的百分比叫做（ ） A. 汽油的纯度 B. 辛烷值 C. 汽油的密度 D. 汽油的沸点 【答案】B 【解析】人们规定正庚烷的辛烷值为0，异辛烷的辛烷值为100。在两者的混合物中，异辛烷所占的百分比叫做辛烷值。 15. 通常人们所说的“90号汽油”是指该汽油的（ ） A. 含90%的汽油组分 B. 沸点为90℃ C. 辛烷值为90 D. 密度为0.90 【答案】C 【解析】“90号汽油”即代表它的辛烷值是90。辛烷值越高，说明汽油中支链烷烃越多，质量就越好。 16. 辛烷值越高，说明汽油中支链烷烃越多，汽油的质量（ ） A. 越差 B. 保持不变 C. 无法判断 D. 越好 【答案】D 【解析】辛烷值越高，说明汽油中支链烷烃越多，质量就越好。 17. 沼泽地的植物腐烂时，经细菌分解会产生大量的甲烷，所以甲烷俗称（ ） A. 沼气 B. 煤气 C. 天然气 D. 水煤气 【答案】A 【解析】沼泽地的植物腐烂时，经细菌分解也会产生大量的甲烷，所以甲烷俗称沼气。 18. 我国是最早开发利用天然气的国家。天然气中含有大量C₁～C₄的低级烷烃，其主要成分是（ ） A. 乙烷 B. 甲烷 C. 丙烷 D. 丁烷 【答案】B 【解析】天然气中含有大量C₁～C₄的低级烷烃，其中主要成分是甲烷。我国在四川、甘肃等地都有丰富的贮藏量。 19. 烷烃燃烧不完全时会产生游离碳，如汽油、煤油等燃烧时带有黑烟（游离碳），这是因为（ ） A. 烷烃中含有杂质 B. 燃烧温度过高 C. 空气不足燃烧不完全 D. 烷烃的密度太小 【答案】C 【解析】烷烃燃烧不完全时会产生游离碳，如汽油、煤油等燃烧时带有黑烟（游离碳）就是空气不足燃烧不完全的缘故。 20. 在烷烃分子中，与3个碳原子直接相连的碳原子叫做叔碳原子，常用（ ） A. 1° B. 2° C. 4° D. 3° 【答案】D 【解析】与3个碳原子直接相连的碳原子叫做叔碳原子（也称三级碳原子），常用3°表示。 21. 温室效应是由于大气中的大量二氧化碳等温室气体造成的。在人类活动造成的大气温室气体中，甲烷是（ ） A. 仅次于二氧化碳的第二大温室气体 B. 温室效应最弱的气体 C. 唯一的人为温室气体 D. 不产生温室效应的气体 【答案】A 【解析】甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，现在人类活动造成大气层中甲烷含量已超过其原本自然含量的145%。 22. 车用乙醇汽油按研究法辛烷值分为90号、93号、95号三个牌号，标志方法是在汽油标号前加注字母E，则95号乙醇汽油的标志是（ ） A. E90 B. E95 C. 95E D. E93 【答案】B 【解析】三种牌号的汽油标志分别为“E90——乙醇汽油90号”“E93——乙醇汽油93号”“E95——乙醇汽油95号”。 23. 书写烷烃同分异构体时，支链不能连在端点的碳原子上，这是因为（ ） A. 端点碳原子不能成键 B. 端点碳原子价态不同 C. 那样相当于又接长了主链 D. 端点碳原子不稳定 【答案】C 【解析】支链不能连在端点的碳原子上，因为那样相当于又接长了主链；也不能连在可能出现重复的碳原子上。 24. 烷烃的异构体可以按一定的步骤推导写出。推导己烷异构体的第一步是（ ） A. 直接写出所有支链 B. 先确定氢原子位置 C. 先写出支链最多的结构 D. 先写出最长的碳直链 【答案】D 【解析】推导烷烃异构体时，先写出最长的碳直链（为方便起见，可只写出碳原子）。 25. 某些动、植物体内也含有少量烷烃，例如白菜叶中含有的烷烃是（ ） A. 三十三烷 B. 三十五烷 C. 三十一烷 D. 二十九烷 【答案】D 【解析】白菜叶中含有二十九烷；菠菜叶中含有三十三烷、三十五烷和三十七烷；烟草叶中含有二十七烷和三十一烷。 二、简答题（本题共5道小题，每题8分，共40分） 1. 简述甲烷的实验室制取方法（原理、装置、收集方法及注意事项）。 【答案】实验室中常用无水乙酸钠和碱石灰共热来制备甲烷。取3g无水醋酸钠和6g碱石灰，放在研钵内研细，混合均匀后装入干燥洁净的大试管中，用带有玻璃导气管的塞子塞住试管口，将试管横夹在铁架台上，使管口微微向下倾斜，并通过单孔塞将导气管插入装有水的洗气装置中。先用小火微热大试管的全部，再用较大的火焰加热混合物，用排水集气法收集甲烷气体。实验结束时，应先去掉洗气装置，然后移去酒精灯，以免造成倒吸，使大试管破裂。 【解析】甲烷实验室制法包括无水乙酸钠与碱石灰共热的反应原理、管口向下倾斜的装置装配、排水集气法收集、实验结束先移洗气装置后移酒精灯等要点。 2. 简述烷烃同分异构体的推导方法。 【答案】烷烃的异构体可以按一定的步骤推导写出：（1）先写出最长的碳直链；（2）写出少一个碳原子的直链作为主链，把剩余的一个碳原子作为支链连在主链中可能的位置上（支链不能连在端点的碳原子上，也不能连在可能出现重复的碳原子上）；（3）写出少两个碳原子的直链作为主链，把剩余的两个碳原子作为一个或两个支链连在主链中可能的位置上；（4）依此类推，最后补写上氢原子。书写同分异构体的口诀为：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布孪邻到间。 【解析】烷烃同分异构体推导遵循主链由长到短、支链由整到散的步骤，最后补写氢原子。 3. 简述热裂化、催化裂化、裂解的区别。 【答案】热裂化是不加催化剂，在较高温度（500～700℃）和压力（2～5MPa）下进行的裂化，可使汽油中的重油成分转化成汽油，提高汽油质量；催化裂化是在催化剂存在下的裂化，可在较缓和的条件（450～500℃，压力0.1～0.2MPa）下进行，产生较多带支链的烷烃和芳烃，可大幅度提高汽油质量；裂解是在比热裂化更高的温度（高于700℃）下，将石油深度裂化的过程，其目的主要是为了获得更多的低级烯烃。 【解析】三者区别在于是否使用催化剂及温度压力条件：热裂化条件较高、催化裂化较缓和、裂解温度最高且目的为获得低级烯烃。 4. 简述烷烃的来源。 【答案】在自然界，烷烃主要存在于天然气和石油之中。天然气中含有大量C₁～C₄的低级烷烃，主要成分是甲烷，我国四川、甘肃等地贮藏丰富；从油田开采出来的原油经过分馏、裂化或异构化等加工处理后，可得到汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等中、高级烷烃。此外，某些动、植物体内也含有少量烷烃，如白菜叶中含有二十九烷、菠菜叶中含有三十三烷等。 【解析】烷烃主要来源是天然气和石油，此外某些动植物体内也含有少量烷烃。 5. 简述辛烷值的含义及汽油牌号与辛烷值的关系。 【答案】人们规定正庚烷的辛烷值为0，异辛烷的辛烷值为100，在两者的混合物中异辛烷所占的百分比叫做辛烷值。辛烷值只是表示汽油爆震程度的指标，并不是汽油中异辛烷的真正含量。通常人们所说的“××号汽油”便是指汽油的辛烷值，如90号汽油即代表它的辛烷值是90。辛烷值越高，说明汽油中支链烷烃越多，质量就越好。 【解析】辛烷值是汽油抗爆震性能的指标，汽油牌号数字即辛烷值，辛烷值越高支链烷烃越多质量越好。 三、综合分析题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 1. 某烷烃含5个碳原子，其一氯代产物只有一种。请运用相关知识回答：（1）推断该烷烃的构造式并用系统命名法命名；（2）指出该分子中含哪几类碳原子；（3）写出其完全燃烧的化学方程式。 【答案】（1）该烷烃为2,2-二甲基丙烷（新戊烷），构造式为C(CH₃)₄。（2）该分子中心的一个碳原子与4个碳原子相连，为季碳原子（4°）；4个甲基碳原子各与1个碳原子相连，均为伯碳原子（1°）。（3）完全燃烧的化学方程式：C₅H₁₂+8O₂→5CO₂+6H₂O。 【解析】含5个碳且一氯代物只有一种的烷烃只有2,2-二甲基丙烷（新戊烷），其分子高度对称，4个甲基等效，故一氯代物只有一种，含1个季碳、4个伯碳，完全燃烧时C₅H₁₂与O₂反应生成CO₂和H₂O。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $