第三章 脂环烃 《有机化学》（化工版 第三版）单元过关卷 四川省（原卷版+解析版）

《有机化学》（化工版 第三版） 第三章 脂环烃 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15道小题，每题2分，共30分） 1. 脂环烃根据分子中含有的碳环数目分类，可分为单环脂环烃和（ ） A. 多环脂环烃 B. 不饱和脂环烃 C. 饱和脂环烃 D. 杂环脂环烃 2. 单环烷烃比相应的烷烃少两个氢原子，其通式为 CₙH₂ₙ（n≥3），则含5个碳原子的单环烷烃的分子式为（ ） A. C₅H₈ B. C₅H₁₀ C. C₅H₁₂ D. C₅H₆ 3. 环丁烷（C₄H₈）的环状构造异构体有两个，它们分别是环丁烷和（ ） A. 1,2-二甲基环丙烷 B. 乙基环丙烷 C. 甲基环丙烷 D. 环戊烷 4. 环烯烃命名时编号应使双键的位次最小，两个双键位次为1和3、甲基连在第5位碳上的环戊二烯，其正确名称是（ ） A. 3-甲基-1,3-环戊二烯 B. 1-甲基-1,3-环戊二烯 C. 4-甲基-1,3-环戊二烯 D. 5-甲基-1,3-环戊二烯 5. 环烷烃在常温下的物态随碳原子数目变化而不同，C₃～C₄的环烷烃所处的物态是（ ） A. 气体 B. 液体 C. 固体 D. 气液共存 6. 环烷烃的熔点、沸点随分子中碳原子数增加而升高，与同碳原子数的开链烷烃相比，环烷烃的熔点、沸点（ ） A. 略低一些 B. 较高 C. 完全相同 D. 无规律变化 7. 环烷烃的相对密度都小于1，比水轻，但与相应的开链烷烃相比，其相对密度（ ） A. 相同 B. 略小 C. 较大 D. 等于1 8. 环丙烷与卤素的加成反应常温下就可进行，而环丁烷与卤素的加成反应则需要（ ） A. 在暗处静置 B. 在强光照射下 C. 加入催化剂 D. 加热才能进行 9. 环戊烷、环己烷易发生取代反应和氧化反应，而环丙烷、环丁烷易发生加成反应，它们的化学性质可概括为（ ） A. 小环似烯，大环似烷 B. 小环似烷，大环似烯 C. 大环小环都似烯 D. 大环小环都似烷 10. 环丙烷与溴发生加成反应时开环，生成的产物是（ ） A. 1,2-二溴丙烷 B. 1,3-二溴丙烷 C. 1,3-二溴环丙烷 D. 2,2-二溴丙烷 11. 分子中带有支链的小环烷烃与卤化氢加成时，环的断裂通常发生在（ ） A. 含氢最多的两个相邻成环碳原子之间 B. 含氢最少的两个相邻成环碳原子之间 C. 含氢最少与含氢最多的相邻两个成环碳原子之间 D. 任意的两个成环碳原子之间 12. 环己烷是无色液体，易挥发，不溶于水，可与许多有机溶剂混溶，其沸点为（ ） A. 41.5℃ B. 58.2℃ C. 69.5℃ D. 80.8℃ 13. 工业上以苯为原料，通过催化加氢制取环己烷，环己烷是重要的化工原料，主要用于合成尼龙纤维，制造（ ） A. 己二酸、己二胺和己内酰胺 B. 丁二烯 C. 苯酚 D. 丙烯酸 14. 环戊二烯是无色液体，易燃，易挥发，工业上除从石油裂解产物中分离外，还可由环戊烷或环戊烯（ ） A. 催化加氢制取 B. 催化脱氢制取 C. 直接分馏制取 D. 氧化反应制取 15. 根据环丙烷、环丁烷能与溴加成但不能被高锰酸钾溶液氧化的性质，可将其与下列哪类烃区别开来（ ） A. 烷烃 B. 脂环烃 C. 烷烃、烯烃、炔烃 D. 芳香烃 二、填空题（本题共5道小题，每题4分，共20分） 16. 脂环烃根据碳环中是否含有双键和三键，可分为______脂环烃（如环丙烷、环丁烷等）和______脂环烃（如环戊烯、环己烯等）。 17. 单环烷烃比相应的烷烃少两个氢原子，其通式为______（n≥3），最简单的环烷烃是______。 18. 单环烷烃命名时，编号以使取代基所在位次______为原则，如甲基连在第1位碳上、乙基连在第3位碳上的环戊烷，命名为______。 19. 常温下C₃～C₄的环烷烃为气体，C₅～C₁₆的环烷烃为______；环烷烃不溶于水，易溶于______。 20. 环丙烷与溴加成生成______，在催化剂铂、钯或雷氏镍作用下，环丙烷可开环加氢生成______。 三、判断题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 21. 脂环烃根据分子中组成环的碳原子数目分类，可分为三元环、四元环、五元环脂环烃等。（ ） 22. 脂环烃中由于C—C键不能自由旋转，当环上至少有两个碳原子连有不相同的原子或基团时，环烷烃也存在顺反异构。（ ） 23. 环戊烷（C₅H₁₀）的环状构造异构体共有4个。（ ） 24. 环烷烃的相对密度都小于1，比水轻，但比相应的开链烷烃的相对密度大。（ ） 25. 在常温下，环丙烷、环丁烷这样的小环烷烃能被高锰酸钾的水溶液氧化。（ ） 26. 环烷烃与烷烃一样也可发生取代反应，但由于小环易开环，只有环戊烷和环己烷等较易发生环上的取代反应。（ ） 27. 环己烷是无色液体，沸点为41.5℃，易挥发，不溶于水。（ ） 28. 环戊二烯的沸点是80.8℃，易燃，易挥发，不溶于水，易溶于有机溶剂。（ ） 29. 环丙烷与溴的加成反应需要加热才能进行，而环丁烷与溴的加成反应常温下就可进行。（ ） 30. 环丙烷、环丁烷及其烷基衍生物可以在常温下与卤化氢发生加成反应，生成开链一卤代烷烃。（ ） 四、问答题（本题共3道小题，每题10分，共30分） 31. 脂环烃有哪几种分类方法？分别说明其分类依据并各举一例。 32. 环烷烃的化学性质有哪些？其中环丙烷、环丁烷与环戊烷、环己烷的化学性质有何不同？可概括为什么结论？ 33. 简述环己烷的物理性质、工业制法及主要用途。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 《有机化学》（化工版 第三版） 第三章 脂环烃 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15道小题，每题2分，共30分） 1. 脂环烃根据分子中含有的碳环数目分类，可分为单环脂环烃和（ ） A. 多环脂环烃 B. 不饱和脂环烃 C. 饱和脂环烃 D. 杂环脂环烃 【答案】A 【解析】脂环烃按分子中含有的碳环数目分类，可分为单环脂环烃（分子中只有一个碳环，如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷）和多环脂环烃（分子中有两个或两个以上碳环）。 2. 单环烷烃比相应的烷烃少两个氢原子，其通式为 CₙH₂ₙ（n≥3），则含5个碳原子的单环烷烃的分子式为（ ） A. C₅H₈ B. C₅H₁₀ C. C₅H₁₂ D. C₅H₆ 【答案】B 【解析】单环烷烃可看作是烷烃分子中两端的碳原子各去掉一个氢后彼此连接而成，通式为CₙH₂ₙ（n≥3），n=5时分子式为C₅H₁₀。 3. 环丁烷（C₄H₈）的环状构造异构体有两个，它们分别是环丁烷和（ ） A. 1,2-二甲基环丙烷 B. 乙基环丙烷 C. 甲基环丙烷 D. 环戊烷 【答案】C 【解析】环丁烷（C₄H₈）有两个环状异构体：环丁烷和甲基环丙烷。最简单的环烷烃环丙烷（C₃H₆）没有环状异构体。 4. 环烯烃命名时编号应使双键的位次最小，两个双键位次为1和3、甲基连在第5位碳上的环戊二烯，其正确名称是（ ） A. 3-甲基-1,3-环戊二烯 B. 1-甲基-1,3-环戊二烯 C. 4-甲基-1,3-环戊二烯 D. 5-甲基-1,3-环戊二烯 【答案】D 【解析】环烯烃命名时先给环上碳原子编号以标明双键和支链位次，应使双键的位次最小，故该化合物命名为5-甲基-1,3-环戊二烯。 5. 环烷烃在常温下的物态随碳原子数目变化而不同，C₃～C₄的环烷烃所处的物态是（ ） A. 气体 B. 液体 C. 固体 D. 气液共存 【答案】A 【解析】常温下C₃～C₄的环烷烃为气体，C₅～C₁₆的环烷烃为液体，高级环烷烃为固体。 6. 环烷烃的熔点、沸点随分子中碳原子数增加而升高，与同碳原子数的开链烷烃相比，环烷烃的熔点、沸点（ ） A. 略低一些 B. 较高 C. 完全相同 D. 无规律变化 【答案】B 【解析】环烷烃的熔点、沸点变化规律是随分子中碳原子数增加而升高，且都高于同碳原子数的开链烷烃。 7. 环烷烃的相对密度都小于1，比水轻，但与相应的开链烷烃相比，其相对密度（ ） A. 相同 B. 略小 C. 较大 D. 等于1 【答案】C 【解析】环烷烃的相对密度都小于1，比水轻，但比相应的开链烷烃的相对密度大；环烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。 8. 环丙烷与卤素的加成反应常温下就可进行，而环丁烷与卤素的加成反应则需要（ ） A. 在暗处静置 B. 在强光照射下 C. 加入催化剂 D. 加热才能进行 【答案】D 【解析】环丙烷与卤素的加成常温下就可进行，而环丁烷需加热才能进行，如环丙烷加溴生成1,3-二溴丙烷，环丁烷加溴生成1,4-二溴丁烷。 9. 环戊烷、环己烷易发生取代反应和氧化反应，而环丙烷、环丁烷易发生加成反应，它们的化学性质可概括为（ ） A. 小环似烯，大环似烷 B. 小环似烷，大环似烯 C. 大环小环都似烯 D. 大环小环都似烷 【答案】A 【解析】由环烷烃的化学性质讨论可见，环戊烷、环己烷易发生取代反应和氧化反应，环丙烷、环丁烷易发生加成反应，可概括为小环似烯、大环似烷。 10. 环丙烷与溴发生加成反应时开环，生成的产物是（ ） A. 1,2-二溴丙烷 B. 1,3-二溴丙烷 C. 1,3-二溴环丙烷 D. 2,2-二溴丙烷 【答案】B 【解析】环丙烷与溴加成开环，溴原子分别加到开环后两端的碳原子上，生成1,3-二溴丙烷；环丁烷与溴加成生成1,4-二溴丁烷。 11. 分子中带有支链的小环烷烃与卤化氢加成时，环的断裂通常发生在（ ） A. 含氢最多的两个相邻成环碳原子之间 B. 含氢最少的两个相邻成环碳原子之间 C. 含氢最少与含氢最多的相邻两个成环碳原子之间 D. 任意的两个成环碳原子之间 【答案】C 【解析】分子中带有支链的小环烷烃与卤化氢加成时，环的断裂通常发生在含氢最少与含氢最多的相邻两个成环碳原子之间，且符合马氏规则。 12. 环己烷是无色液体，易挥发，不溶于水，可与许多有机溶剂混溶，其沸点为（ ） A. 41.5℃ B. 58.2℃ C. 69.5℃ D. 80.8℃ 【答案】D 【解析】环己烷是无色液体，沸点80.8℃，易挥发，不溶于水，可与许多有机溶剂混溶。 13. 工业上以苯为原料，通过催化加氢制取环己烷，环己烷是重要的化工原料，主要用于合成尼龙纤维，制造（ ） A. 己二酸、己二胺和己内酰胺 B. 丁二烯 C. 苯酚 D. 丙烯酸 【答案】A 【解析】环己烷是重要的化工原料，主要用于合成尼龙纤维，制造己二酸、己二胺和己内酰胺以及用作溶剂等。 14. 环戊二烯是无色液体，易燃，易挥发，工业上除从石油裂解产物中分离外，还可由环戊烷或环戊烯（ ） A. 催化加氢制取 B. 催化脱氢制取 C. 直接分馏制取 D. 氧化反应制取 【答案】B 【解析】工业上可由石油裂解产物中分离环戊二烯，也可由环戊烷或环戊烯催化脱氢制取，它主要用于制备二烯类农药、医药、涂料、香料等。 15. 根据环丙烷、环丁烷能与溴加成但不能被高锰酸钾溶液氧化的性质，可将其与下列哪类烃区别开来（ ） A. 烷烃 B. 脂环烃 C. 烷烃、烯烃、炔烃 D. 芳香烃 【答案】C 【解析】根据环丙烷、环丁烷能与溴加成但不能被高锰酸钾溶液氧化的性质，可将其与烷烃、烯烃、炔烃区别开来，也可以由此鉴别环丙烷、环丁烷。 二、填空题（本题共5道小题，每题4分，共20分） 16. 脂环烃根据碳环中是否含有双键和三键，可分为______脂环烃（如环丙烷、环丁烷等）和______脂环烃（如环戊烯、环己烯等）。 【答案】饱和；不饱和 【解析】根据碳环中是否含有双键和三键，脂环烃可分为饱和脂环烃（如环丙烷、环丁烷、环戊烷等）和不饱和脂环烃（如环戊烯、环己烯等）。 17. 单环烷烃比相应的烷烃少两个氢原子，其通式为______（n≥3），最简单的环烷烃是______。 【答案】CₙH₂ₙ；环丙烷 【解析】单环烷烃可看作是烷烃分子中两端的碳原子各去掉一个氢后彼此连接而成，通式为CₙH₂ₙ（n≥3），最简单的环烷烃是环丙烷（C₃H₆）。 18. 单环烷烃命名时，编号以使取代基所在位次______为原则，如甲基连在第1位碳上、乙基连在第3位碳上的环戊烷，命名为______。 【答案】最小；1-甲基-3-乙基环戊烷 【解析】单环烷烃命名时环上有支链需将环上碳原子编号以标明支链位置，编号以使取代基所在位次最小为原则，故命名为1-甲基-3-乙基环戊烷（不叫1-甲基-4-乙基环戊烷）。 19. 常温下C₃～C₄的环烷烃为气体，C₅～C₁₆的环烷烃为______；环烷烃不溶于水，易溶于______。 【答案】液体；有机溶剂 【解析】常温下C₃～C₄的环烷烃为气体，C₅～C₁₆的环烷烃为液体，高级环烷烃为固体；环烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。 20. 环丙烷与溴加成生成______，在催化剂铂、钯或雷氏镍作用下，环丙烷可开环加氢生成______。 【答案】1,3-二溴丙烷；丙烷 【解析】环丙烷与溴加成开环生成1,3-二溴丙烷；在催化剂铂、钯或雷氏镍作用下，环丙烷与环丁烷可以开环发生加氢反应，生成开链烷烃，环丙烷加氢生成丙烷。 三、判断题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 21. 脂环烃根据分子中组成环的碳原子数目分类，可分为三元环、四元环、五元环脂环烃等。（ ） 【答案】√ 【解析】根据分子中组成环的碳原子数目分类，脂环烃可分为三元环、四元环、五元环脂环烃等，如环丙烷是三元环、环丁烷是四元环、环戊烯是五元环。 22. 脂环烃中由于C—C键不能自由旋转，当环上至少有两个碳原子连有不相同的原子或基团时，环烷烃也存在顺反异构。（ ） 【答案】√ 【解析】由于脂环烃中C—C键不能自由旋转，当环上至少有两个碳原子连有不相同的原子或基团时，环烷烃也存在顺反异构现象。 23. 环戊烷（C₅H₁₀）的环状构造异构体共有4个。（ ） 【答案】× 【解析】环戊烷（C₅H₁₀）有5个环状构造异构体：环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、1,1-二甲基环丙烷和1,2-二甲基环丙烷。 24. 环烷烃的相对密度都小于1，比水轻，但比相应的开链烷烃的相对密度大。（ ） 【答案】√ 【解析】环烷烃的相对密度都小于1，比水轻，但比相应的开链烷烃的相对密度大；环烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。 25. 在常温下，环丙烷、环丁烷这样的小环烷烃能被高锰酸钾的水溶液氧化。（ ） 【答案】× 【解析】与开链烷烃相似，在常温下环丙烷、环丁烷这样的小环烷烃都不能与一般的氧化剂（如高锰酸钾的水溶液）发生氧化反应。 26. 环烷烃与烷烃一样也可发生取代反应，但由于小环易开环，只有环戊烷和环己烷等较易发生环上的取代反应。（ ） 【答案】√ 【解析】环烷烃与烷烃一样也可发生取代反应，但由于小环易开环，只有环戊烷和环己烷等较易发生环上的取代反应。 27. 环己烷是无色液体，沸点为41.5℃，易挥发，不溶于水。（ ） 【答案】× 【解析】环己烷是无色液体，沸点80.8℃，易挥发，不溶于水，可与许多有机溶剂混溶；41.5℃是环戊二烯的沸点。 28. 环戊二烯的沸点是80.8℃，易燃，易挥发，不溶于水，易溶于有机溶剂。（ ） 【答案】× 【解析】环戊二烯是无色液体，沸点是41.5℃，易燃，易挥发，不溶于水，易溶于有机溶剂；80.8℃是环己烷的沸点。 29. 环丙烷与溴的加成反应需要加热才能进行，而环丁烷与溴的加成反应常温下就可进行。（ ） 【答案】× 【解析】环丙烷与卤素的加成常温下就可进行，而环丁烷需加热才能进行，两者的反应条件正好相反。 30. 环丙烷、环丁烷及其烷基衍生物可以在常温下与卤化氢发生加成反应，生成开链一卤代烷烃。（ ） 【答案】√ 【解析】环丙烷、环丁烷及其烷基衍生物可以在常温下与卤化氢发生加成反应，生成开链一卤代烷烃，如溴丙烷、溴丁烷。 四、问答题（本题共3道小题，每题10分，共30分） 31. 脂环烃有哪几种分类方法？分别说明其分类依据并各举一例。 【答案】脂环烃主要有三种分类方法：①根据分子中含有的碳环数目分类，可分为单环脂环烃（分子中只有一个碳环，如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷）和多环脂环烃（分子中有两个或两个以上的碳环，如十氢化萘）；②根据分子中组成环的碳原子数目分类，可分为三元环、四元环、五元环脂环烃等，如环丙烷（三元环）、环丁烷（四元环）、环戊烯（五元环）、环己烯（六元环）；③根据碳环中是否含有双键和三键分类，可分为饱和脂环烃（如环丙烷、环丁烷、环戊烷等）和不饱和脂环烃（如环戊烯、环己烯等）。 【解析】本题依据脂环烃的三种分类方法（碳环数目/环上碳原子数/是否含双键三键）及其代表实例作答。 32. 环烷烃的化学性质有哪些？其中环丙烷、环丁烷与环戊烷、环己烷的化学性质有何不同？可概括为什么结论？ 【答案】环烷烃的化学性质与相应的烷烃相似，可以发生取代反应和氧化反应，但由于具有碳环结构，还有与不饱和烃相似的加成反应。具体包括：①氧化反应：常温下小环烷烃不能与一般氧化剂反应，加热条件下用强氧化剂或在催化剂存在下用空气作氧化剂，环烷烃也能被氧化，如环己烷可氧化生成环己酮、环己醇及己二酸；②取代反应：只有环戊烷和环己烷等较易发生环上的取代反应，如环己烷氯代生成氯代环己烷；③加成反应：环丙烷、环丁烷可开环发生催化加氢、加卤素、加卤化氢等加成反应，如环丙烷与溴生成1,3-二溴丙烷。环丙烷、环丁烷（小环）易发生加成反应，环戊烷、环己烷（大环）易发生取代和氧化反应，可概括为：小环似烯，大环似烷。 【解析】本题依据环烷烃的氧化、取代、加成三类反应及小环大环性质差异作答，突出小环似烯、大环似烷的结论。 33. 简述环己烷的物理性质、工业制法及主要用途。 【答案】①物理性质：环己烷是无色液体，沸点80.8℃，易挥发，不溶于水，可与许多有机溶剂混溶；②工业制法：工业上以苯为原料，通过催化加氢制取环己烷；③主要用途：环己烷是重要的化工原料，主要用于合成尼龙纤维，制造己二酸、己二胺和己内酰胺以及用作溶剂等。另外，石油是环烷烃的主要来源之一，原油中一般含有0.5%～1%的环己烷，粗汽油中含环己烷5%～15%。 【解析】本题依据环己烷的物理性质、苯催化加氢制法和尼龙纤维等用途作答，并补充石油来源的背景信息。 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 学科网（北京）股份有限公司 $