第一章 饱和烃——烷烃 《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） 第一章 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15道小题，每题2分，共30分） 1. 烷烃分子中的碳原子都采取 sp³ 杂化方式成键，sp³ 杂化轨道是由（ ） A. 1个s轨道和3个p轨道杂化形成的4个轨道 B. 2个s轨道和2个p轨道杂化形成的4个轨道 C. 3个s轨道和1个p轨道杂化形成的4个轨道 D. 4个s轨道杂化形成的4个轨道 【答案】A 【解析】甲烷分子中碳原子的sp³杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化后得到的4个sp³杂化轨道。 2. 同系物之间结构相似、组成上相差一个或整数个CH₂原子团，因此互为同系物的物质一定具有相同的（ ） A. 相对分子质量 B. 通式 C. 分子式 D. 碳原子数 【答案】B 【解析】同系物具有同一通式、结构和性质相似、相互间相差一个或整数个CH₂原子团，所以互为同系物的物质一定具有相同的通式。 3. 根据烷烃分子中碳原子与氢原子之间的数量关系通式 CₙH₂ₙ₊₂ 推断，含7个碳原子的烷烃的分子式为（ ） A. C₇H₁₄ B. C₇H₁₅ C. C₇H₁₆ D. C₇H₁₈ 【答案】C 【解析】由通式CₙH₂ₙ₊₂可知，n=7时氢原子数为2×7+2=16，分子式为C₇H₁₆。 4. 根据碳原子直接相连的碳原子数目对碳原子进行分类，与4个碳原子直接相连的碳原子称为（ ） A. 伯碳原子 B. 仲碳原子 C. 叔碳原子 D. 季碳原子 【答案】D 【解析】与4个碳原子直接相连的碳原子叫做季碳原子，常用4°表示。季碳原子上没有氢原子。 5. 烷烃的习惯命名法是根据分子中碳原子的数目称为某烷，碳原子数从1到10用天干表示，则庚烷分子中所含碳原子数为（ ） A. 7个 B. 5个 C. 6个 D. 8个 【答案】A 【解析】碳原子数从1到10的烷烃依次用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，庚对应7，庚烷含7个碳原子。 6. 按系统命名法规则给主链碳原子编号时，应使支链位次最小，则(CH₃)₃CCH₂CH(CH₃)₂ 型结构如 CH₃—C(CH₃)₂—CH₂—CH(CH₃)—CH₃ 的正确名称是（ ） A. 2,4,4-三甲基戊烷 B. 2,2,4-三甲基戊烷 C. 2,2,4-三甲基己烷 D. 2,4-二甲基戊烷 【答案】B 【解析】该烷烃主链为5个碳（戊烷），三个甲基分别连在第2、2、4位碳上，按编号最小原则应命名为2,2,4-三甲基戊烷，而不是2,4,4-三甲基戊烷。 7. 烷烃在常温常压下的物态随碳原子数目变化而不同，C₅～C₁₆ 的直链烷烃所处的物态是（ ） A. 气体 B. 固体 C. 液体 D. 气液共存 【答案】C 【解析】常温常压下，C₁～C₄的烷烃为气体，C₅～C₁₆的烷烃为液体，C₁₇以上的烷烃为固体。 8. 直链烷烃的沸点随分子中碳原子数目的增加而升高，其根本原因是分子量增大使（ ） A. 分子极性增强 B. 碳原子数目增多 C. 氢原子数目增多 D. 分子间的范德华引力增强 【答案】D 【解析】烷烃是非极性分子，随着分子中碳原子数目的增加，分子量增大，分子间的范德华引力增强，要使其沸腾汽化需要提供更多的能量，故沸点升高。 9. 烷烃的相对密度随分子中碳原子数目的增加而逐渐增大，但所有烷烃的相对密度都（ ） A. 小于1 B. 大于1 C. 等于1 D. 等于0.5 【答案】A 【解析】烷烃的相对密度都小于1，比水轻，随分子中碳原子数目增加而逐渐增大，支链烷烃的密度比直链烷烃略低些。 10. 烷烃的卤代通常是指氯代或溴代，这是因为氟代反应和碘代反应存在以下情况：（ ） A. 氟代反应难以发生，碘代反应过于激烈 B. 氟代反应过于激烈，碘代反应难以发生 C. 氟和碘的原子半径完全相同 D. 氟和碘的化学性质完全相同 【答案】B 【解析】烷烃的卤代通常是指氯代或溴代，因为氟代反应过于激烈，难于控制，而碘代反应又难以发生。 11. 控制反应条件可以调节甲烷与氯气的配比，当 V(CH₄)∶V(Cl₂)=10∶1 时，甲烷氯代反应的主要产物是（ ） A. 二氯甲烷 B. 四氯化碳 C. 一氯甲烷 D. 三氯甲烷 【答案】C 【解析】当V(CH₄)∶V(Cl₂)=10∶1时，主要产物是一氯甲烷；当V(CH₄)∶V(Cl₂)=1∶4时，则主要生成四氯化碳。 12. 丙烷发生一元卤代反应时生成两种构造异构体，由此可知烷烃中不同类型的氢原子反应活性顺序为（ ） A. 伯氢＞仲氢＞叔氢 B. 仲氢＞叔氢＞伯氢 C. 伯氢＞叔氢＞仲氢 D. 叔氢＞仲氢＞伯氢 【答案】D 【解析】由丙烷、异丁烷等一元卤代产物的相对含量可知，不同类型的氢原子反应活性顺序为叔氢＞仲氢＞伯氢。 13. 热裂化、催化裂化和裂解都是烷烃的裂化反应，这三种加工方法的共同点是（ ） A. 都需隔绝空气加热使较大分子变成较小分子 B. 都使分子由小变大 C. 都必须加催化剂 D. 都在较低温度下进行 【答案】A 【解析】烷烃在隔绝空气的情况下加热到高温，分子中的C—C键和C—H键发生断裂，由较大分子转变成较小分子的过程称为裂化反应，热裂化、催化裂化和裂解均属此类。 14. 正丁烷在酸性催化剂存在下可转变为异丁烷，这一异构化反应在石油加工工业中的主要作用是（ ） A. 降低汽油的辛烷值 B. 提高汽油的辛烷值及润滑油的质量 C. 增加汽油的相对密度 D. 减少汽油中碳元素的含量 【答案】B 【解析】烷烃的异构化反应主要用于石油加工工业中，将直链烷烃转变成支链烷烃，可以提高汽油的辛烷值及润滑油的质量。 15. 甲烷在漫射光或加热条件下氯代可逐步生成四种氯代产物，其中化学式为 CCl₄ 的产物名称是（ ） A. 一氯甲烷 B. 二氯甲烷 C. 四氯化碳 D. 三氯甲烷 【答案】C 【解析】甲烷氯代产物为一氯甲烷(CH₃Cl)、二氯甲烷(CH₂Cl₂)、三氯甲烷(CHCl₃)和四氯化碳(CCl₄)，CCl₄即四氯化碳。 二、填空题（本题共5道小题，每题4分，共20分） 16. 从甲烷开始，每增加一个碳原子就相应增加两个氢原子，烷烃分子中碳原子与氢原子之间的数量关系通式为______，相邻两个同系物在组成上相差一个______原子团。 【答案】CₙH₂ₙ₊₂；CH₂ 【解析】烷烃分子中碳原子与氢原子的数量关系为CₙH₂ₙ₊₂（n为碳原子数目），同系列中相邻同系物之间相差一个CH₂原子团。 17. 在烷烃分子中，仅与1个碳原子直接相连的碳原子叫做______碳原子，常用______表示。 【答案】伯（一级）；1° 【解析】仅与1个碳原子直接相连的碳原子叫做伯碳原子，也称一级碳原子，常用1°表示；端点上的碳原子一般都是伯碳原子。 18. 从烷烃分子中去掉一个氢原子后所得到的基团叫做______，其通式为______，常用R—表示。 【答案】烷基；CₙH₂ₙ₊₁ 【解析】从烷烃分子中去掉一个氢原子后所得的基团叫做烷基，通式为CₙH₂ₙ₊₁，常用R—表示，烷基的名称根据相应烷烃的名称及去掉氢原子的类型而得。 19. 烷烃系统命名时应遵循最简原则，其中"一长"是指______最长，"三小"是指______最小。 【答案】碳主链（主链）；编号（位次） 【解析】系统命名法的最简原则为："一长"碳主链最长，"二多"支链最多，"三小"编号最小，即编号应从靠近支链的一端开始，使支链位次最小。 20. 烷烃分子没有极性或极性很弱，其相对密度都______1（填"大于""小于"或"等于"），因此比水轻，同时烷烃______溶于水。 【答案】小于；难（不） 【解析】烷烃的相对密度都小于1，比水轻；烷烃分子没有极性或极性很弱，因此难溶于水，易溶于有机溶剂。 三、判断题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 21. 甲烷分子为正四面体构型，碳原子处于四面体的中心，4个C—H键是完全等同的。（ ） 【答案】√ 【解析】实验测得甲烷分子为正四面体构型，碳原子处于四面体中心，4个C—H键完全等同，彼此间的夹角相等。 22. 互为同系物的烷烃，它们的分子式完全相同，只是结构不同。（ ） 【答案】× 【解析】同系物之间结构相似、组成上相差一个或整数个CH₂原子团，分子式一定不相同；分子式相同而结构不同的物质才是同分异构体。 23. 甲烷、乙烷、丙烷分子中的碳原子只有1种排列方式，所以它们没有同分异构体。（ ） 【答案】√ 【解析】烷烃的同分异构现象是由于分子中碳原子的排列方式不同而引起的，甲烷、乙烷、丙烷的碳原子只有1种排列方式，没有构造异构体。 24. 支链烷烃的相对密度比直链烷烃略高一些。（ ） 【答案】× 【解析】烷烃的相对密度都小于1，随分子中碳原子数目增加而逐渐增大，支链烷烃的密度比直链烷烃略低些。 25. 烷烃的熔点随分子中碳原子数目的增加而升高，其中含奇数碳原子烷烃的熔点比相邻含偶数碳原子烷烃的熔点升高得多一些。（ ） 【答案】× 【解析】含偶数碳原子烷烃的熔点比相邻含奇数碳原子烷烃的熔点升高得多一些，因为偶数碳原子烷烃锯齿状排列时对称性较大，分子间可靠得更近。 26. 常温下，烷烃一般不与氧化剂反应，也不与空气中的氧气反应，但烷烃在空气中易燃烧。（ ） 【答案】√ 【解析】常温下烷烃一般不与氧化剂反应，也不与空气中的氧气反应；但烷烃在空气中易燃烧，完全燃烧时生成二氧化碳和水并放出大量热。 27. 烷烃与氯气在黑暗中并不作用，但在强光照射下可发生剧烈反应，甚至引起爆炸。（ ） 【答案】√ 【解析】烷烃与氯或溴在黑暗中并不作用，但在强光照射下可发生剧烈反应，甚至引起爆炸；在漫射光或加热条件下氢原子可逐渐被氯原子取代。 28. 丙烷和丙烷以上的烷烃发生一元卤代反应时，生成的卤代烷只有一种构造异构体。（ ） 【答案】× 【解析】丙烷和丙烷以上的烷烃发生一元卤代反应时，生成的卤代烷一般是两种或两种以上的构造异构体，因为分子中含有不同类型的氢原子。 29. 裂解是指在比热裂化更高的温度下将石油深度裂化，其目的主要是为了获得更多的汽油。（ ） 【答案】× 【解析】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，裂解的目的主要是为了获得更多的低级烯烃，而不是汽油。 30. 季碳原子上没有氢原子，所以烷烃分子中不存在季氢原子。（ ） 【答案】√ 【解析】与伯、仲、叔碳原子连接的氢原子分别叫做伯、仲、叔氢原子，季碳原子上没有氢原子，所以没有季氢原子。 四、问答题（本题共3道小题，每题10分，共30分） 31. 简述烷烃系统命名法对带支链烷烃进行命名的步骤，并说明应遵循的最简原则。 【答案】命名步骤：①选取主链作为母体，选择一个带支链最多的最长碳链作为主链（母体），支链作为取代基，按主链所含碳原子数目称为某烷；②给主链碳原子编号，编号应从靠近支链的一端开始，当碳链两端相应位置上都有支链时，应遵守最低序列规则，即顺次逐项比较各支链的位次，使支链位次最小；③按照取代基的位次（用阿拉伯数字表示）、相同基的数目（用中文数字表示）、取代基的名称、母体名称的顺序写出烷烃的全称，阿拉伯数字之间用逗号隔开；④当分子中含有不同支链时，将优先基团排在后面，靠近母体名称。最简原则为："一长"——碳主链最长，"二多"——支链最多，"三小"——编号最小。 【解析】本题综合烷烃系统命名的四个步骤和三条最简原则作答，重点说明主链选择、编号规则和名称书写顺序。 32. 烷烃的物理性质随分子中碳原子数目的增加呈现怎样的规律性变化？请从物态、沸点、相对密度三个方面加以说明。 【答案】①物态：常温常压下，C₁～C₄的烷烃为气体，C₅～C₁₆的烷烃为液体，C₁₇以上的烷烃为固体；②沸点：直链烷烃的沸点随分子中碳原子数的增加而升高，因为烷烃是非极性分子，碳原子数增加使分子量增大，分子间的范德华引力增强，沸腾汽化需要提供更多能量；③相对密度：烷烃的相对密度都小于1，比水轻，随分子中碳原子数目增加而逐渐增大，支链烷烃的密度比直链烷烃略低些。 【解析】本题依据烷烃物态划分界限、沸点变化规律及相对密度特征作答，突出随碳原子数增加呈现的规律性变化。 33. 实验室中常用什么方法制取甲烷？请简述实验原理、装置要点、收集方法及实验结束时的注意事项。 【答案】①实验原理：实验室中常用无水乙酸钠和碱石灰共热来制备甲烷；②装置要点：将无水乙酸钠和碱石灰研细混合均匀后装入干燥洁净的大试管中，塞好带玻璃导气管的塞子，将试管横夹在铁架台上，使管口微微向下倾斜，先用小火微热试管全部，再用较大火焰加热混合物；③收集方法：甲烷难溶于水，用排水集气法收集，点燃时可见淡蓝色火焰；④注意事项：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】本题依据教材实验一"甲烷的制取及性质"作答，包括制备原理、装置要点、排水集气法和防倒吸的结束操作。 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） 第一章 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15道小题，每题2分，共30分） 1. 烷烃分子中的碳原子都采取 sp³ 杂化方式成键，sp³ 杂化轨道是由（ ） A. 1个s轨道和3个p轨道杂化形成的4个轨道 B. 2个s轨道和2个p轨道杂化形成的4个轨道 C. 3个s轨道和1个p轨道杂化形成的4个轨道 D. 4个s轨道杂化形成的4个轨道 2. 同系物之间结构相似、组成上相差一个或整数个CH₂原子团，因此互为同系物的物质一定具有相同的（ ） A. 相对分子质量 B. 通式 C. 分子式 D. 碳原子数 3. 根据烷烃分子中碳原子与氢原子之间的数量关系通式 CₙH₂ₙ₊₂ 推断，含7个碳原子的烷烃的分子式为（ ） A. C₇H₁₄ B. C₇H₁₅ C. C₇H₁₆ D. C₇H₁₈ 4. 根据碳原子直接相连的碳原子数目对碳原子进行分类，与4个碳原子直接相连的碳原子称为（ ） A. 伯碳原子 B. 仲碳原子 C. 叔碳原子 D. 季碳原子 5. 烷烃的习惯命名法是根据分子中碳原子的数目称为某烷，碳原子数从1到10用天干表示，则庚烷分子中所含碳原子数为（ ） A. 7个 B. 5个 C. 6个 D. 8个 6. 按系统命名法规则给主链碳原子编号时，应使支链位次最小，则(CH₃)₃CCH₂CH(CH₃)₂ 型结构如 CH₃—C(CH₃)₂—CH₂—CH(CH₃)—CH₃ 的正确名称是（ ） A. 2,4,4-三甲基戊烷 B. 2,2,4-三甲基戊烷 C. 2,2,4-三甲基己烷 D. 2,4-二甲基戊烷 7. 烷烃在常温常压下的物态随碳原子数目变化而不同，C₅～C₁₆ 的直链烷烃所处的物态是（ ） A. 气体 B. 固体 C. 液体 D. 气液共存 8. 直链烷烃的沸点随分子中碳原子数目的增加而升高，其根本原因是分子量增大使（ ） A. 分子极性增强 B. 碳原子数目增多 C. 氢原子数目增多 D. 分子间的范德华引力增强 9. 烷烃的相对密度随分子中碳原子数目的增加而逐渐增大，但所有烷烃的相对密度都（ ） A. 小于1 B. 大于1 C. 等于1 D. 等于0.5 10. 烷烃的卤代通常是指氯代或溴代，这是因为氟代反应和碘代反应存在以下情况：（ ） A. 氟代反应难以发生，碘代反应过于激烈 B. 氟代反应过于激烈，碘代反应难以发生 C. 氟和碘的原子半径完全相同 D. 氟和碘的化学性质完全相同 11. 控制反应条件可以调节甲烷与氯气的配比，当 V(CH₄)∶V(Cl₂)=10∶1 时，甲烷氯代反应的主要产物是（ ） A. 二氯甲烷 B. 四氯化碳 C. 一氯甲烷 D. 三氯甲烷 12. 丙烷发生一元卤代反应时生成两种构造异构体，由此可知烷烃中不同类型的氢原子反应活性顺序为（ ） A. 伯氢＞仲氢＞叔氢 B. 仲氢＞叔氢＞伯氢 C. 伯氢＞叔氢＞仲氢 D. 叔氢＞仲氢＞伯氢 13. 热裂化、催化裂化和裂解都是烷烃的裂化反应，这三种加工方法的共同点是（ ） A. 都需隔绝空气加热使较大分子变成较小分子 B. 都使分子由小变大 C. 都必须加催化剂 D. 都在较低温度下进行 14. 正丁烷在酸性催化剂存在下可转变为异丁烷，这一异构化反应在石油加工工业中的主要作用是（ ） A. 降低汽油的辛烷值 B. 提高汽油的辛烷值及润滑油的质量 C. 增加汽油的相对密度 D. 减少汽油中碳元素的含量 15. 甲烷在漫射光或加热条件下氯代可逐步生成四种氯代产物，其中化学式为 CCl₄ 的产物名称是（ ） A. 一氯甲烷 B. 二氯甲烷 C. 四氯化碳 D. 三氯甲烷 二、填空题（本题共5道小题，每题4分，共20分） 16. 从甲烷开始，每增加一个碳原子就相应增加两个氢原子，烷烃分子中碳原子与氢原子之间的数量关系通式为______，相邻两个同系物在组成上相差一个______原子团。 17. 在烷烃分子中，仅与1个碳原子直接相连的碳原子叫做______碳原子，常用______表示。 18. 从烷烃分子中去掉一个氢原子后所得到的基团叫做______，其通式为______，常用R—表示。 19. 烷烃系统命名时应遵循最简原则，其中"一长"是指______最长，"三小"是指______最小。 20. 烷烃分子没有极性或极性很弱，其相对密度都______1（填"大于""小于"或"等于"），因此比水轻，同时烷烃______溶于水。 三、判断题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 21. 甲烷分子为正四面体构型，碳原子处于四面体的中心，4个C—H键是完全等同的。（ ） 22. 互为同系物的烷烃，它们的分子式完全相同，只是结构不同。（ ） 23. 甲烷、乙烷、丙烷分子中的碳原子只有1种排列方式，所以它们没有同分异构体。（ ） 24. 支链烷烃的相对密度比直链烷烃略高一些。（ ） 25. 烷烃的熔点随分子中碳原子数目的增加而升高，其中含奇数碳原子烷烃的熔点比相邻含偶数碳原子烷烃的熔点升高得多一些。（ ） 26. 常温下，烷烃一般不与氧化剂反应，也不与空气中的氧气反应，但烷烃在空气中易燃烧。（ ） 27. 烷烃与氯气在黑暗中并不作用，但在强光照射下可发生剧烈反应，甚至引起爆炸。（ ） 28. 丙烷和丙烷以上的烷烃发生一元卤代反应时，生成的卤代烷只有一种构造异构体。（ ） 29. 裂解是指在比热裂化更高的温度下将石油深度裂化，其目的主要是为了获得更多的汽油。（ ） 30. 季碳原子上没有氢原子，所以烷烃分子中不存在季氢原子。（ ） 四、问答题（本题共3道小题，每题10分，共30分） 31. 简述烷烃系统命名法对带支链烷烃进行命名的步骤，并说明应遵循的最简原则。 32. 烷烃的物理性质随分子中碳原子数目的增加呈现怎样的规律性变化？请从物态、沸点、相对密度三个方面加以说明。 33. 实验室中常用什么方法制取甲烷？请简述实验原理、装置要点、收集方法及实验结束时的注意事项。 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 $