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烃
第二章
第一节 烷烃
课后篇素养形成
【A组】
1.下列物质:①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③戊烷 ④2-甲基丁烷 ⑤2,2-二甲基丙烷,沸点由大到小的
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
答案C
解析对于烷烃而言,分子中所含碳原子数越多,沸点越高,即:③④⑤大于①②,对于分子中碳原子数相
同的烷烃,支链越多,沸点越低,即①>②,③>④>⑤,综合排序可得,③>④>⑤>①>②。
2.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,熔点、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KMnO 溶液都褪色
4
答案D
解析溴水不能与烷烃反应,酸性KMnO 溶液也不能将烷烃氧化,D错。
4
3.已知液化气的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A.是直链烃,但分子中碳原子不在一条直线上
B.在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C.丙烷的球棍模型为
D.1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O
2
答案C
解析C H 是直链烃,但其中的碳原子为饱和碳原子,和与之相邻的四个原子形成四面体结构,故3个
3 8
碳原子不在一条直线上,A项正确;C H 在光照时能与Cl 发生取代反应,B项正确;丙烷的球棍模型为
3 8 2
,C项错误;1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O,D项正确。
2
4.下列反应属于取代反应的是( )
A.2C H+7O 4CO+6H O
2 6 2 2 2
B.Zn+CuSO ZnSO+Cu
4 4C.NaCl+AgNO AgCl↓+NaNO
3 3
D.CHCl+Cl CHCl +HCl
2 2 2 3
答案D
解析取代反应是有机化合物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。A项C H
2 6
的燃烧不是取代反应;B项为置换反应;C项为复分解反应;D项中Cl原子取代了CHCl 中的一个H
2 2
原子,故属于取代反应。
5.以下是给某烷烃命名时选取主链及给碳原子编号的四种方法,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案B
解析对烷烃命名时,要选取最长的碳链作主链,从这一点来看,选项中所选取的都是最长的碳链。但是,
选项A中只有1个支链,选项B、C、D中都有2个支链,根据烷烃命名时“当有多个长度相同的碳链
可作主链时,要选取含支链最多的碳链作主链”的原则,排除选项A。选项C和D无论是主链的选取
还是碳原子的编号实际上都是相同的,其错误之处都在于未从离支链最近的一端给主链碳原子编号。
6.CHCH(C H)CH(C H)CH(CH ) 的名称是( )
3 2 5 2 5 3 2
A.2,3-二甲基-4-乙基戊烷
B.2-甲基-3,4-二乙基戊烷
C.2,5-二甲基-3-乙基己烷
D.2,4-二甲基-3-乙基己烷
答案D
解析该烷烃的碳骨架为 ,所以名称为2,4-二甲基-3-乙基己烷,D项正确。7.1 mol丙烷在光照情况下,最多消耗氯气( )
A.4 mol B.8 mol C.10 mol D.2 mol
答案B
解析烷烃发生取代反应时,取代1个氢原子,需要1个氯分子,故烷烃分子中有几个氢原子,1 mol该烷
烃最多就可与几mol氯气反应。
8.标准状况下将35 mL气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到二氧化碳气体140 mL,则该烃的分
子式为 ( )
A.C H B.C H C.C H D.C H
5 12 4 10 2 6 3 8
答案B
解析根据同温、同压下气体的体积比等于分子数比,烷烃分子数与二氧化碳气体分子数比为
35 mL 1
= ,1个该烃分子中含有4个碳原子,即该烷烃为丁烷。
140 mL 4
9.(1)某烷烃的结构简式为CHCH(CH )CH(C H)。该烷烃可用不饱和烃与足量氢气反应得到。该烷
3 3 2 5 2
烃的名称是 。
(2)某烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种的是 。
(3)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为 。
答案(1)①2-甲基-3-乙基戊烷
(2)
(3)CH(CH CH)
2 3 3
解析(1)根据烷烃命名原则,该烃最长碳链有5个碳原子,命名为2-甲基-3-乙基戊烷。(2)设该烷烃的
分子式为C H ,则14n+2=114,n=8,该烷烃分子式为C H ,由于该烷烃的一氯代物只有一种,故该烃
n 2n+2 8 18
分子中只有一种氢原子,其结构简式为 。
(3)因为1、2号碳原子上不存在乙基,符合要求的有机化合物分子中乙基应连在3号碳原子上,该
烷烃的主链上最少有5个碳原子。
【B组】
10.(双选)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,其分子组成和结构与烷烃相似,下列说法中错误
的是 ( )
A.硅烷的分子通式可表示为Si H
n 2n+2
B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C.甲硅烷的密度小于甲烷
D.甲硅烷的热稳定性高于甲烷
答案CD解析根据硅烷的分子组成与烷烃相似,可由烷烃的分子通式C H 推出硅烷的分子通式为Si H ;
n 2n+2 n 2n+2
根据甲烷完全燃烧的产物为二氧化碳和水可知,甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水;甲硅烷即SiH,相对分
4
子质量大于甲烷,所以密度大于甲烷;根据同主族元素性质的递变规律可知,稳定性:CH >SiH 。
4 4
11.下列烷烃的命名中,正确的是( )
A. (1-甲基丁烷)
B. (2-乙基丁烷)
C. (2,2-二甲基丁烷)
D.
(5-甲基-3-乙基己烷)
答案C
解析A项错误,应选分子中最长的碳链为主链,正确的命名应为戊烷。B项错误,主链选错,正确的命
名应为3-甲基戊烷。C项正确,符合烷烃的系统命名法。D项错误,支链在碳原子上的位次之和没有
遵守“最小”的原则,正确的命名应为2-甲基-4-乙基己烷。
12.某烷烃的一个分子里含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,该烷烃的名称是( )
A.正壬烷 B.2,6-二甲基庚烷
C.2,2,4,4-四甲基戊烷 D.2,3,4-三甲基己烷
答案C
解析由题给条件可知,该烷烃分子中只能有两类氢原子,这样其一氯代物才有两种,而其中一定会有—
CH 结构,且处于对称位置,从而可写出其结构简式: 。该分子中只有两种氢
3
原子,一种是处于对称位置的—CH 中的氢原子,另一种是—CH—中的氢原子,即其一氯代物有两种,
3 2
然后再给该有机化合物命名,名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。
13.(双选)正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为 ,X是它的一种同分异构体,且X分
子的主链上含有4个碳原子,下列有关说法中正确的是( )
A.X分子中可能含有三个甲基
B.X的一氯代物可能有三种
C.X的沸点比正己烷低
D.标准状况下,11.2 L X含2.5N 个C—C键
A
答案BC解析由题意可知,X的结构简式可能为 或 。二者分子中均含4
个甲基,A错误;前者一氯代物有3种,后者一氯代物有2种,B正确;标准状况下,二者均为液态,D错误。
14.某有机化合物的系统命名是2,2,3,3-四甲基戊烷,其结构简式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案C
解析由名称写结构简式,应首先写出主链的结构,即主链上有5个碳原子,然后再在相应位置添加取代
基。它的结构简式可写为(CH)CC(CH)CHCH。
3 3 3 2 2 3
15.正己烷、2-甲基戊烷、( )、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷。在上述有机化合物的有规律排
列中,括号内填入的物质最适宜的是( )
A.正戊烷 B.2-甲基丁烷
C.3-甲基戊烷 D.2,2-二甲基戊烷
答案C
解析根据观察,题目中提供的4种有机化合物都是分子中含6个碳原子的烷烃,分子式为C H ,而其
6 14
同分异构体有5种,现在只缺3-甲基戊烷。
16.按系统命名法给下列有机化合物命名或写出相应的结构简式:
(1) 的名称是 。
(2) 的名称是 。
(3)2,4,6-三甲基-5-乙基辛烷的结构简式为 。
(4)2-甲基-5-乙基辛烷的结构简式为 。
答案(1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)3,3-二甲基-6-乙基辛烷(3)
(4)
解析(1)中最长碳链为7个碳原子,应从左端起点编号,取代基位次和最小。(2)中最长碳链为8个碳原
子,应从左端起点编号,取代基位次和最小。(3)先写出含有8个碳原子的主链,然后在任意一端开始编
号,在2、4、6号位三个碳原子上连甲基,在第5号位碳原子上连乙基,最后检查是否正确。(4)根据主
链碳原子数为8,甲基在2号碳原子上,乙基在5号碳原子上,可知该烷烃分子的碳骨架可表示为
,剩余的价键用氢原子饱和。
17.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是氢气的36倍: 。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子: 。
(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L水蒸气: 。
(4)0.01 mol烷烃E完全燃烧时,消耗标准状况下氧气的体积2.464 L:
。
答案(1)C H (2)C H (3)C H (4)C H
5 12 99 200 14 30 7 16
解析(1)烷烃通式为C H ,M=36×M(H )=36×2=72,即分子式为C H 。
n 2n+2 r r 2 5 12
(2)据题意2n+2=200,n=99,即分子式为C H 。
99 200
(3)据H原子守恒,1 mol C H ~15 mol HO,故n=14,分子式为C H 。
n 2n+2 2 14 30
3n+1
(4)由烷烃燃烧通式可得1 mol C H ~ mol O,已知0.01 mol E完全燃烧消耗O 的物质的
n 2n+2 2 2
2
2.464 L
量为 =0.11 mol,可得E为C H 。
22.4 L·mol-1 7 16
【C组】
18.烷烃与卤素单质发生取代反应生成卤代烃,卤代烃在生产、生活中有非常重要的应用。如氯仿(三
氯甲烷,CHCl )在医学上常用作麻醉剂;还可用作抗生素、香料、油脂、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂;
3
与四氯化碳混合可制成不冻的防火液体。
某课外活动小组利用下图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题:(1)CH 与Cl 发生反应的条件是 ;若用日光直射,可能会引起 。
4 2
(2)实验中可观察到的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,
, 等。
(3)写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式: 。此反应属
于 (填反应类型)反应。
(4)用饱和食盐水而不用水的原因是
。
(5)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——
光气,反应的化学方程式为2CHCl +O 2COCl +2HCl,为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变
3 2 2
质可选用的试剂是 。
A.氢氧化钠溶液 B.硝酸银溶液
C.稀盐酸 D.水
E.湿润的蓝色石蕊试纸
F.湿润的无色酚酞试纸
答案(1)漫射光照(或光亮处) 爆炸
(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升
(3)CH +Cl CHCl+HCl 取代
4 2 3
(4)降低Cl 在水中的溶解度,抑制Cl 和水的反应 (5)BE
2 2
