新高考化学一轮复习小题多维练习第48练 烷烃（解析版）

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1．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )
A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C．甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物为混合物
D．1 ml CH4完全生成CCl4，最多消耗2 ml Cl2
【答案】C
【解析】甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，故得不到纯净的CH3Cl，A错误、C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 ml氢原子，消耗1 ml 氯气，生成1 ml HCl，故产物中HCl最多，B错误；1 ml CH4完全生成CCl4，最多消耗4 ml Cl2，D错误。
2．下列关于烷烃的叙述中正确的是( )
A．燃烧产物一定为二氧化碳和水
B．烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
C．在烷烃分子中，所有的化学键都为单键
D．任何烷烃分子中碳氢原子个数之比都是相同的
【答案】C
【解析】烷烃中含有碳、氢元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水，但如果氧气不足，烷烃不完全燃烧，产物有可能为一氧化碳和水；烷烃中的乙烷2个C原子可以在同一直线上，除此之外，多碳烷烃主链是锯齿形，碳原子可能在同一平面内；烷烃属于饱和链烃，不存在不饱和键，分子中所有的化学键都为单键；烷烃的通式为CnH2n＋2，C、H原子个数之比＝n∶(2n＋2)，碳原子数不同时碳氢原子个数之比不同。
3．下列物质在一定条件下能与甲烷发生取代反应的是( )
A．氯气 B．酸性高锰酸钾溶液
C．氢氧化钠溶液 D．溴的四氯化碳溶液
【答案】A
【解析】氯气在光照条件下与甲烷可以发生取代反应，A项正确；酸性高锰酸钾溶液与甲烷不反应，B项错误；氢氧化钠溶液与甲烷不反应，C项错误；溴的四氯化碳溶液与甲烷不反应，D项错误。
4．已知下表均是烷烃分子的化学式，且它们的一氯取代物只有一种。 则第6项烷烃分子的化学式为( )
A.C16H34 B．C17H36 C．C26H54 D．C27H56
【答案】C
【解析】由表格中数据可知：奇数项的C原子个数为前一奇数项中烷烃的C、H原子个数之和，偶数项中C原子个数为其前一个偶数项中C、H原子个数之和，所以第六项中C原子个数是第四项中C、H原子个数之和为26，由烷烃通式知，第六项分子式为C26H54，故选C。
5．按照有机物的命名规则，下列命名正确的是( )
A．1,2­二甲基戊烷 B．2­乙基丁烷
C．3­乙基己烷 D．3,4­二甲基戊烷
【答案】C
【解析】主链不是最长，应为3­甲基己烷，A错误；主链不是最长，应为3­甲基戊烷，B错误；取代基的位次和应最小，正确命名为2,3­二甲基戊烷，D错误。
6．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是( )
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】A项，正壬烷分子中有5种等效H原子，一氯代物有5种，不符合题意；B项，2，6­二甲基庚烷分子中有4种等效H原子，一氯代物有4种，不符合题意；C项，2，2，4，4­四甲基戊烷分子中有2种等效H原子，一氯代物只有2种，符合题意；D项，2，3，4­三甲基己烷分子中有8种等效H原子，一氯代物有8种，不符合题意。
7．下列命名正确的是( )
A．2，3，3-三甲基丁烷 B．2-乙基戊烷
C．3-乙基-4-甲基庚烷 D．2，2，3，3-四甲基己烷
【答案】D
【解析】A项，2，3，3-三甲基丁烷，该命名中编号错误，应叫2，2，3-三甲基丁烷，A不正确；B项，2-乙基戊烷，该命名的主链选择错误，应叫3-甲基己烷，B不正确；C项，3-乙基-4-甲基庚烷，该命名的顺序写错，应该先写简单取代基再写较复杂取代基，即4-甲基-3-乙基庚烷，C不正确；D项，2，2，3，3-四甲基己烷，该命名正确。故选D。
8．异丁烷的球棍模型为，下列关于异丁烷的说法错误的是
A．分子式为C4H10B．与乙烷互为同系物
C．沸点比正丁烷()的低D．一氯取代物有4种
【答案】D
【解析】A项，由异丁烷的球棍模型可知，其结构式为，则共分子式为C4H10，正确；B项，异丁烷与乙烷结构相似，组成上相差2个CH2原子团，互为同系物，正确；C项，异丁烷的支链较多，沸点比正丁烷()的低，正确；D项，分子中有两种不同环境的氢原子，一氯取代物有2种，错误。
9．下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有( )
A．2­甲基丙烷 B．环戊烷()
C．2，2­二甲基丁烷 D．3­甲基戊烷
【答案】B
【解析】先根据名称写出各选项有机物的结构简式，再判断各有机物中不同化学环境氢原子的种数。2­甲基丙烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH3，其分子中有2种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有2种；环戊烷的键线式为，五个碳原子完全等效，只有1种一氯代物；2，2­二甲基丁烷的结构简式为，有3种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有3种；3­甲基戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，分子中有4种不同化学环境的氢原子，一氯代物有4种。
10．将2ml甲烷和适量的Cl2混合后光照充分反应，先后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量依次增多0.2，则参加反应Cl2的物质的量为( )
A．1.5mlB．3mlC．4.5mlD．6ml
【答案】D
【解析】根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2ml，可以设其物质的量分别是nml、(n+0.2)ml、(n+0.4)ml、(n+0.6)ml；参加反应的CH4为2ml，由C原子守恒可知：n+(n+0.2)+ (n+0.4)+ (n+0.6)=2，解得：n=0.2，已知Cl2和CH4发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，则消耗氯气的物质的量为0.2ml+2×0.4ml+3×0.6ml+4×0.8ml=6ml，故选D。
1．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列说法正确的是( )
A.在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链数增加，沸点降低
【答案】D
【解析】新戊烷的沸点是9.5 ℃，标准状况下是液体，20 ℃时是气体，A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C错误；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D正确。
2．下列说法中正确的是( )
A．分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种
B．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n值增大，碳元素的质量分数逐渐减小
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃
D．异戊烷与2­甲基丁烷互为同系物
【答案】C
【解析】分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有3种，A项错误；烷烃的通式为CnH2n＋2，碳元素的质量分数为eq \f(12n,14n＋2)×100%＝eq \f(12,14＋\f(2,n))×100%，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，B项错误；异戊烷与2­甲基丁烷为同一种物质，D项错误。
3．甲烷中的碳原子是sp3杂化，下列用*表示碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是 ( )
A．CH3*CH2CH3B．*CH2＝CHCH3C．CH2＝*CHCH2CH3D．HC≡*CCH3
【答案】A
【解析】A项，*碳原子有4个σ键，无孤电子对数，*碳原子杂化类型为sp3，故A正确；B项，*碳原子有3个σ键，无孤电子对数，*碳原子杂化类型为sp2，故B错误；C项，同选项B的分析，*碳原子杂化类型为sp2，故C错误；D项，*碳原子有2个σ键，无孤电子对数，*碳原子的杂化类型为sp，故D错误。
4．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．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上
B．在光照条件下能够与Cl2发生取代反应
C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化
D．1 ml丙烷完全燃烧消耗5 ml O2
【答案】C
【解析】丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1 ml丙烷完全燃烧消耗5 ml O2，D正确。
5．下列性质中不属于烷烃具有的性质的是( )
A．都溶于水
B．完全燃烧产物只有CO2和H2O
C．与卤素单质发生取代反应
D．通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应
【答案】A
【解析】烷烃只由C和H两种元素组成，完全燃烧只生成二氧化碳和水；烷烃能与卤素单质发生取代反应；烷烃均难溶于水；烷烃通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应。
6．下列烷烃的系统命名正确的是( )
A．2­乙基丁烷 B．3,3­二甲基丁烷
C．2­甲基­4­乙基庚烷 D．3­乙基­2,3­二甲基戊烷
【答案】C
【解析】2号位上不可能出现乙基，所选主链不是最长的，A错误；3,3­二甲基丁烷不是从离支链最近的一端编号，应该为2,2­二甲基丁烷，B错误；2­甲基­4­乙基庚烷符合烷烃的系统命名原则，C正确；取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面，正确的名称为：2,3­二甲基­3­乙基戊烷，D错误。
7．下列对有机物的命名正确的是( )
A．2­乙基­3,3­二甲基戊烷 B．3,3­二甲基­4­乙基戊烷
C．3,3,4­三甲基己烷 D．3,4,4­三甲基己烷
【答案】C
【解析】对于烷烃而言，命名的第一步是找准主链，考虑到给出结构中碳链的右起第二个碳原子连有乙基(—C2H5)，所以该有机物的主链并不是水平方向的直链。根据烷烃的命名方法可知，该烷烃的名称为3,3,4­三甲基己烷，C项正确。
8．下列说法中正确的是( )
A．分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有2种
B．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n值增大，碳元素的质量分数逐渐减小
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃
D．异戊烷与2­甲基丁烷互为同系物
【答案】C
【解析】分子式为C7H16的烷烃，含有3个甲基的同分异构体有3种，A项错误；烷烃的通式为CnH2n＋2，碳元素的质量分数为eq \f(12n,14n＋2)×100%＝eq \f(12,14＋\f(2,n))×100%，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，B项错误；异戊烷与2­甲基丁烷为同一种物质，D项错误。
9．关于烷烃的命名正确的是( )
A．3，3，5—三甲基—5—乙基辛烷 B．3，5—二甲基—5—乙基—3—丙基己烷
C．4，6，6—三甲基—4—乙基辛烷 D．2，4—二甲基—2，4—二乙基庚烷
【答案】A
【解析】对该有机物主链上碳原子编号如图所示：。故其命名为3，3，5—三甲基—5—乙基辛烷，答案选A。
10．某烷烃一个分子里含有9个碳原子，其一氯代物只有两种，这种烷烃的名称是( )
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】A项，正壬烷分子中有5种等效H原子，一氯代物有5种，不符合题意；B项，2，6­二甲基庚烷分子中有4种等效H原子，一氯代物有4种，不符合题意；C项，2，2，4，4­四甲基戊烷分子中有2种等效H原子，一氯代物只有2种，符合题意；D项，2，3，4­三甲基己烷分子中有8种等效H原子，一氯代物有8种，不符合题意。
11．某烷烃相对分子质量为86，如果分子中含有3个－CH3、2个－CH2－和1个，则该结构的烃的一氯取代物最多可能有(不考虑立体异构)( )
A．9种 B．6种 C．5种 D．4种
【答案】A
【解析】某烷烃相对分子质量为86，根据烷烃的通式CnH2n+2，则12n+2n+2＝86，解得：n＝6，为己烷；分子中含有3个－CH3、2个－CH2－和1个，则该己烷分子中只能含有1个支链甲基，不会含有乙基，其主链含有5个C，满足条件的己烷的结构简式为：①CH3－CH2CH2CH3，②CH3CH2－CH2CH3，其中①分子中含有5种位置不同的H，即含有一氯代物的数目为5；②分子中含有4种位置不同的H，则其一氯代物有4种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有：5+4＝9种。
1．下列关于烷烃的结构和性质的说法中正确的是( )
A．烷烃在光照条件下能与溴水发生取代反应
B．有机物分子中全部是碳碳单键，属于烷烃
C．和互为同分异构体
D．含有5个碳原子的烃，最多可以形成12个碳氢键，最多可以形成5个碳碳单键
【答案】D
【解析】烷烃在光照条件下能与纯净的卤素单质发生取代反应，溴水不纯净，不能和烷烃发生取代反应，溴蒸气可以发生取代反应，A选项错误；烷烃是链状烃，B选项错误；碳原子形成的4个共价单键的空间构型为四面体结构，正四面体的四个顶点都相邻，两个顶点的位置关系只有一种，所以这两种结构是相同的，属于同一种物质，C选项错误；含5个碳原子的烃，当形成链状(戊烷，C5H12)时，则最多可形成4个C－C单键，最多可以形成12个碳氢键；若形成环状时，则最多可形成5个C－C单键，如，最多可以形成10个碳氢键，D选项正确。
2．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面 D.生成1 ml C5H12至少需要2 ml H2
【答案】C
【解析】螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式为C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A项正确；该有机物的二氯代物有4种，2个氯原子位于同一个碳原子上时有1种，位于2个碳原子上时分两种情况：同环上只有1种，异环上有2种，B项正确；螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯烃的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大于1，则由1 ml C5H8生成1 ml C5H12至少需要2 ml H2，D项正确。
3．某有机物的结构简式为。下列说法不正确的是( )
A.该有机物属于饱和烷烃
B.该烃的名称是3­甲基­5­乙基庚烷
C.该烃与2，5­二甲基­3­乙基己烷互为同系物
D.该烃的一氯取代产物共有8种
【答案】C
【解析】该有机物分子中不含不饱和键，属于饱和烷烃，故A项正确；B项正确；二者分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故C项错误；该烷烃分子中有8种等效氢原子，因此其一氯代物共有8种，故D项正确。
4．下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有( )
A．2­甲基丙烷 B．环戊烷()
C．2,2­二甲基丁烷 D．3­甲基戊烷
【答案】B
【解析】先根据名称写出各选项有机物的结构简式，再判断各有机物中不同化学环境氢原子的种数。2­甲基丙烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH3，其分子中有2种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有2种；环戊烷的键线式为，五个碳原子完全等效，只有1种一氯代物；2,2­二甲基丁烷的结构简式为，有3种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有3种；3­甲基戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，分子中有4种不同化学环境的氢原子，一氯代物有4种。
5．常温下，1 ml某烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应，若在适当的条件下，完全取代需要消耗6 ml Cl2，则下列判断正确的是 ( )
A．该烷烃的分子式为C5H12
B．反应所生成的有机物能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
C．该烷烃的四氯代物有2种
D．反应容器中，一氯代物的物质的量分数最大
【答案】C
【解析】设此烷烃的分子式为CnH2n+2，由于烷烃在光照条件下和氯气发生取代反应时，取代1 ml H消耗1 ml氯气，根据完全取代消耗6 ml氯气可知，1个烷烃分子中含6个H原子，即2n+2=6，故n=2，此烷烃为乙烷，分子式为C2H6，A错误；氯气和乙烷发生取代反应生成的有机物是非电解质，不能电离出Cl-，B错误；该烃分子中共有6个H原子，其四氯代物种数和二氯代物种数相同，而乙烷的二氯代物有2种，故其四氯代物也有2种，C正确；反应产物中HCl的物质的量分数最大，D错误。
6．一氯代物只有一种的烷烃，按烷烃相对分子质量由小到大的顺序排列，下列判断不正确的是( )
A．第3项的同分异构体中的一氯代物可能为4种
B．第4项烷烃系统命名为：2，2，3，3-四甲基丁烷
C．第6项烷烃的分子式为C26H54
D．符合条件的烷烃的化学键类型完全相同
【答案】D
【解析】一氯代物只有一种的烷烃，按烷烃相对分子质量由小到大的顺序排列，有CH4、CH3CH3、C(CH4)3、CH3C(CH3)2C(CH3)3……。A项，结合分析可知第3项为C(CH4)3，其同分异构体CH3CH(CH3)CH2CH3有4种等效氢，其一氯代物为4种，A正确；B项，第4项为(CH3)3CC(CH3)3，其系统命名法命名为2，2，3，3-四甲基丁烷，B正确；C项，前4项的分子式为：CH4、C2H6、C5H12、C8H18，奇数项的C原子个数为前一奇数项中烷烃的C和H原子个数之和，偶数项中C原子个数为其前一个偶数项中C、H原子个数之和，所以第六项中C原子个数是第四项中C原子、H原子个数之和为26，所以第6项烷烃的分子式为C26H54，C正确；D项，CH4只有极性键，其余均含极性键和非极性键，即符合条件的烷烃的化学键类型完全相同，D错误；故选D。
7．下列说法中不正确的是( )
A．分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
B．分子式为C6H14的烃共有5种可能结构
C．烷烃在光照条件下能与氯气发生取代反应，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．标准状况下22.4 LC5H12完全燃烧消耗氧气的物质的量为8 ml
【答案】D
【解析】A项，分子式符合CnH2n+2的烃，其中各碳原子均达到饱和状态，一定是烷烃，A正确；B项，分子式为C6H14的烃是含六个碳的烷烃，其共有5种可能结构：、、、、，B正确；C项，烷烃中碳氢键在光照条件下能与氯气发生取代反应，其是饱和烃，不含碳碳双键等能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团，C正确；D项，标准状况下，C5H12不是气体，不能用气体摩尔体积计算，D错误；故选D。
8．在光照的条件下，将1 ml甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a ml，b ml，c ml，该反应中消耗的氯气的物质的量是( )
A．(1+a+b+c)mlB．(2a＋3b＋4c)ml
C．(1＋a＋2b＋3c) mlD．(a＋b＋c)ml
【答案】C
【解析】根据碳原子守恒可知生成一氯甲烷的物质的量是(1－a－b－c)ml。根据取代反应的特点可知：1ml甲烷与一定量的氯气充分混合，生成几氯甲烷就消耗多少ml的氯气，因此消耗的氯气的物质的量为：(1－a－b－c)ml＋2a ml＋3b ml＋4c ml＝(1＋a＋2b＋3c)ml，故选C。
1
2
3
4
5
6
……
CH4
C2H6
C5H12
C8H18
C17H36
…
…
物质名称
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.1
异戊烷
27.8
新戊烷
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0