高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃第1课时同步达标检测题

第二章第一节第1课时烷烃的结构与性质分层作业巩固练习（2）2021_2022学年高中化学选择性必修3（人教版2019）

练习

一、单选题，共13小题

1．已知1mol链烃，可以发生如下系列转化：CxHyQCxCl12(无机试剂是足量的)下列说法错误的是(　　)

A．、

B．用酸性高锰酸钾溶液可以区分和Q

C．上述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应

D．可能的结构有三种

2．下列反应的生成物只有一种的是

A．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应

B．异戊二烯与Br2发生加成反应

C．2，3-二甲基-2-丁烯与HBr发生加成反应

D．2-溴丁烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应

3．某烃与氯气发生取代，能生成两种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是

A． B．CH3CH2CH2CH2CH3

C． D．

4．正己烷的碳链是

A．直线型 B．正四面体型 C．锯齿型 D．有支链的直线型

5．液化石油气中含正丁烷。有关正丁烷的叙述正确的是

A．分子中碳原子在一条直线上 B．比异丁烷沸点低

C．一氯代物比异丁烷的一氯代物少 D．与空气混合能形成爆炸性混合物

6．下列有关烷烃的说法不正确的是

A．丙烷分子中三个碳原子一定共平面 B．C4H10的一氯代物共有4种

C．正丁烷的4个碳原子在一直线上 D．CnH2n＋2的烃中含有3n＋1个共价键

7．戊烷常用作有机溶剂，下列叙述中正确的是

A．C5H12在常温下一定是液体

B．正戊烷分子中五个碳原子排列成一条直线

C．异戊烷进行一氯取代后可生成4种沸点不同的有机产物

D．新戊烷可以由烯烃与氢气加成得到

8．下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是

①CH3(CH2)3CH3   ②CH3(CH2)4CH3   ③(CH3)2CHCH2CH3   ④C(CH3)4

A．②④①③ B．②①③④ C．④①③② D．③②①④

9．下列说法中不正确的是

A．有机物一定含有碳元素，不少有机物还含有氢、氧、氮、硫等元素

B．烃属于有机物，只含碳、氢两种元素

C．有机物都不溶于水

D．有机物有2000多万种，所以在周期表中形成化合物种类最多的是ⅣA族

10．乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是（     ）

A．都难溶于水，且密度比水小 B．都能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色

C．分子中各原子都处在同一平面内 D．都能发生聚合反应生成高分子化合物

11．有5种物质：①甲烷 ②环己烯  ③聚乙烯  ④1，3-丁二烯 ，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水因反应而褪色的是（　　）

A．①③④ B．②④ C．②③④ D．①②③④

12．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．丙烷

C．2,2-二甲基丁烷 D．2,2-二甲基丙烷

13．下列叙述正确的是（　　）

A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型

B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色

C．烷烃的分子通式为CnH2n＋2

D．正丁烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上

二、非选择题，共6小题

14．正误判断

(1)1mol乙烷分子中含有8NA个共价键______

(2)常温常压下，22.4L乙烯中C-H键数为4NA_______

(3)所含共价键数目均为NA的白磷和甲烷的物质的量相等_____

15．根据所学知识回答下列问题：

(1)现有A、B、C、D四种有机物的球棍模型如下图，仔细观察并回答下面问题：

①A、B、C、D四种有机物中有两种互为同分异构体，写出它们的名称___________(习惯命名)

②上述四种烃各为1 g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是___________(填字母)。

(2)乙烯可大量用来生产环氧乙烷，生产工艺主要有两种：

[工艺一]

[工艺二]

原子利用率是被利用的原子数比上总原子数，原子利用率决定了化学生产中反应的使用程度。根据绿色化学的原则，在实际生产中，采用__工艺更环保，更经济。

(3)下表为一些烷烃的化学式，找到它们的规律，推测第六项的化学式为__

(4)某含氮有机物的组成是含碳32%、氢6.7%、氧43%，它的相对分子质量是氢气的37.5倍；这种有机物是蛋白质水解的产物，既能与酸又能与碱反应，还可与醇发生酯化。则该有机物的结构简式为__

(5)蛋白质在醋酸铅溶液的作用下会发生___________导致溶解度下降并失去生理活性。

16．燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。将0.1mol某烃在氧气中完全燃烧，得到二氧化碳在标准状况下体积为4.48L，生成水为5.4g，求：

(1)该烃的分子式___________。

(2)写出可能的结构简式___________。

17．我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，转化过程示意图如图所示：

(1)二氧化碳分子中的化学键是_______。

(2)图中有机物乙是汽油的主要成分之一，其名称为_______；有机物、、、、甲、乙均符合通式，则m与n的关系为_______。

(3)实验室常用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，反应过程中产生二氧化碳的体积(V)与时间(t)的关系如图所示：

①由图像分析，化学反应速率最快的是_______(填字母)段。

②为了增大上述反应的速率，下列操作可行的是_______(填字母)。

a．加蒸馏水b．加氯化钠溶液c．加浓盐酸d．加热

(4)一定条件下，工业上也可用合成甲醇()：。将与充入容积为0.5L的密闭容器中发生上述反应，时测得甲醇的物质的量为，则内的平均反应速率_______。

18．有机物种类繁多，请以你对有机物的认识填空：

(1)下列几组物质中，互为同位素的是___，互为同素异形体的是__，互为同系物的是___，互为同分异构体的是___。

①O2和O3；②35Cl和37Cl；③CH3CH3和CH3CH2CH3；④和；⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3；⑥和；⑦和CH3(CH2)3CH3；

(2)下列各烷烃的沸点由高到低的顺序为____(用字母表示)

A．正戊烷       B．异戊烷        C．CH3(CH2)2CH3 D．新戊烷            E.C3H8

(3)苯乙烯()中处于同一平面的原子最多有____个，苯乙烯使溴水褪色，其化学方程式为____，该反应的类型是____。

(4)1mol某烷烃完全燃烧时消耗氧气的物质的量为8mol，其化学式为____，其结构中一氯代物只有一种烷烃的结构简式为：______。

19．根据下面的反应路线及所给信息填空。

(1)A的结构简式是_______，名称是_______。

(2)②的反应类型_______，③的反应类型_______。

(3)反应④的化学方程式_______。

参考答案：

1．D

【解析】

【详解】

A．由转化关系可知，链烃与HCl发生加成反应生成Q，可能为烯烃，Q可能为一氯代物，Q与氯气光照下发生取代反应生成，由中Cl原子个数可知n可能为11，再由可得x为5，A项正确；

B．Q为饱和结构，含碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则用酸性高锰酸钾溶液可以区分和Q，B项正确；

C．由以上分析可知题述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应，C项正确；

D．新戊烷不存在对应烯烃，不可能通过题述转化生成与新戊烷结构相似的，可能的结构只有两种，D项错误；

故选D。

2．C

【解析】

【详解】

A．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成多种氯代乙烷和氯化氢，故A不选；

B．异戊二烯与Br2发生加成反应时，加成方式有1，2加成和1，4加成两种，产物不同，故B不选；

C．2，3-二甲基-2-丁烯与HBr发生加成反应生成，产物只有1种，故C选；

D．2-溴丁烷与NaOH的醇溶液共热发生消去反应生成或，故D不选；

综上所述，答案为C。

3．D

【解析】

【详解】

A． 有3种氢原子，故其一氯代物有三种，故A不符合；       

B． CH3CH2CH2CH2CH3有3种氢原子，故其一氯代物有三种，故B不符合；

C． 有4种氢原子，故其一氯代物有四种，故C不符合；

D． 有2种氢原子，故其一氯代物有两种，故D符合；

故选D。

4．C

【解析】

【详解】

正己烷分子中C原子形成一条链，由于每个C原子具有甲烷的四面体结构，所以这些C原子形成的碳链不是直线型，而是呈锯齿型，故合理选项是C。

5．D

【解析】

【详解】

A．正丁烷中每个C原子均为sp3杂化，每个C原子与其所连的四个原子均为四面体结构，整个分子中碳链是链状锯齿形，故碳原子不在一条直线上，A错误；

B．正丁烷与异丁烷互为同分异构，根据规律，支链越多，沸点越低，故异丁烷沸点比正丁烷低，B错误；

C．正丁烷中有两种H，故一氯代物有两种，异丁烷也有两种H，一氯代物也为两种，C错误；

D．丁烷属于易燃气体，易燃气体与空气混合点燃时可能会发生爆炸，D正确；

故答案选D。

6．C

【解析】

【详解】

A．丙烷中三个碳原子以单键相连，三点可以确定一个平面，所以丙烷分子中三个碳原子一定共平面，故A正确；

B．丁烷有2种同分异构体：正丁烷和异丁烷，正丁烷有2种氢原子，异丁烷有2种氢原子，所以一氯代物的数目为4，故B正确；

C．烷烃分子中有多个碳原子呈锯齿形连接，正丁烷四个碳原子一定不在一条直线上，故C错误；

D．烷烃是饱和链烃，碳原子间以单键连接，烷烃的通式是：CnH2n+2，含有碳碳单键数为n-1，含有碳氢单键数为2n+2，所以共价键个数为n-1+2n+2=3n+1，故D正确；

综上所述答案为C。

7．C

【解析】

【分析】

戊烷的物理性质一般根据碳原子数来判断状态，1-4是气体，5-16是液体，注意新戊烷是气体。对于空间结构可以根据碳原子的杂化进行判断，根据碳原子的成键特点可以判断杂化类型，都是单键时采用sp3杂化。空间是四面体。对于同分异构体的判断可以根据等效氢法，即找对称可以判断。

【详解】

A.C5H12有三种同分异构体，根据主链越长支链越多，熔沸点越低。其中新戊烷是气体，估A错误；

B.正戊烷分子中五个碳原子都是单键形式，采用是sp3杂化类型，空间构型是四面体，故戊烷中碳原子的空间就是折线型，故B错误；

C.异戊烷进行一氯取代后，根据结构简式发现左右不对称，共有4类氢原子，所以取代产物有4种，所以生成4种沸点不同的有机物，故C正确；

D.根据相邻碳原子上至少有1个氢原子，才可能是烯烃加成产物，由于新戊烷不符合这种结构，故D错误；

故选答案C。

【点睛】

此题重点考查烷烃空间构型及同分异构体，注意化学键的特点推断分子的空间构型。

8．B

【解析】

【详解】

一般情况下，有机物分子中含C越多，该有机物的熔沸点越高，含C相同，则支链数越少，熔沸点越高，按照该规则可知这些物质熔沸点从高到低的排列顺序为②①③④。答案为B。

9．C

【解析】

【详解】

A．有机物是含碳化合物，一定含有碳元素，许多有机物还含有氢、氧、氮、硫等元素，故A正确；

B．烃为只含碳、氢两种元素的有机物，故B正确；

C．有机物大多数不溶于水，如CCl4等，但也有能溶于水的有机物，如乙醇易溶于水，故C错误；

D．有机物有2000多万种，所以在周期表中形成化合物种类最多的是第IVA族，故D正确；

故答案为C。

10．A

【解析】

【详解】

A．乙烷、乙烯、乙炔三种烃都难溶于水，且密度比水小，故A正确；

B．乙烷分子中无碳碳双键或碳碳三键，不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；

C．乙烷分子中的碳原子是四面体结构，所有原子不共面，乙烯和乙炔分子的所有原子都处于同一平面内，故C错误；

D．乙烷分子中的碳原子达到饱和，无碳碳双键或碳碳三键，不能发生聚合反应，故D错误；

故选A。

11．B

【解析】

【分析】

【详解】

①甲烷属于饱和烃，既不能和酸性高锰酸钾溶液反应，也不和溴水反应；

②环己烯分子中有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色，也可以和溴水中的溴发生加成使溴水褪色；

③乙烯聚合后，碳碳双键变为碳碳单键，所以聚乙烯既不能和酸性高锰酸钾溶液反应，也不和溴水反应；

④1，3-丁二烯 分子中有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化使其褪色，也可以和溴水中的溴发生加成使溴水褪色；

故选B。

12．D

【解析】

【分析】

有几种等效氢，与氯气发生取代反应生成的一氯代物就有几种，据此解答。

【详解】

A．2-甲基丙烷[CH(CH3)3]含2种等效氢，其一氯代物有2种，A错误；

B．丙烷[CH3CH2CH3]含2种等效氢，其一氯代物有2种，B错误；

C．2,2-二甲基丁烷[(CH3)3CCH2CH3]含3种等效氢，其一氯代物有3种，C错误；

D．2,2-二甲基丙烷[C(CH3)4]只有1种等效氢，其一氯代物有1种，D正确。

答案选D。

13．C

【解析】

【详解】

A．由于甲烷是正四面体结构，四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系，故CH2Cl2不存在不同构型，故A错误；

B．CH4只能跟氯气在光照下反应，与氯水不反应，故B错误；

C．烷烃属于饱和烃，其分子通式为CnH2n＋2，故C正确；

D．正丁烷分子中所有的碳原子是链状结构，每个碳原子形成四个共价键，周围连接四个原子形成四面体结构，碳原子间连接形成锯齿形不在同一条直线上，故D错误；

故选C。

14．     错误     错误     错误

【解析】

【分析】

【详解】

(1)乙烷的结构简式为CH3CH3，1 mol 乙烷分子中含有7NA个共价键，故错误；

(2)不是标准状况，22.4L乙烯中C-H键数不是4NA，故错误；

(3)白磷的结构如图，1mol白磷中含6mol共价键，含1mol共价键的白磷物质的量为mol，1mol甲烷含4mol共价键，含1mol共价键的甲烷物质的量为0.25mol，错误。

15．     正戊烷、异戊烷     A     二     C26H54     H2N-CH2-COOH     变性

【解析】

【分析】

【详解】

(1)①同分异构体分子式相同，但结构不同。在上述四种物质中，A表示C3H8，名称为丙烷；B 表示C4H10，名称为丁烷；C表示C5H12，名称为正戊烷，D表示C5H12，名称为异戊烷，可知其中的选项C、D表示的物质分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，它们的名称分别是正戊烷、异戊烷；

②有机物燃烧时，4 g H完全燃烧产生H2O消耗1 mol O2；12 C完全燃烧产生CO2气体消耗1 mol O2，可见等质量的有机物中H元素含量越高，物质燃烧消耗O2越多。在上述四种烷烃中，烷烃分子中C原子数越少，其中的含氢量就最高，故上述四种烃各为1 g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是C3H8，合理选项是A；

(2)在上述两种工艺中，工艺一中除产生环氧乙烷，还有副产物CaCl2及H2O产生，原子利用率未达到100%；而工艺二中反应物原子全部转化为环氧乙烷，没有副产物产生，原子利用率达到100%，故工艺二符合绿色化学的原则；

(3)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原子、H原子个数之和为26，由烷烃通式可知第六项分子式为C26H54；

(4)某含氮有机物组成中含碳32%，氢6.7%，氧43%，则氮的质量分数为(1-32%-6.7% -43%)=18.3%，则n(C)：n(H)：n(O)：n(N)= 2：5：2：1，故该有机物的最简式为C2H5O2N，最简式的式量是75，而该有机物的相对分子质量M=37.5×2=75，故该有机物分子式为C2H5O2N。该有机物是蛋白质水解的产物，既能与酸又能与碱反应，还可与醇发生酯化，说明该有机物是氨基酸，其中含有-NH2和-COOH，故该有机物结构简式为H2NCH2COOH；

(5)醋酸铅是重金属盐，遇蛋白质，会使蛋白质分子结构发生改变发生变性，由于失去其生理活性功能而导致中毒。

16．         

【解析】

【分析】

【详解】

(1)由题意得：，，设该烃的分子式为，则，即该烃的分子式为：；

(2) 该烃的分子式为，是乙烷，可能的结构简式为。

17．     极性共价键     庚烷          EF     cd    

【解析】

【分析】

【详解】

(1)二氧化碳是共价化合物，分子中含有碳氧极性共价键，故答案为：极性共价键；

(2)由图可知，有机物乙的结构简式为CH3(CH2)5CH3，名称为庚烷；由题给分子式可知，有机物均属于烷烃，通式为CnH2n+2，则m=2n+2，故答案为：庚烷；m=2n+2；

(3)①化学反应速率的快慢与曲线斜率有关，曲线斜率越大，反应速率越快，由图可知，EF段斜率最大，则化学反应速率最快的是EF段，故答案为：EF；

②a．加蒸馏水会稀释溶液，溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误；

b．加氯化钠溶液会稀释溶液，溶液中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故错误；

c．加浓盐酸，溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故正确；

d．加热，反应温度升高，反应速率加快，故正确；

cd正确，故答案为：cd；

(4)由tmin时甲醇的物质的量为cmol可知，反应消耗二氧化碳的物质的量为cmol，则0—tmin内二氧化碳的速率为=mol/(L·min)，故答案为：。

18．     ②     ①     ③     ⑤⑦     ABDCE     16     +Br2→     加成反应     C5H12     C(CH3)4

【解析】

【分析】

【详解】

(1) ①O2和O3是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体；

②35Cl和37Cl的质子数相同、中子数不同，互为同位素；

③CH3CH3和CH3CH2CH3的结构相似，分子组成相差1个CH2原子团，互为同系物；

④和的分子式相同、结构相同，是同种物质；

⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；

⑥和的分子式相同、结构相同，是同种物质；

⑦和CH3(CH2)3CH3的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；

则互为同位素的是②，互为同素异形体的是①，互为同系物的是③，互为同分异构体的是⑤⑦，故答案为：②；①；③；⑤⑦；

(2)碳原子数不同的烷烃，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高；碳原子个数相同的烷烃，支链越多，分子间作用力越小，沸点越低，则五种烷烃的沸点由高到低的顺序为ABDCE，故答案为：ABDCE；

(3)苯和乙烯分子中所有原子都共平面，苯乙烯分子中单键可以旋转，则处于同一平面的原子最多有16个；苯乙烯分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，使溴水褪色，反应的化学方程式为 +Br2→，故答案为：16； +Br2→；

(4)设烷烃的分子式为CnH2n+2，由1mol某烷烃完全燃烧时消耗氧气的物质的量为8mol可得：=8，解得n=5，则烷烃的分子式为C5H12；戊烷分子中一氯代物只有一种的烷烃为新戊烷，结构简式为C(CH3)4，故答案为：C5H12；C(CH3)4。

19．          环己烷     消去反应     加成反应     +2NaOH+2NaBr+2H2O

【解析】

【分析】

由反应①条件结合产物知，反应①为取代反应，故A为环己烷()，根据反应②条件知，反应②为消去反应，生成环己烯，反应③为碳碳双键与Br2加成，生成，结合最终产物知，反应④为消去反应。

【详解】

(1)由分析知，A的结构简式为，名称为环己烷；

(2)由分析知，反应②为消去反应，反应③为加成反应；

(3)反应④为消去反应，对应方程式为：+2NaOH+2NaBr+2H2O。