高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃巩固练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃巩固练习，共14页。试卷主要包含了关于CH4和的叙述正确的是，下列关于甲烷的说法正确的是，下列有机物中，不属于烃类的是，关于CH4和的叙述错误的是，下列说法正确的是，有机物M、N的结构简式如图所示等内容，欢迎下载使用。
第二章  烃 第一节  烷烃第1课时  1．关于CH4和的叙述正确的是（    ）A．均能用通式CnH2n＋2来表示B．与所有烷烃互为同素异形体C．通常情况下它们都是气态烷烃D．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同【答案】A【详解】A．的分子式是C5H12，与甲烷均属于烷烃，均能用通式CnH2n+2表示，故A正确；B．同素异形体是指同种元素组成的不同单质，CH4和都是化合物，不属于同素异形体，故B错误；C．碳原子数为1-4的烷烃常温下是气体，为5个碳原子的烷烃，呈液态，故C错误；D．CH4和二者C原子成键处于饱和，结构相似，化学性质相似，分子式不同，物理性质不同，故D错误；答案为A。2．下列关于甲烷的说法正确的是A．实验室可以用排水法收集甲烷B．只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧C．甲烷与溴水发生取代反应D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水【答案】A【详解】甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照，甲烷不能与溴水反应，C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。故选A。3．（2020·紫金县第二中学高二期中）下列有机物中，不属于烃类的是(　　)A．CH3CH3 B．C6H6 C．CH3Cl D．CH2=CH2【答案】C【详解】A．CH3CH3是乙烷，属于烃类，故A不符合题意；B．C6H6是苯，属于烃类，故B不符合题意；C．CH3Cl是一氯甲烷，是卤代烃，故C符合题意；D．CH2=CH2是乙烯，属于烃类，故D不符合题意。综上所述，答案为C。4．（2020·紫金县第二中学高二期中）关于CH4和的叙述错误的是(　　)A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示B．互为同系物C．它们都不能跟酸性高锰酸钾、强酸、强碱溶液发生反应D．通常情况下它们都是气态烷烃【答案】D【详解】A．两种物质分子中C原子的价电子全部形成化学键，二者都是烷烃，分子式符合烷烃分子式通式CnH2n+2，A正确；B．它们都是属于烷烃，因此二者属于同系物，B正确；C．它们都是属于烷烃，分子具有稳定性，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能跟强酸、强碱溶液发生反应，C正确；D．CH4在常温下为气态，分子中含有5个C原子，在常温下为液态，不是呈气态，D错误；故合理选项是D。5．下列说法正确的是（   ）A．分子式符合CnH2n+2的不同物质一定互为同系物B．分子式符合CnH2n的烃不一定是烯烃C．烷烃、烯烃和炔烃都属于链状烃D．芳香族化合物均具有香味【答案】B【详解】A．分子式符合CnH2n+2，说明物质中碳原子均达到饱和状态，属于烷烃，如果碳原子数不同，则一定互为同系物，如碳原子数目相同，则为同分异构体，A不正确；B．分子式符合CnH2n的烃可能是烯烃也可能是环烷烃，B正确；C．烷烃、烯烃和炔烃若分子中无环状结构，则属于链状烃，但分子中有环式结构，也可能是烯烃，如环戊烯等，C不正确；C．芳香族化合物指分子中含有苯环的有机物，它们并不一定具有香味，D不正确。答案选B。6．丁烷催化裂化时碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷的裂化率为60%，且裂化生成的两种烯烃物质的量相等，则裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为A．18.75%    B．30%    C．15%    D．22.5%【答案】A【解析】分析：由题中信息可知，丁烷发生催化裂化时，碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃，则两种烷烃是甲烷和乙烷，两种烯烃为乙烯和丙烯。裂化后得到的含氢质量分数最高的气体为甲烷。详解：由题中信息可知，丁烷发生催化裂化时，碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃，则两种烷烃是甲烷和乙烷，两种烯烃为乙烯和丙烯。如果丁烷的裂化率为60%，设丁烷的物质的量为1mol,，则已裂化的丁烷有0.6mol、未裂化的丁烷有0.4mol。裂化生成的两种烯烃物质的量相等，则乙烯、乙烷、丙烯和甲烷的物质的量均为0.6molmol，故裂化后得到的含氢质量分数最高的甲烷占混合气体的体积分数为。A正确，本题选A。7．在20 ℃时，某气态烃与氧气混合，装入密闭容器中，点燃爆炸后，又恢复到20 ℃，此时容器内气体的压强为反应前的一半，经NaOH溶液吸收后，容器内几乎成真空，此烃的分子式可能是(　　)A．CH4 B．C2H6 C．C3H8 D．C7H16【答案】C【解析】根据烃题意可知烃和氧气完全反应生成CO2气体，没有气体剩余，设烃的分子式为CxHy，发生的反应为：CxHy+（x+y/4）O2→xCO2+(y/2)H2O， 根据同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比可得1+x+y/4=2x，解得x=1+y/4，只有C中的C3H8中的C和H个数符合此关系，故答案选C。点睛：烃或烃的含氧衍生物燃烧的计算是一个难点，不管是单一烃还是混合烃，均可设其化学式为CxHy，然后根据燃烧的化学方程式和题中所给的有关数据列式，找到x和y之间的某种关系，若是混合烃，所求的分子式为平均值，再根据平均值的概念判断烃的组成情况，解答此类题目时一是需要注意水的状态，二是要熟练运用阿伏伽德罗定律的两个重要推论：同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量之比；同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比。8．有机物M、N的结构简式如图所示。下列说法错误的是（）  A．M、N都不能使酸性高锰酸钾溶液退色B．M有两种同分异构体C．M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键D．等质量的M、N在足量氧气中燃烧，完全燃烧时生成的质量相同【答案】D【详解】A. M和N都是烷烃，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，A项正确；B. M是新戊烷，有两种同分异构体：、，B项正确；C. 观察M、N分子，每个碳原子形成4个共价键，C项正确；D. M的分子式是的分子式是，M、N的最简式不同，等质量的M、N在足量氧气中燃烧，生成的物质的量不同，D项错误；答案选D。9．（2020·四川省南充高级中学高二期中）液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，下列有关的叙述中正确的是A．丙烷分子中碳原子在一条直线上B．光照下，丙烷和丁烷均可以和溴水发生取代反应C．丙烷比丁烷更易液化D．丙烷的二氯代物有4种同分异构体【答案】D【详解】A．烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈角形，碳原子不在一条直线上，A错误；B．丙烷等烷烃在光照的条件下可以和气态卤单质发生取代反应，跟卤水(像氯水，溴水等)不反应，B错误；C．烷烃中碳个数越多沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷沸点高，更易液化，C错误；D．丙烷的碳链结构为C—C—C，2个Cl可以分别在两端的碳原子上，或者在中间和一端的碳原子上，也可以同时在中间的碳原子上或者同时在一端的碳原子上，一共4种，D正确。故选D。10．（2020·兴安县第三中学高二月考）下列说法正确的是A．分子组成相差一个或几个“-CH2-”原子团的物质互为同系物.B．不带支链的烃其分子都是直线型的C．甲烷是烷烃中碳的含量最低的，也是最简单的烃D．常温时烷烃的同系物只有四种呈气态【答案】C【详解】A．分子组成相差一个或几个“-CH2-”原子团的物质，不一定是同系物，结构不一定相似，如甲烷与乙醇，故A错误；B．不带支链的含有多个碳原子的烷烃，其碳链是锯齿状，不是直线形；苯属于烃类，不带支链但分子构型为平面形等，故B错误；C．甲烷是最简单的烃，分子中1个碳原子结合4个氢原子，氢原子含量最高，故碳的含量最低，故C正确；D．常温时，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷都是气体，戊烷的同分异构体新戊烷支链多，沸点较低，在常温下也是气体，故D错误；答案选C。11．（2020·云南省玉溪第一中学高二月考）正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是A．正己烷的分子式为C6H12，其沸点比丙烷低B．己烷有5种同分异构体C．正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色D．正己烷所有碳原子可在一条直线上【答案】B【详解】A．正己烷的分子式为C6H14，故A错误；B．己烷有5种同分异构体，分别是：1、正己烷 ：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃；2、2,2-二甲基丁烷：CH₃C(CH₃)₂CH₂CH₃；3、2-甲基戊烷： CH₃CH₂CH₂CH(CH₃)₂；4、2,3-二甲基丁烷：CH₃CH(CH₃)CH(CH₃)CH₃；5、3-甲基戊烷：CH₃CH₂CH(CH₃)CH₂CH₃；故B正确；C．正己烷不能与溴水发生反应，故C错误；D．由球棍模型可以看出，正己烷所有碳原子不在一条直线上，故D错误；故选B。12．关于烷烃的叙述不正确的是           (　　)A．分子式符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃B．烷烃均能与氯水发生取代反应C．正戊烷的熔沸点比异戊烷的高D．烷烃不能被酸性高锰酸钾等强氧化剂氧化【答案】B【分析】对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解。【详解】A. 分子式符合CnH2n＋2的烃中碳原子均已饱和，A项正确；B. 烷烃的化学性质与甲烷相似，取代反应必须与纯卤素单质反应，B项错误；C. 同分异构体中，支链越多，沸点越低，则正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高，C项正确；D. 烷烃均由单键组成，性质相对稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化，D项正确；答案选B。13．（2020·辽宁高一期末）下列关于有机化合物M(如图)的说法中，不正确的是(  )A．与甲烷互为同系物B．M有同分异构体C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．光照时，能与Cl2发生取代反应【答案】B【详解】A．该物质分子中碳原子之间以单键结合形成链状，其余价电子全部与H原子结合，达到结合H原子的最大数目，因此属于烷烃，其为丙烷，与甲烷属于同系物，A说法正确；B．根据图示可知该物质分子式是C3H8，没有同分异构体，B说法错误；C．该物质属于烷烃，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C说法正确；D．该物质属于烷烃，在光照时，能与Cl2发生取代反应，D说法正确；故合理选项是B。14．（2020·长葛市第一高级中学高三月考）如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。(1)图中属于烷烃的是________(填编号)(2)图中属于甲烷同系物的是________(填编号)(3)图中与B互为同分异构体的是________(填编号)【答案】AC    AC    EFH    【分析】由球棍模型得出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH=CHCH3、(CH3)3CCH3、CH3C≡CCH3、CH3CH2CH=CH2、(CH3)2C=CH2、CH3CH2C≡CH、。【详解】(1)图中属于烷烃的是分子中不含有不饱和键的链状烃，故选AC。答案为：AC；(2)图中属于甲烷同系物的是分子中只含有单键的链状烃(甲烷除外)，故选AC。答案为：AC；(3)图中B的分子式为C4H8，与B互为同分异构体的是EFH。答案为：EFH。15．某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。（1）混合气体由哪两种烃组成____?（2）两种烃的体积分数各是多少______?【答案】CH4和C3H6    CH4：75%，C3H6：25%    【分析】根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定，有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯烃和溴单质能发生加成反应，溴水质量增加量就是烯烃的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。【详解】(1)混合气体的物质的量为=0.1mol；燃烧后通过浓H2SO4，增重的质量即水的质量为4.05g，即=0.225mol，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO2的质量为6.60g，即=0.15mol；取0.1mol混合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05g．所以设烷烃、烯烃分别为CxH2x+2、CyH2y，且两种烃的物质的量分别为a，b，则有：1.05g=14yg/mol×b；a+b=0.1mol；(2x+2)a+2yb=0.225mol×2((H守恒)；ax+by=0.15mol(C守恒)；解得x=1，y=3，a=0.075mol，b=0.025mol，所以烷烃为CH4；(2)烯烃为C3H6，CH4的体积分数为×100%=75%；C3H6的体积分数为×100%=25%。16．（2020·四川省广汉中学高三月考）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。某兴趣小组利用下列装置来制取甲烷，并探究其与氯气反应的条件。(1)甲烷与氯气的制备：①制备甲烷是通过下列反应来完成的：CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑则应选用的实验装置是____和_____。收集甲烷时，甲烷应从____端通入。②制取氯气时，实验室里只有下列药品：a．稀盐酸  b．浓硫酸  c．硝酸钾  d．漂粉精  e．食盐。制取Cl2最好选用的药品是______________，制备时的化学反应方程式为________ 。(2)取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气。分别用铁架台固定好，按如图的A、B装置进行实验，片刻观察后，补充并完成下列实验报告的内容。原理用饱和食盐水收集Cl2的原因是___________实验现象A装置：①试管内气体黄绿色逐渐变浅②试管内壁有油滴状液体出现③试管内液面上升④试管内液面上方有___________形成⑤水槽底部有_____________，这是由于____________。B装置：___________结论CH4与Cl2在_________条件下才能发生化学反应 【答案】A    D    b    b、d、e    Ca(ClO)2+2NaCl+2H2SO4=CaSO4+Na2SO4+2Cl2↑+2H2O    用饱和食盐水收集Cl2的原因是增大c(Cl-)，能使化学平衡Cl2+H2OH++ Cl-+HClO向左移动；使溶解平衡Cl2(g)Cl2(aq)向气体方向移动，从而抑制Cl2的溶解    试管内液面上方有少量白雾形成    水槽底部有白色晶体析出    这是由于饱和食盐水中存在结晶溶解平衡：Cl- (aq)+Na+(aq)NaCl(s)。生成的HCl溶于饱和食盐水中，c(Cl-)增大，结晶溶解平衡向结晶方向移动，析出了NaCl晶体。    无明显现象    CH4与Cl2在光照条件下才能发生化学反应    【分析】(1)①根据制取物质的存在状态和反应条件判断使用的装置，根据气体密度大小判断收集方法；②从节能、环保角度分析制取氯气的方法；(2)根据氯气与水反应的可逆性，结合平衡移动原理及物质的颜色、状态、溶解性等分析解答。【详解】(1)①根据反应原理可知：用固体混合物在加热条件下反应制取气体，则应该选择装置A来制取甲烷；由于甲烷的密度比空气小，因此应该选择向下排空气的方法收集甲烷气体，选择D装置进行收集，收集气体时要短管进长管出，甲烷气体由b端进入集气瓶中；②根据题目已知物质，从节能、环保角度分析可知：最好选用浓硫酸、漂粉精  、食盐混合，在常温下制取Cl2。在酸性条件下，这三种物质产生的Cl-、ClO-、H+在溶液中发生氧化还原反应产生Cl2，浓硫酸具有酸性、吸水性，浓硫酸溶于水会放出大量热，降低Cl2在溶液中的溶解而逸出，故合理选项是bde。用这种方法制备Cl2时的化学反应方程式为：Ca(ClO)2+2NaCl+2H2SO4=CaSO4+Na2SO4+2Cl2↑+2H2O；(2)用饱和食盐水收集Cl2，可以除去Cl2中杂质HCl，同时也可以减少Cl2的消耗，这是由于Cl2在水中存在化学平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，水中溶解食盐，增大了c(Cl-)，使化学平衡逆向移动，溶解平衡Cl2(g)Cl2(aq)逆向移动，从而抑制Cl2的溶解，有利于Cl2的收集；在A装置中，Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生HCl及CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，反应消耗Cl2，使试管内气体黄绿色逐渐变浅，同时由于气体消耗，水槽中的水在大气压强作用下进入试管，试管内的液面不断上升。在产生的有机物中，只有CH3Cl是气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都呈液态，这些物质不溶于水，使试管内壁有油滴状液体出现；HCl气体遇水蒸气形成盐酸小液滴，使试管内液面上方有少量白雾形成；由于饱和食盐水中存在结晶溶解平衡：Cl- (aq)+Na+(aq)NaCl(s)。当生成的HCl溶于饱和食盐水中时，使溶液中c(Cl-)增大，导致溶解结晶平衡向结晶方向移动，因此在水槽底部会析出NaCl晶体，所以水槽底部有白色晶体析出；通过上述实验现象证明CH4与Cl2在光照条件下能发生取代反应，【点睛】本题考查了氯气的实验室制取方法及Cl2与甲烷在光照条件下发生取代反应的现象分析。掌握物质的性质、反应条件，根据平衡移动原理分析解答。