高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 烃第1课时课后测评

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第3节 烃第1课时课后测评，共7页。试卷主要包含了4­二甲基己烷，2]戊烷所有碳原子共平面，5]辛烷等内容，欢迎下载使用。
知识点1烷烃的结构与性质
1.烷烃与能源密切相关，天然气、家用液化石油气、汽油中都含有烷烃。下列有关烷烃的叙述错误的是( )
A．通常情况下，烷烃与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B．烷烃都难溶于水，且随着碳原子数的增多，其密度逐渐增大
C．乙烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
D．烷烃都能在空气中燃烧，且只生成CO2和H2O
2．对于分子式为C6H14的有机物，下列说法错误的是( )
A．该物质是烷烃，在常温下为液态
B．在光照条件下，该物质能与溴水发生取代反应
C．该物质难溶于水，且密度比水的小
D．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3．CH4与Cl2在光照条件下的反应机理如下：
①Cl2eq \(――→,\s\up7(光照))Cl·＋Cl· ②Cl·＋CH4―→CH3·＋HCl ③CH3·＋Cl2―→Cl·＋CH3Cl ……
则下列说法正确的是( )
A．该反应可以得到纯净的CH3Cl
B．该反应的产物中最多的是HCl
C．该反应需一直光照
D．该反应的产物中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量相等
4．(双选)下列有关烷烃的叙述中，正确的是( )
A．烷烃分子中所有的化学键都是碳碳单键
B．正丁烷和异丁烷分子中共价键数目不同
C．分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃
D．所有的烷烃中碳原子均采取sp3杂化
5．下列五种烃：①2­甲基丁烷；②2，2­二甲基丙烷；③正戊烷；④丙烷；⑤丁烷，按沸点由高到低的顺序排列正确的是( )
A．①>②>③>④>⑤
B．③>①>②>⑤>④
C．②>③>⑤>④>①
D．④>⑤>②>①>③
知识点2烷烃的同分异构体
6.下列有机化合物的一氯代物存在同分异构体的是( )
7．主链上含有4个碳原子，分子中共有6个碳原子的烷烃，其结构有( )
A．2种B．3种
C．4种D．5种
8．已知某链状烷烃分子中电子数为42。
(1)该烷烃的分子式为________。
(2)①该烷烃共有________种同分异构体，其中甲在相同条件下沸点最高，甲的结构简式是________________。
②乙的一氯代物共有4种，乙的名称是________。
③丙中只有一种化学环境的氢原子，写出丙与Cl2按照1∶1的比例发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④键线式是以线表示共价键，每个折点或端点表示一个碳原子，并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的式子，如异丁烷可表示为“”，请分析这一表示方式的要领，写出乙的键线式：________________。
学科关键能力提升练进阶训练第二层
1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是( )
A．常温常压下，所有烷烃都为气体
B．烷烃在空气中都能燃烧，但不一定产生淡蓝色火焰
C．在一定条件下，烷烃能与氯气、溴水等发生取代反应
D．除甲烷外，大多数烷烃都能使酸性KMnO4溶液褪色
2．甲、乙两种有机物的结构如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．二者既不互为同系物，也不互为同分异构体
B．甲比乙的沸点高、密度大
C．甲、乙的一氯代物分别有3种和2种
D．等物质的量的甲与乙完全燃烧，乙消耗的氧气多
3．有人设想合成具有以下结构的四种烃分子，下列有关说法正确的是( )
A．1ml甲分子内含有6ml共价键
B．由乙分子构成的物质不能发生氧化反应
C．丙分子的一氯取代产物有三种
D．丁分子是不可能合成的
4．分子式为C8H18，一氯代物只有一种的烷烃的名称为( )
A．2，2，3，3­四甲基丁烷
B．3.4­二甲基己烷
C．2，3，4­三甲基戊烷
D．3­甲基­3­乙基戊烷
5．1ml某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气246.4L，它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是( )
A．(CH3)3CCH2CH2CH3
B．CH3CH2CH(CH3)2
C．CH3CH2CH2CH2CH3
D．(CH3CH2)2C(CH3)2
6．某烃类物质的键线式可表示为，下列有关说法正确的是( )
A．该烃碳原子连接形成的结构为平面等边四边形
B．相邻的碳碳键形成的夹角为90°
C．由于成环碳原子之间的单键不能自由旋转，碳环上两个相同的取代基(不与同一个碳原子相连)会出现在碳环同侧(顺式)或异侧(反式)，该烃的二氯代物中有两组互为顺反异构
D．该物质与丙烷互为同系物
7．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。下列关于螺环化合物的说法正确的是( )
A．螺[2.2]戊烷()所有碳原子共平面
B．螺[3.3]庚烷()的二氯代物有7种(不考虑立体异构)
C．可命名为螺[4.5]辛烷
D．是环氧乙烷()的同系物
8．环丙烷可作为全身麻醉剂，环己烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
回答下列问题：
(1)从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是________(填名称)，判断依据为________________________________________________________________________。
(2)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(不需注明反应条件)。
(3)写出鉴别环丁烷与丁烯的一种方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1课时 烷烃及其性质
教材必备知识基础练
1．答案：D
解析：烷烃在空气中完全燃烧时只生成CO2和H2O，不完全燃烧时有CO等物质生成，D项错误。
2．答案：B
解析：分子式为C6H14的有机物是己烷，己烷与溴水不反应，B项错误。
3．答案：B
解析：由反应机理可知，Cl·与CH4反应生成HCl和CH3·，CH3·与Cl2反应生成Cl·和CH3Cl，Cl·可继续与CH3Cl反应生成HCl和CH2Cl·，依次类推，故有机产物中除CH3Cl外还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其物质的量无法确定，产物中最多的是HCl，A、D项错误，B项正确；由②③知，在CH4＋Cl2―→CH3Cl＋HCl的过程中，Cl·起催化作用，一旦在光照条件下产生Cl·，反应即可进行，C项错误。
4．答案：CD
解析：甲烷分子中只含有碳氢单键，碳原子数大于1的烷烃分子中含有碳碳单键、碳氢单键，A错误；正丁烷和异丁烷中均含有3个C—C键和10个C—H键，B错误；分子通式为CnH2n＋2的烃是饱和烃，一定是烷烃，C正确；烷烃中碳原子都采取sp3杂化，伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，D正确。
5．答案：B
解析：根据碳原子数越多熔、沸点越高，一般情况下，相同碳原子数，支链越多，熔、沸点越低的规律分析，题给五种有机物沸点由高到低的顺序为③>①>②>⑤>④，故B正确。
6．答案：C
解析：CH4是正四面体结构，分子中的4个C—H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，A不符合题意；CH3CH3中的6个C—H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，B不符合题意；分子中含有2种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物存在同分异构体，C符合题意；分子中的12个C—H键都相同，因此其一氯代物不存在同分异构体，D不符合题意。
7．答案：A
解析：主链上含有4个碳原子，分子中共有6个碳原子的烷烃，不可能含有1个乙基支链，只能含有2个—CH3，2个—CH3可以连在同一个碳原子上[(CH3)3CCH2CH3]，也可以连在不同碳原子上[(CH3)2CHCH(CH3)2]，所以有2种不同结构。故选A。
8．答案：(1)C5H12
(2)①3 CH3CH2CH2CH2CH3 ②异戊烷或2­甲基丁烷
③
④
解析：(1)链状烷烃的通式为CnH2n＋2，碳原子含有6个电子，氢原子含有1个电子，则该有机物分子中含有的电子数为6n＋2n＋2＝42，解得n＝5，该烷烃的分子式为C5H12。
(2)①戊烷的同分异构体有正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)、异戊烷()、新戊烷()，故该烷烃共有3种同分异构体。
烷烃分子中，碳原子数相同时，在相同条件下，支链越多，其沸点越低，因甲在相同条件下沸点最高，所以甲为正戊烷，甲的结构简式是CH3CH2CH2CH2CH3。
②在戊烷的同分异构体中，正戊烷的一氯代物有3种，分别是CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3；异戊烷的一氯代物有4种，分别是CH2ClCH(CH3)CH2CH3、CH3CCl(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；新戊烷的一氯代物有1种，为CH2ClC(CH3)3，因乙的一氯代物有四种，所以乙的名称是异戊烷或2­甲基丁烷。
③因丙只有一种化学环境的氢原子，所以丙是新戊烷，则丙与Cl2按照1∶1的比例发生反应的化学方程式为。
④由上述分析可知，乙是异戊烷，则乙的键线式为。
学科关键能力提升练
1．答案：B
解析：随着碳原子数的增大，烷烃在常温常压下的存在状态由气态逐渐过渡到液态、固态，A错误；烷烃中氢元素含量较高时燃烧会产生淡蓝色火焰，但不是所有的烷烃燃烧都能产生淡蓝色火焰，B正确；在一定条件下，烷烃能与氯气、液溴等发生取代反应，不能与溴水发生反应，C错误；烷烃均不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故不会使其褪色，D错误。
2．答案：B
解析：二者结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，因此二者互为同系物，A项错误；甲、乙分子中均含有2种处于不同化学环境的H原子，因此二者的一氯代物均有2种，C项错误；甲的分子式是C6H14，乙的分子式是C4H10，二者均属于烷烃，烷烃分子中含有的C、H原子数越多，等物质的量的物质完全燃烧时消耗的O2就越多，所以甲完全燃烧消耗的O2多，D项错误。
3．答案：D
解析：1个甲分子中含有6个碳碳共价单键、4个碳氢共价单键，即1个甲分子中含有10个共价键，所以1ml甲分子内含有10ml共价键，A错误；烃能燃烧，可发生氧化还原反应，B错误；丙分子的一氯代物只有一种，C错误；丁分子中碳原子形成5个共价键，不符合实际，所以不可能合成，D正确。
4．答案：A
解析：乙烷中，六个氢原子全部被甲基取代，得到的物质为，依据连在同一个碳原子上的氢原子等效、处于对称位置的氢原子等效，可知该烷烃的一氯代物只有一种，该烷烃主链有4个碳原子，2号、3号碳上各有2个甲基，其系统命名为2，2，3，3­四甲基丁烷，故选A。
5．答案：A
解析：链状烷烃分子通式为CnH2n＋2(n≥1)，在氧气中充分燃烧的化学方程式为CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O。由题可知，O2的物质的量为11ml，可得n＝7，烷烃分子式为C7H16，故B、C错误；(CH3)3CCH2CH2CH3分子中含有4种不同化学环境的H，其一氯代物有4种，故A正确；(CH3CH2)2C(CH3)2分子中含有3种不同化学环境的H，其一氯代物有3种，故D错误。
6．答案：C
解析：由题给键线式可知，该烃中碳原子均为饱和碳原子，碳原子采取sp3杂化，由于碳原子间的键长都相等，故碳原子连接形成的结构为空间等边四边形，如图所示：，A错误；该烃中碳原子采取sp3杂化，四个碳原子不在同一个平面内，相邻的碳碳键形成的夹角不可能为90°，B错误；该烃的二氯代物有①当两个氯原子在一个碳原子上时，只有一种结构，，②当两个氯原子在两个碳原子上时，处在相邻和相对的位置，分别有两种结构：和、和，这两组结构分别互为顺反异构，C正确；该物质为环丁烷，环丁烷的分子式为C4H8，丙烷的分子式为C3H8，环丁烷与丙烷的结构不相似，分子组成只差1个C，不互为同系物，D错误。
7．答案：B
解析：该结构中存在结构，即所有碳原子不可能共面，故A错误。螺[3.3]庚烷中2个氯原子处于同一环上时，在同一碳原子上有2种位置，在不同碳原子上也有2种位置；2个氯原子在不同环上时，第一个氯原子有如图所示的2种位置：，处于1号位置时，另外环上的氯原子有2种位置，处于2号位置时，另外环上的氯原子有1种位置(去掉重复)，二氯代物共有7种，故B正确。根据A、B中有机化合物的命名可知，可以命名为螺[3.4]辛烷，故C错误。D中二者结构不相似，分子组成上不差1个或若干个CH2原子团，则二者不互为同系物，故D错误。
8．答案：(1)环丙烷 环丙烷与H2反应所需温度最低
(2)＋HBr―→CH3CH2CH2CH2Br
(3)利用酸性KMnO4溶液，能使酸性KMnO4溶液褪色的为丁烯，不能使酸性KMnO4溶液褪色的为环丁烷(答案合理即可)
结构
简式
CH2CH2CH2CH2
Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
键线
式