人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第一节 烷烃课后练习题
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题组一 烷烃的结构和性质
1.(2021安徽师范大学附中高二期中)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映其真实存在状况的是( )
A.结构示意图:
B.电子式: H·×C·×HH×·×·H
C.球棍模型:
D.空间填充模型:
2.(2021黑龙江绥化高二月考)下列烷烃的沸点按由低到高的顺序排列正确的是(深度解析)
①CH3CH2CH2CH3 ②
③ ④
A.①②③④ B.④③①②
C.③④①② D.②①③④
3.(2021四川成都高一期中)下列说法错误的是( )
A.甲烷和乙烷具有相似的化学性质
B.丙烷分子中的所有碳原子不在一条直线上
C.用酸性KMnO4溶液可鉴别甲烷和氢气
D.通常烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高
4.(2020宁夏平罗中学高二上期末)下列有关烷烃的叙述中,正确的是( 易错 )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,都能使酸性KMnO4溶液褪色
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.①④ C.②③ D.①②④
5.家庭使用的天然气主要成分是甲烷,液化石油气中含丙烷。
(1)将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,所得产物中物质的量最大的是 (写化学式,下同);在所有生成物中,和甲烷分子一样具有正四面体结构的物质是 。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为 。
题组二 烷烃的命名
6.(2020山东学业水平考试)某有机物分子的结构简式为,其系统命名是( )
A.2,5-二甲基己烷
B.2,4-二甲基-3-乙基己烷
C.2,5-二甲基-3-乙基己烷
D.3,3,4-三甲基己烷
7.(2021云南玉溪高二月考)“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度很小,将其辛烷值定为100。如图所示是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为( )
A.1,1,3,3-四甲基丁烷 B.2,2,4-三甲基-戊烷
C.2,4,4-三甲基戊烷 D.2,2,4-三甲基戊烷
8.按系统命名法给下列有机物命名: 易错
(1)的名称是 。
(2)的名称是 。
能力提升练
题组一 烷烃的结构和性质
1.(2021重庆万州二中高二期中,)烷烃与氯气的取代反应属于常见的自由基反应,其中甲烷与氯气反应的部分历程如下:
①引发:Cl2→Cl·+Cl·等;
②链反应:Cl·+CH4 CH3·+HCl,CH3·+Cl2 Cl·+CH3Cl等;
③终止:Cl·+Cl· Cl2,Cl·+CH3· CH3Cl等
以下说法错误的是( )
A.引发时可以通过热辐射、光照等条件
B.链反应可以反复进行
C.反应产物只有四种
D.产物中可能出现CH3CH3
2.(2020江西宜春高二上月考,)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
3.(原创,)烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如下:
下列说法正确的是( )
A.异丁烷的二溴代物有两种
B.反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高
D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
题组二 烷烃的命名
()某烷烃分子的键线式为,用系统命名法命名,其名称为
(深度解析)
A.2,3-二甲基-3-乙基丁烷
B.2,3-二甲基-2-乙基丁烷
C.3,3,4-三甲基戊烷
D.2,3,3-三甲基戊烷
5.(2021广东揭阳华侨中学高二月考,)下列有机物命名及其一氯代物的种数均正确的是( )
6.(2020广东梅州高二下校级月考,)甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷,乙同学认为甲同学命名错误,有关该烷烃的说法,你认为正确的是( )
A.该烷烃正确的名称应为4,5-二甲基-3-异丙基己烷
B.该烷烃分子中含有5个支链
C.该烷烃的一氯代物有11种
D.该烷烃可以看作11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
7.()有A、B、C三种烃,已知:
①B完全燃烧的产物n(CO2)∶n(H2O)=2∶3;
②C为饱和链烃,通常状况下呈气态,其二氯代物有三种;
③A是B分子中的氢原子全部被甲基取代后的产物;A遇Br2的CCl4溶液不褪色,其一氯代物只有一种。
请回答下列问题:
(1)B的最简式为 ,分子式为 ,其二溴代物有 种。
(2)C的三种二氯代物的结构简式分别为 、 、 。
(3)A的结构简式为 ,名称为 。
答案全解全析
基础过关练
1.D 甲烷分子的结构示意图能够体现甲烷的正四面体结构,但不能体现分子中各原子的相对大小,故A不符合题意;甲烷的电子式能够体现分子中各原子的成键情况,不能体现甲烷的真实存在状况,故B不符合题意;甲烷的球棍模型能够体现甲烷的正四面体结构,能够体现分子中各原子的相对大小,但不能体现分子的真实结构,故C不符合题意;甲烷的空间填充模型能体现分子中各原子的相对大小及相对位置,最能体现分子的真实存在状况,故D符合题意。
2.D 一般,随着碳原子数的增多,烷烃的沸点逐渐升高。碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低。所以题给4种烷烃的沸点由低到高的顺序为②①③④,D项正确。
方法指导
本题考查烷烃的沸点高低比较。一般,烷烃分子中碳原子数越多,沸点越高;对于含碳原子数相同的烷烃而言,支链越多,沸点越低。
3.C 甲烷与乙烷都是烷烃,互为同系物,具有相似的结构,化学性质相似,故A正确;甲烷是正四面体结构,则甲烷分子中的任意两个氢原子与中心碳原子不可能在一条直线上,丙烷分子相当于甲烷分子中的两个氢原子被两个甲基取代,所以丙烷分子中的所有碳原子不在一条直线上,故B正确;甲烷和氢气与酸性高锰酸钾溶液均不反应,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲烷和氢气,故C错误;一般来说,烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而升高,故D正确。
4.B ①烷烃为饱和链烃,每个碳原子都形成四个单键,正确;②烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,错误;③分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,错误;④烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应,正确;⑤光照条件下,乙烷与溴水不能发生化学反应,错误。
易错分析
烷烃取代反应的三个易错点
(1)烷烃分子与卤族元素单质在光照的条件下可以发生取代反应。
(2)烷烃的取代反应是卤素单质取代烷烃中的氢原子,一个卤素单质分子只能取代一个氢原子,同时生成一个卤化氢分子。
(3)烷烃的取代反应不是只发生第一步,生成的取代产物与卤素单质分子继续发生反应,会得到多种取代产物的混合物。
5.答案 (1)HCl CCl4
(2)C3H8+5O2 3CO2+4H2O
解析 (1)甲烷第一步取代生成等物质的量的HCl和一氯甲烷,在后续的取代中氯代甲烷总的物质的量不变,而HCl的物质的量不断增多,因此其物质的量在生成物中最大;生成物中有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,其中CCl4为正四面体结构。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8+5O2 3CO2+4H2O。
6.C 该有机物为烷烃,最长碳链含6个碳原子,使取代基数目最多、取代基所在碳原子的编号之和最小,得到的名称为2,5-二甲基-3-乙基己烷。
7.D 根据异辛烷的球棍模型可知其结构简式为,根据烷烃的命名原则,最长碳链有5个碳原子,为使支链编号之和最小,从右侧起点开始编号,得其系统命名为2,2,4-三甲基戊烷,D正确。
8.答案 (1)3,4-二甲基-4-乙基庚烷
(2)2,4,4,5-四甲基庚烷
解析 (1)中有机物最长碳链含7个碳原子,应从左端起点开始编号,取代基编号之和最小。(2)中有机物最长碳链含7个碳原子,应从左端起点开始编号,取代基编号之和最小。
易错分析
烷烃命名的易错小结
(1)主链选择错误。若烷烃名称中出现“1-甲基”“2-乙基”“3-丙基”等,则可能为主链选择错误。
(2)名称书写是否规范。①必须用2、3、4等表示取代基位置编号且应使位次和最小,即使同一个碳原子上连两个相同取代基也不能省略。数字之间用“,”隔开。②必须用二、三、四等汉字数字表示相同取代基的数目。③名称中阿拉伯数字与汉字之间必须用“-”隔开。④必须把简单取代基写在前面。
能力提升练
1.C 烷烃发生卤代反应的条件一般为光照,引发时可以通过热辐射、光照等条件,故A正确;依据反应历程可知Cl·在链反应中既有消耗又有生成,所以链反应可以反复进行,故B正确;甲烷与氯气反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,依据题给反应历程可知生成物还有HCl等,反应产物不止四种,故C错误;两个·CH3可以结合生成CH3CH3,所以产物中可能出现CH3CH3,故D正确。
2.C 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。
3.D 异丁烷的二溴代物有、、三种结构,A错误;根据烷烃卤代反应的机理,可知形成的自由基越稳定,得到的自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多,B错误;根据烷烃卤代反应的机理,丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,C错误;根据烷烃卤代反应的机理,可知卤素单质分子中化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤,D正确。
4.D 根据键线式写出该有机物的结构简式,可知最长碳链含5个碳原子,以离取代基较近的一端为起点给主链上的碳原子编号,得到有机物名称为2,3,3-三甲基戊烷。
反思升华
键线式:在表示有机化合物的组成和结构时,将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况和官能团,每个拐点或终点均表示一个碳原子。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为、。
5.D A项命名选择的主链不是最长的,正确命名为2,2-二甲基丁烷,故A错误;3,4-二甲基己烷分子中含有4种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有4种,故B错误;2,2,3-三甲基戊烷分子中含有5种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有5种,故C错误;2,3-二甲基-4-乙基己烷分子中含有7种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有7种,故D正确。
6.C 根据烷烃命名原则,该烷烃的名称为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,A错误;该烷烃分子中含有4个支链,B错误;该烷烃分子中有11种不同化学环境的H原子,故其一氯代物有11种,C正确;若将该烷烃看作单烯烃与氢气加成后的产物,由结构可知,将相邻两个C原子上的H原子各消去1个,共得到10种单烯烃,D错误。
7.答案 (1)CH3 C2H6 2
(2)
(3) 2,2,3,3-四甲基丁烷
解析 (1)由B的燃烧产物可推出B中n(C)∶n(H)=1∶3,B的最简式为CH3,B的分子式只能是C2H6,B为乙烷,其二溴代物有两种。(2)由②可推断C应为异丁烷,在饱和气态链烃中只有异丁烷的二氯代物有三种。(3)乙烷中的所有氢原子被甲基取代生成2,2,3,3-四甲基丁烷。
命名
一氯代物
A
2-甲基-2-乙基丙烷
3
B
3,4-二甲基己烷
3
C
2,2,3-三甲基戊烷
6
D
2,3-二甲基-4-乙基己烷
7
1.D
2.D
3.C
4.B
6.C
7.D
1.C
2.C
3.D
4.D
5.D
6.C
高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃综合训练题: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃综合训练题,共10页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃优秀课后作业题: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃优秀课后作业题,共3页。试卷主要包含了下列说法错误的是,正己烷是一种有毒的有机溶剂,烷烃具备的化学性质是,120 ℃时,7等内容,欢迎下载使用。
鲁科版 (2019)第3节 烃第1课时课时训练: 这是一份鲁科版 (2019)第3节 烃第1课时课时训练,共18页。试卷主要包含了下列各烃中,沸点最低的是,下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。