高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃当堂检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 烷烃当堂检测题，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

烷烃
一、单选题（15题）
1．2017年诺贝尔化学奖被授予研发出冷冻电镜的科学家。使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻。下列有关说法错误的是
A．乙烷不易溶于水
B．常温下乙烷为气体
C．乙烷属于不饱和烃
D．乙烷不与样品发生反应
2．进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法不正确的是
A．可以将命名为2，2，3，3―四甲基丁烷
B．正丁烷和异丁烷的化学性质相似，物理性质(熔点、沸点等)不同
C．异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D．一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)
3．下列说法不正确的是
A．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
B．具有相同的分子式，但结构不同的有机物一定互为同分异构体
C．两个相邻同系物一定相差“CH2”
D．具有相同的相对分子质量，但结构不同的有机物一定互为同分异构体
4．下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是
A．CH4　C2H6 B．C2H6　C3H6
C．C2H4　C3H6 D．C2H4　C3H4
5．下列有机化合物的命名正确的是
A．2，2-二甲基-4-乙基戊烷 B．2，4，5-三甲基己烷
C．3，4，4-三甲基己烷 D．2，3，3-三甲基己烷
6．关于烷烃的命名正确的是
A．3，3，5-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．3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷
7．下列有机化合物的一氯代物存在同分异构体的是。
A．CH4 B．CH3CH3 C． D．
8．吡啶()是类似于苯的芳香族化合物。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是

A．MPy只有两种芳香同分异构体
B．EPy的分子式为
C．VPy是乙烯的同系物
D．反应②的反应类型是消去反应
9．某烃结构式用键线式表示如图，该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)，所得的产物有

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
10．立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示。有关立方烷的说法正确的是

A．立方烷的分子式为C8H18
B．立方烷和氯气发生取代反应，1 mol立方烷最多会生成4 mol HCl
C．1 mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224 L
D．立方烷的一氯代物只有一种
11．在下，测得某些烷烃的沸点见下表．据表分析，下列说法不正确的是
物质
沸点(℃)
正丁烷

正戊烷
36.1
异戊烷
27.8
新戊烷
9.5
正己烷
69.0

A．标准状况下，正丁烷是气体 B．烷烃随碳原子数的增加，沸点升高
C．常温常压下，都是液体 D．随着支链数的增加，沸点降低
12．为解决污染、变废为宝，我国科研人员研究在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。

下列说法中，错误的是
A．最终产物X、Y属于同系物
B．产物X名称为“2-甲基丁烷”或“异戊烷”
C．反应I、II、III均有副产物H2O产生
D．产物X、Y的核磁共振氢谱图上均有4组峰
13．烯烃被高锰酸钾氧化，碳碳双键会断裂，如R1CH=CHR2被氧化为：和；被氧化为和，由此推断分子式为C4H8的烯烃的氧化产物有
A．2种 B．4种 C．5种 D．6种
14．下列关于的说法正确的是
A．该物质至少有6个碳原子在同一直线上
B．该物质与氢气完全加成的产物的一氯代物有7种
C．该物质所有原子有可能都在同一平面上
D．该物质至少有9个碳原子在同一平面上
15．某气态烃0.5 mol能与1 mol HCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可与4 mol Cl2发生取代反应，则此气态烃可能是
A．CH2=CH-CH2-CH=CH2 B．CH2=CH2 C．CH2=C(CH3)2 D．CH2=CH-CH=CH2
二、填空题（4大题）
16．有下列结构的物质：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3④⑤⑥⑦。其中：
(1)属于同系物的是____；属于同分异构体的是____；属于同种物质的是____。
A．①②        B．②③       C．③④⑤⑥⑦       D．①③        E.③④⑤⑦        F.④⑥
(2)烃分子中失去一个氢原子后剩余的部分叫烃基，如—CH3叫甲基。则符合—C5H11的烷基共有___种，C5H11F的同分异构体共有____种。
17．烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、和等基团组成。
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，则该烷烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能为___________或___________或___________。
(2)上述有机化合物与氯气在光照条件下发生___________反应，这些同分异构体中，一氯代物有4种的是_______________(填结构简式)。
18．烷烃分子中可能存在以下结构单元：-CH3、-CH2-、。其中的碳原子分别被称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。请根据不同烷烃的组成和结构，分析烷烃(除甲烷外)中各种原子数的关系。
(1)某有机物的结构简式为

①该分子中的n1=_______，n2=_______，n3=_______，n4=_______。
②该分子的系统命名为_______，其一氯代物有_______种。
(2)烷烃分子中的氢原子数为N(H)，则N(H)与n1、n2、n3、n4的关系是：N(H)=_______或N(H)=_______。
(3)若某烷烃的n2=n3=n4=1，写出满足此等式可能的结构简式，并用系统命名法对其进行命名：_______。
19．某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。

(1)该物质的结构简式为______。
(2)该物质中含有两种官能团，其名称分别为______、_______。
(3)下列物质中，与该物质互为同分异构体的是________(填序号，下同)，互为同系物的是_______。
a.CH3CH=CHCOOH              b.CH2=CHCOOCH3
c.CH3CH2CH=CHCOOH       d.CH3CH(CH3)COOH

参考答案：
1．C
A．乙烷是烃类物质，难溶于水，A正确；
B．常温下乙烷为气体，B正确；
C．乙烷为饱和烃，每个碳原子形成四个单键，C错误；
D．使用冷冻电镜时，需将样品放入液态乙烷中进行冷冻，证明乙烷不与样品反应，D正确；
故选C。
2．C
A．属于烷烃，其名称为2，2，3，3―四甲基丁烷，A正确；
B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，化学性质相似，物理性质(熔点、沸点等)不同，B正确；
C．异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，分子中有4类氢原子，其一氯代物有4种(不考虑立体异构)，C错误；
D．属于烷烃，一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3，D正确；
答案选C。
3．D
A．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物满足通式CnH2n＋2，符合烷烃的分子式通式，因此C3H8与C6H14都为烷烃，二者互为同系物，A正确；
B．同分异构体的分子式一定相同，但它们的结构不同，B正确；
C．同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，因此任何两个同系物在组成上一定相差n(n≥1)个CH2原子团，相邻的两个同系物在组成上相差1个CH2原子团，C正确；
D．相对分子质量相同的化合物，其分子式不一定相同，因此相对分子质量相同的化合物不一定互为同分异构体，如HCOOH和CH3CH2OH的相对分子质量相同，但二者的分子式不同，因此二者不是同分异构体，D错误；
故合理选项是D。
4．C
最简式相同的烃不论以什么比例混合，只要总质量一定，碳的质量不变，氢的质量也不变，即消耗O2的量、生成水的量及生成CO2的量均不变。
【详解】
A．CH4、C2H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，A错误；
B．C2H6、C3H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，B错误；
C．C2H4、C3H6的分子式不相同，但二者最简式相同，符合题意，C正确；
D．C2H4、C3H4的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，D错误；
故合理选项是C。
5．D
A．碳链的主链选错，应该选择分子中含有C原子数目最多的碳链为主链，该物质分子中最长碳链上有6个C原子，其正确的命名应是2，2，4－三甲基己烷，A错误；
B．碳链的首端选错，应该从离支链较近的右端为起点，给主链上的C原子编号，以确定支链的位置，该物质正确名称为：2，3，5­三甲基己烷，B错误；
C．碳链的首端选错，应该从离支链较近的右端为起点，给主链上的C原子编号，以确定支链的位置，该物质正确名称为3，3，4－三甲基己烷，正确的命名为3，3，4－三甲基己烷，C正确；
D．名称符合烷烃的系统命名方法，命名合理，D正确；
故合理选项是D。
6．D
题给烷烃的最长碳链有8个碳原子，改写后的结构简式为，根据“近”“简”“小”原则可知：应从右向左对主链碳原子进行编号，以确定支链连接在主链上C原子的位置，其系统命名方法命名为：3，3，5­三甲基­5­乙基辛烷，故合理选项是D。
7．C
A．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；
B．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；
C．分子中含有2种不同位置的H原子，因此其一氯代物存在同分异构体，C符合题意；
D．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符合题意；
故合理选项是C。
8．D
【详解】
A．结合MPy的结构简式可确定其分子式为，其芳香同分异构体可能有、、等，A项错误；
B．结合该有机物的结构简式，EPy的分子式为，B项错误；
C．VPy组成元素有碳、氢、氮三种元素，乙烯组成元素有碳、氢元素，二者组成元素不同，结构也不相似，故VPy与乙烯不是互为同系物关系，C项错误；
D．分析EPy与VPy的结构简式可知，环上支链-CH2-CH2OH转化为R-CH=CH2，由饱和变为不饱和，反应②为消去反应，D项正确；
故选D。
9．C【解析】
当溴与发生1，2-加成时，生成物有、、；当溴与发生1，4-加成时，生成物有、，所得产物共有5种，故选C。
10．D
【解析】
】A．根据碳原子成键特点，立方烷的分子式为C8H8，A项错误；
B．1 mol立方烷和氯气反应，最多需要8 mol氯气，生成8 mol HCl，B项错误；
C．根据燃烧方程式C8H8＋10O28CO2＋4H2O，燃烧1 mol立方烷需要10 mol氧气，在标准状况下为224 L，但C项氧气的状态不确定，不一定为标准状况，C项错误；
D．立方烷分子是高度对称的，分子中只有一种等效氢，故其一氯代物只有1种，D项正确；
答案选D。
11．C
A．正丁烷的沸点是-0.5℃，标准状况下，正丁烷是气体，故A正确；       
B．根据表格数据可知，烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，故B正确；
C．新戊烷的沸点是9.5℃，常温常压下，新戊烷是气体，故C错误；       
D．根据表格数据可知，随着支链数的增加，沸点降低，故D正确；
选C。
12．C
根据题中信息可知，在新型纳米催化剂Na-Fe3O4的作用下二氧化碳和氢气先转化为一氧化碳，一氧化碳和氢气转化为乙烯和丙烯，乙烯和丙烯在HMCM-22的表面转化为2—甲基丁烷和3—甲基戊烷，由此分析。
【详解】
A．X、Y都属于烷烃，且分子组成上相差1个CH2，因此两者属于同系物，故A不符合题意；
B．根据产物X的结构可知，主链上有4个C，2号碳上连有1个甲基，其系统命名法为2-甲基丁烷，习惯命名法为异戊烷，故B不符合题意；
C．根据转化过程图可知，只有烯烃与氢气作用，根本没有氧元素参与反应，所以不会产生H2O，故C符合题意；
D．由X、Y的结构简式可知，两者均有4种等效氢，分别位于①②③④位上的氢原子，即、，核磁共振氢谱图上均有4组峰，故D不符合题意；
答案选C。
13．B
先写出分子式为C4H8的烯烃的同分异构体，然后根据题中提供的信息，进行分析碳碳双键被氧化断裂的情况，即可得出氧化产物的种类。
【详解】
C4H8的烯烃的同分异构体有①CH2═CH−CH2−CH3、②CH3−CH═CH−CH3、③CH2═C(CH3)2，根据题中信息，C4H8双键被氧化断裂的情况如下：、、，三种烯烃被氧化得到的产物有：HCHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、 故氧化产物有4种，故选B。
14．D
A．HC≡CH是直线型分子，苯分子是平面性分子，苯环上处于对位的两个C原子在同一条直线上，乙烯分子是平面分子，与苯环连接的含有碳碳双键的不饱和C原子与乙炔分子的2个C原子在同一条直线上，由于乙烯平面键角是120℃，所以该物质至少有5个碳原子在同一直线上，A错误；
B．该物质与H2发生完全加成反应产物中含有9种不同位置的H原子，所以其一氯代物有9种，B错误；
C．HC≡CH是直线型分子，苯分子是平面性分子，与苯环连接的碳碳三键的原子可看作是苯分子中的H原子，在苯分子平面上，乙炔分子中2个原子在苯分子平面上，则其所有原子都在这个平面上；乙烯分子是平面分子，苯分子的平面与乙烯分子的平面共直线，可以在同一个平面上；但甲烷是四面体结构，—CH3上的H原子不可能都在乙烯分子的平面上，故该物质不可能所有原子都在同一平面上，C错误；
D．HC≡CH是直线型分子，苯分子是平面性分子，处于对位的两个C原子在同一条直线上，则碳碳三键的2个碳原子在苯环平面上，碳碳双键中与苯环连接的C原子可看作是取代苯分子H原子的位置，在苯环平面上，所以该物质平面上至少含有的C原子数为2+6+1=9，D正确；
故合理选项是D。
15．D
根据题中的“0.5 mol烃与1 mol HCl加成”，知道该物质可以和HCl进行1︰2加成，那么该分子中含有两个C=C，或者一个碳碳三键，四个选项中只有选项A、D符合；
分子上的氢原子又可被4molCl2取代，则加成后的产物中含有4mol氢原子，这其中有1mol氢原子是加成反应产生的，所以原有机物中氢原子的物质的量是3mol，所以有机物分子中氢原子的个数是6个，符合条件的只有选项D。
答案选D。
16．(1)     BD     E     AF
(2)     8     8
七种有机物均为烷烃，①②均含有5个碳的烷烃，且为同一种物质正戊烷；③④⑤⑥⑦均含有6个碳的烷烃，两组相差1个CH2,符合由前面一组①②和后面一组③④⑤⑥⑦各一个组合的均符合同系物的关系，符合条件只有BD，答案选BD；
①②为同一种物质；③④⑤⑥⑦中有④⑥为同一种物质，故③④⑤⑦互为同分异构体或③⑤⑥⑦互为同分异构体，答案选E；
根据结构简式可知，①②为同一种物质；④⑥为同一种物质，答案为AF；
(2)
符合—C5H11的烷基戊基是由戊烷去除一个氢后产生的，C-C-C-C-C，正戊烷形成的戊基有3种；C-C-C(-C)2，异戊烷形成的戊基有4种；C(-C)4，新戊烷形成的戊基有1种，共8种；
C5H11F是戊基与F原子相连，同分异构体与戊基的数目一样，共有8种。
17．(1)     8              
(2)     取代    
【解析】
(1)
-CH2-只能连接2个碳原子，只能连接4个碳原子，只能连接3个碳原子，三者均不能连接氢原子。所以分子中含有上述结构，且含有的碳原子数最少的可能的物质结构有：、、，共3种结构，物质分子中含有8个C原子；
(2)
在光照条件下烷烃可以与Cl2发生取代反应。在上述三种不同结构中，中含有4种不同类型的氢原子，故发生取代反应生成的一氯代物有4种；而另外2种同分异构体、的分子中均含有5种不同类型的氢原子，故二者发生取代反应生成的一氯代物均有5种。因此这些同分异构体中，一氯代物有4种的是。
18．(1)     6     1     2     1     2，3，4，4-四甲基己烷     7
(2)     2(n1+n2+n3+n4)+2     3n1+2n2+n3
(3)：2，2，3-三甲基戊烷；：2，2，4-三甲基戊烷；：2，3，3-三甲基戊烷
【解析】
(1)
①在分子中，含有6个-CH3，1个-CH2-，1个，1个，所以n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。
②该分子的主链上有6个碳原子，在2、3、4三个主链碳原子上分别连有1、1、2个甲基，系统命名为2，3，4，4-四甲基己烷，其分子中有7种不同性质的氢原子，所以其一氯代物有7种。答案为：6；1；2；1；2，3，4，4-四甲基己烷；7；
(2)
烷烃分子中的氢原子数为N(H)，伯、仲、叔、季碳原子数分别为n1、n2、n3、n4，则依据公式CnH2n+2，可求出N(H)= 2(n1+n2+n3+n4)+2；依据伯碳原子上有3个H原子、仲碳原子上有2个H原子，叔碳原子上有1个H原子，季碳原子上有H原子，可求出N(H)= 3n1+2n2+n3。答案为：2(n1+n2+n3+n4)+2；3n1+2n2+n3；
(3)
某烷烃的n2=n3=n4=1，则表示分子中有1个-CH2-，1个，1个，另外还有5个-CH3，其可能结构简式和名称分别为：2，2，3-三甲基戊烷；：2，2，4-三甲基戊烷；：2，3，3-三甲基戊烷。答案为：：2，2，3-三甲基戊烷；：2，2，4-三甲基戊烷；：2，3，3-三甲基戊烷。
19．          碳碳双键     羧基     ab     c
【解析】
【分析】
根据C、H、O的价键结构，左上方应该是碳碳双键，后上方是碳氧双键，根据同系物和同分异构体的定义来分析。
【详解】
(1)根据C、H、O的价键结构，左上方应该是碳碳双键，后上方是碳氧双键，因此物质的结构简式为；故答案为：。
(2)该物质中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基；故答案为：碳碳双键、羧基。
(3)a.CH3CH=CHCOOH、b.CH2=CHCOOCH3与分子式相同，但结构不同，互为同分异构体；c.CH3CH2CH=CHCOOH与结构相似，组成相差一个CH2，是同系物，故答案为：ab；c。