新课标高考化学专题训练 《烷烃》综合训练

这是一份新课标高考化学专题训练 《烷烃》综合训练，共15页。试卷主要包含了单选题，简答题，推断题等内容，欢迎下载使用。
1.某有机物的结构简式为，下列说法中不正确的是 ( )
A. 该有机物属于烷烃
B. 1 ml该烃最多能与14 ml氯气发生取代反应
C. 相同条件下，该烃的密度大于CH3CH3的密度，但小于水的密度
D. 该烃的最简单同系物的二氯取代物有两种
2.下列属于取代反应的是( )
A. C8H18→高温C4H10+C4H8
B. C3H8+5O2→点燃3CO2+4H2O
C. NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
D. +HBr→Δ+H2O
3.下列有关化学用语描述正确的是( )
A. 乙炔的结构简式：CHCH
B. 羟基的电子式：
C. 的名称是2，2，3−三甲基丁烷
D. 邻二氯苯有2种结构，其结构简式分别为和
4.下列说法错误的是
A. HClO的空间填充模型：
B. 基态Fe2+的价电子轨道表示式：
C. 反−2−丁烯的结构简式：
D. CH4和Cl2在光照下充分反应，反应前后的分子总数不变
5.下列说法不正确的是
A. 苯酚和苯甲醇是同系物
B. CH3−CH=CH2和乙烯的最简式相同
C. 乙炔和苯中碳的质量分数相同
D. 正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐降低
6.下列关于物质性质或结构的比较错误的是( )
A. 稳定性：H2O>H2S>H2SeB. 熔点：CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. 沸点：乙烷>戊烷>丁烷D. 熔点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
7.下列有关说法不正确的是( )
A. 天然气的化学组成主要是烃类气体，以甲烷为主
B. 1 ml Cl2与1 ml CH4恰好完全反应，则转移的电子总数为2 N ​A
C. CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构
D. 常温下，甲烷的四种氯代产物都是液体
8.进行一氯取代反应后，只能生成四种沸点不同的产物的烷烃是( )
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3 ​ B. (CH3CH2)2CHCH3
C. (CH3)2CHCH(CH3)2D. (CH3)3CCH2CH3
9.如图所示，相同条件下向注射器中注入10mLCH4和50mLCl2的混合气体，放在光亮处(不要放在日光直射的地方)。下列实验现象不可能出现的是( )
A. 注射器内有黄绿色气体剩余B. 注射器活塞向里移动
C. 注射器内壁产生浅黄绿色油珠D. 注射器内发生猛烈的爆炸
10.以下是某环状烃(X)开环反应生成更稳定的烷烃过程，下列说法正确的是( )
A. X的一氯代物有4种B. Y不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. Y中有5个C原子位于同一直线D. 反应有副产物生成
11.下列说法正确的是
A. CH3Cl和CH3CH2Cl互为同系物
B. CH(CH3)3的名称为2−甲基丁烷
C. CH3CH2OH和CH3OCH3互为同素异形体
D. 氢元素有氕、氘、氚三种核素，通过化学反应可以相互转化
12.1ml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. CH33CCH2CH2CH3B. CH3CH2CHCH32
C. CH3CH2CH2CH2CH3D. CH3CH22CCH32
13.与足量氢气完全加成后，不可能生成2，2，3−三甲基戊烷的是( )
A. (CH3)3CC(CH3)=CHCH3
B. CH2=CHC(CH3)2CH(CH3)2
C.
D.
14.如图为两种烃分子的球棍模型，有关说法不正确的是( )
A. 甲、乙均属于烷烃
B. 甲、乙互为同分异构体
C. 甲比乙的熔沸点低
D. 等质量的甲、乙分别完全燃烧时消耗氧气的质量相等
15.下列说法不正确的是
A. C3H8无同分异构体，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 乙醇能与Na反应产生H2，比水和Na反应更剧烈
C. 食醋是生活中常见的调味品，其中含有3%～5%的乙酸
D. 可用溴水除去甲烷中的乙烯
16.“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒的潜在用药，合成“达芦那韦”的部分路线如图所示。下列说法正确的是
A. p分子中所有原子可能在同一平面内B. x的同分异构体有7种
C. q的分子式为C11H14ND. 反应①、②均为取代反应
17.化合物a、b、c的分子式均为C8H8，其结构如图所示，下列说法正确的是
A. b的同分异构体可能与苯互为同系物B. c苯环上的二氯代物有10种
C. a能与溴水反应，反应类型为取代反应D. c中所有原子可能处于同一平面
18.下列说法正确的是( )
A. 聚乙烯可发生加成反应B. 乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
C. 乙烯和苯都能与溴水反应D. 乙烯和乙烷都能发生加成反应
19.下列实验装置能达到相应实验目的的是( )
A. 图1证明乙炔可使溴水褪色B. 图2观察甲烷取代反应的现象
C. 图3证明石蜡分解产物中含有烯烃D. 图4除去SO2中的C2H4
二、简答题：本大题共1小题，共8分。
20.金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可以A(环戊二烯)为原料经下列途径制备：
已知：Diels−Alder反应为共轭双烯与含有碳碳双键或碳碳三键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应。
如：或
试回答下列问题：
(1)B的键线式为________。
(2)金刚烷的分子式为________，其一氯代物有________种。
(3)A(环戊二烯)可由下列路线制备，这些反应中属于取代反应的是________(填字母)。
(4)如果要合成，所用的起始原料可以是________(填字母)。
①2−甲基−1，3−丁二烯和2−丁炔
②1，3−戊二烯和2−丁炔
③2，3−二甲基−1，3−戊二烯和乙炔
④2，3−二甲基−1，3−丁二烯和丙炔
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
(5)可由A(环戊二烯)和E经Diels−Alder反应制得。
①E的结构简式为________。
②写出与互为同分异构体，且一溴代物只有两种的芳香烃的名称：________；除该芳香烃外，生成这两种一溴代物还需要的反应试剂和条件分别为________、________。
三、推断题：本大题共1小题，共10分。
21.氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为___________。
(2)中的官能团名称是___________。
(3)反应③的类型为___________，W的分子式为___________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表：
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究________等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式________________。
①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 ml的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查有机物的结构与性质，为高考常见题型，把握烷烃的性质为解答的关键，题目难度不大。
【解答】
A.根据图中结构简式得知，该有机物只含有C、H两种元素，结构为链状，不包含双键和三键，所以该有机物属于烷烃，故A正确；
B.该烃分子中有14个氢原子，故最多能与14 ml氯气发生取代反应，故B正确；
C.该烃分子中的碳原子数大于乙烷，所以其密度比乙烷大，而烷烃的密度都比水小，故C正确；
D.该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷的二氯代物只有1种，故D错误。
2.【答案】D
【解析】解：A.辛烷高温条件下生成丁烷和丁烯，该反应属于裂解反应，故A错误；
B.丙烷燃烧属于氧化反应，故B错误；
C.NaOH+HNO3=NaNO3+H2O属于无机则酸碱中和反应，故C错误；
D.环己醇与溴化氢生成溴代己烷和水，该反应中羟基被溴原子代替，属于取代反应，故D正确；
故选：D。
有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应，以此解答该题。
本题考查有机物的性质、有机反应类型，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意理解常见有机反应类型，注意取代反应与其它反应类型的区别，题目难度不大。
3.【答案】C
【解析】A.乙炔的结构简式为HC≡CH，A错误；
B.羟基中O原子上有一个未成对电子，故其电子式为， B错误；
C.最长碳链有4个碳，三个甲基分别位于2号碳、2号碳、3号碳上，则该有机物名称是2， 2， 3−三甲基丁烷，C正确；
D.这两种结构是相同的，邻二氯苯只有1种结构，D错误。
4.【答案】A
【解析】A.HClO的空间结构不是直线形，应为V形，A错误；
B.基本Fe2+的价电子排布为3d6，选项中的Fe2+的价电子轨道表示式符合泡利原理和洪特规则，B正确；
C.反−2−丁烯的两个甲基位于碳碳双键的两侧，结的简式为 ，C正确：
D.CH4和Cl2在光照下发生取代反应，根据反应方程式可知反应前后的分子总数不变，D正确。
5.【答案】A
【解析】【详解】A.苯酚和苯甲醇分别属于酚类、醇类，为不同类的物质，不是同系物，故A错误；
B.CH3−CH=CH2和CH2=CH2均属于单烯烃，最简式均为CH2，故B正确；
C.乙炔和苯最简式均为CH，碳的质量分数相同，故C正确；
D.正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3、异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3、新戊烷(CH3)4C互为同分异构体，支链逐渐增多，沸点逐渐降低，故D正确；
故选：A。
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查的是氢化物的稳定性、分子晶体的熔点沸点比较、氢键对熔沸点的影响等，已知考查学生的辨析能力。
【解答】
A.非金属性：O>S>Se，则稳定性：H2O>H2S>H2Se，故A正确；
B.相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，则熔点：CI4>CBr4>CCl4>CF4，故B正确；
C.烷烃的碳原子数越多，熔沸点越高，则沸点：戊烷>丁烷>乙烷，故C错误；
D.对羟基苯甲酸能形成的分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，则熔点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，故D正确。
7.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查甲烷的性质和结构，明确甲烷的取代反应及产物的性质是解题的关键。
【解答】
A.天然气的化学组成主要是烃类气体，主要成分是甲烷，故A正确；
B.1 ml Cl2与1 ml CH4恰好完全反应，转移的电子总数为2 NA，故B正确；
C.CH4的二氯代物只有一种，说明CH4为正四面体结构，故C正确；
D.常温下，甲烷的四种氯代产物中一氯甲烷是气体，故D错误。
故选 D。
8.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了常见有机物的同分异构体的判断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意掌握书写同分异构体的方法，明确判断有机物分子中等效氢原子的方法：①分子中同一甲基上连接的氢原子等效；②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效；③处于镜面对称位置(相当于平面成像时，物与像的关系)上的氢原子等效。
【解答】
一氯取代后，只能生成4种沸点不同的产物，即只生成4种一氯代物，故烷烃中有4种不同类型的氢原子。各分子中氢原子类型如下：
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 即为：，分子中含有5种化学环境不同的H原子，其一氯代物有5种，故A错误；
B.(CH3CH2)2CHCH3即为，分子含有4种位置不同H原子，所以其一氯代物有4种，故B正确；
C.(CH3)2CHCH(CH3)2即为：，分子中含有2种化学环境不同的H原子，其一氯代物有2种，故C错误；
D.(CH3)3CCH2CH3即为：，分子中含有3种化学环境不同的H原子，其一氯代物有3种，故D错误。
9.【答案】D
【解析】A.甲烷和氯气发生取代反应，10mLCH4最多消耗40mL氯气，注射器内有黄绿色气体剩余，故A正确；
B.CH2Cl2、CHCl3、CCl4都为液体，反应后气体物质的量减少，注射器活塞向里移动，故B正确；
C.剩余的氯气溶于生成的油状液体，注射器内壁产生浅黄绿色油珠，故C正确；
D.甲烷和氯气在光亮处发生取代反应的速率较慢，在强光照射下可能爆炸，故D错误。
10.【答案】B
【解析】A.X的一氯代物有5种，，A错误；
B.Y属于烷烃，烷烃性质相对稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；
C.Y属于烷烃，5个碳原子呈锯齿状排列，C错误；
D.X开环与H2反应，断开①②碳碳单键，得到Y，若断开②③碳碳单键，得到副产物己烷CH3CH2CH2CH2CH2CH3，不能生成，D错误。
11.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查化学中的基本概念。侧重考查同系物、同素异形体、同分异构体、同位素等知识，同时也考查了有机物的命名。熟练掌握高中阶段四个同的相关知识是解答本题的关键。
【解答】
A.同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2的有机物之间的互称。CH3Cl和CH3CH2Cl，都是氯代烷烃，官能团相同，结构相似，所以是同系物，故A正确；
B.该物质的名称为：2−甲基丙烷，故 B错误；
C.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体，故C错误；
D.氕、氘、氚都是氢元素，三者互为同位素，不能通过化学反应相互转化，故D错误。
故选A。
12.【答案】A
【解析】链状烷烃分子通式为CnH2n+2n≥1，在氧气中充分燃烧的化学方程式为CnH2n+2+3n+12O2→点燃nCO2+(n+1)H2O。由题可知，O2的物质的量为246.4 L22.4 L⋅ml−1=11ml，可得n=7，该烷烃的分子式为C7H16，故 B、C错误；CH33CCH2CH2CH3分子中含有4组处于不同化学环境的H，其一氯代物有4种，故A正确；CH3CH22CCH32分子中含有3组处于不同化学环境的H，其一氯代物有3种，故D错误。
13.【答案】B
【解析】2，2，3−三甲基戊烷的结构简式为。
A.物质经加H2后将生成，所以它可能；
B.加氢后可以生成2，3，3−三甲基戊烷，所以它不可能；
C.加氢后将生成与A项生成物相同的物质，所以也可能；
D.和氢气加成后可以生成2，2，3−三甲基戊烷，所以也可能。
故选B。
14.【答案】C
【解析】解：根据图知，甲为CH3CH2CH2CH3、乙为(CH3)3CH；
A.分子中只存在碳碳单键和碳氢键的有机物为烷烃，甲、乙分子中都只存在碳碳单键和碳氢键，二者均属于烷烃，故A正确；
B.二者分子式都是C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，故B正确；
C.二者都是烷烃且互为同分异构体，但甲为直链烷烃，乙带有支链，所以甲比乙的熔沸点高，故C错误；
D.二者互为同分异构体，所以分子式相同，等质量的甲、乙分别完全燃烧时消耗氧气的质量相等，故D正确；
故选：C。
根据图知，甲为CH3CH2CH2CH3、乙为(CH3)3CH；
A.分子中只存在碳碳单键和碳氢键的有机物为烷烃；
B.分子式相同但结构不同的有机物互为同分异构体；
C.烷烃的同分异构体中，含有支链越多，其熔沸点越低；
D.等质量的同分异构体完全燃烧时含氧量相同。
本题考查有机物的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原子成键特点、基本概念内涵、物质性质递变规律是解本题关键，题目难度不大。
15.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与有机物的性质是解答本题的关键，题目难度不大，侧重基础知识的考查。
【解答】
A.C3H8无同分异构体，属于烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色， A正确；
B.乙醇能与Na反应产生H2，但水和Na反应更剧烈，B错误；
C.食醋是生活中常见的调味品，其中含有3%∼5%的乙酸，C正确；
D.乙烯能和溴水发生加成反应，因此可用溴水除去甲烷中的乙烯，D正确；答案选B。
16.【答案】A
【解析】解：A.已知苯环、−CHO上所有原子共平面，由于C−C单键可以旋转，则p分子中所有原子可能共平面，故A正确；
B.x的同分异构体可分别含有1个C−N键，含有丁基，有4种，含有2个C−N键时，可分别为甲基、丙基或两个乙基，有3种，如含有3个C−N键，则有1种，共8种，不含x的同分异构体有7种，故B错误；
C.由结构简式可知，q的分子式为C11H15N，故C错误；
D.反应①O=C变为N=C为取代反应，反应②N=C键生成C−N键，为加成反应，故D错误；
本题考查有机物的结构与性质，侧重考查学生有机基础知识的掌握情况，试题难度中等。
17.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了同系物、同分异构体、原子共面问题，难度一般。
【解答】
A.b的分子式为C8H8，有5个不饱和度，同分异构体不可能与苯互为同系物，故A错误；
B.c苯环上的二氯代物有6种，故B错误；
C.a能与溴水发生加成反应，故C错误；
D.c中含有苯环和碳碳双键，碳碳单键能自由旋转，所以所有原子可以处于同一平面，故D正确。
18.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查有机物的结构和性质，难度不大，注意基础知识的积累。
【解答】
A.聚乙烯中不含碳碳双键，不能发生加成反应，故A错误；
B.乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲烷不能，故B正确；
C.乙烯可与溴水发生加成反应，而苯与溴水不反应，故C错误；
D.乙烯能发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应，故D错误；
故选B。
19.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查化学实验的分析，难度一般，理解实验原理和装置作用是解题关键。
【解答】
A.电石与饱和食盐水反应生成乙炔，会有还原性杂质气体H2S和PH3生成，杂质气体也可以使溴水褪色，故A错误；
B.甲烷与氯气的混合物在光照条件下发生取代反应，甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，可观察到的现象有：气体颜色逐渐变浅、试管内液面上升，试管内壁有油状液滴，但题目中的实验用强光直射，反应过于剧烈有可能会引发爆炸，故B错误；
C.石蜡的主要成分是烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在加热和碎瓷片的催化下石蜡发生分解反应，分解产物中含有烯烃，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D.二氧化硫具有较强的还原性，能与溴水发生氧化还原反应，不能用溴水除去二氧化硫中的乙烯，故D错误；
故选C。
20.【答案】(1) (2)C10H16 ；2
(3)a
(4)A
(5)①CH2=CH−CH=CH2 ②1，3，5−三甲苯；Br2、FeBr3 ；Br2、光照
【解析】A发生加成反应生成B，B与氢气发生加成反应生成C，C与D互为同分异构体，C异构生成D；
(1)由“”可知，2分子环戊二烯发生加成反应生成B为，
故答案为：；
(2)金刚烷的分子式为C10H16，金刚烷从各个角度看过去可以得到4个正六边形(投影到平面上看)，因此连接六边形的C上的H是等价的，其余的H也是等价的，因此金刚烷一氯代物有2种，
故答案为：C10H16；2；
(3)这些反应中属于取代反应的是a，bcd属于消去反应，
故答案为：a；
(4)由“”可知，合成所用的起始原料为CH3C≡CCH3和，前者名称为2−丁炔、后者名称为2−甲基−1，3−丁二烯，或者是CH≡CCH3和，名称分别为：丙炔、2，3−二甲基−1，3−丁二烯，
故答案为：A；
(5)①A(环戊二烯)和E经Diels−Alder反应制得，用虚线将键断裂：，还原双键可得环戊二烯与E，故E的结构简式为CH2=CH−CH=CH2，
故答案为：CH2=CH−CH=CH2；
②的分子式为C9H12，不饱和度为4，其同分异构体属于芳香烃，说明含有苯环且侧链为烷基，且同分异构体的一溴代物只有两种，则分子中存在两种氢，该同分异构体为，其名称为：1，3，5−三甲苯，与溴在苯环上发生一元取代需要FeBr3作催化剂，与溴发生甲基上一元取代需要在光照条件下，
故答案为：1，3，5−三甲苯；Br2、FeBr3；Br2、光照。
21.【答案】(1)间苯二酚(1,3−苯二酚)；
(2)羧基、碳碳双键；
(3)取代反应；C14H12O4；
(4)不同碱；不同溶剂；不同催化剂(或温度等)；
(5)。
【解析】【分析】
本题考查有机合成，引入了Heck反应是该题难点，注意分析该反应的原理，掌握有机合成相关知识是解题的关键，本题难度一般。
【解答】
(1)A的化学名称为间苯二酚或1，3−苯二酚，故答案为：间苯二酚(1,3−苯二酚)；
(2)中存在的官能团为碳碳双键和羧基，故答案为：羧基、碳碳双键；
(3)由流程图可知反应③为HI中的H取代了氧原子上的一个位置，故反应③为取代反应，根据W结构式可知W的分子式为C14H12O4,故答案为：取代反应；C14H12O4；
(4)由表中所给信息可知，实验探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响，还可以探究不同催化剂或不同温度情况下对产率的影响，故答案为：不同碱；不同溶剂；不同催化剂(或温度等)；
(5)根据所给要求，注意Na与X反应是1比1可知，该苯环上有两个酚羟基，再根据有3种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1，不难写出X的结构简式为，故答案为：。实验
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22.3
2
K2CO3
DMF
Pd(OAc)2
10.5
3
Et3N
DMF
Pd(OAc)2
12.4
4
六氢吡啶
DMF
Pd(OAc)2
31.2
5
六氢吡啶
DMA
Pd(OAc)2
38.6
6
六氢吡啶
NMP
Pd(OAc)2
24.5