人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第一节 烷烃课后作业题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第一节 烷烃课后作业题，共8页。试卷主要包含了下列对烷烃的认识,不正确的是，对于烃的命名正确的是，下列关于烷烃的叙述中正确的是，下列有关烷烃的命名错误的是，下列说法错误的是，写出下列有机化合物的系统命名等内容，欢迎下载使用。
课后·训练提升
基础巩固
1.下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是( )。
A.氯气与氢气反应
B.次氯酸分解
C.甲烷与氯气反应
D.丙烷与氧气反应
答案:D
解析:氯气与氢气可在光照或点燃条件下发生化合反应生成氯化氢,故A项错误;次氯酸具有不稳定性,在光照条件下发生反应2HClO2HCl+O2↑,故B项错误; 光照条件下,氯气与甲烷发生取代反应生成一氯甲烷等有机化合物和氯化氢,故C项错误;丙烷与氧气在点燃的条件下反应,光照条件下与氧气不反应,D项正确。
2.下列对烷烃的认识,不正确的是( )。
A.分子式为C5H12的烷烃随支链的增多,沸点逐渐降低
B.乙烷与氯气在光照条件下反应,制得的一氯乙烷不纯
C.和是同一种物质
D.标准状况下,11.2 L戊烷所含分子数为0.5NA
答案:D
解析:烷烃的支链越多,沸点越低,因此分子式为C5H12的烷烃随支链的增多,沸点逐渐降低,故A项正确;乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,可能会生成一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种产物,制得的一氯乙烷不纯,故B项正确;和的分子式相同,且结构相同,属于同一种物质,故C项正确;标准状况下,戊烷为液体,因此不能准确计算11.2L戊烷的物质的量,故D项错误。
3.下列有关丙烷性质的叙述,正确的是( )。
A.丙烷是一种无色、有臭味的气体
B.丙烷易溶于水
C.丙烷一定条件下可以与氯气发生取代反应
D.丙烷是一种混合物
答案:C
解析:丙烷是一种无色、无臭的气体,A项错误; 丙烷难溶于水,B项错误;丙烷可以与氯气在光照下发生取代反应生成卤代烃和HCl,C项正确;丙烷有固定的分子式,不存在同分异构体,是一种纯净物,D项错误。
4.对于烃的命名正确的是( )。
A.4-甲基-4,5-二乙基己烷
B.3-甲基-2,3-二乙基己烷
C.4,5-二甲基-4-乙基庚烷
D.3,4-二甲基-4-乙基庚烷
答案:D
解析:根据题给结构简式可知,该有机化合物中最长的碳链含有7个C,主链为庚烷,编号从距离取代基最近的一端开始,在3、4号C上各有一个甲基,在4号C上有一个乙基,该有机化合物的命名为3,4-二甲基-4-乙基庚烷。
5.下列关于烷烃的叙述中正确的是( )。
A.燃烧产物一定为二氧化碳和水
B.烷烃分子中碳原子都是sp3杂化,不可能在同一平面上
C.在烷烃分子中,所有的化学键都为σ键
D.任何烷烃分子中碳、氢原子个数之比都是相同的
答案:C
解析:烷烃中含有碳、氢元素,若烷烃不完全燃烧,产物有可能为一氧化碳和水;烷烃分子中碳原子都是sp3杂化,但只有乙烷2个C原子在同一直线上,多碳烷烃主链是锯齿形,碳原子可能在同一平面内;烷烃属于饱和链烃,分子中所有的化学键都为σ键;链状烷烃的通式为CnH2n+2,C、H原子个数之比=n∶(2n+2),碳原子数不同时,碳、氢原子个数之比不同。
6.下列有关烷烃的命名错误的是( )。
A. 2-甲基丁烷
B. 2,2,4-三甲基戊烷
C. 4-甲基戊烷
D. 2,4-二甲基己烷
答案:C
解析:A项,有机化合物的主链有4个碳原子,2号碳原子上有一个甲基,命名为2-甲基丁烷,正确;B项,有机化合物的主链有5个碳原子,2号碳原子上有两个甲基,4号碳原子上有一个甲基,命名为2,2,4-三甲基戊烷,正确;C项,有机化合物的主链有5个碳原子,甲基在2号碳原子上,正确命名为2-甲基戊烷,错误;D项,有机化合物的主链有6个碳原子,2号和4号碳原子上分别有一个甲基,命名为2,4-二甲基己烷,正确。
7.已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”。如图所示,下列关于它的叙述正确的是( )。
A.易溶于水
B.可以发生取代反应
C.其密度大于水的密度
D.与环己烷互为同系物
答案:B
解析:烃类有机物都不溶于水,A项错误;含有饱和碳原子,具有烷烃的结构和性质特点,可发生取代反应,B项正确;烃类的密度比水的小,C项错误;含有两个脂环,与环己烷的结构不同,二者不是同系物,D项错误。
8.下列说法错误的是( )。
A.链状烷烃的通式为CnH2n+2,随n值的增大,碳元素的质量分数逐渐增大
B.分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同
C.丙烷的球棍模型为
D.烷烃分子中的碳原子不可能在同一平面上
答案:D
解析:由链状烷烃中碳元素的质量分数计算式可知,随着碳原子数逐渐增多,碳元素的质量分数逐渐增大,故A项正确;C2H6的一氯代物只有一种,C5H12中的新戊烷[C(CH3)4]只有一种化学环境的氢原子,所以新戊烷的一氯代物也只有一种,所以分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同,故B项正确;符合丙烷球棍模型的表示方式,故C项正确;烷烃分子中相邻3个碳原子在同一平面上,故D项错误。
9.下列烷烃中,与互为同分异构体的是( )。
A.2,3-二甲基丁烷
B.2,2,3-三甲基丁烷
C.2-甲基丁烷
D.2,2,3,3-四甲基丁烷
答案:B
解析:互为同分异构体的烷烃,分子式相同,但结构不同。分子式为C7H16。2,3-二甲基丁烷,分子中含有6个碳原子,A不合题意;2,2,3-三甲基丁烷,分子式为C7H16,含3个取代基,B符合题意;2-甲基丁烷,分子中含有5个碳原子,C不合题意;2,2,3,3-四甲基丁烷,分子中含有8个碳原子,D不合题意。
10.写出下列有机化合物的系统命名。
(1)CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3 。
(2) 。
(3) 。
答案:(1)2,3,3-三甲基戊烷
(2)2,2-二甲基丁烷
(3)2-甲基戊烷
能力提升
1.下列有关乙烷的取代反应的叙述正确的是( )。
A.乙烷与氯气的物质的量之比为1∶1,混合发生取代反应只生成CH3CH2Cl
B.乙烷与氯气的取代反应,生成的产物中一氯代物最多
C.乙烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D.1 ml乙烷完全取代最多消耗3 ml氯气
答案:C
解析:乙烷与氯气发生取代反应不会得到单一产物,A项错误,C项正确;乙烷与氯气的反应中每取代1ml氢原子,消耗1ml氯气,生成1mlHCl,故产物中HCl最多,B项错误;1ml乙烷生成C2Cl6最多消耗6ml氯气,D项错误。
2.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )。
A.2,2,3,3-四甲基丁烷
B.2,3,4-三甲基戊烷
C.3,4-二甲基己烷
D.2,5-二甲基己烷
答案:D
解析:该分子的结构简式为,只含一种氢原子,其核磁共振氢谱中只显示一组峰,A项错误;该分子的结构简式为,含四种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,B项错误;该分子的结构简式为
,含四种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中只显示四组峰,C项错误;该分子的结构简式为,含三种处于不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱中只显示三组峰,D项正确。
3.C8H18是汽油的成分之一,下列说法不正确的是( )。
A.汽油含有C、H两种元素
B.C8H18不一定是纯净物
C.C8H18在光照条件下能与Cl2发生取代反应
D.C8H18分子中含有碳碳双键官能团
答案:D
解析:汽油的主要成分为含碳原子数为5~11的烃,仅含有C、H两种元素,A项正确;C8H18存在多种同分异构体,所以C8H18可能是混合物,B项正确;C8H18与CH4是同系物,性质相似,在光照条件下能与Cl2发生取代反应,C项正确;C8H18是饱和烃,不存在碳碳双键,D项错误。
4.下列大小关系正确的是( )。
A.熔点:己烷>2-甲基丁烷>戊烷>丁烷
B.分子中氢元素的百分含量:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔
C.密度:苯>H2O>CCl4
D.相同物质的量的物质完全燃烧所消耗的氧气的量:己烷>苯>环己烷
答案:B
解析:碳原子数越多,熔、沸点越高,碳原子数相同,支链越多熔、沸点越低,故它们的熔点由高到低的顺序为:己烷>戊烷>2-甲基丁烷>丁烷,故A项错误;甲烷最简式为CH4,乙烷的最简式为CH3,乙烯的最简式为CH2,乙炔的最简式为CH,故含氢量为:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔,故B项正确;苯的密度比水的小,四氯化碳的密度比水的大,故密度:苯苯,故D项错误。
5.丙烷的分子结构可简写成键线式结构,有机化合物A的键线式结构为。下列有关说法错误的是( )。
A.用系统命名法命名有机化合物A,名称为2,2,3-三甲基戊烷
B.有机化合物A的一氯取代物只有4种
C.有机化合物A的分子式为C8H18
D.1 ml有机化合物A中含有25 ml σ键
答案:B
解析:根据信息可知,A的结构简式为,分子中有5种处于不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有5种,B项错误。
6.已知某链状烷烃分子中含有的电子数为42。
(1)该烷烃的分子式为 ,1 ml该烷烃含有 ml化学键。
(2)该烷烃含有甲、乙、丙三种同分异构体。
①甲在相同条件下沸点最高,则甲的一氯代物有 种。
②乙只有一种化学环境的氢,写出乙与Cl2按照物质的量比为1∶1发生反应的化学方程式: 。
③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,写出丙的键线式: 。
(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的共有 种。
答案:(1)C5H12 16
(2)①3 ②+Cl2+HCl ③
(3)3
解析: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,则该有机化合物分子中含有的电子数为6n+2n+2=42,解得n=5,则该烷烃的分子式为C5H12。(1)由分析可知该烷烃的分子式为C5H12,1ml该烷烃含有16ml化学键。(2)①烷烃分子中,碳原子数相同时,在相同条件下,所带支链越多,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,有3种等效氢,故其一氯代物有3种;②因乙只有一种化学环境的氢,所以乙是新戊烷,则乙与Cl2按照物质的量比为1∶1发生反应的化学方程式:+Cl2+HCl;③由题意分析可知丙是异戊烷,则丙的键线式为。(3)该烷烃的同系物中不存在同分异构体的有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)共3种。
7.烷烃广泛存在于自然界中,如蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
(1)写出下列各链状烷烃的分子式。
①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍: 。
②1个分子中含有22个共价键的烷烃C为 。
③0.1 ml烷烃D完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L: 。
(2)将下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 (填序号)。
①CH3(CH2)3CH3 ②(CH3)4C ③2,3,4-三甲基戊烷 ④(CH3)2CHCH2CH2CH3
(3)用系统命名法命名下面的烃E: ;E的一氯代物有 种。
(4)某链状烷烃的相对分子质量为114,与氯气发生取代反应所得的一氯代物只有一种。写出该取代反应的化学方程式: (有机化合物写结构简式)。
(5)某烷烃的系统命名为□,□-二乙基庚烷,写出符合的结构简式: (至少写出2种)。
答案:(1)①C6H14 ②C7H16 ③C3H8
(2)③④①②
(3)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷 10
(4)+Cl2+HCl
(5)CH3CH2C(CH2CH3)2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2C(CH2CH3)2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH3(任写其中两种即可)
解析:(1)①密度之比=摩尔质量之比=相对分子质量之比,烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍,则A的相对分子质量为2×43=86,14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14;②链状烷烃的通式为CnH2n+2,含有的共价键数目为3n+1,该烷烃分子中有22个共价键,则3n+1=22,解得n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16;③0.1ml烷烃D完全燃烧,消耗O2为=0.5ml,所以1ml该烷烃完全燃烧,消耗5ml氧气,根据反应CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O可知,n=3,即D的分子式为C3H8。(2)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔、沸点越低。③2,3,4-三甲基戊烷中碳原子是8个,沸点最高;④(CH3)2CHCH2CH2CH3中碳原子是6个,沸点次之;①CH3(CH2)3CH3、②(CH3)4C中碳原子都是5个,且②中支链较多,沸点最低,故沸点按由高到低的顺序排列为③④①②。(3)E中最长碳链有8个碳,第二个碳上有2个甲基,第六个碳上有1个甲基,第四个碳上有1个乙基,用系统命名法命名为2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷;E分子中有10种不同化学环境的氢原子,一氯代物有10种。(4)链状烷烃的通式为CnH2n+2,根据相对分子质量可知12n+2n+2=114,则n=8,该烷烃的分子式应为C8H18,与氯气反应生成的一氯代物只有一种,说明结构对称,分子中只含有一种氢原子,符合条件的烷烃的结构简式为,该取代反应的化学方程式为+Cl2+HCl。(5)某烷烃的系统命名为□,□-二乙基庚烷,符合乙基的取代位置只能在第3、4、5个碳上,则符合条件的有3,3-二乙基庚烷,结构简式为CH3CH2C(CH2CH3)2CH2CH2CH2CH3;4,4-二乙基庚烷,结构简式为CH3CH2CH2C(CH2CH3)2CH2CH2CH3;3,4-二乙基庚烷,结构简式为CH3CH2CH(CH2CH3)CH(CH2CH3)CH2CH2CH3;3,5-二乙基庚烷,结构简式为CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH(CH2CH3)CH2CH3。