化学选择性必修3第一节 烷烃同步测试题

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题型一：烷烃的结构
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．0.1ml环氧乙烷()含有的共价键数目为0.3NA
B．标准状况下，2.24L己烷含有的分子数目为NA
C．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中σ键数目为13NA
D．中含有的配位键数目为4NA
【答案】C
【详解】A．由结构简式可知，环氧乙烷分子中共价键的数目为7，则0.1ml环氧乙烷含有的共价键数目为0.1ml×7×NAml—1=0.7NA，故A错误；
B．标准状况下，己烷为液态，无法计算2.24L己烷的物质的量和含有的分子数目，故B错误；
C．正丁烷和异丁烷的摩尔质量相同，都为58g/ml，分子中含有的σ键数目都为13，则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中σ键数目为×13×NAml—1=13NA，故C正确；
D．由配合物的化学式可知，配合物中含有的配位键数目为6，则0.1ml配合物含有的配位键数目为0.1ml×6×NAml—1=0.6NA，故D错误；
故选C。
2．下列分子式表示的物质一定是纯净物的是
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】A．C4H10可以表示正丁烷，也可以表示异丁烷，因此C4H10表示的物质不一定是纯净物，A错误；
B．C3H6可以表示为丙烯，也可以表示为环丙烷，因此C3H6表示的物质不一定是纯净物，B错误；
C．C2H4Cl2中2个Cl可连接在同一个碳上也可连接在两个碳上，因此C2H4Cl2可表示两种物质，不一定是纯净物，C错误；
D．C3H8表示的物质一定为丙烷，无其他物质可用C3H8表示，C3H8表示的物质一定是纯净物，D正确；
故答案选D。
3．下列四种烃的碳骨架，以下关于四种烃的说法错误的是
A．a的名称是2-甲基丙烯B．b的同分异构体有两种
C．c的一氯代物有两种D．d中所有碳原子共平面
【答案】D
【详解】A．根据碳骨架可知a的结构简式为CH3CH(CH3)=CH2，主链含有碳碳双键，3个碳原子，2号碳上有一个甲基，所以名称为2-甲基丙烯，A正确；
B．根据碳骨架可知b为新戊烷，其同分异构体还有正戊烷、异戊烷两种，B正确；
C．根据碳骨架可知c有两种环境的碳原子，一氯代物有两种，C正确；
D．d为环己烷，结合甲烷的空间构型可知该物质不可能所有碳原子共平面，D错误；
综上所述答案为D。
题型二：烷烃的性质
4．目前国内推力最大的真空型液氧甲烷发动机TQ—15A，可大幅提升火箭发射任务的适应性。下列有关甲烷的说法中错误的是
A．天然气是一种不可再生能源
B．甲烷释放到大气中会加剧温室效应
C．家用罐装液化石油气的主要成分是甲烷
D．甲烷分解得到的炭黑可用于制作碳素墨水
【答案】C
【详解】A．天然气属于化石燃料，是一种不可再生能源，故A正确；
B．甲烷是温室气体之一，释放到大气中会加剧温室效应，故B正确；
C．家用罐装液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，故C错误；
D．甲烷通过高温进行分解可以得到炭黑，炭黑能够作为颜料以及油墨等添加剂，如可用于制作碳素墨水，故D正确，
故选：C。
5．下列烷烃常温下呈气态的是
A．十六烷B．异丁烷C．正己烷D．二十四烷
【答案】B
【详解】常温下，碳原子数小于等于4的烃是气态，故B符合题意。
6．比较下列各组物质的沸点，正确的是
A．乙醇>丙烷B．异戊烷>正戊烷C．1-丁烯>1-庚烯D．乙二醇>丙三醇
【答案】A
【详解】A．乙醇有分子间氢键沸点高于丙烷，A项正确；
B．分子式相同，支链越多有机物的沸点越低，沸点：正戊烷>异戊烷，B项错误；
C．烯烃随着碳数的增加沸点升高，所以沸点1-庚烯>1-丁烯，C项错误；
D．乙三醇和丙三醇均含有羟基均有分子间氢键，但后者分子质量大熔沸点更高，D项错误；
故选A。
7．由沸点数据：甲烷-146℃，乙烷-89℃，正丁烷-0.5℃，戊烷36℃，可以判断异丁烷的沸点可能是
A．低于-89℃B．低于-0.5℃C．高于-0.5℃D．高于36℃
【答案】B
【详解】由沸点数据：甲烷-146℃，乙烷-89℃，正丁烷-0.5℃，戊烷36℃可知，烷烃中碳原子个数越多其熔沸点越高，异丁烷中含有4 个碳原子，其碳原子个数大于乙烷而小于戊烷，所以其沸点应该大于乙烷而小于戊烷，并且支链越多熔沸点越低，所以异丁烷熔沸点低于正丁烷，则戊烷的沸点可能是“低于-0.5℃”。
故答案为：B。
8．下列有关烷烃的叙述中，错误的是
A．烷烃又称饱和烃，分子内部只含有单键
B．烷烃在光照条件下能与发生取代反应
C．甲基是甲烷去掉一个氢原子之后剩下的基团，含有四个共价键
D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔点、沸点逐渐升高
【答案】C
【详解】A．烷烃又称饱和烃，碳原子之间以单键结合、其余的价键连接H原子的烃为烷烃，故烷烃分子内部只含有单键，A正确；
B．烷烃在光照条件下可以与卤素单质的蒸气发生取代反应，生成卤代烃和卤化氢，故烷烃在光照条件下能与发生取代反应，B正确；
C．甲基的结构简式为-CH3，结构中含有三个共价键，C错误；
D．烷烃均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，故随着碳原子数的增加，烷烃的熔点、沸点逐渐升高，D正确；
故选C。
9．下列有关烷烃性质的叙述不正确的是
A．烷烃不会发生分解 B．在通常情况下，烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应
C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应 D．烷烃均为难溶于水的无色物质
【答案】A
【详解】A．甲烷在大于1000℃下就能够分解称为氢气和炭黑，高级烷烃在加热或者分子筛催化下也可以发生裂化反应，生成碳数较少的烷烃和烯烃，A错误；
B．烷烃性质稳定，在通常情况下不与强酸、强碱和强氧化剂反应，烷烃不与酸性高锰酸钾溶液反应，但在点燃条件下能与氧气反应，B正确；
C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应，例如甲烷与氯气的光照取代，C正确；
D．烷烃均为难溶于水的无色物质，易溶于有机溶剂，其熔点，沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加，D正确；
故选A。
10．下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是
A．氯气B．溴水C．氢氧化钠D．酸性高锰酸钾溶液
【答案】A
【详解】A．氯气为气态卤素单质，在光照条件下可以乙烷与氯气可以发生取代反应，故A符合题意；
B．溴水不是气态卤素单质，乙烷与氯水不能发生反应，故B不符合题意；
C．乙烷与氢氧化钠不能发生反应，故C不符合题意；
D．乙烷化学性质稳定，不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，故D不符合题意；
故选A。
11．乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有
A．10种B．9种C．8种D．7种
【答案】B
【详解】乙烷中所有氢原子都等效，则其一氯取代物只有l种；二氯取代物中两个Cl原子可以在同一个C原子上，也可以在两个不同的C原子上因此有2种不同结构；同理三氯取代物有2种，四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同)，五氯取代物有l种(与一溴取代物个数相同)，六氯取代物1种，所以乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有1+2+2+2+1+1=9种，故合理选项是B。
12．北京奥运会“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述错误的是
A．丙烷沸点高于甲烷B．丙烷和氯气发生加成反应
C．丙烷在常温下为气体D．丙烷和辛烷互为同系物
【答案】B
【详解】A．烷烃的沸点随着碳原子数增多而依次增大，则丙烷沸点高于甲烷，故A正确；
B．光照条件下，丙烷和氯气发生取代反应生成氯代丙烷和氯化氢，故B错误；
C．碳原子个数小于4的烃，常温下都是气态，则丙烷在常温下为气体，故C正确；
D．丙烷和辛烷都是结构相似的烷烃，互为同系物，故D正确；
故选B。
【能力提升】
13．异辛烷是优良的发动机燃料，其结构如图，下列说法正确的是
A．异辛烷一氯代物种类为4种
B．异辛烷沸点高于正辛烷
C．异辛烷分子中碳原子的杂化方式有2种
D．异辛烷可溶于水和酒精
【答案】A
【详解】A．异辛烷有4种H，其一氯代物种类为4种，A正确；
B．异辛烷和正辛烷分子式相同，相对分子质量相同，支链越多，熔沸点越低，所以异辛烷沸点低于正辛烷，B错误；
C．异辛烷分子中碳原子均为饱和碳原子，其杂化方式均为sp3杂化，C错误；
D． 异辛烷易溶于酒精，难溶于水，D错误；
故答案选A。
14．碳原子数小于或等于6的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的结构有
A．2种B．3种C．4种D．5种
【答案】B
【分析】烷烃的一氯取代物只有一种，说明该烷烃中只有一种等效氢原子，根据等效氢原子的判断方法来解答。
【详解】烷烃分子中，同一个碳上的氢原子等效，连在同一个碳原子上的氢原子等效，具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效，烷烃的一氯取代物只有一种，说明该烷烃中只有一种等效氢原子，在碳原子数n≤6的所有烷烃的同分异构体中，其一氯取代物只有一种的烷烃分别是：甲烷、乙烷、2，2﹣二甲基丙烷，共3种；
答案选B。
15．丁烷(化学式C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．在常温下，C4H10是气体 B．C4H10与CH4互为同系物
C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体D．C4H10的一氯代物有两种
【答案】D
【详解】A．在常温下四个碳原子以内的烷烃均为气体，则C4H10是气体，A正确；
B．C4H10与CH4分子结构相似在组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，B正确；
C．丁烷有正丁烷即CH3CH2CH2CH3与异丁烷CH(CH3)3两种同分异构体，C正确；
D．丁烷有正丁烷即CH3CH2CH2CH3与异丁烷CH(CH3)3两种同分异构体，故C4H10的一氯代物有4种即CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH(CH3)2CH2Cl、CCl(CH3)3，D错误；
故答案为：D。
16．将链状烷烃进行如下图所示转化是近年来发现的石油绿色裂解方法，反应温度更低，且催化剂具有良好的选择性。下列说法不正确的是
A．反应物与产物是同系物
B．沸点由高到低的顺序是：戊烷、丁烷、丙烷
C．正丁烷的二氯取代物有6种
D．该裂解方法所需温度低于常规裂解温度是由于催化剂降低了反应的焓变
【答案】D
【详解】A．结构相似组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物，反应物为正丁烷，产物为丙烷和正戊烷，三者均为烷烃互为同系物，A正确；
B．随着碳原子数的增多，烷烃的熔沸点逐渐升高，故3种烷烃在常压下的沸点由高到低的顺序是：戊烷、丁烷、丙烷，B正确；
C．正丁烷的二氯取代物的种类先考虑一氯代物有2种即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3，然后再考虑第二个Cl取代上去分别有4种和2种，一共有6种，C正确；
D．催化剂能降低反应的活化能，故能加快反应速率，但对反应的焓变无影响，D错误；
故答案为：D。
17．某有机化合物的结构简式如图，下列说法中不正确的是
A．该有机化合物命名为：3-甲基戊烷
B．该烃最多能与氯气发生取代反应
C．该烃的密度大于，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
【答案】D
【详解】A．系统命名法可知该烃的名称为：3-甲基戊烷，故A正确；
B．由结构简式可知，该烃的分子式为C6H14，分子中含有14个氢原子，则1ml该烃最多能与14ml氯气发生取代反应，故B正确；
C．烷烃的密度小于水，烷烃分子中碳原子个数越大，密度越大，则该烃的密度大于乙烷，小于水，故C正确；
D．该烃的最简单同系物为甲烷，甲烷为正四面体结构，二氯取代物只有1种，故D错误；
故选D。
18．下列物质中所有原子均共面的是
A．二氯甲烷B．1，1，2，2-四氯乙烷
C．1，2-二氯乙烯D．乙醛
【答案】C
【详解】结合为正四面体结构可知，含有饱和碳原子的分子中所有原子一定不共平面，A、B、D中均含饱和碳原子，所有原子不可能共面，1，2-二氯乙烯是乙烯中的两个氢原子被氯原子替代，乙烯为平面结构，则1，2-二氯乙烯为平面结构，所有原子均共面，故C正确；
故选：C。
19．写出下列链状烷烃的分子式：
(1)含有30个氢原子的烷烃的分子式为___________。
(2)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则其分子式为___________。
(3)甲烷的电子式为___________。
(4)现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机物。同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是___________；同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是___________。
【答案】(1)C14H30
(2)C5H12
(3)
(4) CH4 C3H8
【详解】（1）已知烷烃的分子组成通式为：CnH2n+2，则含有30个氢原子，即2n+2=30，解得n=14，则该烷烃的分子式为C14H30，故答案为：C14H30；
（2）已知烷烃的分子组成通式为：CnH2n+2，且知同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比等于其相对分子质量之比，故烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，该烷烃的相对分子质量为36×2=72，则有14n+2=72，解得n=5，则其分子式为C5H12，故答案为：C5H12；
（3）已知甲烷的分子式为CH4，则甲烷的电子式为，故答案为：；
（4）现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机物，同质量烃完全燃烧时耗O2取决于氢的质量分数，氢的质量分数越大，则耗氧量越大，因此同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是CH4；同状况、同体积、同物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时耗O2的量取决于，因此同状况、同体积、同物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2的量最多的是C3H8，故答案为：CH4；C3H8。