2020-2021学年新教材化学鲁科版选择性必修3 课时素养评价1.3.1 烷烃及其性质

7.(2020·苏州高二检测)丙烷(C3H8)常作为一种环保燃料。下列有关说
法中,正确的是
()
A.丙烷既能发生取代反应,又能发生加成反应
B.丙烷完全燃烧,其产物对空气没有污染
C.丙烷燃料电池中,丙烷在正极发生反应
D.丙烷的一氯代物有三种同分异构体
【解析】选 B。烷烃能发生取代反应,但不能发生加成反应,A 错误;丙
“ ”),显然篮烷的
分子式为 C12H14,所以 A 项正确;篮烷分子中存在 3 个六元环、2 个五元 环、3 个四元环,所以 B 项正确,C 项错误;篮烷的一氯代物有 4 种(如图),
所以 D 项错误。
二、非选择题(本题包括 1 小题,共 14 分)
15.某烷烃汽化后的体积为 2 mL,在一密闭容器中与
氯乙烷,共 2 种,故 C 错误;反应容器中,氯化氢所占的物质的量分数最
大,故 D 错误。
【易错提醒】烷烃和卤素单质的取代反应产物,卤化氢
的产量最大。
二、非选择题(本题包括 2 小题,共 20 分)
11.(10 分)已知烷烃 A 的密度是相同条件下 H2 密度的 36 倍。 (1)该烷烃 A 的分子式为__________________。
6.关于 CH4 和
的叙述正确的是
A.均能用组成通式 C Hn 2n+2 来表示
()
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同
D.通常情况下它们都是气态烷烃,均与 Cl2 发生取代反应 【解析】选 A。二者均为烷烃,互为同系物,化学性质相似,但物理性质
不同,后者为液态。
B.一定有乙烷
C.一定含有甲烷,可能含有乙烯
D.可能是甲烷和丙烷的混合物
【解析】选 A、C。设混合烃的平均分子式为 CxHy,则有 CxHy+(x+ )O2 xCO2 + H2O(g)
1x
1 mol 1.5 mol 2 mol
列式解得 x=1.5,y=4。即混合烃的平均分子式为 C1.5H4,则其中一定含有 CH4,且另一种必须是含有 4 个 H 的烃。
16 mL 氧气恰好完全反应生成二氧化碳和水蒸气(反应前后均为相同状
态)
(1)求该烷烃的分子式。
(2)写出该烷烃的所有同分异构体的结构简式。
(3)若该烷烃的一氯代物只有一种,写出该烷烃的结构简式。
【解析】设该烷烃分子式为 CnH2n+2, 则由
CnH2n+2+ 1
O2 nCO2+(n+1)H2O
2 mL 16 mL 可得 n=5,故该烷烃的分子式为 C5H12,为戊烷,其同分异构体有正戊烷、 异戊烷和新戊烷三种;若该烷烃的一氯代物只有一种,则分子中 12 个氢
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三 烷烃及其性质
(40 分钟 70 分)
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分)
1.下列说法正确的是
()
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是
饱和链烃
B.分子组成符合 C Hn 2n+2 的烃一定是烷烃 C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
基取代所得,分子式为 C53H108。 9.(双选)下列关于甲烷的叙述中不正确的是
()
A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以 CH2Cl2 有两种不同构型 B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,甲烷能使氯水褪色
C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要
威胁之一
D.甲烷不能使 KMnO4 溶液褪色 【解析】选 A、B。甲烷分子的空间构型是正四面体,二氯甲烷(CH2Cl2) 只有一种结构,A 错误;甲烷可以与纯卤素单质(氯气)发生取代反应,不
是氯水,B 错误;矿井中存在甲烷气体,甲烷易燃易爆,因此甲烷是矿井
安全的重要威胁之一,C 正确;甲烷常温下性质稳定,与 KMnO4 溶液、酸 或碱等均不反应,D 正确。
10.(2020·南京高二检测)常温下,1 mol 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 mol Cl2,则下
烷完全燃烧生成 CO2 和 H2O,不会对空气造成污染,B 正确;丙烷燃料电池 中,丙烷发生氧化反应,应在负极上发生反应,C 错误;丙烷中存在对称
碳原子,只有两种氢原子,故其一氯代物只有两种,D 错误。
8.C4H10 的二氯取代物异构体数目为
A.7 种
B.8 种
C.9 种
D.10 种
()
【解析】选 C。C4H10 的结构简式有 2 种, CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)2,2 个氯原子在 CH3CH2CH2CH3 上的取代物有 (1,1)、(1,2)、(1,3)、(1,4)、(2,2)、(2,3),2 个氯原子在 CH3CH(CH3)2 上的取代物有(1,1)、(1,2)、(1,3),共 9 种,C 项正确。
Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br 简 式 键 线 式
①△+H2
回答下列问题: (1)环烷烃与________是同分异构体。 (2)从反应①～③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是 ________(填名称),判断依据为__ __。 (3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁 烷与 HBr 在一定条件下反应,其化学方程式为 __(不需注明反应条 件)。 (4)写出鉴别环丙烷与丙烯的一种方法,试剂__; 现象与结论__。 【解析】(1)环烷烃与单烯烃有相同的组成通式 CnH2n,故当含碳原子数 相同时互为同分异构体。 (2)可根据反应条件判断反应的难易。 (3)开环后链两端分别连接组成加成试剂的两个原子或基团。 (4)由题给信息可知,酸性 KMnO4 溶液只能氧化烯,而不能氧化环烷烃, 故可用酸性 KMnO4 溶液作试剂鉴别环丙烷和丙烯。 答案:(1)含相同碳原子的单烯烃 (2)环丙烷 在都使用催化剂的条件下,加成反应的温度最低 (3)
(2)写出 A 可能存在的结构简式:__。
(3)若 A 的某种同分异构体 B 的一氯代物只有一种。
①用系统命名法命名,B 的名称为__;
②B 与 Cl2 发生反应生成一氯代物的化学方程式为 ________________________________________; ③B 燃烧的化学方程式为__。 【解析】根据 A 的密度是相同条件下 H2 密度的 36 倍,推知其相对分子 质量为 72,设分子式为 CnH2n+2,求得 n=5,则分子式为 C5H12。 答案:(1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、 CH3C(CH3)2CH3 (3)①2,2-二甲基丙烷 ②CH3—C(CH3)2—CH3+Cl2 CH3—C(CH3)2—CH2Cl+HCl ③C5H12+8O2 5CO2+6H2O 12.(10 分)环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下面 是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的 反应式(其中 Pt、Ni 是催化剂): 结 构
A.篮烷的分子式为 C H12 14 B.篮烷分子中存在 3 个六元环
C.篮烷分子中存在 3 个五元环 D.篮烷的一氯代物共有 5 种同分异构体 【解析】选 A、B。A 项,先数清 C 的个数,C 原子为 12 个,然后搞清每个 C 上连有几个 H 原子(只有两个 C 原子上连有两个 H 原子,有 10 个
被取代,消耗 1 mol Cl2,故该反应需要氯气的物质的量为 1.25 mol。 4.下列烷烃分子中的 1 个氢原子被溴原子取代后,不可能产生同分异构
体的是
()
A.CH3CH2CH2CH3
B.
C.CH3CH2CH3
D.
【解析】选 B。利用对称轴法和等效氢原子法均可得到
答案:A 项
,有两类氢原子,其一溴代物有两种;B 项中四
D.碳、氢原子个数比为 1∶3 的烷烃有两种
【解析】选 B。A 项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C
项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此
正戊烷中的碳原子不在同一直线上;D 项中 n(C)∶n(H)=1∶3 时必为
C2H6,一定是乙烷。 2.(2020·泰安高二检测)从石油分馏得到的固体石蜡(主要成分为烷
个甲基连在同一个碳原子上,所有氢原子相同,其一溴代物只有一种;C
项
,有两种氢原子,其一溴代物有两种;D 项中分子
不对称,有四类氢原子,其一溴代物有四种。
5.(双选)一定条件下,两种气态烃的混合物共 1 mol,在空气中完全燃

烧生成 1.5 mol CO2 和 2 mol 水蒸气。关于该混合物的说法正确的是( ) A.一定有甲烷
A.2.5 mol
B.2 mol
C.1.25 mol
D.0.5 mol
【解析】选 C。0.5 mol CH4 完全与 Cl2 反应生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、 CCl4 的量均为 0.125 mol,被取代的氢原子的物质的量为 (1+2+3+4)×0.125 mol=1.25 mol,发生取代反应时,每有 1 mol 氢原子
【补偿训练】
把 a mol H2 和 b mol C2H4 混合,在一定条件下使它们一部分发生反
应生成 w mol C2H6,将反应混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量为( )
A.a+3b mol
B. +3b mol
C. +3b+ w mol
D. +3b- w mol
【解析】选 B。根据守恒关系,消耗的 O2 与生成的 C2H6 多少无关。直接 求 a mol H2 和 b mol C2H4 耗氧量。
原子。下列有关说法中正确的是
()
A.X 分子中可能含有三个甲基
B.X 的一氯代物一定有三种
C.X 的沸点比正己烷低
D.标准状况下,11.2 L X 含 2.5NA 个 C—C 键
【解析】选 C。由题意可知 X 的结构简式可能为
或
。二者分子中均含 4 个甲基,A 错;后者一氯代物有两 种,B 错;标准状况下二者均为液态,D 错。 14. (双选)篮烷的结构如图所示,下列说法正确的是 ( )
(4)酸性 KMnO4 溶液 紫色褪去的是丙烯,不褪色的是环丙烷(其他合理 答案也可)
(20 分钟 30 分) 一、选择题(本题包括 2 小题,每小题 8 分,共 16 分) 13.(2020·济宁高二检测)正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型为
,X 是它的一种同分异构体,且 X 分子的主链上含有 4 个碳
列判断正确的是
()
A.该烷烃的分子式为 C5H12 B.可以用 AgNO3 溶液检验反应生成的无机产物 C.该烷烃的四氯代物有 1 种
D.反应容器中,一氯代物所占的物质的量分数最大
【解析】选 B。1 mol 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 mol Cl2,说明分子中含有 6 个 H 原 子,该烷烃的分子式为 C2H6,故 A 错误;氯化氢能使 AgNO3 溶液产生白色 沉淀,故 B 正确;该烷烃的四氯代物有 1,1,1,2-四氯乙烷、1,1,2,2-四
原子等效,只有 答案:(1)C5H12 (2)CH3CH2CH2CH2CH3、
符合。
、
(3)
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烃),用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂
白时与氯气发生过
()
A.加成反应
B.取代反应
C.聚合反应
D.催化裂化反应
【解析】选 B。烷烃和氯气发生取代反应。
3.若要使 0.5 mol CH4 完全与氯气发生取代反应,并生成相同物质的量
的 4 种取代物。则需要氯气的物质的量为
()
【补偿训练】
下列表格中烷烃的一氯代物只有一种,仔细分析其结构和组成的
变化规律,判断第 4 位烷烃的分子式是
()
…
12
3
…
A.C36H72
B.C36H74
C.C53H106
D.C53H108
【解析】选 D。每个碳上连相同的甲基,其氢原子只有一种,一氯代物只
有一种,由递变规律可知,第 4 位烷烃是将第 3 位烷烃上的氢原子被甲