高中化学(必修二)烷烃的性质练习题

高中化学(必修二)烷烃的性质练习题
(含答案解析)
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关简单烷烃的描述，说法错误的是
A．原子间所成的键都是单键
B．都易燃烧，都难溶于水
C．分子组成上满足通式C n H2n＋2(n≥1)
D．相邻两个烷烃分子组成上相差一个甲基
2．下列关于甲烷说法正确的是
A．甲烷在点燃前需进行验纯
B．甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．甲烷的一氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构而非平面正方形结构
D．甲烷不能发生氧化反应
3．空气质量是政府和公众普遍关注的问题。

下列不属于环保部门监测和公布的大气污染物的是
A．PM2.5B．NO2C．SO2D．CO2
4．液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是
A．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上
B．在光照条件下能够与Cl2发生取代反应
C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化
D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
5．胡椒乙酸是合成许多药用生物碱的重要中间体，其结构如图所示，下列关于胡椒乙酸的说法正确的是
A．能发生取代反应和加成反应
B．1mol胡椒乙酸最多可与4molH2反应
C．分子式为C9H6O4
D．该结构中所有原子可能共平面
A．实验室可以用排水法收集甲烷
B．纯净甲烷在空气中燃烧时发出黄色火焰
C．甲烷与氯水发生取代反应
D．甲烷在空气中燃烧一定只生成二氧化碳和水
7．下列说法不正确的是
A．符合分子通式C n H2n+2的烃一定都是烷烃，分子中均只含单键
B．CH4与C4H8一定不是同系物
C．与是同分异构体
D．相同质量的烃完全燃烧，耗氧量最大的是CH4
8．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4
B．甲烷与氯气反应生成的产物中CH3Cl的量最多
C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D．1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯气
9．乙烯与溴水发生反应：CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br，从有机反应类型看，该反应属于A．取代反应B．加成反应C．加聚反应D．化合反应
发生断裂的是
10．下列有机反应中，C H
A．甲烷与氯气在光照条件下反应
B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C．乙炔与氯化氢在催化剂和加热条件下反应
D．苯与氢气在催化剂和加热条件下反应
11．下列关于化合物的说法正确的是
A．与苯互为同系物
B．可以发生取代、加成、加聚反应
C．分子中所有原子可能共平面
D．一氯代物有4种(不考虑立体异构)
A ．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
B ．烷烃中含饱和键，烯烃、炔烃中含不饱和键
C ．能发生加成反应的一定是烯烃
D ．符合通式C n H 2n+2的一定是链状烷烃，符合通式C n H 2n 的一定是烯烃
13．烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示：
某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如图：
−−−−−−→2Br 光照，127℃
下列说法正确的是
A ．异丁烷的二溴代物有两种
B ．反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
C ．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，1-溴丙烷含量更高
D ．光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤
14．下列反应属于取代反应的是
A ．CH 3CH 3＋Cl 2−−−→光照CH 3CH 2Cl ＋HCl
B ．CH 2=CH 2＋Br 2→CH 2BrCH 2Br
C ．CH 4＋2O 2−−−−
→点燃
CO 2＋2H 2O D ．CH 2=CH 2＋H 2催化剂Δ−−−−−→CH 3CH 3 15．0.1mol 某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO 2(已换算成标准状况下)，下列说法正确的是
A．该烷烃的分子式为C6H12
B．该烷烃的同分异构体有6种
C．1mol该烷烃完全燃烧需要消耗9.5molO2
D．同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同
二、实验题
16．CH4和Cl2按照一定比例充入大试管中。

将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管内液面上升且壁上有油状液滴出现。

（1）CH4的电子式为________。

（2）CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式________。

反应类型是________。

（3）若要使0.5molCH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则需要Cl2的物质的量为_________mol。

（4）结合化学用语
．．．．．．说明水槽中溶液的变化现象及原因_________。

17．含氯物质在生产生活中有重要作用。

1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。

1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。

(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为_______。

(2)实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为_______。

(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中_______已分解。

检验此久置氯水中Cl 存在的操作及现象是_______。

三、填空题
18．如图是A、B、C三种烃的球棍模型。

(1)A的名称是___。

(2)B与C是___(填序号)。

a.同系物
b.同分异构体
c.同位素
(3)C的结构简式是___。

(4)下列说法正确的是___(填序号)。

a.它们都属于烷烃
b.都可以与氯气发生取代反应
c.都可以使高锰酸钾溶液褪色
d.都可以燃烧生成CO2和H2O
参考答案：
1．D
【详解】烷烃属于饱和烃，碳碳原子间成单键，剩余的价键与氢相连，分子组成上满足通式C n H2n＋2(n≥1)，所有的烷烃均不溶于水，能够燃烧；相邻的两个烷烃分子在组成上相差一个CH2原子团，而不是甲基，故A、B、C正确，D错误；
故选D。

2．A
【详解】A．甲烷是可燃性气体，在点燃前需进行验纯，A正确；
B．甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．甲烷的二氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；
D．甲烷能发生氧化反应，例如燃烧，D错误；
答案选A。

3．D
【详解】A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，故A不符合；B．NO2大量排放会导致酸雨的形成、还可能引起光化学烟雾，故B不符合；
C．SO2大量排放会导致酸雨的形成，故C不符合；
D．CO2不是污染物，故D符合；
答案选D。

4．C
【详解】A．丙烷是直链烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；
B．丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；
C．丙烷与丁烷互为同系物，不是同分异构体，丁烷的相对分子质量较大，分子间作用力较大，更易液化，C错误；
D．1 mol丙烷（C3H8）完全燃烧消耗5 mol O2，D正确；
故答案为C。

5．A
【详解】A．胡椒乙酸结构中含有羧基，可发生取代反应(酯化反应)，含有苯环，可发生加成反应，A正确；B．1个苯环分子可以与3个氢气分子加成，胡1mol椒乙酸最多可与3molH2反应，B错误；
C．胡椒乙酸的分子式为C9H8O4，C错误；
D．胡椒乙酸结构中含有饱和碳原子，与饱和碳直接相连的四个原子构成四面体结构，所以不可能所有原子共面，D错误；
故选A。

6．A
【详解】A．甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；
B．甲烷在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，B项错误；
C．甲烷与卤素单质在光照条件下发生取代反应，但不能与卤素单质的水溶液发生反应，C项错误；
D．在氧气不足的条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误；
答案选A。

7．C
【详解】A．烷烃属于饱和烃，C n H2n+2是烷烃的通式，分子结构中只含有碳碳单键、碳氢单键，故A正确；B．CH4属于烷烃，为饱和烃，而C4H8可能为单烯烃（含有碳碳双键），也可能为环烃，二者结构不同，不属于同系物关系，故B正确；
C．甲烷为正四面体结构，所以其二氯代物只有一种，即与是同种物质，故C错
误；
D．相同质量的烃完全燃烧，含氢量越大，耗氧量越大；烃中甲烷的含氢量最大，因此甲烷耗氧量最大，故D正确；
故选C。

8．C
【详解】A．甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误；
B．甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl最多，B错误；
C．由A分析可知，甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物，C正确；
D．1 mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2mol氯气，D错误。

故选C。

9．B
【详解】加成反应指的是有机物中的不饱和键被加成试剂原子加成为饱和键的反应，题干中所给信息符合加成反应的定义，所以乙烯和溴单质发生了加成反应，故选B。

10．A
【详解】A．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃，C－H键断裂，A符合；
B．乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，生成1，2－二溴乙烷，断裂的是碳碳键，B不符合；
C．乙炔与氯化氢在催化剂和加热条件下发生加成反应，断裂的是碳碳键，C不符合；
D．苯与氢气在催化剂和加热条件下发生加成反应，断裂的是碳碳键，D不符合；
答案选A。

11．D
【详解】A．二苯基甲烷含有两个苯环，苯的同系物只含有一个苯环，且不符合CnH2n-6的通式，不是苯的同系物，A错误；
B．二苯基甲烷苯环上可以发生取代与加成反应，但不含碳碳双键，不能发生加聚反应，B错误；
C．分子中含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有原子不可能共平面，C错误；
D．二苯基甲烷苯环上有3种H，烃基上有1种H，共4种H，一氯代物有4种，D正确；
故选D。

12．B
【详解】A．烯烃的代表性质是加成反应，烯烃中α-H原子较活泼，烯烃在一定条件下也能能发生取代反应，故A错误；
B．烷烃中只含有单键，不存在不饱和键，而烯烃和炔烃中分别含有碳碳双键、碳碳三键，故B正确；C．含有不饱和键（除了羧基和酯基以外）的化合物都能发生加成反应，如烯烃、炔烃等，所以能发生加成反应的不一定是烯烃，故C错误；
D．通式C n H2n+2是饱和链烃（烷烃），而通式C n H2n可能是环烷烃，不一定是烯烃，故D错误；
答案选B。

13．D
【详解】A．异丁烷的二溴代物有、、三种
结构，A错误；
B．根据烷烃卤代反应的机理，可知形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基比稳定，故B错误；
C．根据烷烃卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含量更高，故C错误；
D．根据烷烃卤代反应的机理，卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D正确；
故选D。

14．A
【详解】A．乙烷与氯气在光照条件下生成氯乙烷和HCl，乙烷分子中1个H被1个Cl取代，属于取代反应，A符题意；
B．乙烯含有不饱和双键，与Br2反应生成单键，属于加成反应，B不符题意；
C．甲烷燃烧属于氧化反应，C不符题意；
D．乙烯和氢气发生加成反应生成乙烷，D不符题意；
选A。

15．C
【详解】A．0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下)，反应产生CO2的物质的量
n(CO2)=
13.44L
22.4L/mol
=0.6mol，则烷烃分子中含有的C原子数目为N(C)=
0.6mol
0.1mol
=6，根据烷烃分子式通式
C n H2n+2可知：当n=6时，H原子数目为14，故该烷烃分子式是C6H14，A错误；
B．根据选项A分析可知烷烃分子式为C6H14，其可能的同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、、，共5种不
同结构，B错误；
C．该烷烃分子式是C6H14，其完全燃烧方程式为：2C6H14+19O2−−−→
点燃12CO2+14H2O，2mol物质完全燃烧消耗19molO2，则1mol该烷烃完全燃烧需要消耗9.5molO2，C正确；
D．乙烯和甲烷中氢的质量分数不同，所以相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧生成的水的质量不同，D错误；故合理选项是C。

16．CH4 + Cl2CH3Cl + HCl取代反应 1.25CH4和Cl2光照生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，生成的HCl溶于水与AgNO3反应：Ag++Cl-═AgCl↓，溶液中有白色沉淀产生。

【分析】(1)CH4是共价化合物，碳原子与四个氢原子分别形成一对共用电子对；
(2) CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和HCl；
(3)根据四种取代物的物质的量相等结合碳原子守恒计算取代物的物质的量，再根据被取代的氢原子和氯气分子之间的关系式计算消耗氯气的物质的量；
(4)氯气在光照条件下发生了取代反应，生成的物质有：CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色油状液体，氯化氢溶于水后与硝酸银反应，据此分析解答。

【详解】(1) CH4是共价化合物，碳原子与四个氢原子分别形成一对共用电子对，其电子式为；
(2)CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，发生反应的化学方程式为CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl，反应类型是取代反应；
(3)0.5mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相等物质的量的四种取代物，所以每种取代物的物质的量是0.125mol，甲烷和氯气的取代反应中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等；
所以生成0.125mol一氯甲烷需要氯气0.125mol氯气，生成0.125mol二氯甲烷需要氯气0.25mol，生成
0.125mol三氯甲烷需要氯气0.375mol氯气，生成0.125mol四氯化碳需要氯气0.5mol，所以总共消耗氯气的物质的量=0.125mol+0.25mol+0.375mol+0.5mol=1.25mol；
(4)CH4和Cl2光照生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐变浅，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，难溶于水，Cl2易溶于有机溶剂，使试管壁上有黄色油滴；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升，但不完全充满试管；HCl溶于水后与AgNO3溶液反应：Ag++Cl-═AgCl↓，则观察到水槽中溶液中产生白色沉淀。

17．(1)MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)c-d-b-a-e
(3)HClO向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO2
3-、HCO
3
-等，再加入少量AgNO3溶液，若
有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-
【详解】(1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取Cl2，化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(2)根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接口连接顺序为c-d-b-a-e；
(3)久置后不能使品红溶液褪色，说明HClO已分解；检验Cl-的方法为向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO32-、HCO3-等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-。

18．丙烷b CH3CH(CH3)2abd
【详解】(1)由A的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH2CH3，分子式为C3H8，其名称为丙烷；答案为丙烷。

(2)由B的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10，由C的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH(CH3)2，分子式为C4H10，B与C符合分子式相同，结构不同的有机物，属于同分异构体，b符合题意；答案为b。

(3)由C的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH(CH3)2；答案为CH3CH(CH3)2。

(4)由A、B、C三种烃的球棍模型可知，它们分子
式分别为C3H8、C4H10、C4H10，均由C和H两种元素组成，均符合C n H2n+2通式，均属于烷烃，根据烷烃的通性，均能与Cl2在光照的条件下发生取代反应，属于饱和烃，均不能使高锰酸钾溶液褪色，都可以燃烧生成CO2和H2O，则abd符合题意；答案为abd。

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