烷烃的化学性质综合练习题(附答案)

烷烃的化学性质综合练习题
一、单选题
1.如图是常见的四种有机物的比例模型示意图。

下列说法正确的是( )
A.甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙可与稀溴水发生取代反应使溴水褪色
C.丙在铁作催化剂条件下与溴水发生取代反应
D.丁在浓硫酸、加热条件下可与乙酸发生取代反应（酯化反应）
2.下列有关甲烷的说法中错误的是( )
A.采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的
B.天然气的主要成分是甲烷
C.甲烷燃料电池、硅太阳能电池都利用了原电池原理
D.甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂
3.在光照的条件下,将1mol甲烷与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为X mol,Y mol,Z mol,该反应中生成HCl的物质的量是( )
A.(1+X+2Y+3Z)mol
B.(X+Y+Z)mol
C.(2X+3Y+4Z)mol
D.(1-X-Y-Z)mol
4.甲烷是天然气的主要成分,是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。

下列有关甲烷的说法正确的是( )
①甲烷是一种正四面体结构的分子
②物质的量1:1的甲烷与氯气发生取代反应时,生成物只有CH3Cl和HCl
③0.5 mol甲烷完全燃烧时消耗氧气最多为1 mol
④甲烷分子中的所有原子均满足最外层8电子结构
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
5.甲烷是天然气的主要成分,下列有关甲烷的说法不正确的是( )
A.甲烷是无色、无味,密度比空气小,极难溶于水的气体
B.甲烷化学性质比较稳定,不能被酸性高锰酸钾氧化
C.甲烷与氯气生成四种氯代甲烷的反应都是取代反应
D.燃烧相同体积的天然气和管道煤气(主要成分是CO、H2,体积比为1:1),后者消耗氧气多
6、下列关于甲烷结构的说法中正确的是( )
A.甲烷的分子式是CH4,5个原子共面
B.甲烷分子中,碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键
C.甲烷分子的空间构型属于正四面体结构
D.甲烷中的任意三个原子都不共面
7.一氯代物的同分异体有两种，二氯代物的同分异构体四种的烷烃是（）
A．甲烷 B．丙烷 C．丁烷 D．环丁烷
8.下列叙述不正确的是( )
A.CH 4与C 4H 10互为同系物
B.C 5H 12有三种同分异构体
C.甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应
D.所有烷烃中均有碳碳单键
9、某烷烃的相对分子质量为72，跟氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体，这种烷烃是
10.烷烃C 7H 16所有的同分异构体中,含有三个甲基的同分异构体有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
11.硅与碳属于同族元素，有一类由Si 和H 形成的有机硅化合物称“硅烷”，硅烷的组成、 结构与相应的烷烃相似。

下列叙述中不正确的是（ ）
A ．甲硅烷(SiH 4)沸点比甲烷(CH 4)低
B ．甲硅烷热稳定性小于甲烷
C ．硅烷的通式为 Si n H 2n+2(n ≥1)
D ．乙硅烷(SiH 3SiH 3)的二氯代物有两种同分异构体
12.下列关于烷烃的说法正确的是( )
A.正丁烷和异丁烷均有两种一氯取代物
B.1mol 乙烷在光照条件下最多能与3mol Cl 2发生取代反应
C.C 6H 14的同分异构体有4种,其熔点各不相同
D.甲烷性质稳定,在高温下不能分解
13.下列说法正确的是( )
A.烷烃的通式为22C H n n ,随n 值增大,碳元素的质量分数逐渐减小
B.和互为同分异构体
C.乙烷的比例模型为
D.38C H 和410C H 的某种同分异构体的一氯代物数目相同
14、下列烷烃的一氯代物中没有同分异构体的是
A.2-甲基丙烷
B.丙烷
C.丁烷
D.乙烷
15、下列关于有机物结构特点的说法正确的是:
A.球棍模型是按照有机物的真实构型按比例放大得到的
B.所有的有机物都存在同分异构体
C.化学式符合C n H 2n+2的有机物都是烷烃
D.甲烷分子中的四个键角是相同的,但是四条共价键的键长是不同的
16.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
B.烷烃中除甲烷外,很多都能使KMnO 4酸性溶液褪色
C.分子通式为C n H2n+2的烃一定是烷烃
D.所有烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
17、含碳原子个数为10或小于10的烷烃中,其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有 ()
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
18.1mol某烷烃完全燃烧消耗的O2为11mol，则其主链上含有5个碳原子的同分异构体有( )
A．3种 B．6种 C．5种 D．7种
19.某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,则该烃的分子式不可能的是( )
C H
A.
26
C H
B.
410
C H
C.
512
C H
D.
818
20、已知结构简式为CH 3—CH 2—CH 2—CH 3的丁烷含有2个—CH 3,则分子式为C 6H 14的烷烃中
含有4个—CH 3的同分异构体有
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
21.下列说法正确的是( )
A.乙烷的一氯代物同分异构体有1种,二氯代物的同分异构体有3种
B.丙烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
C.正丁烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
D.正戊烷的一氯代物同分异构体有3种,二氯代物的同分异构体有9种
22.有关同分异构体的说法正确的是( )
A.同分异构体的碳原子数一定相同
B.同分异构体的分子式不一定相同
C.同分异构体之间的性质相似
D.同分异构体的类别一定不同
23、
某有机物结构简式为下列说法不正确的是
[ ]
A.该有机物属于烷烃
B.该烃的名称是3,5 -二甲基庚烷
二、填空题
24.下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。

1.甲烷的球棍模型是__________,甲烷的电子式是__________。

2.如果甲烷是平面形结构,则CH2Cl2应该有__________种结构,实际CH2Cl2有__________种结构,证
明甲烷不是平面形,而是__________结构,上图__________更能反映其真实结构。

25.已知某烷烃分子中电子数为42。

1.该烷烃的分子式为__________
2.写出该烷烃分子所有的同分异构体的结构简式__________
3.上述同分异构体中,在相同条件下沸点最低的是__________(写结构简式)。

26、Ⅰ．如图所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：
（1）A、B、C三者的关系是_________ ___。

（2）A的分子式为_____ _____，C的名称为
______ ____。

（3）写出C的同分异构体的结构简式：________________________________。

Ⅱ．
以上各图均能表示甲烷的分子结构，__________种更能反映其真实的存在状况。

27.烷烃分子中的基团可能有四种：－CH3、－CH2－、－－、－－，其数目分别用a、b、c、d表示，对烷烃（除甲烷外）中存在的关系作讨论：
1.下列说法正确的是___________
A．c增加l，a就会增加3 B．a的数目与b的数目的大小无关
C．d增加1，a就会增加2 D．b增加1，a就会增加2
2.四种基团之间的关系为：c=______________（用a、b、c、d表示）
3.若某烷烃分子中，b=c=d=1，则满足此条件的该分子的结构可能有__________种，写出其中一种的名称_________________________。

28.有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃,试回答下列问题:
1.请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:__________
2.相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗O2的量最多的是__________(填序号,下同)
3.在120℃、1.01×105Pa条件下,某气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃为__________
29、在烷烃分子中的基团:—CH 3、—CH 2—、中的碳原子分别称为伯、仲、
叔、季碳原子,数目分别用n 1、n 2、n 3、n 4表示。

例如分子中,n 1=6,n 2=1,n 3=2,n 4=1。

试根据不同烷烃的组成和结构,分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。

(1)烷烃分子中氢原子个数为n 0,n 0与n 1、n 2、n 3、n 4的关系是n 0=________或n
=________。

(2)四种碳原子数之间的关系为________。

(3)若某分子中n 2=n 3=n 4=1,写出该分子的可能的结构简式:________。

30.烷烃C8H18的一种同分异构体只生成一种一氯代物,试写出这种异构体的结构简式__________。

31.规律提炼题组: 同分异构体的书写
1.某烷烃分子式为C7H16,写出含有三个甲基的烷烃的同分异构体的结构简式:__________
2.1 mol有机物与1 mol H2发生加成反应,其加成后的产物是2,2,3—三甲基戊烷,则此有机物可能的结构简式是__________、__________、__________。

3.
1mol某烃能与1mol氯化氢完全加成,加成产物分子上的氢原子又可被9mol氯气取代,该烃的分子式为__________,并写出它所有可能的结构简式__________
参考答案
1.答案：D
解析：
2.答案：C
解析：
3.答案：A
解析：
4.答案：C
解析：甲烷与Cl2在光照条件下发生的取代反应是连锁反应,一旦生成CH3Cl后,CH3Cl分子中的氢
原子又可继续被氯原子取代,因此其产物是4种取代产物和HCl的混合物,故②错误。

④中甲烷分
子中氢原子不满足最外层8电子结构而是2电子结构。

故④错误.
5.答案：D
解析：
答案：6、
解析：A.甲烷的分子式是CH 4,甲烷是正四面体结构,有3个原子共面,故A错误;
B.甲烷分子中,碳原子中3个2p轨道和1个2s轨道发生杂化,所以形成四个完全相同的共价键,故
B错误;
C.甲烷分子中碳原子含有4个共价键,且没有孤电子对,所以其空间构型是正四面体结构,故C正确;
D.甲烷是正四面体结构,所以甲烷中的任意三个原子都共面,故D错误;
故选C.
7.答案：C
解析：
8.答案：D
解析：试题分析:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物,故CH4与
C4H10互为同系物,故A正确,不能选;分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体C5H12有正戊烷,
异戊烷,新戊烷三种同分异构体,故B正确,不能选;甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应,故C
正确,不能选;甲烷为烷烃,但是其不存在碳碳单键,故D错误,为本题的答案。

点评:本题考查了有机物的性质,属于对基础化学知识的考查,本题要掌握的是甲烷为烷烃,但是其
不存在碳碳单键,而其他烷烃都存在碳碳单键,本题难度适中。

答案：9、
解析：一氯取代物没有同分异构体，则该有机物所有的H原子等效。

A中一氯代物有3种，错；B
中一氯代物有4种，错；C种一氯代物只有1种，对；D中一氯代物有3种，错。

选C。

考点：有机物氢原子种类的判断。

10.答案：B
解析：
11.答案：A
解析：
12.答案：A
解析：正丁烷和异丁烷中都有两种等效氢原子,所以均有两种一氯取代物,故A正确;1mol乙烷中含
有6mol氢原子,在光照条件下最多能与6mol Cl2发生取代反应,故B错误;C6H14的同分异构体有正
己烷(CH3CH2CH2CH2CH2CH3)、2-甲基戊烷[CH3CH(CH3)CH2CH2CH3]、3-甲基戊烷[CH3CH2CH(CH3)CH2CH3]、
2,3-二甲基丁烷[(CH 3)2CHCH(CH 3)2]、2,2-二甲基丁烷[CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3],共5种,其熔点各不相同,故C 错误;甲烷属于烷烃,性质比较稳定,但在高温下可以分解生成碳和氢气,故D 错误.
13.答案：D 解析：烷烃中碳元素的质量分数为12142n n ,即随着碳原子数的增多,烷烃的含碳量逐渐增大,A 项错误;和的分子式和结构都相同,属于同一种物质,B 项错误;表示乙烷的球棍模型,C 项错误;323CH CH CH 的一氯代物有2种,410C H 有2种同分异构体,且
和3223CH CH CH CH 的一氯代物均有2种,D 项正确。

答案： 14、
解析： 正确答案:D A 、一氯代物有两种: ;B 、一氯代物有两种:
;C 、一氯代物有两种:
;D 、一氯代物中没有同分异构体
答案： 15、
解析： A 不正确,球棍模型是一种空间填充模型,用来表现化学分子的三维空间分布。

B 不正确,并非所有的有机物都存在同分异构体,例如甲烷。

D 不正确,甲烷分子中四条共价键的键长也是相同的。

所以只有选项C 是正确的。

答案选C 。

16.答案：B
解析： 烷烃属饱和链烃.其化学性质一般比较稳定.通常烷烃不与酸、碱、氧化剂反应.不能使KMnO 4酸性溶液褪色.不与浓H 2SO 4反应,故B 选项不正确。

答案： 17、
解析： 略
18.答案：C
解析：
19.答案：B
解析：考查有机物中氢原子种类的判断。

一般同一个碳原子上的氢原子是相同的,同一个碳原子所连接的甲基上的氢原子是相同的,具有对称性结构(类似于平面镜成像中物体和像的关系)。

所以乙
烷中的氢原子都是相同的,丁烷有两种同分异构体,但其氢原子都有两种,所以选项B是不可能的。

戊烷中的新戊烷只有一种氢原子,辛烷中的2、2、3、3-四甲基丁烷只有一种氢原子,因此答案选B。

答案：20、
解析：甲基为端点,链状烃两个端点为甲基,还有两个甲基作为取代基,位置有:临、对两种,有两
种同分异构体。

点评:考查同分异构体的书写,属于高考的必考知识点。

21.答案：D
解析：乙烷分子中只有一种氢原子,所以一氯代物同分异构体只有1种,二氯代物的同分异构体有2种,A错误;丙烷分子中有2种氢原子,故一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有4种,即CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl,B错误;正丁烷分子中有2种氢原子,所以一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有6种,即CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3、CH3CHClCHClCH3, C错误;正戊烷分子中有3种
氢原子,故一氯代物同分异构体有3种:CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3;当一氯代物为CH3CH2CH2CH2CH2Cl时,二氯代物有5种:CH3CH2CH2CH2CHCl2、CH3CH2CH2CHClCH2Cl、
CH3CH2CHClCH2CH2Cl、CH3CHClCH2CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2CH2Cl;当一氯代物为CH3CH2CH2CHClCH3时,二氯代物还有3种:CH3CH2CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCHClCH3、CH3CHClCH2CHClCH3;当一氯代物为
CH3CH2CHClCH2CH3时,二氯代物还有1种:CH3CH2CCl2CH2CH3,故正戊烷的二氯代物的同分异构体共有9种,D正确。

22.答案：A
解析：
答案：23、
24.答案：1.C; B; 2.2; 1; 正四面体; D
解析：这几种形式都可以表示甲烷这种物质.其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及比例模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型.但其中比例模型更能形象地表示出H、C的相对位置及所占比例;电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。

25.答案：1.C5H12
2.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、
3.
解析：
答案：26、
解析：Ⅰ．烷烃由C和H元素组成，大球表示C，小球表示H，其通式为C n H 2n+2，所以A、B、C 的结构简式为CH 3CH 3、CH 3CH 2CH 3、CH 3CH 2CH 2CH 3。

（1）三者的关系为碳原子数不同的烷烃，应属同系物。

（2）根据图示可知，A的分子式为：C 2H 6，C的名称为正丁烷。

（3）丁烷的同分异构体为异丁烷，其结构简式为：CH 3CH（CH 3）CH 3。

Ⅱ．由于比例模型表示的是原子的相对大小及连接形式，更接近分子的真实结构，所以D 项正确。

考点：本题考查烷烃及其命名、同分异构体、同系物。

27.答案：1.BC
2.a －2d －2
3.3;2,2,3-三甲基戊烷
解析：
28.答案：1. 222312n n n C H O +++
22(1)nCO n H O ++
2.④;
3.① 解析：1.烷烃的燃烧通式为222312
n n n C H O +++
22(1)nCO n H O ++ 2.1mol 上述气态烃消耗氧气的量为312
n +mol,故丁烷消耗O 2的量最多 3.由反应前后气体体积不变可知: 3111,12n n n n ++=++=,即为甲烷 答案： 29、
解析： (1)因为伯、仲、叔、季碳原子结合的H 原子分别为3、2、1、0个,所以根据伯、仲、叔碳原子数即可确定烷烃分子中H 原子数为3n 1+2n 2+n 3;根据烷烃的分子通式为C n H 2n +2,n=n 1+n 2+n 3+n 4,即可确定烷烃分子中的H 原子数为2(n 1+n 2+n 3+n 4)+2。

(2)由(1)中H 原子数的关系可得3n 1+2n 2+n 3=2(n 1+n 2+n 3+n 4)+2,整理即得n 1=n 3+2n 4+2。

本题还可以利用仲、叔、季碳原子的自身特点求解:仲碳原子(
)只有两个余价,我们可以直接将其插入碳链中,而无需再接其他原子或原子团;叔碳原子( )插入碳链中,还有一个余价,因此它还需要连接一个一价基团,即—CH 3;季碳原子( )插入碳链中,还有两个余价,因此它还需要连接两个一价基团,即—CH 3,再加上两端所连的两个一价基团(—CH 3),因此所含—CH 3个数(即伯碳原子数)为叔碳原子数+季碳原子数的2倍+2。

(3)该烷烃分子中含有一个仲碳原子、一个叔碳原子、一个季碳原子,由第(2)小题可知,伯碳原子数(—CH 3)为5个,由于—CH 3只能连在链端,而不能夹在中间,所以只需将
进行组合连接,然后再补上—CH 3即可。

30.答案：烷烃C 8H 18的一种同分异构体只生成一种一氯代物,该同分异构体的结构高度对称,该同分
异构体的结构简式为(CH 3)3CC(CH 3)3。

解析： 31.答案：1.
2.
3.
C4H8四种同分异构结构简式略解析：。