7.1 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物（第二課時(shí) 烷烴的性質(zhì)）-2021-2022學(xué)年高一化學(xué)同步課時(shí)練+單元測(cè)試（人教版2019必修第二冊(cè)）（解析版）

第七章有機(jī)化合物第一節(jié)認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物（第2課時(shí)烷烴的性質(zhì)）一、選擇題1．下列氣體的主要成分不是甲烷的是A．沼氣 B．天然氣 C．煤氣 D．煤層氣【答案】C【解析】A．沼氣的主要成分為甲烷，故A不選；B．天然氣的主要成分為甲烷，故B不選；C．煤氣的主要成分為一氧化碳和氫氣，故C選；D．煤層氣別名瓦斯，其主要成分為甲烷，故D不選；答案選C。2．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是A．烷烴的密度隨碳原子數(shù)的增加而逐漸減小B．烷烴易被酸性高錳酸鉀溶液氧化C．在光照條件下，烷烴易與溴水發(fā)生取代反應(yīng)D．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物【答案】D【解析】A．烷烴的密度一般隨碳原子數(shù)的增加而逐漸增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．烷烴通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．在光照條件下，烷烴只能與純凈的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，不與溴水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由于鹵素原子取代烷烴分子中氫原子的位置和個(gè)數(shù)難以控制，故很難得到純凈的產(chǎn)物，D項(xiàng)正確；答案選D。3．下列關(guān)于甲烷分子的說法中錯(cuò)誤的是（

）A．甲烷分子中的化學(xué)鍵都是極性鍵B．甲烷分子中4個(gè)C—H鍵完全相同C．甲烷分子中碳原子位于正四面體的中心D．甲烷分子中碳元素的化合價(jià)為＋4價(jià)【答案】D【解析】A、甲烷的結(jié)構(gòu)式為，甲烷分子中化學(xué)鍵都是極性鍵，故A說法正確；B、甲烷空間構(gòu)型為正四面體，4個(gè)C－H鍵完全相同，故B說法正確；C、根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)式，甲烷分子中碳原子位于正四面體中心，故C說法正確；D、甲烷中碳元素的化合價(jià)為－4價(jià)，故D說法錯(cuò)誤；答案選D。4．一定量的CH4燃燒后得到的產(chǎn)物是CO、CO2、H2O（g），此混合物的質(zhì)量為49.6g，當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^足量的無水CaCl2時(shí)氣體質(zhì)量減少25.2g，則混合氣中CO的質(zhì)量為（）A．24.4g B．13.2g C．12.5g D．11.2g【答案】D【解析】產(chǎn)物通過無水CaCl2時(shí)，無水CaCl2增重25.2g為水的質(zhì)量，所以n（H2O）==1.4mol，根據(jù)H原子守恒，可知：n（CH4）=n（H2O）=×1.4mol=0.7mol，根據(jù)C原子守恒，則：n（CO）+n（CO2）=0.7mol，所以m（CO）+m（CO2）=49.6g﹣25.2g=24.4g，所以[0.7mol﹣n（CO2）]×28g/mol+n（CO2）×44g/mol=24.4g，解：n（CO2）=0.3mol、n（CO）=0.4mol所以生成二氧化碳的質(zhì)量為：0.4mol×28g/mol=11.2g．故選D．5．將漫射的日光照射到裝有氯氣和甲烷混合氣體(體積比為4：1)的裝置上(如圖)?，F(xiàn)列出如下現(xiàn)象，其中正確的描述是①試管內(nèi)黃綠色逐漸消失②試管內(nèi)黃綠色加深③無任何現(xiàn)象④試管內(nèi)液面上升⑤試管內(nèi)壁上有油狀物生成A．只有① B．①④和⑤ C．①⑤ D．②和⑤【答案】B【解析】氯氣和甲烷混合氣體(體積比為4：1)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，其中氯氣為黃綠色氣體，其他均為無色，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氯氣被消耗，黃綠色逐漸消失，則①正確；②、③錯(cuò)誤；生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油狀液體，且氯化氫溶于飽和食鹽水，試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，液面上升，④和⑤正確；故正確的有①④和⑤，B正確。故選B。6．正丁烷與異丁烷互為同分異構(gòu)體的依據(jù)是(

)A．具有相似的化學(xué)性質(zhì) B．相對(duì)分子質(zhì)量相同，但分子的空間結(jié)構(gòu)不同C．具有相似的物理性質(zhì) D．分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同【答案】D【解析】A．同分異構(gòu)體可能具有相似化學(xué)性質(zhì)，但具有相似化學(xué)性質(zhì)不一定是同分異構(gòu)體，如乙烯與丙烯，化學(xué)性質(zhì)相似，分子式不同，故A錯(cuò)誤；B．相對(duì)分子質(zhì)量相同，但分子的空間結(jié)構(gòu)不同，不能作為同分異構(gòu)體的判斷依據(jù)，如C4H10與C3H6O，它們相對(duì)分子質(zhì)量相同，分子的空間結(jié)構(gòu)不同，但它們不是同分異構(gòu)體，故B錯(cuò)誤；C．因二者的結(jié)構(gòu)不同，為不同的物質(zhì)，則物理性質(zhì)不同，故C錯(cuò)誤；D．正丁烷與異丁烷的分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同，則結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，故D正確；答案為D。7．下列有關(guān)有機(jī)物的說法中正確的是()A．凡是含碳元素的化合物都屬于有機(jī)物B．易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑中的物質(zhì)一定是有機(jī)物C．所有的有機(jī)物都很容易燃燒D．有機(jī)物不一定都不溶于水【答案】D【解析】A.有機(jī)物都含有碳元素，含碳元素的化合物不一定都屬于有機(jī)物，例如CO等，A錯(cuò)誤；B.易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑中的物質(zhì)不一定是有機(jī)物，酒精和水互溶，水是無機(jī)物，B不正確；C.有機(jī)物不一定都是易燃燒的，例如四氯化碳可用來滅火，C不正確；D.有機(jī)物不一定都不溶于水，有的有機(jī)物可以與水互溶，如乙醇和乙酸等，D正確。答案選D。8．常溫下把體積相同的甲烷和氯氣充入一個(gè)無色的集氣瓶中,光照一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)氣體的黃綠色變淺,集氣瓶上有淡黃綠色液滴,此時(shí)集氣瓶中最多含有氣體物質(zhì)的種數(shù)是A．5種 B．6種 C．4種 D．3種【答案】C【解析】集氣瓶上的淡黃色液滴是氯氣溶于有機(jī)溶劑的結(jié)果，說明氯氣在此反應(yīng)中有剩余，甲烷和氯氣的體積相等，故甲烷也有剩余。甲烷取代反應(yīng)的產(chǎn)物中是氣體的有CH3Cl、HCl，另外還有沒有完全反應(yīng)的甲烷和氯氣。答案選C。9．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O③CH3CH3＋2Br2CH2BrCH2Br＋2HBr④CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBrA．②③ B．①③ C．②④ D．③④【答案】D【解析】反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)；反應(yīng)②屬于復(fù)分解反應(yīng)；反應(yīng)③中CH3CH3中的2個(gè)H原子分別被2個(gè)Br原子替代：該反應(yīng)是取代反應(yīng)；反應(yīng)④中CH2Cl2中的1個(gè)H原子被1個(gè)Br原子替代，該反應(yīng)是取代反應(yīng)。故屬于取代反應(yīng)的有③④。答案選D。10．下列說法正確的是A．碳原子之間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余的價(jià)鍵全部與氫原子結(jié)合的有機(jī)物一定是飽和鏈烴B．分子組成符合CnH2n+2(n為正整數(shù))的有機(jī)物一定是烷烴C．丙烷分子中所有碳原子均在同一條直線上D．碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1：3的烴有2種【答案】B【解析】A．符合條件的有機(jī)物還可以是環(huán)烷烴，如，A說法錯(cuò)誤；B．只有飽和鏈狀烷烴的通式為CnH2n+2(n為正整數(shù))，則分子組成符合CnH2n+2(n為正整數(shù))的有機(jī)物一定是烷烴，B說法正確；C．在烷烴分子中，與飽和碳原子相連的4個(gè)原子一定位于四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上，所以丙烷中的所有碳原子不可能在同一條直線上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1：3的烴只有乙烷，乙烷沒有同分異構(gòu)體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B。11．火炬中燃料的主要成分為丙烷。下列有關(guān)丙烷的敘述不正確的是A．丙烷屬于烷烴B．丙烷的球棍模型為C．丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為D．丙烷燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能【答案】C【解析】A．丙烷分子中，碳碳之間均為單鍵，符合通式CnH2n+2(n為正整數(shù))，屬于烷烴，A敘述正確；B．由圖可知，丙烷的球棍模型正確，B敘述正確；C．丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH3，C敘述錯(cuò)誤；D．丙烷燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，D敘述正確。答案C。12．下列物質(zhì)中屬于同系物的是①CH3CH2C1②CH2=CHCl③CH3CH2CH2C1④CH2ClCH2Cl⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2A．①② B．①④ C．①③ D．⑤⑥【答案】C【解析】同系物是結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或多個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物。A．①和②的結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，錯(cuò)誤；B．①和④的結(jié)構(gòu)相似但不是相差一個(gè)或多個(gè)CH2原子團(tuán)，不屬于同系物，錯(cuò)誤；C．①和③結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán)，屬于同系物，正確；D．⑤和⑥的分子式相同結(jié)構(gòu)不同，屬于同分異構(gòu)體，錯(cuò)誤；答案選C。13．幾種烷烴的沸點(diǎn)如下：烷烴甲烷乙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃-164-89-0.536根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點(diǎn)可能是A．約-40℃ B．低于-162℃C．低于-89℃ D．高于36℃【答案】A【解析】丙烷（C3H8）分子中含三個(gè)碳原子，其相對(duì)分子質(zhì)量比乙烷（C2H6）要大，比丁烷（C4H10）要小，所以其的沸點(diǎn)應(yīng)高于乙烷、低于丁烷，即介于-89℃～-1℃之間，A選項(xiàng)是約-40℃，A選項(xiàng)正確，答案選A。14．下列說法錯(cuò)誤的是①化學(xué)性質(zhì)相似的有機(jī)物是同系物

②分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物是同系物

③若有機(jī)物中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，則它們必定是同系物

④若兩種有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量相差14n(n為正整數(shù))，則必為同系物A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③【答案】A【解析】①同系物的結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似，但化學(xué)性質(zhì)相似的有機(jī)物不一定是同系物，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷()的化學(xué)性質(zhì)相似，但它們互為同分異構(gòu)體，①說法錯(cuò)誤；②結(jié)構(gòu)相似，且分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物才互為同系物，②說法錯(cuò)誤；③有機(jī)物中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，它們可能是同分異構(gòu)體，也可能是最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物，③說法錯(cuò)誤；④兩種有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量相差14n(n為正整數(shù))，不一定滿足結(jié)構(gòu)相似、通式相同的條件，如乙烯(CH2=CH2)和環(huán)丁烷()，④說法錯(cuò)誤。綜上所述，①②③④說法錯(cuò)誤，答案A。15．分子式為的同分異構(gòu)體共有（不考慮立體異構(gòu)）A．6種 B．7種 C．8種 D．9種【答案】C【解析】分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體，主鏈有5個(gè)碳原子的是CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主鏈有4個(gè)碳原子的是：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；CH3CH(CH3)CHClCH3；CH3CCl(CH3)CH2CH3；CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主鏈有3個(gè)碳原子的是：(CH3)3CCH2Cl；共有8種，選C。16．C6H14的各種同分異構(gòu)體中所含的甲基數(shù)目和一氯取代物的數(shù)目可能是A．2，4 B．4，1 C．3，5 D．4，4【答案】C【解析】①C6H14的各種同分異構(gòu)體中只有CH3CH2CH2CH2CH2CH3中含2個(gè)甲基，一氯取代物的數(shù)目為3種；②若C6H14的某種同分異構(gòu)體中含3個(gè)甲基，則C6H14的結(jié)構(gòu)為，有5種一氯代物；若為，一氯代物有4種；③若C6H14的某種同分異構(gòu)體中含4個(gè)甲基，則C6H14的結(jié)構(gòu)為或，前一種有2種一氯代物，后一種有3種一氯代物；綜上所述，答案為C。17．下列事實(shí)中能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)的是

A．CH3Cl只代表一種物質(zhì) B．CH2Cl2只代表一種物質(zhì)C．CHCl3只代表一種物質(zhì) D．CCl4只代表一種物質(zhì)【答案】B【解析】CH4分子中有四個(gè)等同的C—H鍵，可能有兩種對(duì)稱的結(jié)構(gòu)：正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)．甲烷無論是正四面體結(jié)構(gòu)還是正方形結(jié)構(gòu)，一氯代物、三氯代物和四氯代物均不存在同分異構(gòu)體．而平面正方形中，四個(gè)氫原子的位置雖然也相同，但是相互間存在相鄰和相間的關(guān)系，其二氯代物有兩種異構(gòu)體：兩個(gè)氯原子在鄰位和兩個(gè)氯原子在對(duì)位．若是正四面體，則只有一種，因?yàn)檎拿骟w的兩個(gè)頂點(diǎn)總是相鄰關(guān)系。由此，由CH2Cl2只代表一種物質(zhì)，可以判斷甲烷分子是空間正四面體結(jié)構(gòu)，而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。故選B。18．如圖是、、分子的球棍模型。下列說法正確的是（

）A．、和都是正四面體結(jié)構(gòu)B．、和在常溫下的狀態(tài)不完全相同C．中的化學(xué)鍵和中的化學(xué)鍵完全相同D．、和中所有原子均共平面【答案】B【解析】A．中含C-H和C-Cl兩種不同的化學(xué)鍵，它們的鍵長(zhǎng)不同，故不是正四面體結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．常溫下，、呈氣態(tài)，呈液態(tài)，B項(xiàng)正確；C．中的化學(xué)鍵為C-H鍵，中的化學(xué)鍵為C-Cl鍵，兩者中的化學(xué)鍵不相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．三者都是四面體結(jié)構(gòu)，分子中有3個(gè)原子共平面，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案選B。19．瓦斯爆炸是空氣中含甲烷5%～15%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)遇火所產(chǎn)生的，發(fā)生爆炸最劇烈時(shí)，甲烷在空氣中的體積分?jǐn)?shù)大約為A．10.5% B．9.5% C．8% D．5%【答案】B【解析】由CH4＋2O2CO2＋2H2O可知，瓦斯爆炸最劇烈時(shí)，CH4和O2的體積比應(yīng)為1∶2，因此CH4與空氣的體積比為1∶(2×)≈1∶9.5，那么它在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為×100%≈9.5%。答案選B。20．將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的11.2L甲烷和22.4L氧氣混合后點(diǎn)燃,恢復(fù)到原狀況時(shí),氣體的體積共()。A．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L【答案】A【解析】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水為液態(tài)，由CH4+2O2CO2+2H2O知，11.2L甲烷和22.4L氧氣恰好反應(yīng)，最后只剩下二氧化碳，其體積為11.2L，故選A。二、非選擇題21.如圖所示是幾種烷烴的球棍模型,試回答下列問題:(1)A、B、C三者的關(guān)系是。

(2)A的分子式為,C的名稱為。

(3)寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

【答案】(1)同系物(2)C2H6丁烷(3)【解析】烷烴由C和H元素組成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者均為碳原子數(shù)不同的烷烴,應(yīng)屬同系物。(2)C的名稱為丁烷。(3)丁烷的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,叫異丁烷。22．現(xiàn)有下列各組物質(zhì)：A．O2和O3

B．12C和13CC、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2D、和E、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2回答下列問題[(1)～(5)填字母]：(1)________互為同位素；(2)________互為同素異形體；(3)________互為同系物；(4)________互為同分異構(gòu)體；(5)________是同一種物質(zhì)。(6)E組中的兩種物質(zhì)的名稱分別是________，________?！敬鸢浮?/p>

B

A

E

C

D

正丁烷

2-甲基丁烷【解析】（1）有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的原子或同一元素的不同核素互為同位素，12C和13C互為同位素，答案選B；（2）相同元素組成，不同形態(tài)的單質(zhì)互為同素異形體，O2和O3互為同素異形體，答案選A；（3）同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)的有機(jī)化合物，CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互為同系物，答案選E；（4）具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互為同分異構(gòu)體，答案選C；（5）甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)，其二氯代物只有一種，和為同一種物質(zhì)，答案選D；（6）根據(jù)系統(tǒng)命名法對(duì)烷烴的命名，E組中的兩種物質(zhì)的名稱分別是正丁烷、2-甲基丁烷。23．某烷烴的分子式為，其同分異構(gòu)體有__________種，試寫出分子結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)甲基（）的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________________。【答案】

9

、、【解析】第一步：寫出最長(zhǎng)碳鏈（只寫出碳骨架，氫原子可根據(jù)需要按“碳四價(jià)”原則補(bǔ)足），得到1種同分異構(gòu)體，如下：。第二步：去掉最長(zhǎng)碳鏈中的1個(gè)碳原子并將其作為支鏈（取代基），余下碳原子作為主鏈，依次找出該支鏈在主鏈上的可能位置（“↓”表示取代基可能連接的位置），得到2種同分異構(gòu)體，如下：。第三步：去掉最長(zhǎng)碳鏈中的2個(gè)碳原子并將其作為支鏈，出現(xiàn)2種情況：①作為2個(gè)支鏈（2個(gè)甲基），主鏈關(guān)于3號(hào)碳原子對(duì)稱，先將1個(gè)甲基固定在2號(hào)碳原子上，另1個(gè)甲基可能連接在2、3或4號(hào)碳原子上，得到3種同分異構(gòu)體，然后將固定在2號(hào)碳原子上的甲基固定在3號(hào)碳原子上，則另1個(gè)甲基只能連接在3號(hào)碳原子上，得到1種同分異構(gòu)體，共得到4種同分異構(gòu)體，如下：；②作為1個(gè)支鏈（乙基），得到1種同分異構(gòu)體，如下：。第四步：去掉最長(zhǎng)碳鏈中的3個(gè)碳原子并將其作為支鏈，出現(xiàn)3種情況：①作為3個(gè)支鏈（3個(gè)甲基），