7.1 认识有机化合物（第二课时 烷烃的性质）-2021-2022学年高一化学同步课时练+单元测试（人教版2019必修第二册）（解析版）

第七章有机化合物第一节认识有机化合物（第2课时烷烃的性质）一、选择题1．下列气体的主要成分不是甲烷的是A．沼气 B．天然气 C．煤气 D．煤层气【答案】C【解析】A．沼气的主要成分为甲烷，故A不选；B．天然气的主要成分为甲烷，故B不选；C．煤气的主要成分为一氧化碳和氢气，故C选；D．煤层气别名瓦斯，其主要成分为甲烷，故D不选；答案选C。2．下列关于烷烃性质的叙述正确的是A．烷烃的密度随碳原子数的增加而逐渐减小B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化C．在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物【答案】D【解析】A．烷烃的密度一般随碳原子数的增加而逐渐增大，A项错误；B．烷烃通常情况下性质稳定，不与酸性高锰酸钾溶液反应，B项错误；C．在光照条件下，烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应，不与溴水反应，C项错误；D．由于卤素原子取代烷烃分子中氢原子的位置和个数难以控制，故很难得到纯净的产物，D项正确；答案选D。3．下列关于甲烷分子的说法中错误的是（

）A．甲烷分子中的化学键都是极性键B．甲烷分子中4个C—H键完全相同C．甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心D．甲烷分子中碳元素的化合价为＋4价【答案】D【解析】A、甲烷的结构式为，甲烷分子中化学键都是极性键，故A说法正确；B、甲烷空间构型为正四面体，4个C－H键完全相同，故B说法正确；C、根据甲烷的结构式，甲烷分子中碳原子位于正四面体中心，故C说法正确；D、甲烷中碳元素的化合价为－4价，故D说法错误；答案选D。4．一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O（g），此混合物的质量为49.6g，当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2g，则混合气中CO的质量为（）A．24.4g B．13.2g C．12.5g D．11.2g【答案】D【解析】产物通过无水CaCl2时，无水CaCl2增重25.2g为水的质量，所以n（H2O）==1.4mol，根据H原子守恒，可知：n（CH4）=n（H2O）=×1.4mol=0.7mol，根据C原子守恒，则：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质量为：0.4mol×28g/mol=11.2g．故选D．5．将漫射的日光照射到装有氯气和甲烷混合气体(体积比为4：1)的装置上(如图)。现列出如下现象，其中正确的描述是①试管内黄绿色逐渐消失②试管内黄绿色加深③无任何现象④试管内液面上升⑤试管内壁上有油状物生成A．只有① B．①④和⑤ C．①⑤ D．②和⑤【答案】B【解析】氯气和甲烷混合气体(体积比为4：1)在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，其中氯气为黄绿色气体，其他均为无色，随着反应的进行，氯气被消耗，黄绿色逐渐消失，则①正确；②、③错误；生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体，且氯化氢溶于饱和食盐水，试管内压强减小，液面上升，④和⑤正确；故正确的有①④和⑤，B正确。故选B。6．正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是(

)A．具有相似的化学性质 B．相对分子质量相同，但分子的空间结构不同C．具有相似的物理性质 D．分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同【答案】D【解析】A．同分异构体可能具有相似化学性质，但具有相似化学性质不一定是同分异构体，如乙烯与丙烯，化学性质相似，分子式不同，故A错误；B．相对分子质量相同，但分子的空间结构不同，不能作为同分异构体的判断依据，如C4H10与C3H6O，它们相对分子质量相同，分子的空间结构不同，但它们不是同分异构体，故B错误；C．因二者的结构不同，为不同的物质，则物理性质不同，故C错误；D．正丁烷与异丁烷的分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同，则结构不同，二者互为同分异构体，故D正确；答案为D。7．下列有关有机物的说法中正确的是()A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机物C．所有的有机物都很容易燃烧D．有机物不一定都不溶于水【答案】D【解析】A.有机物都含有碳元素，含碳元素的化合物不一定都属于有机物，例如CO等，A错误；B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质不一定是有机物，酒精和水互溶，水是无机物，B不正确；C.有机物不一定都是易燃烧的，例如四氯化碳可用来灭火，C不正确；D.有机物不一定都不溶于水，有的有机物可以与水互溶，如乙醇和乙酸等，D正确。答案选D。8．常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶上有淡黄绿色液滴,此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是A．5种 B．6种 C．4种 D．3种【答案】C【解析】集气瓶上的淡黄色液滴是氯气溶于有机溶剂的结果，说明氯气在此反应中有剩余，甲烷和氯气的体积相等，故甲烷也有剩余。甲烷取代反应的产物中是气体的有CH3Cl、HCl，另外还有没有完全反应的甲烷和氯气。答案选C。9．下列反应属于取代反应的是()①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O③CH3CH3＋2Br2CH2BrCH2Br＋2HBr④CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBrA．②③ B．①③ C．②④ D．③④【答案】D【解析】反应①属于置换反应；反应②属于复分解反应；反应③中CH3CH3中的2个H原子分别被2个Br原子替代：该反应是取代反应；反应④中CH2Cl2中的1个H原子被1个Br原子替代，该反应是取代反应。故属于取代反应的有③④。答案选D。10．下列说法正确的是A．碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃B．分子组成符合CnH2n+2(n为正整数)的有机物一定是烷烃C．丙烷分子中所有碳原子均在同一条直线上D．碳、氢原子个数比为1：3的烃有2种【答案】B【解析】A．符合条件的有机物还可以是环烷烃，如，A说法错误；B．只有饱和链状烷烃的通式为CnH2n+2(n为正整数)，则分子组成符合CnH2n+2(n为正整数)的有机物一定是烷烃，B说法正确；C．在烷烃分子中，与饱和碳原子相连的4个原子一定位于四面体的4个顶点上，所以丙烷中的所有碳原子不可能在同一条直线上，C项错误；D．碳、氢原子个数比为1：3的烃只有乙烷，乙烷没有同分异构体，D项错误。答案B。11．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是A．丙烷属于烷烃B．丙烷的球棍模型为C．丙烷的结构简式为D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能【答案】C【解析】A．丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n+2(n为正整数)，属于烷烃，A叙述正确；B．由图可知，丙烷的球棍模型正确，B叙述正确；C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C叙述错误；D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能，D叙述正确。答案C。12．下列物质中属于同系物的是①CH3CH2C1②CH2=CHCl③CH3CH2CH2C1④CH2ClCH2Cl⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2A．①② B．①④ C．①③ D．⑤⑥【答案】C【解析】同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机化合物。A．①和②的结构不相似，不属于同系物，错误；B．①和④的结构相似但不是相差一个或多个CH2原子团，不属于同系物，错误；C．①和③结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团，属于同系物，正确；D．⑤和⑥的分子式相同结构不同，属于同分异构体，错误；答案选C。13．几种烷烃的沸点如下：烷烃甲烷乙烷丁烷戊烷沸点/℃-164-89-0.536根据以上数据推断丙烷的沸点可能是A．约-40℃ B．低于-162℃C．低于-89℃ D．高于36℃【答案】A【解析】丙烷（C3H8）分子中含三个碳原子，其相对分子质量比乙烷（C2H6）要大，比丁烷（C4H10）要小，所以其的沸点应高于乙烷、低于丁烷，即介于-89℃～-1℃之间，A选项是约-40℃，A选项正确，答案选A。14．下列说法错误的是①化学性质相似的有机物是同系物

②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物

③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物

④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③【答案】A【解析】①同系物的结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()的化学性质相似，但它们互为同分异构体，①说法错误；②结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物才互为同系物，②说法错误；③有机物中碳、氢元素的质量分数相同，它们可能是同分异构体，也可能是最简式相同的有机物，③说法错误；④两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，不一定满足结构相似、通式相同的条件，如乙烯(CH2=CH2)和环丁烷()，④说法错误。综上所述，①②③④说法错误，答案A。15．分子式为的同分异构体共有（不考虑立体异构）A．6种 B．7种 C．8种 D．9种【答案】C【解析】分子式为C5H11Cl的同分异构体，主链有5个碳原子的是CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主链有4个碳原子的是：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；CH3CH(CH3)CHClCH3；CH3CCl(CH3)CH2CH3；CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主链有3个碳原子的是：(CH3)3CCH2Cl；共有8种，选C。16．C6H14的各种同分异构体中所含的甲基数目和一氯取代物的数目可能是A．2，4 B．4，1 C．3，5 D．4，4【答案】C【解析】①C6H14的各种同分异构体中只有CH3CH2CH2CH2CH2CH3中含2个甲基，一氯取代物的数目为3种；②若C6H14的某种同分异构体中含3个甲基，则C6H14的结构为，有5种一氯代物；若为，一氯代物有4种；③若C6H14的某种同分异构体中含4个甲基，则C6H14的结构为或，前一种有2种一氯代物，后一种有3种一氯代物；综上所述，答案为C。17．下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是

A．CH3Cl只代表一种物质 B．CH2Cl2只代表一种物质C．CHCl3只代表一种物质 D．CCl4只代表一种物质【答案】B【解析】CH4分子中有四个等同的C—H键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构．甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物、三氯代物和四氯代物均不存在同分异构体．而平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位．若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系。由此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构。故选B。18．如图是、、分子的球棍模型。下列说法正确的是（

）A．、和都是正四面体结构B．、和在常温下的状态不完全相同C．中的化学键和中的化学键完全相同D．、和中所有原子均共平面【答案】B【解析】A．中含C-H和C-Cl两种不同的化学键，它们的键长不同，故不是正四面体结构，A项错误；B．常温下，、呈气态，呈液态，B项正确；C．中的化学键为C-H键，中的化学键为C-Cl键，两者中的化学键不相同，C项错误；D．三者都是四面体结构，分子中有3个原子共平面，D项错误。答案选B。19．瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15%(体积分数)时遇火所产生的，发生爆炸最剧烈时，甲烷在空气中的体积分数大约为A．10.5% B．9.5% C．8% D．5%【答案】B【解析】由CH4＋2O2CO2＋2H2O可知，瓦斯爆炸最剧烈时，CH4和O2的体积比应为1∶2，因此CH4与空气的体积比为1∶(2×)≈1∶9.5，那么它在空气中的体积分数为×100%≈9.5%。答案选B。20．将标准状况下的11.2L甲烷和22.4L氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的体积共()。A．11.2L B．22.4L C．33.6L D．44.8L【答案】A【解析】在标准状况下水为液态，由CH4+2O2CO2+2H2O知，11.2L甲烷和22.4L氧气恰好反应，最后只剩下二氧化碳，其体积为11.2L，故选A。二、非选择题21.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:。

【答案】(1)同系物(2)C2H6丁烷(3)【解析】烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的结构简式为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者均为碳原子数不同的烷烃,应属同系物。(2)C的名称为丁烷。(3)丁烷的同分异构体的结构简式为,叫异丁烷。22．现有下列各组物质：A．O2和O3

B．12C和13CC、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2D、和E、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2回答下列问题[(1)～(5)填字母]：(1)________互为同位素；(2)________互为同素异形体；(3)________互为同系物；(4)________互为同分异构体；(5)________是同一种物质。(6)E组中的两种物质的名称分别是________，________。【答案】

B

A

E

C

D

正丁烷

2-甲基丁烷【解析】（1）有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，12C和13C互为同位素，答案选B；（2）相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体，O2和O3互为同素异形体，答案选A；（3）同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同系物，答案选E；（4）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体，答案选C；（5）甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，和为同一种物质，答案选D；（6）根据系统命名法对烷烃的命名，E组中的两种物质的名称分别是正丁烷、2-甲基丁烷。23．某烷烃的分子式为，其同分异构体有__________种，试写出分子结构中含有3个甲基（）的同分异构体的结构简式：________________________________________。【答案】

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、、【解析】第一步：写出最长碳链（只写出碳骨架，氢原子可根据需要按“碳四价”原则补足），得到1种同分异构体，如下：。第二步：去掉最长碳链中的1个碳原子并将其作为支链（取代基），余下碳原子作为主链，依次找出该支链在主链上的可能位置（“↓”表示取代基可能连接的位置），得到2种同分异构体，如下：。第三步：去掉最长碳链中的2个碳原子并将其作为支链，出现2种情况：①作为2个支链（2个甲基），主链关于3号碳原子对称，先将1个甲基固定在2号碳原子上，另1个甲基可能连接在2、3或4号碳原子上，得到3种同分异构体，然后将固定在2号碳原子上的甲基固定在3号碳原子上，则另1个甲基只能连接在3号碳原子上，得到1种同分异构体，共得到4种同分异构体，如下：；②作为1个支链（乙基），得到1种同分异构体，如下：。第四步：去掉最长碳链中的3个碳原子并将其作为支链，出现3种情况：①作为3个支链（3个甲基），