2025年高中化学新教材同步讲义 选修性必修第三册课后专项练习作业6　烷烃的结构和性质

作业6烷烃的结构和性质(分值：100分)(选择题1~13题，每小题6分，共78分)题组一烷烃的结构及同系物的概念1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是()A.CHCl3不存在同分异构体B.CH2Cl2不存在同分异构体C.CH4中的C—H是极性键D.CH4分子中四个键的键角、键长都相等2.下列说法不正确的是()A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物一定互为同系物B.同分异构体之间一定不互为同系物C.互为同系物的两种有机化合物相对分子质量数值一定相差14D.互为同系物的两种有机物的组成元素相同，且结构相似3.下列各组中的物质不互为同系物的是()A.CH3CH3、、CH3CH2CH2CH2CH3B.CH2CH2、CH2CH—CH3、CH3CHCHCH3C.、、D.CH3CH2CH2CH2CH3、、4.(2023·太原检测)下列物质一定互为同系物的是()①②③④C2H4⑤CH2CH—CHCH2⑥CH2CHCH2OH⑦⑧A.④和⑧ B.①、②和③C.⑤、⑦和⑧ D.⑥和⑧题组二烷烃的物理性质5.下列有关烷烃的叙述不正确的是()A.烷烃同系物的熔、沸点随着相对分子质量的增大逐渐升高B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量的增大逐渐增大C.常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态D.同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越高6.根据以下数据推断丙烷的沸点可能是()物质甲烷乙烷正丁烷正戊烷沸点-164℃-89℃-0.5℃36℃A.约-40℃ B.低于-160℃C.低于-89℃ D.高于36℃题组三烷烃的化学性质7.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是()A.CH4 B.C3H8C.C4H10 D.C2H68.液化气的主要成分之一是丙烷，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.1mol丙烷完全燃烧消耗5molO29.已知有一种烃的结构类似自行车(如图)，简称“自行车烃”，下列关于它的叙述正确的是()A.易溶于水B.可以发生取代反应C.其密度大于水的密度D.与环己烷互为同系物10.(2024·成都高二月考)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个碳原子，下列有关说法正确的是()A.X分子中可能含有三个甲基B.X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构)C.标准状况下2.24LX完全燃烧，将生成的气体通过装有足量无水CaCl2的干燥管，干燥管会增重12.6gD.X能使溴的四氯化碳溶液褪色11.1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗标准状况下的氧气246.4L，它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构)，该烃的结构简式是()A.(CH3)3CCH2CH2CH3B.CH3CH2CH(CH3)2C.CH3CH2CH2CH2CH3D.(CH3CH2)2C(CH3)212.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()13.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下：下列有关X的说法正确的是()A.相同条件下，X的密度比水大B.X的分子式为C5H12C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色D.实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定14.(12分)某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验：实验1：溴水分层，下层为几乎无色的液体橙色溶液。实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。实验3：利用如图所示实验装置在一定条件下分解己烷生成丙烷和丙烯(CH3CHCH2)，且丙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________(填名称)。(2)由实验1可知，己烷的物理性质有______________________________________。

(3)实验2中的橙色溶液颜色逐渐变浅的原因是(填字母)。

A.己烷与溴发生了取代反应B.溴己烷为无色物质C.液溴向外挥发浓度降低D.己烷与液溴发生了加成反应E.液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层(4)实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________________________________。(5)试管C中的现象是____________________________________________________________________。(6)试写出装置Ⅰ中发生反应生成丙烷和丙烯的化学方程式：_________________________________。15.(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)。结构简式Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br键线式回答下列问题：(1)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________________________________________________________________________________________。

(2)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)。

(3)写出鉴别环丁烷与丁烯的一种方法：______________________________________________________。

答案精析1.B2.C3.D4.A［④C2H4为乙烯，属于单烯烃，⑧属于单烯烃，二者结构相似，分子组成上相差2个CH2原子团，互为同系物，故A正确；①属于单环芳香烃，②为多环芳香烃，③分子中除苯环外还含有碳碳双键，三者的结构不相似，不互为同系物，故B不正确；⑤为共轭二烯烃，⑦为共轭二烯烃，⑧为单烯烃，⑤与⑦结构相似，分子组成上相差1个CH2原子团，互为同系物，但是⑤、⑦与⑧的结构不相似，三者不互为同系物，故C不正确；⑥含有碳碳双键和羟基，⑧为单烯烃，二者官能团的种类不同，结构不相似，不互为同系物，故D不正确。］5.D［烷烃同系物的组成、结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力逐渐增大，故熔、沸点逐渐升高，A正确；烷烃同系物的密度都比水小，随着相对分子质量增大密度逐渐增大，B正确；同种烷烃的同分异构体中，支链数越多其沸点越低，D错误。］6.A7.C8.C［丙烷分子中的碳原子为饱和碳原子，3个碳原子呈锯齿形排列，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，C错误；1mol丙烷(C3H8)完全燃烧消耗O2的物质的量为(3+84)mol=5mol，D正确。9.B［烃都难溶于水且密度比水小，A、C项错误；“自行车烃”属于饱和烃，具有类似甲烷的化学性质，光照下能与卤素单质发生取代反应，B项正确；环己烷(C6H12)分子中只含有1个碳环，而“自行车烃”(C16H30)分子中含有2个碳环，在分子组成上相差C10H18，不满足相差若干个CH2原子团的条件，二者不互为同系物，D项错误。］10.B11.A［链状烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1)，在氧气中充分燃烧的化学方程式为CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2O。由题可知，O2的物质的量为246.4L22.4L·mol−1=11mol，可得n=7，该烷烃的分子式为C7H16，故B、C错误；(CH3)3CCH2CH2CH3分子中含有4组处于不同化学环境的H，其一氯代物有4种，故A正确；(CH3CH2)2C(CH3)2分子中含有312.D［甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，故黄绿色的氯气减少，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的HCl极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁上，因此试管壁上出现无色油状液滴；生成的HCl气体遇到水蒸气溶解生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。综合上述现象，答案选D项。］13.D［烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7，则C、H原子数目之比为3612∶71=3∶7，故X分子式为C6H14，故B错误；烷烃X能萃取溴水中的溴，上层呈橙红色，说明X的密度比水小，故A错误；X为烷烃，不能与溴发生加成反应使溴水褪色，故C错误；C6H14能发生取代反应得到溴代烃，溴代烃不溶于水，向试管中加水，若上层液体体积变大，则说明试管2中的有机层在下层，故D14.(1)烧杯