新教材適用2024-2025學年高中化學第2章烴第1節(jié)烷烴提能作業(yè)新人教版選擇性必修3

其次章第一節(jié)A級·基礎達標練一、選擇題(每小題只有1個選項符合題意)1．(2024·長春高二檢測)城市居民所用的液化石油氣成分為丙烷和丁烷，在運用過程中常有一些雜質以液態(tài)形式沉積于鋼瓶底部，這些雜質可能是(A)A．戊烷和己烷 B．乙烷和丙烷C．乙烷和甲烷 D．甲烷和丁烷2．(2024·福州高二檢測)2024年我國科學家勝利開發(fā)出CO2加氫制汽油(含碳原子數(shù)為5～11的烴)的裝置，C8H18是汽油的成分之一，下列有關說法正確的是(C)A．汽油含有C、H、O三種元素B．C8H18肯定是純凈物C．C8H18在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應D．C8H18分子中含有碳碳雙鍵官能團解析：汽油是含碳原子數(shù)為5～11的烴的混合物，不含氧元素，A、B項錯誤；C8H18為飽和烷烴，無碳碳雙鍵，光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應，C項正確，D項錯誤。3．下列烷烴沸點最高的是(C)A．2,2-二甲基丙烷 B．2-甲基丁烷C．正戊烷 D．正丁烷解析：A、B、C互為同分異構體，D只有四個碳原子，隨碳原子數(shù)的增加，熔沸點漸漸上升，而同分異構體分子中，烴含有的支鏈越多，分子間的作用力越小，熔沸點越低，故選C。4．下列烷烴命名錯誤的是(C)A．2-甲基戊烷 B．3-乙基戊烷C．3,4-二甲基戊烷 D．3-甲基己烷解析：2-甲基戊烷名稱中主鏈5個碳，離取代基近的一端編號得到，2-甲基戊烷，名稱符合命名原則，故A正確；3-乙基戊烷中主鏈5個碳，離取代基近的一端編號得到3-乙基戊烷，名稱符合命名原則，故B正確；3,4-二甲基戊烷中主鏈5個碳，離取代基近的一端編號應為2,3-二甲基戊烷，名稱不符合命名原則，故C錯誤；3-甲基己烷中主鏈6個碳，離取代基近的一端編號得到，3-甲基己烷，名稱符合命名原則，故D正確。5.我國深海開采可燃冰技術世界領先?？扇急牟糠纸Y構如圖所示(圖中忽視了原子的相對大小)，其結構可以看作是水分子構建的“籠子”中鎖住了甲烷。有關說法正確的是(B)A．CH4和H2O之間通過共價鍵結合B．H2O和H2O分子之間存在氫鍵C．CH4和H2O分子之間存在氫鍵D．可燃冰汽化時破壞了化學鍵解析：CH4和H2O之間通過范德華力結合，故A錯誤；氧元素的電負性比較強，一個水分子中的氧原子與另一水分子中的氫原子形成氫鍵，H2O和H2O分子之間存在氫鍵，故B正確；CH4和H2O分子之間存在范德華力，故C錯誤；可燃冰汽化時破壞了分子間作用力，故D錯誤。6．環(huán)之間共用一個碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物。下列關于螺環(huán)化合物的說法正確的是(B)A．螺[2.2]戊烷全部碳原子共平面B．螺[3.3]庚烷的二氯代物有7種(不考慮立體異構)C．可命名為螺[4.5]辛烷D．是環(huán)氧乙烷()的同系物解析：該結構中存在飽和碳原子，即全部碳原子不行能共面，故A錯誤。B中2個氯原子處于同一環(huán)上時，在同一碳原子上有2種位置，在不同碳原子上也有2種位置；2個氯原子在不同環(huán)上時，第一個氯原子有如圖2種位置：，處于1號位置時，另外環(huán)上的氯原子有2種位置，處于2號位置時，另外環(huán)上的氯原子有1種位置(去掉重復)，二氯代物共有7種，故B正確。依據(jù)A、B中有機化合物的命名可知，可以命名為螺[3.4]辛烷，故C錯誤；D中二者分子式通式不同，則二者不互為同系物，故D錯誤。7．(2024·呼和浩特高二檢測)最新探討發(fā)覺，航天員可以利用火星上的甲烷制造火箭燃料。下列敘述錯誤的是(D)A．通常狀況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不反應B．甲烷是正四面體結構C．甲烷跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應D．甲烷與Cl2反應得到的四種取代物常溫下均為液體8．(2024·宜春高二檢測)下列關于有機化合物的說法，不正確的是(C)A．屬于烷烴，與乙烷互為同系物B．名稱為2-甲基丙烷C．一氯取代產(chǎn)物有4種D．全部原子不行能位于同一平面解析：該有機物是異丁烷，屬于烷烴，結構和乙烷相像，與乙烷互為同系物，A正確；依據(jù)結構簡式可推斷名稱為2-甲基丙烷，B正確；分子中含有2類氫原子，其一氯取代產(chǎn)物有2種，C錯誤；分子中存在—CH3，故全部原子不行能位于同一平面，D正確。9.已知有一種烴的結構類似自行車，簡稱“自行車烴”，如圖所示，下列關于它的敘述正確的是(B)A．易溶于水B．可以發(fā)生取代反應C．其密度大于水的密度D．與環(huán)己烷互為同系物解析：A項，烴類有機物都難溶于水，錯誤；B項，含有飽和碳原子，具有烷烴的結構和性質特點，可發(fā)生取代反應，正確；C項，烴類的密度比水小，錯誤；D項，含有兩個脂環(huán)，與環(huán)己烷的結構不同，二者不是同系物，錯誤。二、非選擇題10．(2024·上饒高二檢測)2024年6月，我國在重慶的新頁1井試獲日產(chǎn)頁巖氣53萬立方米。頁巖氣是隱藏于頁巖層中可供開采的自然氣資源。如圖所示表示頁巖氣中某些烴分子的結構模型：(1)有機化合物乙的名稱為_異丁烷(或2-甲基丙烷)___，有機化合物甲與有機化合物乙互為_同分異構體__。(2)有機化合物甲的二氯代物有_6__種；請你依據(jù)甲烷分子的空間結構推想，有機化合物乙中最多有_3__個C原子在同一平面內。(3)有機化合物甲和乙的沸點：甲_>__(填“>”“＝”或“<”)乙，1mol甲和乙的混合氣體完全燃燒消耗O2的物質的量為_6.5__mol。解析：(1)依據(jù)有機化合物乙的空間填充模型可知，乙的結構簡式為，名稱為異丁烷(或2-甲基丙烷)；依據(jù)有機化合物甲的球棍模型可知，甲的結構簡式為CH3—CH2—CH2—CH3，有機化合物甲和乙的分子式相同，均為C4H10，而結構不同，二者互為同分異構體。(2)依據(jù)甲的碳骨架結構分析，甲的二氯代物有6種。依據(jù)CH4分子的空間結構可知，CH4分子中最多有3個原子在同一平面內，相當于CH4分子中的3個H原子被3個—CH3取代，則有機化合物乙分子中最多有3個C原子在同一平面內。(3)甲和乙互為同分異構體，甲沒有支鏈，乙有支鏈，因此沸點甲>乙。甲和乙的分子式均為C4H10,1molC4H10完全燃燒消耗6.5molO2。B級·實力提升練一、選擇題(每小題只有1個選項符合題意)1．(2024·營口高二檢測)92號、95號、98號汽油的區(qū)分是辛烷值不同，異辛烷的爆震現(xiàn)象很小，將其辛烷值標定為100。如圖所示是異辛烷的球棍模型，則異辛烷的系統(tǒng)命名為(D)A．1,1,3,3-四甲基丁烷B．2-甲基庚烷C．2,4,4-三甲基戊烷D．2,2,4-三甲基戊烷2．(2024·北京市房山區(qū)高二檢測)完全燃燒某脂肪烴，測得碳的質量分數(shù)為84%，氫的質量分數(shù)為16%，又測得其密度為相同條件下氫氣的50倍。下列說法不正確的是(C)A．該脂肪烴屬于烷烴，其分子式為C7H16B．該脂肪烴能發(fā)生取代反應，不能發(fā)生加成反應C．該脂肪烴主鏈有4個碳原子的結構有2種D．該脂肪烴主鏈有5個碳原子的結構有5種3．甲烷是一種重要的清潔燃料和化工原料。下列有關甲烷與氧氣的反應說法錯誤的是(D)A．甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應B．甲烷與氧氣的燃燒反應原理可以設計成原電池C．甲烷在氧氣中燃燒的能量轉化形式主要是化學能轉化為熱能D．1mol甲烷與足量氧氣混合發(fā)生反應2CH4＋O2eq\o(,\s\up7(200℃),\s\do5(1010MPa))2CH3OH時，轉移2NA個電子解析：甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應，故A正確；甲烷燃燒為自發(fā)的氧化還原反應，可以設計成原電池，故B正確；甲烷在氧氣中燃燒產(chǎn)生大量的熱，能量轉化形式主要是化學能轉化為熱能，故C正確；1mol甲烷與足量氧氣混合發(fā)生反應2CH4＋O2eq\o(,\s\up7(200℃),\s\do5(1010MPa))2CH3OH，反應為可逆反應，不能進行究竟，所以轉移電子數(shù)少于2NA個，故D錯誤。4．如圖分別代表溴甲烷和三級溴丁烷發(fā)生水解的反應歷程。下列說法錯誤的是(B)Ⅰ：CH3Br＋NaOH→CH3OH＋NaBrⅡ：(CH3)3CBr＋NaOH→(CH3)3COH＋NaBrA．反應Ⅰ的ΔH<0B．增加氫氧化鈉的濃度可使反應Ⅰ和Ⅱ速率都增大C．反應Ⅱ有兩個過渡態(tài)D．反應過程中反應Ⅰ和Ⅱ都有C—Br鍵的斷裂和C—O鍵的形成解析：反應Ⅰ中反應物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應，所以反應Ⅰ的ΔH<0，故A正確；反應Ⅱ中鹵代烴先自身轉變?yōu)檫^渡態(tài)，然后氫氧根離子與過渡態(tài)的有機物結合，氫氧化鈉不干脆和鹵代烴一起轉化到活化態(tài)，所以增加氫氧化鈉的濃度不能使反應Ⅱ速率增大，故B錯誤；由圖可知，(CH3)3CBr先轉化為(CH3)3eq\o(C,\s\up6(δ＋))…eq\o(B,\s\up6(δ－))r，再轉化為(CH3)3eq\o(C,\s\up6(δ＋))…eq\o(O,\s\up6(δ－))H，所以反應Ⅱ有兩個過渡態(tài)，故C正確；反應過程中反應Ⅰ和Ⅱ都是鹵代烴轉化為醇，即都存在C—Br鍵的斷裂和C—O鍵的形成，故D正確。5．用如圖裝置進行甲烷和氯氣反應的試驗，將該裝置放在日光燈下，一段時間后(不考慮水與氯氣的反應)，下列敘述中正確的是(B)A．液柱和氣柱可能都不會發(fā)生改變B．氣柱縮小，右端液柱下降C．溶液很快變成藍色D．氣柱膨脹，右端玻璃管中液體溢出解析：甲烷與氯氣生成氯化氫和鹵代烴，除一氯甲烷外其他鹵代烴均為液體，并且HCl易溶于水，所以U形管左側內氣體壓強減小，U形管左側內液面上升，右側液柱下降，故A、D錯誤，B正確；因生成的HCl易溶于水，溶液顯酸性，所以石蕊試液變紅，故C錯誤。二、非選擇題6．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產(chǎn)品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學愛好小組在試驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖：試回答下列問題：(1)請寫出C裝置中生成CH2Cl2的化學方程式：CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋2HCl。(2)B裝置有三種功能：①勻稱混合氣體；②_限制氣流速率__；③_干燥混合氣體__。(3)D裝置的名稱為_球形干燥管__，其作用是_防止倒吸__。(4)E裝置中除鹽酸外，還含有機物，從E中分別出鹽酸的最佳方法為_a__(填字母)。a．分液法 B．蒸餾法C．結晶法(5)1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應，充分反應后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產(chǎn)物的物質的量依次增大0.1mol，則參與反應的Cl2的物質的量為_3_mol__。(6)已知丁烷與氯氣的取代反應的產(chǎn)物之一為C4H8Cl2，其有_9__種同分異構體。解析：(1)C裝置中生成CH2Cl2的反應是甲烷和氯氣光照發(fā)生取代反應，反應的化學方程式：CH4＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋2HCl。(2)濃硫酸具有吸水性，因為甲烷和氯氣中含有水蒸氣，所以濃硫酸可干燥混合氣體，還可以限制氣流速度，能勻稱混合氣體。(3)D裝置的名稱為球形干燥管，其作用是防止倒吸。(4)反應生成的有機產(chǎn)物不易溶于水，而H