高三化学一轮复习培优烷烃训练

高三化学一轮复习培优一烷燈训练

一、单选题

1.下列说法不正确的是

A.CH3cH2cH3与CH3cH3互为同分异构体

B.烷燈分子中碳原子之间都以单键结合,其余价键均与氢原子结合

C.乙烷和正戊烷互为同系物

D.C6HH存在五种同分异构体

2.有机物(CH3cH2)2CHCH3的名称是()

A.3-甲基戊烷B.2-甲基戊烷

C.2-乙基戊烷D.3-乙基丁烷

3.实验室利用下图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是

A.装置甲的离子方程式为MnO,+4H*+2C「Mn?*+C12T+2H。

B.装置丙中的产物只有CH3cl和HC1

C.装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液

D.该实验方法缺少多余氯气的处理装置

4.某链状有机物分子中含有n个一CH2一,m个一一,其余为-CH；,,

则分子中-CH、的个数为

A.n+m+aB.m+2+aC.m+2a+2D.m+2n+2a

5.下列说法不正确的是

A.6Li和，Li互为同位素

B.石墨烯和碳纳米管互为同素异形体

C.CH3COOH和CH3coOCH2cH3互为同系物

D.CH2Bi€H2Br和CH3CHBr2互为同分异构体

试卷第1页，共6页

6.下列说法正确的是()

A.甲烷与乙烷互为同系物B.35cl与37cl互为同素异形体

C.乙烯与乙烘属于同分异构体D.金刚石和石墨互为同位素

7.下列各组物质的相互关系描述正确的是

A.,：0、,;o、’;o互为同素异形体

HH

B.Cl—C—CI和H—^—CI互为同分异构体

HCI

C.乙烯和环己烷互为同系物

D.(CffebCHC2H5和CH3cH2cH(CH3)2属于同种物质

8.下列说法正确的是

A.CH2c12分子只有一种，可说明CW的空间结构为正四面体形

B.因为NH3分子中的氮原子处于三个氢原子组成的三角形的中心，所以NH3是非极性

分子

C.某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了洪特规则

D.so：和P4都为正四面体形，s。：中键角为109。28,P4中键角也为109。正'

9.某烷燈的结构简式如图，其系统命名是

CHCH

I3I3

HC-c-CH-CH-CH

3II3

CH2cH3CH3

A.3,3,4,5-四甲基己烷B.2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷

C.2,3,4-三甲基-4-乙基戊烷D.2,3,4,4-四甲基己烷

10.关于CE分子的空间结构。历史上科学家们曾提出过两种模型，如图所示：

H

最终为确定CH4的空间结构应为正四面体而非平面正方形,提供强有力的证据的事实是

A.NH-C-H的键角相同、C-H键长相等B.结构对称，一氯代物无同分异构体

C.CE的二氯代物无同分异构体D.CH&的三氯代物无同分异构体

试卷第2页，共6页

11.某烷燈的相对分子质量为114,则该烷炷的同分异构体中，主链有5个碳原子的结

构有

A.3种B.4种C.5种D.6种

12.下列有机物命名正确的是

A.2一乙基丁烷B.2,4—二甲基戊烷

C.1,3,4—三甲基己烷D.2,4,4—三甲基戊烷

13.有关饱和链燈的叙述，错误的是

A.都是可燃物

B.随碳原子个数增加，沸点依次升高

C.特征反应是取代反应

D.光照条件下，饱和链燈通入澳水中，可使溟水褪色

14.下列说法错误的是

A.甲烷和乙烷具有相似的化学性质

B.丙烷分子中的碳原子不在一条直线上

C.用酸性KMnO,溶液可鉴别甲烷和氢气

D.烷燈的熔沸点随碳原子数的增加而升高

15.下列各组物质的相互关系依次为同类有机物、同系物、同分异构体、同种物质的是

①甲醇、乙二醇、丙三醇②苯甲醇、邻甲基苯酚、间甲基苯酚③新戊烷、2,2-Z1

甲基丙烷@HOCH2CHO.HOCH2cH2cH0、HOCH2cH2cH2cHo

A.①②③④B.④②@③C.①④②③D.①③④②

二、实验题

16.利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取盐酸的设想在工业上已成为现实。某化

学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：

完成下列填空:

试卷第3页，共6页

(1)A中反应的化学方程式是；有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯

气发生了取代反应，你认为他的看法(填“正确''或"不正确”)。

(2)B有三种功能：①控制气流速度；②混匀混合气体；③o

(3)一段时间后发现D中的石棉由白色变为蓝色，则石棉上可能预先滴有溶液。

(4)E中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为(选填编号).

a.水洗分液法b.蒸储法c.萃取分液法d.结晶法

(5)该装置没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为(选填编号)。

a.CH4b.CH3clc.CH2cbd.CHCh

17.丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行：C4H|0-C2H6+C2H4;C4H10-CH4+C3H6；

某化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系，设计如图所示实

注：CuO能将燈氧化成C02和HzO；AI2O3是丁烷裂解的催化剂，G后面装置已省略。

如图连接好装置后(部分夹持装置己略去)，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热：

②检查整套装置的气密性：③排尽装置中的空气。

(1)这三步操作的先后顺序依次是。

(2)简要说明检验空气排尽的方法：。

(3)B装置所起的作用是o

(4)假设丁烷完全裂解，流经各装置中的气体能完全反应。当(E和F)装置的总质量比反

应前增加了3.5g,G装置中固体质量减少了8.8g,则丁烷的裂解产物中

n(CH4):n(C2H6)=。

(5)若对E装置中的混合物再按以下流程实验：

L水层

混合物适量Na2s。3溶液xNaOH溶液_

乙二醇

分离操作I后面尸分离操作H

j有机层-----------

NaOH醇溶液.

-►V------------------------►C3H4

①分离操作I、H的名称是1、II；

②Na2s03溶液的作用是(用离子方程式表示).

试卷第4页，共6页

18.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实，某化学

兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：根据要求填空：

浓盐酸

MnQ

ABCDE

(1)实验室制取CI2的化学方程式为：。

(2)写出CE与CL生成一氯代物的化学方程式.

(3)B装置有三种功能：①控制气体流速；②将气体混合均匀；③。

(4)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是

(5)E装置的作用是。

A.收集气体B.吸收氯气C.防止倒吸D.吸收氯化氢

(6)E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为

(7)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是(双选，填编

号）.

A.CH4B.CH3cle.CH2CI2D.CHCI3E.CC14

19.利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实，某化

学兴趣小组拟在实验室屮模拟上述过程，所设计的装置如图所示

浓盐酸

石棉

甲烷

光照

浓硫酸

请回答下列问题。

试卷第5页，共6页

(1)甲烷与C12的反应的化学方程式(第一步)是。

(2)B装置的作用：①；②；③控制气体的流速。

(3)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI,其作用是,反应的离子方程式是.

(4)E装置的作用是(填标号)。

A.收集气体B.吸收氯气C.吸收氯化氢

20.下图是研究甲烷取代反应实验装置图，具体的实验方法是：取一个100mL的大量

筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20mLeH」和80mLe12,进行实验。

|-3

(1)若研究甲烷与氯气的取代反应，还需要的条件是。

(2)若将如图所示装置放在光亮的地方，等待片刻，观察到的现象是

和试管内壁出现油状液体。

(3)写出甲烷和氯气的第一步反应方程式_______。

(4)水槽中存放的液体应为。

(5)油状液体中含有的有机产物有种。

试卷第6页，共6页

参考答案：

1.A

【详解】A.二者分子式不同，不是同分异构体，故A错误；

B.燈分子中碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，这样的燈叫

做饱和燈，也称为烷燈，故B正确；

C.乙烷和正戊烷均属于烷燈，结构相似，分子组成相差3个CH2,互为同系物，故C正确；

D.主链为6个碳原子有：CH3(CH2)4CH3:主链为5个碳原子有：CH3cH2cH2cH(CH3)2；

CH3cH2cH(CH3)CH2cH3；主链为4个碳原子有：CH3cH2c(CH3)3；CH.3CH(CH3)CH(CH3)CH3,

则C6H的同分异构体共有5种，故D正确；

综上所述答案为A。

2.A

【分析】烷燈命名时，碳原子的编号从离支链最近的碳原子开始；相同的取代基要合并；取

代基的位次和最小；乙基不能出现在2号碳原子上；根据烷燈的命名规则来分析。

【详解】可以将该物质的结构简式写为：l"，主链上有5个碳原子，无论

CHjCH^'IICIbCU

从哪端开始编号，都是在3号碳原子上有一个甲基，因此该有机物的系统命名为3-甲基戊

烷，故A正确。

3.B

【详解】A.实验室用浓盐酸和二氧化镭反应制取氯气，同时生成氯化镒和水，图中装置甲

为制取装置，其反应的离子方程式为：MnO2+4H,+2C1Mn"+CI2T+2H?O，故A正确；

B.由图可知：装置丙中氯气和甲烷发生取代反应，其产物有CHfl'CH/L'CHCI,CCI4

和HC1,故B错误；

C.由图可知：液态的CH2C%、CHC1,CC14属于有机物，不溶于水，HCI极易溶于水，

所以装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液，故C正确；

D.由图可知：该实验装置中缺少多余氯气的处理装置，故D正确；

故答案：B。

4.C

【详解】根据题意可知该链状有机物为烷燈，其通式为：C产咏JyMl),设该分子中一CH、

个数为X,则C原子个数丫=11+111+2+*,H原子个数2y+2=2n+m+3x,解得X=m+2a+2。

C符合题意，故选C。

5.C

【详解】A.6口和7口质子数相同而中子数不同的锂原子，互为同位素，故A正确；

B.石墨烯和碳纳米管均是碳形成的两种不同的单质，互为同素异形体，故B正确；

C.CH3COOH和CH38OCH2cH3分别属于酸和酯，不同类，不能互称为同系物，故C错

答案第7页，共7页

误；

D.ClBrCHaBr和CKCHBrz分子式相同，而结构不同，互为同分异构体，故D正确；

故选C。

6.A

【详解】A.甲烷和乙烷结构简式分别为CH4和CH3cH3结构相似，都为链状烷燈，分子组

成相差1个CH2原子团，互为同系物，选项A正确；

B.同素异形体是同种元素形成的不同单质，同素异形体研究的对象是单质，35cl与37cl是

同种元素的不同核素，属于同位素，选项B错误；

C.乙烯与乙焕分别含有碳碳双键和碳碳三键，结构不同，分子式不同，二者不互为同分异

构体，选项c错误；

D.金刚石和石墨均为碳元素的单质，互为同素异形体，选项D错误；

答案选A。

7.D

【详解】A.同种元素形成的不同种单质间互为同素异形体，而、二。、':o互为同位素，

而不是同素异形体，故A错误；

HH

B.由于甲烷为正四面体结构，故CH2c12的结构只有一种，即CI」一CI和H丿'。是同

II

HCI

一种物质，故B错误；

C.结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物，而乙烯和

环己烷的结构不相似，故不是同系物，故C错误；

D.-C2H5和CH3cH2-均为乙基，故(CH3)2CHC2H5和CH3cH2cH(CH3)2属于同种物质，故D

正确。

故选：Do

8.A

H

I

【详解】A.如果CH4的空间结构为平面型，则CH2cb分子的结构有两种：H—C——CI、

I

CI

CI

I

H——C——H，而CH2c12分子只有一种，说明CH4的空间结构为正四面体形，故A正确；

I

CI

B.因为NH3分子中的正负电荷重心不重合，所以NH3是极性分子，故B错误；

答案第8页，共7页

C.一个原子轨道里最多容纳两个电子，且自旋状态相反是泡利原理，p能级只有3个轨道，

最多容纳6个电子，某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了泡利原理，故C错误；

D.SO；为正四面体形，硫原子处于中心，四个氧原子位于四个顶点，类似于甲烷，键角为

109°28,而P4正四面体结构中四个磷原子位于四个顶点，每个磷原子与其他磷原子形成三

个共价键，键角为60。，故D错误；

故答案为：A

9.D

【详解】A.烷燈的系统命名法应该从距离支链近的一端开始对碳原子编号，故A错误；

B.应该选择碳原子最多的碳链为主链，题中最长的碳链有6个碳，故B错误；

C.应该选择碳原子最多的碳链作为主链，题中最长的碳链有6个碳，故C错误；

D.选择最长的碳链为主链，其从距离支链近的一端开始对碳原子编号，因此最右边的碳为

1号碳，故该物质命名为2,3,4,4-四甲基己烷，D正确；

故答案选D。

10.C

【详解】A.正四面体结构中，键角、键长分别相等，平面正方形结构中，键角、键长也分

别相等，因此键角相同、键长相等无法证明甲烷的空间构型为非平面正方形，A不符题意；

B.正四面体结构、平面正方形结构，结构均对称，其一氯代物均只有一种，无法证明甲烷

的空间构型为非平面正方形，B不符题意：

C.若CH’的空间结构为平面正方形，则其二氯代物必有2种，分别是两个氯位于相邻顶点

上和对角线上，CH4的二氯代物无同分异构体，说明甲烷不是平面正方形而是正四面体形，

C符合题意；

D.正四面体结构、平面正方形结构的三氯代物均只有1种结构，因此CH4的三氯代物无同

分异构体无法证明甲烷的空间构型为非平面正方形，D不符题意；

答案选C。

11.D

【详解】根据烷1的通式CnH2n+2有12n+2n+2=114,解得n=8,此烷燈是C8H⑶主链5个

碳，剩3个碳排在支链，可以形成一个乙基和一个甲基，也可以形成3个甲基，可以连在同

一个碳上，也可以连在不同的碳原子上，用碳架结构表示，当含有一个乙基和一个甲基时有

C—C―C—C—C

C（•表示甲基可能的位置）2种结构，当含有3个甲基时有

C..

I..C—C—C―C—C

C—C―C—C―C2种结构和||2种结构，共6种结构，故选D。

答案第9页，共7页

12.B

【详解】考查有机物的系统命名法。A不符合主链碳原子最多，应是3一甲基戊烷；支链的

位置不可能是1号，C错误，应是3,4一二甲基庚烷；D不符合支链的代数和最小，应是2,

2,4一三甲基戊烷，故答案是B。

13.D

【详解】饱和链燈指的是烷燈，由于烷燈的组成元素是C和H,其分子通式为C“H2n+2,易

发生两类反应：①是烷燈的燃烧；②是取代反应，

A.饱和链燈为烷姪都易燃烧，故A正确；

B.随碳原子个数增加，饱和烷燈的沸点依次升高，故B正确；

C.饱和链燈的特征反应是取代反应，故C正确；

D.饱和链燈与淡水不反应，不能使淡水褪色，光照条件下，可与溟单质发生取代反应，故

D错误；

答案选D。

14.C

【详解】A.甲烷与乙烷都是烷燈，互为同系物，具有相似的结构，具有相似的化学性质，

故A正确；

B.甲烷是正四面体结构，则甲烷分子中的任意两个氢原子与中心碳原子不可能在一条直线

上，丙烷分子相当于甲烷分子中的两个氢原子被两个甲基取代，所以丙烷分子中的所有碳原

子不在一条直线上，故B正确；

C.甲烷和氢气与酸性高镒酸钾溶液均不反应，不能用酸性高镒酸钾溶液鉴别甲烷和氢气，

故C错误；

D.一般来说，烷燈的熔沸点随碳原子数的增加而升高，故D正确；

故选Co

15.C

【详解】①甲醇、乙二醇、丙三醇，三种有机物均含有羟基，但是数目不同，不属于同系物

关系，属于同类有机物；②苯甲醇、邻甲基苯酚、间甲基苯酚，三种有机物分子式相同，结

构不同，属于同分异构体关系；③新戊烷的系统命名为2,2一二甲基丙烷，因此新戊烷、2,

2一二甲基丙烷属于同种物质；④HOCH2cHO、HOCH2cH2cH0、HOCH2cH2cH2cHO,

三种分子结构相似，均含有1个羟基和1个醛基，且相邻分子的组成上均相差1个CH2原

子团，故属于同系物关系；结合以上分析可知，各组物质的相互关系依次为同类有机物、同

系物、同分异构体、同种物质的是①④②③；

故选C。

A

16.(1)MnCh+4HCl(浓)=MnC12+CLT+2H2O正确

答案第10页，共7页

(2)干燥氯气、氯化氢和甲烷

(3)淀粉-KI

(4)a

(5)ab

【分析】A装置的浓盐酸和二氧化镭加热制取氯气，B中浓硫酸干燥氯气，氯气甲烷在C

中光照的条件下反应，D检验氯气，E中收集产品。

【详解】(1)浓盐酸和二氧化镭加热制取氯气，方程式为：

MnO3+4HCI(浓^MnCL+Cl?T+2HQ；A中的浓盐酸易挥发，所以E中氯化氢可能来源

浓盐酸，看法正确；

故答案为:MnO2+4HCl(jR)AMnCl2+Cl2T+2H2O；正确。

(2)B中浓硫酸干燥氯气、氯化氢和甲烷；

故答案为：干燥氯气、氯化氢和甲烷。

(3)碘遇淀粉变蓝，气体成分中有氯气可以置换碘化钾中的碘，所以石棉网上是淀粉-KI；

故答案为：淀粉-KI。

(4)氯气和甲烷反应产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，除氯化

氢均为有机物，不易溶于水，所以用水洗分液法，使氯化氢溶于水，然后分液，可知a正确；

故答案为：a。

(5)没有进行尾气处理，其尾气的主要成分甲烷和一氯甲烷，气体产物为液体，所以尾气

为甲烷和一氯甲烷，可知ab正确；

故答案为：ab。

17.(1)②③①

(2)用一小试管收集从G装置右端导管口逸出的气体，点燃检验其纯度，无爆鸣声，则排尽

(3)通过观察气泡，调节旋钮A,控制气体流量

⑷G

+

(5)分液蒸储SO；+Br2+H2O=2H+SO-+2Br

【分析】(1)

从A处进入的丁烷经水洗后干燥，在催化剂加热下发生裂解反应，用滨水吸收裂解气中的

烯烧、经干燥后，用氧化铜氧化裂解气中的烷烧，结合测定的数据，可以确定裂解气中甲烷

和乙烷的比例关系。据此分析。

涉及气体制备与性质的实验都应先检查装置气密性，本实验涉及丁烷的裂解，因此在加热之

前需排尽装置中的氧气，最后给D、G装置加热，故这三步操作的先后顺序依次是②③①。

(2)

答案第11页，共7页

可通过爆鸣实验检验气体的纯度，以确定是否排尽空气：用一小试管收集从G装置右端导

管口逸出的气体，点燃检验其纯度，无爆鸣声，则排尽。

(3)

装置B所起的作用是通过观察气泡，控制气体流速；故答案为通过观察气泡，调节旋钮A,

控制气体流量。

(4)

假设丁烷完全裂解，由化学方程式C4H10TC2H6+C2H4、C4H10TCH4+C3H6知：丁烷裂解生

成的乙烯和乙烷物质的量相等，生成的甲烷和丙烯物质的量相等，气体流经各装置中的气体

能完全反应，则E、F吸收的是烯燈，G中反应:C2H6+7CUO=2CO2+3H2O+7CU和

CH4+4CUO=CO2+2H2O+4CU，G装置减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，设C2H4的物

质的量为X,C3H6的物质的量为y,则有28g•mol"x+42g-mol"y=3.5g、7x+4y=8.8g+16

g-mor'=0.55mol,解得x=0.05mol,y=0.05mol,则丁烷的裂解产物中n(CH4):n(C2H6)=1:1。

(5)

E中含有澳单质和乙烯、丙烯与溪单质的加成产物，其中加成产物是澳代姪，向混合物中加

+

入亚硫酸钠溶液，除去漠单质，发生反应为：SO；+Br2+H2O=2H+SOr+2Br；浪代燈互溶

但不溶于水，故E中溶液分层，故采用分液法分离混合物水溶液和有机层；互溶的漢代燈X

和Y、沸点不同，用蒸播法分离出X和Y。

①分离操作I、II的名称是I分液、II蒸储；

+

②Na2sCh溶液的作用是(用离子方程式表示)SO；+Br2+H2O=2H+SOr+2Br\

18.4HC1(浓)+Mn02△M11CI2+CI2T+2H2OCH4+CI2光展CHaCl+HCl

干燥混合气体吸收未参加反应的氯气C、D分液A、B

【详解】(I)二氧化镒与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化镒、氯气和水，反应的化学方程

式为:4HC1(浓)+MnO2AMnCh+CLT+2H2。，故答案为4HC1(浓)+MnCh△MnCb+Cbf

+2H2Oo

(2)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，第一步反应生成一氯甲烷和氯化氢，反应方

程式为：CHi+CL光蟬CHQ+HCl,故答案为CH4+CI2强&CH3CI+HCI。

(3)浓硫酸具有吸水性，可以干燥氯气和氯化氢，所