2.1 烷烃
1．下列化合物中，在常温常压下为液态的是
A．甲烷 B．丙烯 C．丁烷 D．CCl4
2．立方烷的球棍模型如下图所示，下列有关说法正确的是
A．立方烷的化学式为C8H16 B．立方烷的一氯代物只有一种
C．立方烷与甲烷互为同系物 D．立方烷能发生加成反应
3．甲烷与氯气在光照条件下发生的反应属于
A．取代反应 B．加成反应 C．酯化反应 D．氧化反应
4．下列各组物质中，属于同系物的一组是
A．甲烷、一氯甲烷 B．CH3COOH、HCOOH
C．HCHO、CH3COOH D．CH2=CH-CH=CH2、CH3CH=CH2
5．下列各组物质中互为同系物的是：
A．甲烷与乙烯 B．乙炔与丁炔
C．2，2—二甲基丙烷与2—甲基丁烷 D．乙烷与乙烯
6．有一种烃，其结构简式可以表示为： ，命名该有机物时，应认定它的主链上的碳原子数目是
A．8 B．9 C．11 D．12
7．下列物质属于烷烃系列同系物的是
A． B．
C． D．
8．科学家创造了由18个碳原子构成的环碳(C18)，该分子是单键和叁键交替的结构，如图所示，下列说法正确的是
A．C18和C60、金刚石互为同分异构体 B．环碳中碳原子均达8电子稳定结构
C．C18与乙炔互为同系物 D．12C18和14C18互为同位素，化学性质几乎相同
9．下列说法不正确的是
A．沸点由低到高的顺序为：CH3CH2CH3＜(CH3)3CH＜CH3(CH2)2CH3
B．(CH3)3CCH2CH3的名称是2，2—二甲基丁烷
C．CH3CH2NO2和H2NCH2COOH互为同分异构体
D．丙烷与氯气反应，可得到沸点不同的3种一氯代物
10．下列五种烃：①2-甲基戊烷、②2，2-二甲基丁烷、③正己烷、④丙烷、⑤丁烷，按它们的沸点由低到高排列正确的是
A．①②③④⑤ B．②③④⑤①
C．③①②④⑤ D．④⑤②①③
11．(1)现有下列各化合物：
A．CH3CH2CH2CHO和；B．和；C．和；D．CH3CH2C≡CH和CH2=CH-CH=CH2；E．和；F．戊烯和环戊烷
①上述各组化合物属于同系物的是____，属于同分异构体的是_____填入编号。
②根据官能团的特点可将C中两化合物划分为____类和____类。
(2)写出下列有机化合物含氧官能团的名称____。
(3)用系统命名法命名 __。
12．烷烃分子可以看成由-CH3、-CH2-、和等结合成的。如果某烷分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数最小，这种烷烃分子应含_____个碳原子，其结构简式可能为_______或_______或_______。
13．某课外活动小组利用下图所示装置探究甲烷与氯气的反应，回答下列问题：
(1)实验中可观察到的实验现象有：气体颜色逐渐变浅，量筒内壁出现油状液滴_______，_______等。
(2)反应后量筒内气体产物的电子式为____，油状液滴中非极性分子的空间构型为_____。
(3)实验室制备甲烷的反应方程式_______。
(4)从平衡移动的角度解释用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原因_______。
(5)实验中生成的油状液滴中的氯仿能被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl，为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是_______。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．湿润的蓝色石蕊试纸
(6)若用乙烷代替甲烷进行实验，则有机产物有_______种。
14．有下列各组物质：
A．O2和O3(臭氧) B．和 C． CH3-CH2-CH2-CH3和
D．和 E. 甲烷和庚烷 F. 与C(CH3)4
G. CH3COOH与HCOOCH3 H. 金刚石与石墨
(1)______________组两种核素互为同位素；
(2)______________组两物质互为同素异形体；
(3)______________组两物质属于同系物；
(4)______________组两物质互为同分异构体；
(5)______________组两物质互属于同一种物质。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】甲烷、丙烯、丁烷含碳量较小，相对分子质量较小，熔沸点较低，常温常压下均为气态，CCl4相对分子质量较大，熔沸点较高，常温常压下为液体，是一种常见有机溶剂；
综上所述答案为D。
2．B
【详解】A．由C四价原则，由球棍模型图可知，每个C上有一个H，故化学式为C8H8，故A错误；
B．立方烷整个分子的结构是立方体形，即分子结构是对称的，只有1种氢原子，立方烷的一氯代物只有一种，故B正确；
C．化学式为C8H8，不符合烷烃的分子通式，与甲烷不是同系物关系，故C错误；
D．立方烷中不含有碳碳双键、三键等结构，不能发生加成反应，故D错误；
答案选B。
3．A
【详解】甲烷与氯气在光照条件下发生反应生成卤代烃和氯化氢，该反应属于取代反应。
答案选A。
4．B
【分析】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，据此解答。
【详解】A. 甲烷与一氯甲烷的组成元素不同，不可能互为同系物，A不选；
B. CH3COOH与HCOOH均是饱和的一元羧酸，互为同系物，B选；
C. HCHO与CH3COOH分别属于醛类和羧酸类，结构不相似，不能互为同系物，C不选；
D. CH2=CH-CH=CH2与CH3CH=CH2分子中含有的碳碳双键个数不同，结构不相似，不能互为同系物，D不选；答案选B。
5．B
【分析】同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；
【详解】A．甲烷与乙烯官能团不同，属于不同类物质，不是同系物，故A错误；
B．乙炔与丁炔结构相似，组成相差CH2为同系物，故B正确；
C．2，2—二甲基丙烷与2—甲基丁烷分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故C错误；
D．乙烷与乙烯，组成通式不同，乙烷属于烷烃，乙烯属于烯烃，属于不同类物质，不是同系物，故D错误；
故选：B。
6．C
【详解】有如图所示的链含有的碳原子数最多，为11个碳原子，，故选C。
【点晴】本题主要考查烷烃命名中碳链的选择。烷烃命名要抓住五个“最”：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小（两端等距又同基，支链编号之和最小）；⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号．如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。
7．A
【分析】分子结构相似，在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物；
【详解】A．为丙烷，属于烷烃系列同系物，A符合题意；
B．为丙烯，不属于烷烃系列同系物，B不符合题意；
C．为丙炔，不属于烷烃系列同系物，C不符合题意；
D．分子式C5H10，不符合烷烃通式，不属于烷烃系列同系物，D不符合题意；
故选A。
8．B
【详解】A．C18和C60、金刚石都是由碳元素组成的单质，互为同素异形体，A错误；
B．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键，分子中碳原子均达8电子稳定结构，B正确；
C．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，C18为环状，乙炔为链状，结构不相似，也不相差若干个“CH2”原子团，因此不是同系物，C错误；
D．同位素是质子数相同，中子数不同的核素，12C18和14C18是单质，不是同位素，D错误；
故选B。
9．D
【详解】A．烷烃中，含碳量越高沸点越高，含碳量相同时，支链越少，沸点越高，所以沸点由低到高的顺序为：CH3CH2CH3＜(CH3)3CH＜CH3(CH2)2CH3，A正确；
B．(CH3)3CCH2CH3的最长碳链上有4个碳原子，从靠近支链的一端编号，2号碳上有两个甲基，所以名称为2，2—二甲基丁烷，B正确；
C．CH3CH2NO2和H2NCH2COOH的分子式均为C2H5O2N，但结构不同，互为同分异构体，C正确；
D．丙烷分子中含有2类氢原子，与氯气反应，可得到沸点不同的2种一氯代物，D错误；
综上所述答案为D。
10．D
【详解】烷烃中碳原子数越多，相对分子质量越大，沸点越高；相对分子质量相同，支链越多，沸点越低，所以沸点由低到高排列是④丙烷、⑤丁烷、②2，2－二甲基丁烷、①2－甲基戊烷、③正己烷，④⑤②①③；
答案选D。
11． BE AD 酚 醇 酯基、羟基、羧基 3，4，5—三甲基庚烷
【详解】①B中，和都属于氨基酸，但分子式不同，二者属于同系物；E 中，和都属于二元饱和羧酸，但分子式不同，二者属于同系物，所以上述各组化合物属于同系物的是BE。A中，CH3CH2CH2CHO和的分子式相同、结构不同；D中，CH3CH2C≡CH和CH2=CH-CH=CH2的分子式相同、结构不同，所以属于同分异构体的是AD。答案为：BE；AD；
②根据官能团的特点，C中含有酚羟基，含有醇羟基，所以两化合物划分为酚类和醇类。答案为：酚；醇；
(2) 中含氧官能团为-OOC-、-OH、-COOH，名称分别为酯基、羟基、羧基。答案为：酯基、羟基、羧基；
(3)有机物的主链碳原子有7个，在3、4、5三个碳原子上各连有1个-CH3，所以名称为3，4，5—三甲基庚烷。
12． 8
【详解】如果某烷烃分子中同时存在上述4种基团，最少—CH2—、各含有一个，剩下的为甲基，设甲基个数是x，由烷烃的通式知2(x+3)+2="2+1+3X" ，x="5" ，所以最少应含有的碳原子数是8 ，其结构简式可能为或或。
13．(1) 量筒中液面上升 食盐水中会析出少量固体
(2) 正四面体形
(3)CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
(4)氯气和水的反应是可逆反应，食盐水中Cl-浓度增大，会使化学平衡逆向移动，降低水的溶解度，因此有利于Cl2的收集
(5)B
(6)9
【分析】Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，取代反应逐步进行，反应产生CH3Cl，CH3Cl中有一部分与Cl2会进一步发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、HCl4，每一步都会产生小分子HCl，产生的有机物中CH3Cl是气体，CH2Cl2、CHCl3、HCl4都是难溶于水的液体物质，HCl溶于水形成稀盐酸电离产生H+、Cl-，Cl-与Ag+反应产生AgCl是白色既不溶于水，也不溶于硝酸的物质。
【详解】（1）Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，取代反应逐步进行，反应产生的CH3Cl会进一步与Cl2发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、HCl4，每一步取代反应都会产生HCl，反应消耗Cl2，使气体颜色变浅；反应产生的CH2Cl2、CHCl3、HCl4都是液体物质，不溶于水，因此会看到有油状液滴；气体消耗，导致量筒中液面上升；Cl-浓度增大，导致在饱和食盐水中有少量固体析出。因此看到的现象是量筒内壁出现油状液滴；气体颜色变浅；饱和食盐水中有少量固体析出；量筒中液面上升；
（2）反应后量筒内剩余的气体产物是CH3Cl，C原子与3个H原子形成3个共价键，C原子再与Cl原子形成1个共价键，从而使物质分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，其电子式为；
在形成的油状液滴中，CH2Cl2、CHCl3是极性分子，而CCl4属于非极性分子，CCl4分子中四个共价键形成，物质分子的空间构型为正四面体形；
（3）在实验室中一般是用无水CH3COONa与碱石灰混合加热发生反应制取CH4，该反应的化学方程式为：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑；
（4）氯气和水的反应是可逆反应，反应方程式为：Cl2+ H2OHCl+HClO，食盐水中有大量氯离子，增大Cl-的浓度，可以使平衡逆向移动，从而可降低氯气的溶解度，有利于Cl2的收集；
（5）若氯仿被空气氧化，会发生反应：2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl，反应产生的HCl溶解在水中形成盐酸，盐酸电离产生Cl-，加入AgNO3溶液时，会反应产生AgCl白色沉淀，故在使用前需检验氯仿是否变质，可选用的试剂是AgNO3溶液，故合理选项是B；
（6）若使用乙烷CH3CH3代替CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，产生的有机物有CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3，故共有9种有机产物。
14． B A，H E C，G D，F
【分析】结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物；分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体；质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，同位素必须原子；同一元素形成的不同单质称同素异形体，同素异形体必须是单质。
【详解】(1)和质子数相同中子数不同，互称同位素，故答案为B；
(2)O2和O3和金刚石与石墨都是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故答案为A、H；
(3)甲烷和庚烷结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称同系物，故答案为E；
(4)CH3-CH2-CH2-CH3和、CH3COOH与HCOOCH3分子式相同，结构不同，互称为同分异构体，故答案为C、G；
(5)和、与C(CH3)4分子式相同、结构也相同，应该是同一种物质，故答案为D、F。
【点睛】判断同位素、同素异形体、同分异构体的方法是：若化学式为元素，可能是同位素；若化学式为单质，则可能是同素异形体；若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物，则为同分异构体；若是分子式不同结构相似的有机化合物，则为同系物。
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