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课时跟踪检测(十二) 3.1.2 烷烃
(时间：45分钟 分值：100分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题4分，共60分)
1．下列关于丁烷的叙述不正确的是( )
A．在常温下，C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
D．C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的产物
解析：选D。因为丁烷有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3和各有两种一氯代物，所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的产物。
2．下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是( )
①CH3(CH2)2CH3
②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH
④(CH3)2CHCH2CH3
A．②④①③ B．④②①③
C．④③②① D．②④③①
解析：选A。烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，沸点越低。
3．下列关于烷烃性质的叙述正确的是( )
A．烷烃分子中碳原子不可能在同一平面上
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
解析：选D。烷烃分子中碳原子呈锯齿状，不在同一直线上，但可以在同一平面上，A错误；烷烃通常情况下性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，B错误；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错误；由于烷烃的卤代反应的取代位置和个数难以控制，故很难得到纯净的产物，D正确。
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4．分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
解析：选C。C4H8Cl2可看作C4H10中的2个H被2个Cl取代得到的产物，C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2两种异构体；2个Cl取代CH3CH2CH2CH3中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有2种和4种不同结构；2个Cl取代CH3CH(CH3)2中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有1种和2种不同结构。即符合条件的有机物共有9种。
5．下列物质互为同系物的是( )
解析：选B。A项为同种物质，B项互为同系物，C项所含氯原子数不同，分子组成上不是相差一个CH2原子团或其倍数，D项不是同一类别的物质，故不属于同系物。
6．下列分子式只表示一种物质的是( )
A．C3H8 B．C4H10
C．C5H12 D．C6H14
解析：选A。烷烃中甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构现象，故其分子式只表示一种物质。
7．某烃具有同分异构体，且各同分异构体的一氯代物的种数相同，该烃的分子式是( )
A．CH4 B．C3H8
C．C4H10 D．C5H12
解析：选C。A、B项的物质没有同分异构体，C项C4H10有CH3CH2CH2CH3和两种结构，其分子中均有2种等效氢原子，即一氯代物都有2种；D项，
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C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、和C(CH3)4 3种结构，其分子中分别有3种、4种和1种等效氢原子，即一氯代物分别有3种、4种、1种。
8．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是( )
解析：选C。A、B两项生成两种一氯代烃，C项生成一种一氯代烃，D项可生成四种一氯代烃。
9．有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的分子组成与烷烃相似。下列说法中错误的是( )
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2
B．甲硅烷(SiH4)燃烧生成SiO2和H2O
C．甲硅烷的沸点高于甲烷
D．甲硅烷的稳定性比CH4强
解析：选D。根据同族元素性质递变规律，甲硅烷的沸点高于甲烷，甲硅烷的稳定性比CH4弱。
10．如图中的小球代表碳原子，棍代表碳碳单键，每个碳原子的剩余价键全部跟氢原子结合，则两分子的关系为( )
A．同系物 B．同分异构体
C．同位素 D．同素异形体
解析：选B。由图示知，(1)(2)的分子式都为C4H10，但碳骨架不同，即结构不同，故互为同分异构体。
11．下列物质之间的相互关系错误的是( )
A．CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
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B．干冰和冰为同一种物质
C．CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
D．12C和14C互为同位素
解析：选B。干冰是二氧化碳晶体，冰是固态的水。
12．关于CH4和的叙述正确的是( )
A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示
B．与所有烷烃互为同素异形体
C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
D．通常情况下它们都是气态烷烃
解析：选A。二者均为烷烃，互为同系物，化学性质相似，但物理性质不同，后者为液态。
13．以下四种基团：可组合成烷烃分子。若某烷烃分子中同时且只存在这四种基团，则该烷烃含有的碳原子数最少为( )
A．4 B．5
C．8 D．9
解析：选C。将—CH2—、依次连起来，剩余价键与—CH3相连可得该烷烃结构简式为
14．相对分子质量为100的饱和链状烷烃，主链上有5个碳原子的同分异构体有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选C。根据烷烃的通式CnH2n＋2可知，相对分子质量为100的烷烃是C7H16。而主链上有5个碳原子的同分异构体有：(CH3)3CCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、
(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3CH2)2C(CH3)2、
(CH3CH2)3CH，共5种。
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15．有A、B两种烃，含碳的质量分数相等。关于A和B的下列叙述正确的是( )
A．A和B一定是同分异构体
B．A和B不可能是同系物
C．A和B的实验式相同
D．A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等
解析：选C。因为A、B都是烃，含碳的质量分数相等，则氢的质量分数也一定相等，则C、H的个数比相等，即实验式相同，可能是同系物，如C2H4和C3H6，但分子式不一定相同。
二、非选择题(本题包括4小题，共40分)
16．(10分)下列几组物质中，互为同位素的有________，互为同素异形体的有________，互为同系物的有________，互为同分异构体的有________，属于同种物质的有________。
解析：①是氧元素的两种单质，互为同素异形体；②是氯元素的两种不同原子，互为同位素；③中乙烷与丙烷互为同系物；④中属于同种物质；⑤两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。
答案：② ① ③ ⑤ ④
17．(10分)按要求填写下列空白：
(1)乙烷的结构式：_______________________________________________。
(2)丙烷的结构简式：_______________________________________。
(3)分子中含30个氢原子的烷烃的分子式：____________________________________________。
(4)相对分子质量为58的烷烃的结构有________种；试分别写出它们的结构简式：________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________。
(5)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命名为________________________________________________________________________
________________，其一氯代物只有一种的结构简式为________________________________________________________________________
______________________。
解析：(1)乙烷的分子式为C2H6，结构式为
(2)丙烷的分子式为C3H8，其结构简式为CH3CH2CH3。
(3)由烷烃的分子通式可知：2n＋2＝30，n＝14，分子式为C14H30。
(4)由烷烃的分子通式可知14n＋2＝58，n＝4，C4H10的结构有2种，分别为CH3CH2CH2CH3、
(5)C5H12的直链烷烃为正戊烷，其一氯代物只有一种的结构简式是
答案：(1)
(2)CH3CH2CH3
(3)C14H30
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18．(10分)如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。
(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是A与________；B与________；D与________。(填字母)
(4)1 L A的同系物的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下4 L的水蒸气，该烷烃的分子式是________。
解析：根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知A为CH3CH2CH2CH3，B为CH3—CH===CH—CH3，C为D为CH3—C≡C—CH3，E为
CH3—CH2—CH===CH2，F为
G为CH3—CH2—C≡CH，H为故A、C属于烷烃，这些分子中，碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成碳碳双键、碳碳三键，不仅可以形成碳链，还可以形成碳环。再根据同分异构体概念可判断出A与C，B与E、F或H，D与G分别互为同分异构体。由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的4 L水蒸气可知，1 mol该烃的分子中应含有8 mol氢原子，该烷烃的分子式为C3H8。
答案：(1)AC (2)碳碳双键 碳碳三键 碳链
(3)C E、F、H G (4)C3H8
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19．(10分)写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：
________。
(2)烷烃B的碳原子数是5：________。
(3)分子中含有26个电子的烷烃D：________。
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F：________。
解析：(1)M＝2 g·mol－1×43＝86 g·mol－1，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。
(2)由CnH2n＋2，n＝5，得2n＋2＝12，该烷烃的分子式为C5H12。
(3)由CnH2n＋2可知：6n＋2n＋2＝26，n＝3。该烷烃的分子式为C3H8。
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10。
答案：(1)C6H14 (2)C5H12 (3)C3H8 (4)C4H10
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