高三化学烷烃试题答案及解析
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高三化学烷烃试题答案及解析
1. 如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是
A．其一氯代物只有一种
B．其二氯代物有三种同分异构体
C．它的分子式不符合CnH2n+2,所以它不是饱和烃
D．它与苯乙烯(C6H5—CH=CH2)互为同分异构体
【答案】C
【解析】A.有物质的结构模型图示可知在该物质的分子中只有1种H原子，所以其一氯代物只有一种，正确；B．其二氯代物有边上、面对角线、立方体对角线三种不同的位置，因此有三种同分异构体，正确；C．它的分子式不符合CnH2n+2,但是由于每个C原子都达到了结合其它原子的最大数目，达到了饱和，所以是饱和烃，错误；D．它与苯乙烯(C6H5—CH=CH2)分子式相同而结构不同，因此互为同分异构体，正确。
【考点】考查立方烷的结构、性质、同分异构体等知识。
2. 下列说法正确的是
A．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
B．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物
C．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体
【答案】D
【解析】A、分子式相同结构不同的混合物，互称为同分异构体，错误；B、分子组成相差一个或几个CH2原子团，而且结构相似的化合物为同系物，错误；C、两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，最简式相同，分子式不一定相同，不一定是同分异构体，错误；D、组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，分子式一定相同，结构一定不同，所以一定互为同分异构体，正确。
【考点】本题考查有机化学中的基本概念。
3. 下列关于有机物叙述不正确的是
A．甲烷制备四氯化碳发生取代反应，四氯化碳可萃取碘水中的碘
B．煤通过干馏，可以将煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等芳香烃从煤中分离出来
C．淀粉、纤维素最终均可以水解生成葡萄糖
D．氯乙烯、苯分子内所有原子均在同一平面中
【答案】B
【解析】煤中不含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，煤通过干馏可以分解出苯、甲苯、二甲苯等芳香烃。
4. 25℃和101 kPa时，乙烷、乙烯组成的混合气体50 mL与过量的氧气混合并完全燃烧，恢复到原来的温度和压强，气体的总体积缩小了105 mL，原混合烃中乙烷的体积分数为( )
A．15% B．20% C．25% D．30% 【答案】B
【解析】25℃和101 kPa时，水为液体。
2C2H6＋7O2―→4CO2＋6H2O ΔV
2 7 4 5
C2H4＋3O2―→2CO2＋2H2O ΔV
1 3 2 2
则有：
解得V(C2H6)＝10 mL，则乙烷所占的体积分数为×100%＝20%，B项正确。
点拨：本题考查有机物燃烧的计算，考查考生的计算能力。难度中等。
5. 液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．是直链烃，但分子中3个碳原子不在一条直线上
B．在光照条件下能够与氯气发生取代反应
C．丙烷比丁烷易液化
D．1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2
【答案】C
【解析】C3H8是直链烃，但其中的碳原子为饱和碳原子，和与之相连的四个原子形成四面体结构，故分子中3个碳原子不在一条直线上，A正确；C3H8在光照时能够与Cl2发生取代反应，B正确；丁烷比丙烷易液化，C错误；1 mol丙烷完全燃烧消耗5 mol O2，D正确。
6. 下列反应所得到的有机产物不是纯净物的是
( )
A．新戊烷与氯气在光照条件下的取代反应
B．乙烯与水在一定条件下的加成反应
C．CH3CH2OH在空气中加热(以铜作为催化剂)的氧化反应
D．苯与足量的氢气在一定条件下的加成反应
【答案】 A
【解析】 烷烃的取代产物为“连锁式反应”，新戊烷与氯气反应的取代产物会有一氯代物、二氯代物、十二氯代物，A项错误；乙烯与水加成只能生成乙醇，B项正确；乙醇催化氧化反应只能生成乙醛，C项正确；苯与氢气完全加成反应，只能生成环己烷，D项正确。
7. 分子中含有4个甲基的C6H14，其一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构) ( )。
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 【答案】 B
【解析】
8. 如图一段封闭的U形管，封闭的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液体，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在一定的光照下缓慢反应，则中间气柱的位置和长度的变化情况是（假定中间气柱未移出U形管的水平部分）
A．右移，变长 B．右移，变短
C．右移，不变 D．不变，变长
【答案】A
【解析】CH4和Cl2反应生成的物质中一氯甲烷为气体，且不溶于水，其他的氯代产物均为液体，氯化氢易溶于水，所以气体总体积减小，气柱右移；而气柱右移压强减小，气体体积增大，气柱边长，所以A正确；B C D错误。
【考点】考查化学与STS、元素及其化合物性质用途。
9. 下表中所列的都是烷烃，它们的一卤取代物均只有一种，分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第6项X应为：（ ）
1
2
3
4
5
6
……
CH4
C2H6
C5H12
C8H18
……
X
……
A． C26H54 B．C20H42 C．C17H36 D．C53H108
【答案】A
【解析】如果一卤取代物均只有一种，这说明分子中应该全部是甲基，且是对称的。根据表中变化规律可知，第一个是甲烷，由一个甲基一个氢构成。第二个是乙烷，由两个甲基构成。第三个是新戊烷，由四个甲基和一个碳构成。第四个是两个叔丁基构成。则第五个就是由四个叔丁基和一个碳构成。因此第六个就是由六个叔丁基和两个碳构成，所以化学式是C26H54，答案选A。
【考点】考查烷烃结构以及等效氢原子的判断等
10. 分子式为C7H16的烷烃中，含有3个甲基的同分异构体（不考虑立体异构）的数目是
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【解析】主链6个 碳，关于3,4-C对称，有2种；主链5个碳，必须接乙基只有一种；共三种结构。
11. 瑞士籍的厄希恩摩瑟（Eschenmoser）曾设计一套合成立体瑞士烷的方法，先合成象以色列国徽的大卫之星烷（israelane），加热可以得到立体瑞士烷（helvetane）。以下叙述正确的是（ ）
A．大卫之星烷与立体瑞士烷互为同分异构体
B．大卫之星烷与立体瑞士烷的一氯代物均只有一种
C．大卫之星烷比立体瑞士烷更稳定
D．立体瑞土烷的分子式为C24H26
【答案】A
【解析】略
12. 10mL某气态的烃，在60mLO2里充分燃烧，得到液态水和体积为45mL的混合气体，则该烃可能是（ ）
A．甲烷 B．丁烯 C．丙烷 D．乙烷
【答案】D
【解析】略
13. 乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后，先将产物通过浓硫酸，浓硫酸增重2.04g，然后通过Na2O2固体，Na2O2固体增重2.24g，则原混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为( )
A．1 ∶1 B．3 ∶5 C．2 ∶3 D．3 ∶2
【答案】D
【解析】设混合气体中含C2H6xmol，C3H8ymol，
则有 3x＋4y＝(氢原子守恒)，
2x＋3y＝(碳原子守恒)，
两式相除得＝，
x/y＝3 ∶2。
即V(C2H6) ∶V(C3H8)＝n(C2H6) ∶n(C3H8)＝3 ∶2。
14. 下列说法正确的是
A．甲烷和苯都可以发生取代反应
B．乙醇和乙酸都能与氢氧化钠溶液反应
C．淀粉(C6H10O5) n和纤维素(C6H10O5) n互为同分异构体
D．石油的分馏和煤的干馏均只发生物理变化
【答案】A
【解析】A正确，甲烷与氯气在光照的条件发生取代反应，苯与液溴在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应；
B错，乙醇不能与氢氧化钠溶液反应，但乙酸能与氢氧化钠溶液反应；
C错，淀粉和纤维素的n值不同，不互为同分异构体； D错，石油的分馏为物理变化，煤的干馏主要发生化学变化；
15. (12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：
⑴已知H2、CO和CH4的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH4(g)+3O2(g)=CO(g)+H2(g)+CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H=
。
⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为： 。随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为： ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为： mL。
⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲，Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成，已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16，则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度比为： 。
【答案】⑴—1211kJ/mol 2分
⑵CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O 2分
减小 2分
⑶2Cl——2e—=Cl2↑ 2分
28 2分
⑷25000︰1 2分
【解析】略
16. 由H2、CH4、CO组成的混合物的混合气体a mL，完全燃烧时消耗相同条件下O2的体积也为a mL，则原混合气中CH4的体积分数为
A．1/3 B．2/3 C．1/2 D．3/5
【答案】A
【解析】略
17. 某烷烃分子有22个共价键，其结构简式中含有3个甲基的同分异构体数目为
A．2
B．3
C．4
D．5
【答案】B
【解析】略
18. （共17分）本题分三个部分，分别完成以下问题：
I.下面列出了几组物质或粒子，请将合适的组号填写在空格上。
