第七章分層作業(yè)13烷烴的性質(zhì)必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.(2024·北京順義區(qū)高一期中)下列關(guān)于甲烷的說法不正確的是()A.難溶于水B.比空氣密度小C.是自然氣的主要成分D.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色2.(2024·江蘇常州聯(lián)考)下列說法正確的是()A.在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能與氯水發(fā)生取代反應(yīng)B.等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)物只有CH3ClC.正丁烷的沸點(diǎn)比異丁烷的沸點(diǎn)高D.和互為同分異構(gòu)體3.試驗(yàn)室中將盛有甲烷與氯氣的混合氣體的量筒倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中,光照使其發(fā)生反應(yīng)。下列說法錯誤的是()A.通過量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)的油狀液滴可以說明生成四種有機(jī)產(chǎn)物B.氯化氫極易溶于水,導(dǎo)致量筒中液面上升C.飽和食鹽水能夠抑制氯氣的溶解D.量筒中氣體顏色漸漸變淺4.下列烷烴的一氯代物只有1種的是()A.丙烷 B.正丁烷C.異丁烷 D.新戊烷5.下列有關(guān)烷烴的敘述不正確的是()A.在烷烴分子中,肯定存在極性鍵,可能存在非極性鍵B.全部氣態(tài)烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)C.光照條件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色D.全部烷烴在足量氧氣中充分燃燒,均生成CO2和H2O6.下列說法中錯誤的是()A.單個分子含有30個氫原子的鏈狀烷烴為C14H30B.假如某鏈狀烷烴的相對分子質(zhì)量為142,則該烷烴的分子式為C10H22C.某氣態(tài)烷烴的密度是同溫同壓下H2的36倍,則該烷烴是C2H6D.1L某氣態(tài)烷烴完全燃燒時,可生成同溫同壓下15L水蒸氣,則該烷烴是C14H307.1mol某鏈狀烷烴在氧氣中充分燃燒,須要消耗氧氣246.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),它在光照條件下與Cl2反應(yīng),生成4種不同的一氯代物。該烷烴的結(jié)構(gòu)簡式是()A. B.CH3CH2CH2CH2CH3C. D.8.燃燒法是測定有機(jī)化合物分子式的一種重要方法。完全燃燒0.2mol某烴后,測得生成17.92L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)二氧化碳,生成18g水,則該烴的分子式為()A.C2H6 B.C3H8C.C4H10 D.C8H189.某鏈狀烷烴的相對分子質(zhì)量為72,其結(jié)構(gòu)中含有1個—CH2—和3個—CH3,則該烴的一氯代物有()A.4種 B.5種C.6種 D.7種10.肯定量的CH4恰好與肯定量的O2完全反應(yīng)得CO2、CO、H2O(g),產(chǎn)物總質(zhì)量為49.6g,將其通過裝有足量濃硫酸的洗氣瓶后,洗氣瓶增重25.2g。CH4若完全燃燒還需O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為()A.8.96L B.2.24LC.4.48L D.6.72L關(guān)鍵實(shí)力提升練11.將1molCH4和適量的氧氣在密閉容器中點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,甲烷和氧氣均無剩余,且產(chǎn)物均為氣體(101kPa,120℃),其總質(zhì)量為72g。下列有關(guān)敘述不正確的是()A.若將產(chǎn)物通過足量堿石灰,則產(chǎn)物可全部被汲取;若通過足量濃硫酸,則產(chǎn)物不能被完全汲取B.產(chǎn)物的平均摩爾質(zhì)量為24g·mol-1C.若將產(chǎn)物通過足量濃硫酸充分汲取后復(fù)原至101kPa、120℃,則氣體物質(zhì)的量變?yōu)橥ㄟ^濃硫酸前的D.反應(yīng)中消耗的氧氣的質(zhì)量為56g12.肯定質(zhì)量的鏈狀烷烴X完全燃燒后生成17.6gCO2和9.0gH2O,下列說法中不正確的是()A.X的分子式為C4H10B.X可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3C.X通入酸性KMnO4溶液中,溶液漸漸褪色D.X與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),可能生成兩種一氯代物13.最近,科學(xué)家在-100℃的低溫下合成了烴X,此分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(圖中連線表示化學(xué)鍵)。下列說法正確的是()A.X的分子式為C5H8B.X是一種常溫下能穩(wěn)定存在的液態(tài)烴C.X在空氣中完全燃燒生成CO2和H2OD.充分燃燒等質(zhì)量的X和甲烷,X消耗氧氣較多14.烷烴(以甲烷為例)在光照條件下發(fā)生鹵代反應(yīng),原理如圖所示:某探討人員探討了異丁烷發(fā)生溴代反應(yīng)生成一溴代物的比例,結(jié)果如圖所示:下列說法正確的是()A.異丁烷的二溴代物有兩種B.反應(yīng)過程中異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定C.丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng),生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高D.光照條件下鹵素單質(zhì)分子中化學(xué)鍵斷裂是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟15.(2024·江蘇淮宿七校聯(lián)考)利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)愛好小組在試驗(yàn)室中模擬上述過程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下:依據(jù)設(shè)計(jì)要求回答:(1)盛濃鹽酸的儀器名稱是。

(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(3)B裝置有三種功能:①,②限制氣流速度,③勻稱混合氣體。

(4)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強(qiáng)光照耀,發(fā)覺硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式:。

(5)D裝置的石棉浸有KI-淀粉溶液,其作用是,反應(yīng)現(xiàn)象是。

(6)E裝置除了含有鹽酸外,還最多可能含有三種液態(tài)有機(jī)物,從E中分別出鹽酸的操作名稱為。

分層作業(yè)13烷烴的性質(zhì)1.D解析甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,D錯誤。2.C解析在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),不能與氯水發(fā)生取代反應(yīng),A錯誤;甲烷分子中的4個氫原子都可以被氯原子取代,等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B錯誤;正丁烷和異丁烷是互為同分異構(gòu)體的烷烴,正丁烷的主鏈有4個碳原子,異丁烷的主鏈只有3個碳原子,正丁烷的分子間作用力強(qiáng)于異丁烷,正丁烷的沸點(diǎn)比異丁烷的沸點(diǎn)高,C正確;CH2Br2為四面體構(gòu)型,和為同一物質(zhì),D錯誤。3.A解析僅通過量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)的油狀液滴這一試驗(yàn)現(xiàn)象,并不能說明生成了四種有機(jī)產(chǎn)物,氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng),生成的四種有機(jī)產(chǎn)物中CH3Cl常溫下為氣體,溶于有機(jī)溶劑,CH2Cl2、CHCl3、CCl4為油狀液體,A錯誤;氯氣與甲烷反應(yīng)生成HCl,而HCl極易溶于水,導(dǎo)致量筒內(nèi)氣體削減,壓強(qiáng)減小,量筒內(nèi)液面上升,B正確;氯氣溶于水后,部分與水發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2OH++Cl-+HClO,飽和食鹽水中Cl-的濃度較大,可以抑制Cl2的溶解,C正確;氯氣是黃綠色氣體,氯氣被消耗,量筒內(nèi)氣體顏色漸漸變淺,D正確。4.D解析丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3,其一氯代物有2種,A不符合題意;正丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3,其一氯代物有2種,B不符合題意;異丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為,其一氯代物有2種,C不符合題意;新戊烷的結(jié)構(gòu)簡式為,其一氯代物有1種,D符合題意。5.C解析烷烴分子中C—H是極性鍵,碳原子數(shù)較多的烷烴中還存在C—C,是非極性鍵,A正確;烷烴的特征反應(yīng)是取代反應(yīng),氣態(tài)烷烴在光照條件下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),B正確;乙烷與溴水不能發(fā)生取代反應(yīng),故溴水不褪色,C錯誤;烷烴只含碳、氫元素,故在足量氧氣中充分燃燒,均生成CO2和H2O,D正確。6.C解析鏈狀烷烴的通式為CnH2n+2,相對分子質(zhì)量為12n+2n+2,含有30個氫原子的烷烴,則2n+2=30,n=14,則分子式為C14H30,A正確;某鏈狀烷烴的相對分子質(zhì)量為142,12n+2n+2=142,n=10,其分子式為C10H22,B正確;某氣態(tài)烷烴的密度是同溫同壓下H2的36倍,則該烷烴的相對分子質(zhì)量為72,則12n+2n+2=72,n=5,故其分子式為C5H12,C錯誤;1L某氣態(tài)烷烴完全燃燒時生成同溫同壓下15L水蒸氣,說明1mol該烴完全燃燒可生成15mol水,則1mol該烴含有30molH原子,則有2n+2=30,n=14,其分子式為C14H30,D正確。7.A解析由題意知,1mol該鏈狀烷烴充分燃燒消耗O2物質(zhì)的量為=11mol,由鏈狀烷烴燃燒通式CnH2n+2+()O2nCO2+(n+1)H2O,得=11,解得n=7,即該烷烴分子中有7個碳原子,即其分子式為C7H16,該烷烴在光照條件下與Cl2反應(yīng)生成4種不同的一氯代物,即該烷烴含4種不同氫原子,A項(xiàng)正確。8.C解析生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為17.92L,則0.2mol烴中含碳原子物質(zhì)的量為n(C)==0.8mol;生成水的質(zhì)量為18g,則0.2mol烴中含氫原子物質(zhì)的量為n(H)=×2=2mol,則n(烴)∶n(C)∶n(H)=0.2mol∶0.8mol∶2mol=1∶4∶10,故該烴的分子式為C4H10。9.A解析鏈狀烷烴的通式為CnH2n+2,該鏈狀烷烴的相對分子質(zhì)量為72,則有12n+2n+2=72,解得n=5,故該烷烴為C5H12。C5H12有三種同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3C、CH3CH2CH,符合題目要求的是CH3CH2CH,其一氯代物有4種。10.C解析由題中洗氣瓶增重25.2g可知,生成H2O的物質(zhì)的量為1.4mol,依據(jù)H原子守恒,則CH4的物質(zhì)的量為0.7mol,0.7molCH4完全燃燒應(yīng)生成CO2的物質(zhì)的量也是0.7mol,用0.7molCO2的質(zhì)量減去已經(jīng)生成的CO和CO2兩者的總質(zhì)量,可得到CH4完全燃燒還需O2的質(zhì)量,即須要氧氣的質(zhì)量m(O2)=0.7mol×44g·mol-1-(49.6g-25.2g)=6.4g,則n(O2)==0.2mol,V(O2)=0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。11.A解析依據(jù)質(zhì)量守恒定律,m(O2)=72g-1mol×16g·mol-1=56g,D正確;n(O2)=56g÷32g·mol-1=1.75mol。n(O2)∶n(CH4)=1.75mol∶1mol=1.75<2,則燃燒產(chǎn)物由CO、CO2、H2O(g)組成。依據(jù)氫原子守恒,n(H2O)=2n(CH4)=2mol,依據(jù)碳原子守恒,n(CO)+n(CO2)=1mol,依據(jù)氧原子守恒,n(CO)+2n(CO2)+n(H2O)=1.75mol×2=3.5mol,解得n(CO)=0.5mol,n(CO2)=0.5mol。產(chǎn)物中的CO不能被堿石灰汲取,產(chǎn)物中的CO、CO2都不能被濃硫酸汲取,A錯誤;產(chǎn)物的總物質(zhì)的量為0.5mol+0.5mol+2mol=3mol,產(chǎn)物的平均摩爾質(zhì)量為72g÷3mol=24g·mol-1,B正確;產(chǎn)物中H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,濃硫酸汲取水蒸氣,產(chǎn)物通過濃硫酸充分汲取后復(fù)原至101kPa、120℃,則氣體物質(zhì)的量變?yōu)橥ㄟ^濃硫酸前的,C正確。12.C解析17.6gCO2和9.0gH2O的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.5mol,據(jù)此可得n(C)∶n(H)=0.4mol∶1mol=4∶10,故鏈狀烷烴X的分子式為C4H10,A正確;丁烷有兩種同分異構(gòu)體,B正確;烷烴不能與酸性KMnO4溶液反應(yīng),故溶液不褪色,C錯誤;X可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3,其一氯代物均有兩種,D正確。13.C解析X分子中只含碳、氫兩種元素,由X的結(jié)構(gòu)可知,其分子式為C5H4,A錯誤;X在-100℃的低溫下合成,說明X在常溫下不能穩(wěn)定存在,B錯誤;X中含有碳、氫元素,在空氣中完全燃燒生成CO2和H2O,C正確;甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于X,故充分燃燒等質(zhì)量的X和甲烷,甲烷消耗O2的量較多,D錯誤。14.D解析異丁烷分子中有2種氫原子,其二溴代物有、、3種結(jié)構(gòu),A錯誤;依據(jù)烷烴發(fā)生鹵代反應(yīng)的原理可知,形成的自由基越穩(wěn)定,得到的自由基越多,形成相應(yīng)鹵代烴的量就越多,異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定,B錯誤;依據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的原理,丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng)生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,C錯誤;依據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的原理,鹵素單質(zhì)分子在光照條件下化學(xué)鍵斷裂形成·X是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟,D正確。15.答案(1)分液漏斗(2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)干燥氣體(4)CH4+2Cl2C+4HCl(5)汲取未反應(yīng)的氯氣,防止污染環(huán)境浸有KI-淀粉溶液的石棉變藍(lán)色(6)分液解析(1)依據(jù)儀器的構(gòu)造可知,盛濃鹽酸的儀器名稱是分液漏斗。(2)A裝置中濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)甲烷和生成的氯