第七章　第一节　第3课时　烷烃的性质（含答案)

第3课时　烷烃的性质
题组一　烷烃的性质
1．下列有关烷烃性质的叙述不正确的是(　　)
A．常温下烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应
B．烷烃都具有还原性，能被氧气氧化
C．烷烃都能燃烧生成二氧化碳和水
D．烷烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是(　　)
物质名称及结构简式 沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷 27.8
新戊烷C(CH3)4 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
A.在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，戊烷都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，熔点降低
D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低
3．分子中含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点的数据如下表所示：
烷烃名称 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
沸点/℃ －89 －42 －0.5 36
下列判断错误的是(　　)
A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B．碳原子数大于4的烷烃在常温下一定为液体
C．一般情况下，随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高
D．一般情况下，随分子中碳原子数增加，烷烃的密度逐渐增大
4．已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如图所示，下列关于它的性质叙述正确的是(　　)
A．易溶于水
B．可以发生取代反应
C．其密度大于水的密度
D．与环己烷互为同系物
5．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　)
题组二　取代反应的理解及判断
6．下列反应属于取代反应的是(　　)
①CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl
②2HI＋Cl2===2HCl＋I2
③CO＋2H2CH3OH
④CH3CH2CN＋Cl2＋HCl
⑤CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O
A．①② B．①②③④
C．①④⑤ D．②④⑤
7．下列物质的一氯代物有4种的是(　　)
A．CH3CH2CH3
B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3
C．
D．
8．下列各组有机物中，其一氯代物的数目不相等的是(　　)
A．正戊烷和正己烷
B．新戊烷和
C．环戊烷()和乙烷
D．丙烷和
9．下列说法正确的是(　　)
A．链状烷烃的通式为CnH2n＋2，随着n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B．和互为同系物
C．丙烷的空间填充模型为
D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目不可能相同
10．一定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列说法不正确的是(　　)
A．X的分子式为C4H10
B．X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3
C．将X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色
D．X与Cl2在光照条件下发生取代反应，可能生成2种一氯代物
11.(2022·无锡高一检测)立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体，其碳架结构如图所示。下列有关立方烷的说法正确的是(　　)
A．立方烷的分子式为C8H18
B．立方烷和氯气发生取代反应，1 mol立方烷最多会生成4 mol HCl
C．1 mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224 L
D．立方烷的一氯代物只有1种，二氯代物有3种
12．(2022·银川高一期末)两种气态烃组成的混合气体，完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随着混合烃的物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是(　　)
①可能有C2H2　②一定有CH4　③一定有C3H8　④一定没有C4H6　⑤可能有C2H6
A．②⑤ B．②④
C．③④ D．②③
13．如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入10 mL CH4，同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，观察现象。
(1)下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。
其中正确的是________。
(2)甲管中发生的化学反应类型为__________。
(3)反应后，甲管中主要剩余气体最好用下列试剂中的________(填字母)吸收。
A．水 B．氢氧化钠溶液
C．硝酸银溶液 D．饱和食盐水
(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到____________________，若再向其中滴入几滴紫色石蕊溶液，又观察到__________________。
14．(2022·金华高一检测)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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图所示。
根据设计要求回答下列问题：
(1)A装置中发生反应的离子方程式是______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)B装置有三种功能：①__________________________________________________________；
②均匀混合气体；③干燥混合气体。
(3)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_______________________________________。
(5)E装置的作用是________(填字母)。
A．吸收氯气　B．吸收氯化氢　C．防止倒吸
(6)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气中主要的含氯有机物为_____(填字母)。
A．CH3Cl B．CH2Cl2
C．CHCl3 D．CCl4
第3课时　烷烃的性质
1．D　2.D　3.B
4．B　[烷烃都难溶于水，密度比水小，可以发生取代反应，A、C错误，B正确；“自行车烃”与环己烷二者结构不同，不满足分子式相差n个CH2原子团的要求，所以和环己烷不互为同系物，D错误。]
5．D　[甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。]
6．C
7．B　[CH3CH2CH3中含有2种等效氢原子，其一氯代物只有2种，A错误；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3中含有4种等效氢原子，其一氯代物有4种，B正确；中含有2种等效氢原子，其一氯代物有2种，C错误；－CH3中含有3种等效氢原子，其一氯代物有3种，D错误。]
8．B　[正戊烷有3种等效的H原子，其一氯代物有3种；正己烷有3种等效的H原子，其一氯代物有3种，A项不符合题意；新戊烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种；有2种等效的H原子，其一氯代物有2种，B项符合题意；环戊烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种，乙烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种，C项不符合题意；丙烷有2种等效的H原子，其一氯代物有2种；有2种等效的H原子，其一氯代物有2种，D项不符合题意。]
9．B
10．C　[17.6 g CO2和9.0 g H2O的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol，据此可得C原子与H原子的个数之比为0.4 mol∶1 mol＝4∶10，故链状烷烃X的分子式为C4H10，A项正确；C4H10有两种结构，B项正确；烷烃不与酸性KMnO4溶液反应，故溶液不褪色，C项错误；正丁烷和异丁烷分子中都有2种氢原子，故无论是哪种丁烷与Cl2在光照条件下反应都能生成2种一氯代物，D项正确。]
11．D　[根据碳原子成键特点，立方烷的分子式为C8H8，A项错误；1 mol立方烷和氯气反应，最多需要8 mol氯气，生成8 mol HCl，B项错误；根据燃烧方程式C8H8＋10O28CO2＋4H2O，燃烧1 mol立方烷需要10 mol氧气，在标准状况下为224 L，但所给选项氧气的状态不确定，不一定为标准状况，C项错误；立方烷分子是高度对称的，分子中只有一种等效氢，故其一氯代物只有1种，二氯代物有3种，D项正确。]
12．B　[由题图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，该混合气体中一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，且不超过4，故一定没有C2H2、C3H8、C4H6、C2H6，故②④正确。]
13．(1)②③　(2)取代反应　(3)B　(4)液体分为两层，产生白色沉淀　溶液变红色
解析　在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1＞4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴紫色石蕊溶液，溶液变红色。
14．(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)控制气流速度　(3)CH4＋2Cl24HCl＋C　(4)吸收过量的氯气　(5)BC　(6)A