7.1 烷烃的性质 第2课时 拔高练习(含解析) 人教版（2019）高中化学必修第二册

第2课时　烷烃的性质
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.下列说法中不正确的是(　　)
A.有机物一定含有碳元素
B.烷烃属于有机物,只含碳、氢两种元素
C.有机物都不溶于水,如CCl4、CS2等
D.有机化合物使我们的物质世界更加丰富多彩
2.液化石油气中含有丙烷,且丙烷中C原子成键特点与CH4中碳原子相似,性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是(　　)
A.分子中碳原子不在一条直线上
B.光照下能够发生取代反应
C.丙烷与甲烷不是同系物
D.丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色
3.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是,将它们(　　)
A.先后通入溴水和澄清石灰水
B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水
4.下列关于CH4和的叙述正确的是 (　　)
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.与所有烷烃互为同分异构体
C.它们物理、化学性质相同
D.通常情况下前者是气体,后者是液体
5.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下,其密度为1.16 g·L-1,则关于此混合物组成的说法正确的是(　　)
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和己烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
6.取标准状况下的CH4和过量O2的混合气体840 mL点燃,将燃烧后所得的气体混合物用过量碱石灰吸收,碱石灰质量增加0.6 g。计算:
(1)经碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为　　　　。
(2)原混合气体中CH4与O2的体积比为　　　　。
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1.下列叙述错误的是(　　)
A.在通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机取代物都不溶于水
2.某气态烃在密闭容器内与氧气混合完全燃烧,如果燃烧前后容器内(温度高于100℃)压强保持不变,该烃可能是(　　)
A.C2H6 B.C2H4 C.C3H8 D.C3H6
3.下列说法正确的是(　　)
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子式符合CnH2n+2的碳氢化合物一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.分子中碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种
4.燃烧0.1 mol两种气态碳氢化合物的混合物,生成3.58 L CO2(标准状况)和3.6 g H2O,则混合气体中(　　)
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷
C.一定无甲烷 D.一定有丙烷
5.在光照的条件下,将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合,经过一段时间,甲烷和氯气均无剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,该反应中消耗的氯气的物质的量是 (　　)
A.(1+a+b+c)mol B.(2a+3b+4c)mol
C.(1+a+2b+3c)mol D.(a+b+c)mol
6.(1)乙烷的电子式为　　　　　　　　　　,分子式为CmH20的链状烷烃中m为　　　　　,分子式为C8Hn的链状烷烃中n为　　　　　,与CO2密度(同温同压)相同的气态链状烷烃的分子式为　　　　　　　　　。
(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烷烃的质量均为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是　　　　　。
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晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段话:临邛县“有火井,夜时光映上昭。民欲其火,先以家火投之。顷许如雷声,火焰出,通耀数十里。以竹筒盛其火藏之,可拽行终日不灭也……”。请回答下列问题。
(1)话中描述的物质是一种最简单有机物——甲烷,其分子的结构式为　　　　　　　。
(2)写出“顷许如雷声,火焰出”涉及反应的化学方程式:___________________。
(3)下列有关甲烷的说法正确的是　　　　　(填选项字母)。
A.它属于化石能源
B.它的分子中含有非极性键
C.它的分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
D.(2)中反应发生时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成
(4)甲烷不仅可以直接用来燃烧,还是重要的化工原料,它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2),反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为　　　　　　　。
参考答案
1答案C
解析大多数有机物都不溶于水,但有一部分有机物溶于水,如乙酸、乙醇等,所以C项错误。
2答案C
解析A项,结合CH4中C原子成键特点知,丙烷分子中C原子不在同一条直线上;B项,光照下与卤素单质发生取代反应是烷烃的主要性质;C项,丙烷与甲烷均为烷烃,互为同系物;D项,丙烷性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,不能使其褪色。
3答案C
解析CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2,B、D项不可选。干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成,涂有澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物中是否有CO2生成。
4答案A
解析因二者均为烷烃,都符合通式CnH2n+2,A正确;它们与其他烷烃互为同系物,B错误;二者的化学性质相似,但物理性质不同,C错误;分子中所含碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体,D错误。
5答案A
解析标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为22.4 L·mol-1×1.16 g·L-1=26 g·mol-1,在烷烃中,只有甲烷的摩尔质量小于26 g·mol-1,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。
6答案(1)0.336 L　(2)1∶4
解析(1)由CH4+2O2CO2+2H2O可知,完全燃烧后产生的CO2的质量为0.6 g×=0.33 g,即物质的量为0.007 5 mol,CH4与O2共有=0.037 5 mol。由化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O可知,参与反应的混合气体的物质的量为0.007 5 mol(CH4)+0.015 mol(O2)=0.022 5 mol,故剩余氧气的物质的量为0.037 5 mol-0.022 5 mol=0.015 mol,即经碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为0.015 mol×22.4 L·mol-1=0.336 L。
(2)原混合气体中CH4与O2的物质的量之比为0.007 5 mol∶(0.015+0.015)mol=0.007 5∶0.03=1∶4,由相同条件下气体的物质的量之比等于气体的体积比可知,原混合气体中CH4与O2的体积比为1∶4。
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1答案B
解析甲烷的性质比较稳定,在通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但甲烷能在空气中燃烧,A正确,B错误;甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成四种有机产物,分别是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均不溶于水,故C、D均正确。
2答案B
解析假设该气态烃为CxHy,则:
CxHy(g)+(x+)O2(g)xCO2(g)+H2O(g)
1 x+ x
因为燃烧前后容器内压强不变,说明燃烧前后气体总体积不变,即1+x+=x+,得y=4,所以B项正确。
3答案B
解析A项中,环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C项中,由碳原子的成键方式和键角特征知,正戊烷中碳原子呈锯齿状排列,因此所有碳原子不在同一直线上;D项中,分子中n(C)∶n(H)=1∶3的烷烃必为C2H6,一定是乙烷。
4答案A
解析生成的n(CO2)==0.16 mol,生成的n(H2O)==0.2 mol,因此该气态混合物的平均分子组成为C1.6H4,而分子中碳原子数小于1.6的碳氢化合物只有甲烷,故另一种碳氢化合物应为分子中氢原子数为4、碳原子数大于或等于2的气态碳氢化合物。
5答案C
解析根据碳原子守恒可知,生成一氯甲烷的物质的量是(1-a-b-c) mol。根据取代反应的特点可知,消耗的氯气的物质的量为(1-a-b-c) mol+2a mol+3b mol+4c mol=(1+a+2b+3c) mol。
6答案(1)H　9　18　C3H8　(2)CH4
解析(1)根据链状烷烃通式为CnH2n+2可求出m为9,n为18,密度与CO2相同的气态链状烷烃的相对分子质量为44,由14n+2=44可求出n=3,即分子式为C3H8。
(2)若四种烷烃的质量同为1 g,消耗O2的多少取决于CxHy中“”的大小,“”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是CH4。
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答案(1)　(2)CH4+2O2CO2+2H2O
(3)AD　(4)CH4+H2OCO+3H2　14∶3
解析(2)“顷许如雷声,火焰出”叙述的是甲烷燃烧,涉及反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。(3)甲烷属于化石能源,A正确;甲烷分子中只含有极性键,B错误;甲烷分子中只有碳原子的最外层达到了8电子稳定结构,氢原子最外层是2电子稳定结构,C错误;甲烷燃烧时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成,D正确;(4)甲烷与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2),反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2,反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为。