选择性必修3 2.1 第1课时 烷烃的结构和性质 同步练习题(含解析)
文档属性
| 名称 | 选择性必修3 2.1 第1课时 烷烃的结构和性质 同步练习题(含解析) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-03 14:14:11 | ||
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文档简介
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2.1 第1课时 烷烃的结构和性质 同步练习题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 下列关于烷烃性质的表述错误的是( )
A．燃烧产物只有CO2和H2O
B．与卤素单质发生取代反应
C．都溶于水
D．通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应
2． 下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是( )
A．烷烃同系物随相对分子质量增大，沸点逐渐升高；常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态
B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大
C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D．烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
3． 1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物。该烃的结构简式是( )
A． B．CH3CH2CH2CH2CH3
C． D．
4． 丙烷常用作火炬的燃料，下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A．分子中碳原子在一条直线上
B．光照下，能够与氯气发生取代反应
C．比丁烷更难液化
D．它的二氯取代物有四种
5． 下列物质：①丁烷 ②2－甲基丙烷 ③戊烷 ④2－甲基丁烷 ⑤2，2－二甲基丙烷，沸点由大到小的排列顺序正确的是( )
A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>①
C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③
6．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是( )
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进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物
7． 进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3
8． 在1.01×105 Pa下测得某些烷烃的沸点见下表，下列选项正确的是( )
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20℃，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
9． 将0.2 mol某烷烃完全燃烧后，生成的气体缓缓通入盛有0.5 L 2 mol/L的NaOH溶液中，生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1:3，则该烷烃为( )
A．丁烷 B．乙烷 C．甲烷 D．丙烷
10．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( )
11．有机化合物M、N的结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A．M、N都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．M有两种同分异构体
C．M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键
D．等质量的M、N在足量氧气中燃烧,完全燃烧时生成CO2的质量相同
12．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，其分子组成和结构与烷烃相似，下列说法中错误的是( )
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C．甲硅烷的密度大于甲烷
D．甲硅烷的热稳定性高于甲烷
13．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是( )
A．X分子中可能含有三个甲基
B．X的一氯代物可能有三种
C．X的沸点比正己烷高
D．标准状况下，11.2 L X含2.5NA个C—C
14．下列有关烷烃的说法正确的是( )
A．戊烷的同分异构体有5种
B．沸点：正丁烷<异丁烷
C．符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质一定是烷烃的同系物
D．随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，无限趋近于
15．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷（）是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面
D．生成1 molC5H12至少需要2 mol H2
二、填空题（本题包括4个小题，共40分）
16．(8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氢气的36倍： 。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子： 。
(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L 水蒸气： 。
(4)0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下氧气的体积2.464 L： 。
17．(10分)烷烃与卤素单质发生取代反应生成卤代烃，卤代烃在生产、生活中有非常重要的应用。如氯仿(三氯甲烷，CHCl3)在医学上常用作麻醉剂，还可用作抗生素、香料、油脂、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂，与四氯化碳混合可制成不冻的防火液体。
某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。
(2)实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， ， 等。
(3)写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式： 。此反应属于 (填反应类型)反应。
(4)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
(5)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3+O22COCl2+2HCl，为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D. ．水
E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
18．(10分)在烷烃分子中的基团：－CH3、－CH2－、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：
分子中，n1＝6、n2＝1、n3＝2、n4＝1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0＝________或n0＝________。
(2)四种碳原子数之间的关系为n1＝________。
(3)在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代的几率(机会)不同，但同类氢原子被取代的几率(机会)可视为相同。将n mol 2,2,3-三甲基戊烷与适量氯气在光照下反应，能生成________种一氯代物和________ mol HCl。
19．(12分)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。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
(1)B装置有三种功能：
①__________；②__________；③________________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值的取值范围为__________。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_____________。
(4)E装置的作用是__________和________(填编号)。
A．收集气体 B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(5)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，置换出黑色小颗粒的化学方程式为__________，可见有机反应有很多副反应。
(6)E装置除生成盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填编号)。
A．萃取法 B．蒸馏法
C．过滤法 D．分液法
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是________和________(填编号)。
A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4
1．答案：C
解析：烷烃一般易溶于有机溶剂，难溶于水。
2．答案：D
解析：烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，故C正确；发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，所以D错。
3．答案：A
解析：A的一氯代物有4种；B的一氯代物有3种；C的一氯代物有4种；D的一氯代物有3种。该烷烃在氧气中充分燃烧，产物只有二氧化碳和水，设该烷烃为CnH2n+2，则1 mol CnH2n+2充分燃烧消耗的氧气为(n+) mol= mol，可得n=7，即该饱和烷烃为C7H16，A项正确。
4．答案：A
解析：多碳烷烃的碳链是锯齿形的，碳原子不在一条直线上，故A项错误。
5．答案：C
解析：对于烷烃而言，分子中所含碳原子数越多，沸点越高，即：③④⑤大于①②，对于分子中碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，即①>②,③>④>⑤，综合排序可得，③>④>⑤>①>②。
6．答案：D
解析：在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃，碳原子数不同，互为同系物，A、B均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH3CH(CH3)2]两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成2＋2＝4种产物，故C正确，D错误。
7．答案：D
解析：判断烷烃(及其他烃)一取代物的种数可用等效氢原子法巧解。其等效氢原子的判断规律是：①同一碳原子上的氢原子是等效氢原子；②同一碳原子上所连的甲基中的氢原子是等效氢原子；③处于对称位置上的氢原子是等效氢原子。应用这一规律可知，A、B、C和D中分别有5种、4种、2种和3种等效氢原子，则进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是D项。
8．答案：D
解析：新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，则A、B项均错误。烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C5H12三种同分异构体中，随支链数的增加，沸点逐渐降低，故C项错误，D项正确。
9．答案：A
解析：用守恒法求解。设Na2CO3与NaHCO3物质的量分别为x，y，则有
2x＋y＝0.5 L×2 mol/L①
X:y＝1:3②
解得x＝0.2 mol，y＝0.6 mol。
n(C)＝x＋y＝0.2 mol＋0.6 mol＝0.8 mol(碳原子守恒)。
烷烃分子中含碳原子数为＝4，分子式为C4H10。
10．答案：D
解析：在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代烃，氯化氢极易溶于水，所以液面会上升。但氯代烃是不溶于水的气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。
11．答案：D
解析：M和N都是烷烃，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，A项正确；M是新戊烷，有两种同分异构体：CH3(CH2)3CH3、(CH3)2CHCH2CH3，B项正确；有机化合物分子中每个碳原子都形成4个共价键，C项正确；M的分子式是C5H12，N的分子式是C8H18，M、N的最简式不同，等质量的M、N在足量氧气中燃烧，生成CO2的质量不同，D项错误。
12．答案：D
解析：根据硅烷的分子组成与烷烃相似，可由烷烃的分子通式CnH2n+2推出硅烷的分子通式为SinH2n+2，A正确；根据甲烷完全燃烧的产物为二氧化碳和水可知，甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水，B正确；甲硅烷即SiH4，相对分子质量大于甲烷，所以密度大于甲烷，B正确；根据同主族元素性质的递变规律可知,稳定性：CH4>SiH4，B错误。
13．答案：B
解析：由题意可知，X的结构简式可能为或。二者分子中均含4个甲基，A错误；前者一氯代物有3种，后者一氯代物有2种，B正确；相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，C错误；标准状况下，二者均为液态，D错误。
14．答案：D
解析：戊烷存在3种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷，故A错误；碳原子相同时，直链烃沸点大于有支链的沸点，正丁烷沸点大于异丁烷沸点，故B错误；符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质，当n=0时，该物质为氢气，氢气不是烷烃的同系物，故C错误；烷烃分子的通式为CnH2n+2，故烷烃分子碳元素的质量分数为所以随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，无限趋近于故D正确。
15．答案：C
16．答案：(1)C5H12 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
解析：(1)烷烃通式为CnH2n+2,Mr=36×Mr(H2)=36×2=72,即分子式为C5H12。(2)据题意2n+2=200,n=99,即分子式为C99H200。(3)据H原子守恒,1 mol CnH2n+2~15 mol H2O,故n=14,分子式为C14H30。(4)由烷烃燃烧通式可得1 mol CnH2n+2~ mol O2,已知0.01 mol E完全燃烧消耗O2的物质的量为=0.11 mol,可得E为C7H16。
17．答案：(1)漫射光照(或光亮处) 爆炸
(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代
(4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应 (5)BE
18．答案：(1)3n1＋2n2＋n3 2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2 (2)n3＋2n4＋2 (3)5 n
解析：只有伯、仲、叔碳原子上含有氢原子，因此氢原子总数应该是伯、仲、叔碳原子上含有的氢原子数之和。由于是烷烃分子，其通式为CnH2n＋2，也就得出了烷烃分子内的总氢原子数与总碳原子数之间的关系；再根据第(1)小题的总氢原子数与伯、仲、 碳原子数之间的关系，很方便地就可求出伯碳原子数与仲、叔、季碳原子数之间的关系式。当然解决本题还可以利用仲、叔、季碳原子的自身特点求解：仲碳原子只有2个余价，我们可以直接将其插入碳链中，叔碳原子()插入碳链中，还有一个余价，因此它还需要连接一个一价基团(即－CH3)；季碳原子()插入碳链中，还有两个余价，因此它还需要连接两个一价基团(即—CH3)，再加上两端所连的两个一价基团(即－CH3)，因此所含—CH3个数(即伯碳原子数)为叔碳原子数＋季碳原子数的2倍＋2。2，2，3－三甲基戊烷中不等效氢有5种，一氯代物有5种，同时生成n mol HCl。
19．答案：(1)①控制气流速度 ②均匀混合气体 ③干燥混合气体
(2)x≥4 (3)吸收过量的氯气 (4)C D
(5)CH4＋2Cl2C＋4HCl (6)D A B
解析：(1)根据题给信息及装置图可知B装置的作用为吸收CH4及Cl2中的水分，同时使Cl2与CH4混合均匀，并通过观察气泡控制气流速度及比例。(2)若理论上欲获取最多的HCl，应将CH4中的氢原子全部置换，故V(Cl2)/V(CH4)应大于等于4。(3)D中KI粉末可与未反应的Cl2反应，从而将其吸收。(4)E为吸收HCl的装置，因HCl极易溶于水，故用球形干燥管防止倒吸。(5)因通入C装置的气体为CH4和Cl2，根据元素守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒只能为碳，反应为CH4＋2Cl2C＋4HCl。(6)CH4与Cl2发生取代反应除生成HCl外，同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，除CH3Cl为气体外，其余均为不溶于水的油状液体，可用分液法将其与溶液分离。
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2.1 第1课时 烷烃的结构和性质 同步练习题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 下列关于烷烃性质的表述错误的是( )
A．燃烧产物只有CO2和H2O
B．与卤素单质发生取代反应
C．都溶于水
D．通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应
2． 下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是( )
A．烷烃同系物随相对分子质量增大，沸点逐渐升高；常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态
B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大
C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D．烷烃同系物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
3． 1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物。该烃的结构简式是( )
A． B．CH3CH2CH2CH2CH3
C． D．
4． 丙烷常用作火炬的燃料，下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A．分子中碳原子在一条直线上
B．光照下，能够与氯气发生取代反应
C．比丁烷更难液化
D．它的二氯取代物有四种
5． 下列物质：①丁烷 ②2－甲基丙烷 ③戊烷 ④2－甲基丁烷 ⑤2，2－二甲基丙烷，沸点由大到小的排列顺序正确的是( )
A．①>②>③>④>⑤ B．⑤>④>③>②>①
C．③>④>⑤>①>② D．②>①>⑤>④>③
6．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是( )
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进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物
7． 进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是( )
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3
8． 在1.01×105 Pa下测得某些烷烃的沸点见下表，下列选项正确的是( )
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20℃，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点降低
9． 将0.2 mol某烷烃完全燃烧后，生成的气体缓缓通入盛有0.5 L 2 mol/L的NaOH溶液中，生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1:3，则该烷烃为( )
A．丁烷 B．乙烷 C．甲烷 D．丙烷
10．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( )
11．有机化合物M、N的结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A．M、N都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．M有两种同分异构体
C．M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键
D．等质量的M、N在足量氧气中燃烧,完全燃烧时生成CO2的质量相同
12．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，其分子组成和结构与烷烃相似，下列说法中错误的是( )
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C．甲硅烷的密度大于甲烷
D．甲硅烷的热稳定性高于甲烷
13．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法中正确的是( )
A．X分子中可能含有三个甲基
B．X的一氯代物可能有三种
C．X的沸点比正己烷高
D．标准状况下，11.2 L X含2.5NA个C—C
14．下列有关烷烃的说法正确的是( )
A．戊烷的同分异构体有5种
B．沸点：正丁烷<异丁烷
C．符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质一定是烷烃的同系物
D．随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，无限趋近于
15．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷（）是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面
D．生成1 molC5H12至少需要2 mol H2
二、填空题（本题包括4个小题，共40分）
16．(8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氢气的36倍： 。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子： 。
(3)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L 水蒸气： 。
(4)0.01 mol烷烃E完全燃烧时，消耗标准状况下氧气的体积2.464 L： 。
17．(10分)烷烃与卤素单质发生取代反应生成卤代烃，卤代烃在生产、生活中有非常重要的应用。如氯仿(三氯甲烷，CHCl3)在医学上常用作麻醉剂，还可用作抗生素、香料、油脂、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂，与四氯化碳混合可制成不冻的防火液体。
某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。
(2)实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， ， 等。
(3)写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式： 。此反应属于 (填反应类型)反应。
(4)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
(5)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3+O22COCl2+2HCl，为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D. ．水
E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
18．(10分)在烷烃分子中的基团：－CH3、－CH2－、、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如：
分子中，n1＝6、n2＝1、n3＝2、n4＝1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)烷烃分子中氢原子数n0与n1、n2、n3、n4之间的关系是n0＝________或n0＝________。
(2)四种碳原子数之间的关系为n1＝________。
(3)在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代的几率(机会)不同，但同类氢原子被取代的几率(机会)可视为相同。将n mol 2,2,3-三甲基戊烷与适量氯气在光照下反应，能生成________种一氯代物和________ mol HCl。
19．(12分)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。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
(1)B装置有三种功能：
①__________；②__________；③________________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值的取值范围为__________。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_____________。
(4)E装置的作用是__________和________(填编号)。
A．收集气体 B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(5)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，置换出黑色小颗粒的化学方程式为__________，可见有机反应有很多副反应。
(6)E装置除生成盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________(填编号)。
A．萃取法 B．蒸馏法
C．过滤法 D．分液法
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是________和________(填编号)。
A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4
1．答案：C
解析：烷烃一般易溶于有机溶剂，难溶于水。
2．答案：D
解析：烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，故C正确；发生取代反应的必须是卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，所以D错。
3．答案：A
解析：A的一氯代物有4种；B的一氯代物有3种；C的一氯代物有4种；D的一氯代物有3种。该烷烃在氧气中充分燃烧，产物只有二氧化碳和水，设该烷烃为CnH2n+2，则1 mol CnH2n+2充分燃烧消耗的氧气为(n+) mol= mol，可得n=7，即该饱和烷烃为C7H16，A项正确。
4．答案：A
解析：多碳烷烃的碳链是锯齿形的，碳原子不在一条直线上，故A项错误。
5．答案：C
解析：对于烷烃而言，分子中所含碳原子数越多，沸点越高，即：③④⑤大于①②，对于分子中碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，即①>②,③>④>⑤，综合排序可得，③>④>⑤>①>②。
6．答案：D
解析：在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃，碳原子数不同，互为同系物，A、B均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH3CH(CH3)2]两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成2＋2＝4种产物，故C正确，D错误。
7．答案：D
解析：判断烷烃(及其他烃)一取代物的种数可用等效氢原子法巧解。其等效氢原子的判断规律是：①同一碳原子上的氢原子是等效氢原子；②同一碳原子上所连的甲基中的氢原子是等效氢原子；③处于对称位置上的氢原子是等效氢原子。应用这一规律可知，A、B、C和D中分别有5种、4种、2种和3种等效氢原子，则进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是D项。
8．答案：D
解析：新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，则A、B项均错误。烷烃随碳原子数的增加，沸点升高，C5H12三种同分异构体中，随支链数的增加，沸点逐渐降低，故C项错误，D项正确。
9．答案：A
解析：用守恒法求解。设Na2CO3与NaHCO3物质的量分别为x，y，则有
2x＋y＝0.5 L×2 mol/L①
X:y＝1:3②
解得x＝0.2 mol，y＝0.6 mol。
n(C)＝x＋y＝0.2 mol＋0.6 mol＝0.8 mol(碳原子守恒)。
烷烃分子中含碳原子数为＝4，分子式为C4H10。
10．答案：D
解析：在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代烃，氯化氢极易溶于水，所以液面会上升。但氯代烃是不溶于水的气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。
11．答案：D
解析：M和N都是烷烃，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，A项正确；M是新戊烷，有两种同分异构体：CH3(CH2)3CH3、(CH3)2CHCH2CH3，B项正确；有机化合物分子中每个碳原子都形成4个共价键，C项正确；M的分子式是C5H12，N的分子式是C8H18，M、N的最简式不同，等质量的M、N在足量氧气中燃烧，生成CO2的质量不同，D项错误。
12．答案：D
解析：根据硅烷的分子组成与烷烃相似，可由烷烃的分子通式CnH2n+2推出硅烷的分子通式为SinH2n+2，A正确；根据甲烷完全燃烧的产物为二氧化碳和水可知，甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水，B正确；甲硅烷即SiH4，相对分子质量大于甲烷，所以密度大于甲烷，B正确；根据同主族元素性质的递变规律可知,稳定性：CH4>SiH4，B错误。
13．答案：B
解析：由题意可知，X的结构简式可能为或。二者分子中均含4个甲基，A错误；前者一氯代物有3种，后者一氯代物有2种，B正确；相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，C错误；标准状况下，二者均为液态，D错误。
14．答案：D
解析：戊烷存在3种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷，故A错误；碳原子相同时，直链烃沸点大于有支链的沸点，正丁烷沸点大于异丁烷沸点，故B错误；符合通式CnH2n+2(n≥0)的物质，当n=0时，该物质为氢气，氢气不是烷烃的同系物，故C错误；烷烃分子的通式为CnH2n+2，故烷烃分子碳元素的质量分数为所以随着碳原子数的依次增加，烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，无限趋近于故D正确。
15．答案：C
16．答案：(1)C5H12 (2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
解析：(1)烷烃通式为CnH2n+2,Mr=36×Mr(H2)=36×2=72,即分子式为C5H12。(2)据题意2n+2=200,n=99,即分子式为C99H200。(3)据H原子守恒,1 mol CnH2n+2~15 mol H2O,故n=14,分子式为C14H30。(4)由烷烃燃烧通式可得1 mol CnH2n+2~ mol O2,已知0.01 mol E完全燃烧消耗O2的物质的量为=0.11 mol,可得E为C7H16。
17．答案：(1)漫射光照(或光亮处) 爆炸
(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代
(4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应 (5)BE
18．答案：(1)3n1＋2n2＋n3 2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2 (2)n3＋2n4＋2 (3)5 n
解析：只有伯、仲、叔碳原子上含有氢原子，因此氢原子总数应该是伯、仲、叔碳原子上含有的氢原子数之和。由于是烷烃分子，其通式为CnH2n＋2，也就得出了烷烃分子内的总氢原子数与总碳原子数之间的关系；再根据第(1)小题的总氢原子数与伯、仲、 碳原子数之间的关系，很方便地就可求出伯碳原子数与仲、叔、季碳原子数之间的关系式。当然解决本题还可以利用仲、叔、季碳原子的自身特点求解：仲碳原子只有2个余价，我们可以直接将其插入碳链中，叔碳原子()插入碳链中，还有一个余价，因此它还需要连接一个一价基团(即－CH3)；季碳原子()插入碳链中，还有两个余价，因此它还需要连接两个一价基团(即—CH3)，再加上两端所连的两个一价基团(即－CH3)，因此所含—CH3个数(即伯碳原子数)为叔碳原子数＋季碳原子数的2倍＋2。2，2，3－三甲基戊烷中不等效氢有5种，一氯代物有5种，同时生成n mol HCl。
19．答案：(1)①控制气流速度 ②均匀混合气体 ③干燥混合气体
(2)x≥4 (3)吸收过量的氯气 (4)C D
(5)CH4＋2Cl2C＋4HCl (6)D A B
解析：(1)根据题给信息及装置图可知B装置的作用为吸收CH4及Cl2中的水分，同时使Cl2与CH4混合均匀，并通过观察气泡控制气流速度及比例。(2)若理论上欲获取最多的HCl，应将CH4中的氢原子全部置换，故V(Cl2)/V(CH4)应大于等于4。(3)D中KI粉末可与未反应的Cl2反应，从而将其吸收。(4)E为吸收HCl的装置，因HCl极易溶于水，故用球形干燥管防止倒吸。(5)因通入C装置的气体为CH4和Cl2，根据元素守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒只能为碳，反应为CH4＋2Cl2C＋4HCl。(6)CH4与Cl2发生取代反应除生成HCl外，同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，除CH3Cl为气体外，其余均为不溶于水的油状液体，可用分液法将其与溶液分离。
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