2.1 烷烃 同步练习 （含解析）2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

2.1 烷烃 同步练习
一、单选题
1．下列各组内的物质属于同系物的（　　）
A． 和
B． 和
C．CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3
D．CH3CH3与CH2=CHCH3
2．有机物的名称是（　　）
A．1-甲基丁烷 B．2-甲基丁烷
C．3-甲基丁烷 D．1，1-二甲基丙烷
3．煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关，下列叙述中错误的是(　　)
A．点燃甲烷不必事先进行验纯
B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸
4．中华优秀传统文化涉及到很多的化学知识。下列有关说法错误的是（　　）
A．《天工开物》中记载：“凡白土曰垩土， 为陶家精美启用”，“陶” 是一种传统硅酸盐材料。
B．宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是氢氧化铜
C．《周易》记载：“泽中有火”、 “上火下泽” ，文中“火”指甲烷的燃烧
D．《本草经集注》中“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，“硝石” 中含有钾元素
5．下列关于CH4和 的叙述正确的是（　　）
A．两者互为同系物
B．与所有烷烃互为同分异构体
C．它们的物理、化学性质相同
D．通常情况下前者是气体，后者是液体
6．某醇分子的结构简式为 ，用系统命名法命名其名称为（　　）
A．3-甲基-3-戊醇 B．2，2-二乙基-1-丙醇
C．2-甲基-2-乙基-1-丁醇 D．2-甲基-3-乙基-4-丁醇
7．环与环之间共用一个碳原子的多环烷烃称为螺环烷烃，共用的碳原子称为螺原子。现有两种螺环烷烃 、 的结构简式如图所示，下列说法正确的是（　　）
A． 与 均属于芳香烃
B． 中所有的碳原子可以共面
C． 与 均可以与溴水发生加成反应
D． 的一氯代物有5种（不考虑立体异构）
8．在1.013×105 Pa下，测得的某些烷烃的沸点如表：
物质 正丁烷 正戊烷 异戊烷 新戊烷 正己烷
沸点/℃ -0.5 36.1 27.8 9.5 69.0
据表分析，下列选项正确的是（　　）
A．在标准状况时，新戊烷是液体
B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体
C．烷烃随碳原子数增加，沸点降低
D．C5H12随支链增加，沸点升高
9．一种自修复材料在外力破坏后能够复原，其结构简式(图1)和修复原理(图2)如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．该高分子可通过加聚反应合成
B．合成该高分子的两种单体互为同系物
C．该材料使用时能耐强酸或强碱的腐蚀
D．自修复过程中“-COOCH2CH2CH2CH3”基团之间并没有形成化学键
10．最简式相同，但既不是同系物，又不是同分异构体的是（　　）
A．辛烯和3﹣甲基﹣1﹣丁烯 B．苯和乙炔
C．1﹣氯丙烷和2﹣氯丙烷 D．己烷和乙烯
11．下列有关说法错误的是（　　）
A．CCl4可以由CH4制得，它可用于萃取碘水中的碘
B．相同物质的量的乙烯和甲烷，完全燃烧后产生水的质量相同
C．用乙烯与HCl反应来制备一氯乙烷比用乙烷与氯气光照反应更好
D．甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此甲烷不能发生氧化反应
12．北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料为丙烷．下列关于丙烷的说法正确的是（　　）
A．分子中的碳原子在一条直线上 B．其一氯代物只有一种
C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．结构简式为CH3 CH2 CH3
13．下列化合物的命名正确的是（　　）
A．2-甲基-4-乙基戊烷 B．对羟基甲苯
C．3-甲基-4-戊烯 D．2-甲基-1，3-丁二烯
14．下列各有机物的命名或分类错误的是（　　）
选项 结构简式 命名 类别
A 对甲苯酚 芳香烃
B 2，3-二甲基戊烷 烷烃
C 2-丁醇 一元醇
D 3-甲基-1-丁烯 脂肪烃
A．A B．B C．C D．D
15．2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷，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．比丁烷更易液化
C．1mol丙烷完全燃烧需消耗氧气5mol
D．光照下能够发生取代反应
16．下列说法正确的是（　　）
A．CH4与C3H6互为同系物
B．可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的杂质乙酸
C．油脂在酸性条件下的水解反应叫皂化反应。
D．纤维素、油脂、蛋白质都属于天然高分子化合物
二、综合题
17．在120℃、1.01×105Pa时，将1L丙烷与若干升O2混合点燃充分燃烧后，恢复至原温度、压强，测得气体体积为aL，通过碱石灰后气体体积变为bL。
（1）若a-b=7，则bL气体中一定含有　 　。
（2）若a-b=5，则混合前O2体积为　 　，点燃前混合气体的平均摩尔质量为　 　。
18．
（1）Ⅰ.充分燃烧2.8g某有机物A，生成8.8g CO2和3.6g H2O，这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍。
该有机物的分子式　 　，A的链状同分异构体共有　 　种。
（2）A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为　 　，其系统命名为　 　
（3）若该有机物跟HCl的加成产物只有一种，试确定其结构简式　 　
（4）若该有机物在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子)，则用键线式表示的结构简式为　 　
19．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如下图：
（1）等质量的以上三种物质完全燃烧时，消耗O2的量最多的是　 　（填分子式），该烃与氧气反应的化学方程式为　 　；
（2）等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是　 　（填结构简式）， 生成水最多的是　 　（填结构式）；
（3）相同状况下，等体积的以上下种物质完全燃烧时，消耗O2的量最多的是　 　（填物质名称），该烃电子式为　 　。
20．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，设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
（1）在B装置中，经过一段时间的光照，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　 　．
（2）C装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是　 　．
（3）D装置用于吸收HCl的优点是　 　．
（4）从环保的角度考虑，该装置还不完善，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分可能有　 　（填编号）．
a．CH4　 b．CH3Cl 　c．CH2Cl2　 d．CHCl3　e．CCl4
（5）其他条件均不变，若去掉A装置，则D中所得盐酸的浓度将　 　（填“不变”、“变大”或“变小”），你认为可能原因是　 　．
21．实验室中利用下列装置制取氯气并进行甲烷与氯气的取代反应，同时检验其产物中有HCl生成．试回答下列问题
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③　 　
（2）设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应≥　 　
（3）D装置的作用是　 　．
（4）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　 　．
（5）该装置有两个缺陷（假设D装置能充分发挥作用）：一是没有进行尾气处理；二是　 　．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A.为同系物，都含有一个苯环，支链差一个CH2结构，A符合题意；
B.分子式相同，结构不同为同分异构体，B不符合题意；
C. C原子数相同，结构不同为同分异构体，C不符合题意；
D.结构不同，一个含碳碳双键，一个不含，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】同系物是指结构相似，在分子组成上相差1个或n个CH2原子团的有机物，据此判断即可。
2．【答案】B
【解析】【解答】烷烃的命名原则：选择含碳原子数最多的碳链为主链，从靠近第一个取代基的一端开始编号，按取代基位次、取代基名称、主链碳原子数对应的烷烃名称的顺序书写烷烃的名称，则有机物的名称是2-甲基丁烷，
故答案为：B。
【分析】根据烷烃的命名原则：选择含碳原子数最多的碳链为主链，从靠近第一个取代基的一端开始编号，按取代基位次、取代基名称、主链碳原子数对应的烷烃名称的顺序书写烷烃的名称。
3．【答案】A
【解析】【解答】　甲烷的爆炸极限为5%～15.4%(即甲烷体积在空气中含量为5%～15.4%)。如果甲烷中混有空气，点燃时可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。
故答案为：A
【分析】A.甲烷点燃前需验纯，防止爆炸；
B.甲烷燃烧放出的热量较高，可作为燃料；
C.煤矿的矿井中含有大量甲烷；
D. 点燃混有空气的甲烷会爆炸。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．陶瓷是传统硅酸盐材料，属于无机非金属材料，故A不符合题意；
B．铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，不是氢氧化铜，故B符合题意；
C．“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述，这里的“火”指甲烷的燃烧，故C不符合题意；
D．由信息可知，焰色反应为紫色，为硝酸盐，则“硝石”指的是KNO3，含有钾元素，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.陶瓷是传统硅酸盐材料；
C.“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述；
D.钾元素的焰色反应为紫色。
5．【答案】A
【解析】【解答】A.CH4和 均属于烷烃，通式为CnH2n+2，互为同系物，故A符合题意；
B.CH4和 与其他碳原子数不同的烷烃互为同系物，故B不符合题意；
C.CH4和 结构相似，化学性质相似，物理性质不同，故C不符合题意；
D.碳原子数为1-4的烷烃常温下是气体，则CH4和 均是气体，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.结构相似在分子式上相差n个CH2的有机物互为同系物；
B.分子式相同但是结构式不同的有机物互为同分异构体；
C.结构相似的有机物化学性质会相似，但是物理性质不相似；
D.通常情况下二者都是气体，烷烃在5个碳原子之上才是液体。
6．【答案】C
【解析】【解答】 含有1个羟基，属于醇类，主链有4个碳原子，1号碳上有羟基，2号碳上有1个甲基和1个乙基，系统命名为：2-甲基-2-乙基-1-丁醇，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】含有羟基，定为醇，以羟基连接碳原子为1号碳原子定主链，再定支链，支链位置之和最小命名。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．根据X与Y的结构简式，X与Y中不含有苯环，则均不属于芳香烃，A说法不符合题意；
B．Y中3号碳原子为sp3杂化，与其相连的碳原子为正四面体构型，则所有的碳原子不可能共面，B说法不符合题意；
C．X与Y中均不含有碳碳不饱和键，均不能与溴水发生加成反应，C说法不符合题意；
D．X为对称结构，其一氯代物为 ，有5种（不考虑立体异构），D说法符合题意；
答案为D。
【分析】A.芳香烃中均含有苯环，X和Y均不含苯环
B.Y中含有多个饱和碳原子且含有环状，碳原子不共面
C.均不含有碳碳双键或者碳碳三键不能与溴水作用
D.找出X中的氢原子种类即可
8．【答案】A
【解析】【解答】A．新戊烷的沸点是9.5℃，在标准状况下，新戊烷是液体，故A符合题意；
B．C5H12存在同分异构体，它们的沸点值不同，新戊烷的沸点是9.5℃，20℃时，新戊烷是气体，故B不符合题意；
C．烷烃中随碳原子数增加，沸点逐渐升高，故C不符合题意；
D．同碳个数的烷烃，支链越多则熔沸点越低，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据表格中的数据即可找出物质的熔沸点，即可判断物质的状态，碳原子的个数越多，沸点越高，支链越多，沸点越低
9．【答案】C
【解析】【解答】A.由高分子的结构简式可知，高分子的单体为CH2=C（CH3）COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3，一定条件下CH2=C（CH3）COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3发生加聚反应生成高分子，故A不符合题意；
B.由高分子的结构简式可知，高分子的单体为CH2=C（CH3）COOCH3和CH2=CHCOOCH2CH2CH2CH3，两种单体的结构相似，相差2个CH2原子团，互为同系物，故B不符合题意；
C.由高分子的结构简式可知，高分子中含有酯基结构，在强酸或强碱的条件下高分子能发生水解反应，则使用该材料时应避免接触强酸或强碱，防止发生水解反应，故C符合题意；
D.由自修复过程的示意图可知，自修复过程中“-COOCH2CH2CH2CH3”基团之间没有形成化学键，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.依据高分子的结构简式中为碳链分析；
B.依据两种单体的结构判断；
C.依据高分子中含有酯基结构分析；
D.依据自修复过程的示意图判断。
10．【答案】B
【解析】【解答】解：A．辛烯和3﹣甲基﹣1﹣丁烯的最简式都是CH2，都含有1个C=C双键，组成通式相同，结构相似，分子式不同，为同系物，故A错误；
B．苯和乙炔最简式都是CH，二者结构不同，分子式不同，二者不是同系物，又不是同分异构体，故B正确；
C.1﹣氯丙烷和2﹣氯丙烷，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C错误；
D．己烷和乙烯的最简式不同，故D错误；
故选B．
【分析】最简式指用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式；
同系物指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，具有如下特征：结构相似、化学性质相似、分子式通式相同，分子式不同、物理性质不同，研究范围为有机物；
同分异构体指分子式相同，结构不同的化合物，具有如下特征：分子式相同，结构不同、物理性质不同、不同类时化学性质不同，研究范围多为有机物；
据此结合选项解答．
11．【答案】D
【解析】【解答】A．甲烷发生取代反应生成四氯化碳，四氯化碳不溶于水，是良好的有机溶剂，碘单质在水中溶解度小，而易溶于四氯化碳，因此四氯化碳可用于萃取碘水中的碘，A不符合题意；
B．甲烷分子式为CH4，乙烯分子式为C2H4，二者分子中含有的H原子数相同，因此等物质的量的甲烷和乙烯完全燃烧时产生的水的质量相等，B不符合题意；
C．乙烯与HCl反应来制备氯乙烷产物唯一，乙烷与氯气反应制备氯乙烷产物有多种，得到的物质纯度低，原料利用率低，所以用乙烯与HCl反应来制备氯乙烷比用乙烷与氯气反应更好，C不符合题意；
D．甲烷可燃烧，物质燃烧反应也属于氧化还原反应，D符合题意；
故答案是D。
【分析】A．碘在CCl4中的溶解度较大；
B．等物质的量的C2H4和CH4中所含氢元素的物质的量相同；
C．光照条件发生的取代反应为系列反应，所得为混合物；
D．甲烷的燃烧反应属于氧化反应；
12．【答案】D
【解析】【解答】解：A．丙烷是烷烃碳原子周围形成四个共价单键，碳原子形成的化学键为锯齿形结构，分子中的碳原子不在一条直线上，故A错误；
B．丙烷分子结构中有两种氢原子，CH3﹣CH2﹣CH3，一氯取代物两种，故B错误；
C．烷烃为饱和烃和高锰酸钾溶液不反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；
D．结构简式是指把分子中各原子连接方式表示出来的式子，通常只适用于以分子形式存在的纯净物，丙烷的结构简式为：CH3CH2CH3，故D正确；
故选D．
【分析】A．丙烷是烷烃碳原子周围形成四个共价单键，碳原子形成的化学键为锯齿形结构；
B．丙烷分子结构中有两种氢原子，一氯取代物两种；
C．烷烃为饱和烃和高锰酸钾溶液不反应；
D．结构简式是指把分子中各原子连接方式表示出来的式子，通常只适用于以分子形式存在的纯净物；
13．【答案】D
【解析】【解答】A．乙基不能位于第二个C的位置上，正确命名为2，4-二甲基己烷，故A不符合题意；
B．当有羟基连在苯环上时，以将其为母体，故正确的命名为对甲基苯酚或4-甲基苯酚，故B不符合题意；
C．烯烃命名时，选取含有碳碳双键的最长碳链为主链，且要尽可能使双键位置最小，符合题意命名为3-甲基-1-戊烯，故C不符合题意；
D.2-甲基-1，3-丁二烯的结构简式为，主链、支链位置均符合题意，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A．烷烃中2号位上无乙基；
B．当有羟基连在苯环上属于酚类；
C．烯烃命名时，选取含有碳碳双键的最长碳链为主链，且要尽可能使双键位置最小；
D.依据烯烃命名规则分析。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．对苯甲酚中含 ，属于烃的含氧衍生物，不是芳香烃，A符合题意；
B． ，2，3-二甲基戊烷，分子式为C7H16，符合烷烃的通式CnH2n+2，故属于烷烃，B不符合题意；
C． ，2-丁醇，只含有一个醇羟基，属于一元醇，C不符合题意；
D． 分子中不含有苯环，属于脂肪烃，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.烃是含有碳元素和氢元素的有机物，此物含有氧元素，因此是烃的衍生物
B.根据结构式判断为饱和烃，故为烷烃就，按照烷烃进行命名即可
C.含有羟基，为醇，根据含有官能团的有机物进行，命名即可
D.含有双键，为烯烃，且不含苯环为脂肪烃，根据结构式进行命名即可
15．【答案】B
【解析】【解答】解：A、烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈角形，碳原子不在一条直线上，故A正确；
B、烷烃中碳个数越多沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷沸点高，更易液化，故B错误；
C、丙烷分子式为C3H8，1mol丙烷耗氧量为碳和氢耗氧量之和：（3+ ）mol=5mol，故C正确；
D、丙烷等烷烃在光照的条件下可以和氯气发生取代反应，故D正确；
故选B．
【分析】A、烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈角形；
B、烷烃中碳个数越多沸点越高；
C、根据丙烷分子式计算耗氧量烃耗氧量，1molCxHy耗氧量=（x+ ）mol；
D、丙烷等烷烃在光照的条件下可以和氯气发生取代反应；
16．【答案】B
【解析】【解答】A．CH4是烷烃，C3H6可能是烯烃或者环烷烃，CH4与C3H6结构不同，不是同系物，故A不符合题意；
B．碳酸钠吸收乙醇、除去乙酸，与乙酸乙酯分层，然后分液可除去乙酸乙酯中混有的少量乙醇和乙酸，故B符合题意；
C．油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应，故C不符合题意；
D．单糖、二糖、油脂的相对分子之间均在10000以下，不是高分子，而淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团的化合物，官能团数目和种类相等；
B．碳酸钠吸收乙醇、除去乙酸，与乙酸乙酯分层；
C．油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应；
D．单糖、二糖、油脂不是高分子，而淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物。
17．【答案】（1）O2
（2）4L；34.4g·mol-1
【解析】【解答】（1）若a-b=7，说明丙烷完全燃烧，生成3LCO2和4LH2O(g)，因此反应后O2仍然有剩余，因此bL气体中一定含有O2；
（2）若a-b=5，说明丙烷不完全燃烧，1L丙烷反应生成4LH2O(g)、1LCO2(g)和2LCO(g)。根据氧元素守恒可得，反应前O2体积为4L；点燃前混合气体的平均摩尔质量为。
【分析】丙烷完全燃烧，反应的化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)。碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，可吸收反应生成的H2O(g)和CO2(g)。
18．【答案】（1）C4H8；3
（2）CH2=C(CH3)2；2-甲基丙烯(或：2-甲基-1-丙烯)
（3）CH3—CH=CH—CH3
（4）
【解析】【解答】(1)这种有机物蒸气的质量是同温同压下同体积N2的2倍，则该有机物的相对分子质量为2×28=56；n(A)= =0.05mol，
n(C)= n(CO2)= =0.2mol，
n(H)= 2n(H2O)= ×2=0.4mol，
故有机物分子中含有C原子数目为 =4，含有H原子数目为 =8，
因为12×4+1×8=56=M(A)，所以不含O元素；则A的分子式为C4H8，
根据分子式C4H8，A的链状同分异构体应为烯烃，分子中有一个C=C，则结构简式为：CH2=CHCH2CH3，CH3CH=CHCH3， 共3种；
答: 该有机物的分子式为C4H8，A的链状同分异构体共有3种。(2)由以上分析可知，A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为 ，主链有3个碳原子，甲基在2号碳原子上，故其系统命名为2-甲基丙烯，
答：A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为CH2=C(CH3)2，其系统命名为2-甲基丙烯。(3) 该有机物跟HCl的加成产物只有一种，所以应该是2－丁烯，其结构简式是CH3CH=CHCH3，
答：若该有机物跟HCl的加成产物只有一种，其结构简式为CH3CH=CHCH3。(4)在核磁共振氢谱中只有一个信号峰，说明有机物中一种H，则不可能为烯烃，应为环丁烷，结构简式为: ；其键线式为： ；
答:该有机物的键线式为 。
【分析】(1)这种有机物蒸气的质量是同温同压下同体积N2的2倍，则该有机物的相对分子质量为2×28=56，计算2.8g有机物的物质的量，结合生成水和二氧化碳的质量可计算有机物的分子式；按碳链异构和双键位置异构确定A的链状同分异构体种数；(2)根据分子式和官能团写出符合条件的结构简式；根据烯烃的命名规则命名；(3)若在核磁共振氢谱中只有一个信号峰，说明有机物中H是同一种类型的。
19．【答案】（1）CH4；CH4+2O2 CO2+2H2O
（2）CH2=CH2；
（3）乙烷；
【解析】【解答】据球棍模型可知A为CH4，B为C2H4，C为C2H6。
（1）等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大。CH4、C2H4、C2H6中的y/x依次为4/1、4/2、6/2，
故CH4耗O2最多，方程式为CH4+2O2 CO2+2H2O；
（2）等质量的以上三种物质燃烧时，物质含有的碳元素的含量越大，其中碳元素的质量越多，其燃烧产生的CO2就越多，由于乙烯中H元素的含量最小，所以其C元素的含量最高，所以等质量时其燃烧产生的CO2最多，结构简式为CH2＝CH2；
等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，生成的水越多，根据以上分析可知应该是甲烷，结构式为 ；
（3）等体积的烃CxHy完全燃烧时，（x+y/4）的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的（x+y/4）依次为1+4/4=2、2+4/4=3、2+6/4=3.5，故C2H6耗O2最多，乙烷的电子式为 。
【分析】易错点：写乙烯的结构简式一定要注意碳碳双键。
20．【答案】（1）CH4+2Cl2 C+4HCl
（2）吸收未反应的Cl2
（3）防止倒吸
（4）a、b
（5）变小；CH4和Cl2混合不均导致反应不充分或生成的HCl结合水蒸气形成液滴残留在硬质玻璃管中
【解析】【解答】解：（1）在B装置中，经过一段时间的光照，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，反应是氯气在光照条件下置换出甲烷中的C，同时产生HCl，化学方程式为：CH4+2Cl2 C+4HCl．
故答案为：CH4+2Cl2 C+4HCl；（2）C装置的石棉中均匀混有KI粉末，KI会和氯气反应，产生KCl，防止产生的氯气污染大气，其作用是吸收未反应的Cl2．
故答案为：吸收未反应的Cl2；（3）D装置装置中有水，是吸收产生的HCl气体，使用了漏斗，是为了防止倒吸，其优点是防止倒吸．
故答案为：防止倒吸．（4）从环保的角度考虑，该装置还不完善，原因是没有进行尾气处理，考虑到甲烷在光照下氯气反应，还能发生取代反应，生成CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4，其中CH3Cl为气体，还存在未反应完的甲烷，则其尾气主要成分可能有CH4，CH3Cl．
故选：a、b；（5）A装置的浓硫酸起到干燥气体的作用，HCl气体极易溶于水，其他条件均不变，若去掉A装置，反应过程中HCl气体变会大部分溶于原气体所带的水，则D中所得盐酸的浓度将变小，或者由于水的存在，使得两种原反应气体混合不充分，对反应产生影响；原因可能是CH4和Cl2混合不均导致反应不充分或生成的HCl结合水蒸气形成液滴残留在硬质玻璃管中．
故答案为：变小，CH4和Cl2混合不均导致反应不充分或生成的HCl结合水蒸气形成液滴残留在硬质玻璃管中．
【分析】分析整个流程，A瓶中装有浓硫酸，通入含水的甲烷和氯气，浓硫酸除去水，经过第一步处理后产生干燥的甲烷气体和氯气，B中，在光照条件下，氯气置换出甲烷中的碳，产生黑色的小颗粒，装置C为尾气去除装置，除去反应中多余的氯气，最后通过D装置，吸收多余的HCl气体．
21．【答案】（1）干燥混合气
（2）4
（3）吸收过量的氯气
（4）CH4+2Cl2 C+4HCl
（5）A、B两装置之间应接一个除去从A中挥发出来的HCl气体的装置
【解析】【解答】解：（1）生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用，
故答案为：干燥混合气体；（2）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设 =x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应保证甲烷被完全取代，x≥4，故答案为：4；（3）氯气具有氧化性，与足量红热的铜丝反应生成氯化铜，所以，D装置能吸收过量的氯气，故答案为：吸收过量的氯气；（4）生成的黑色小颗粒为炭黑，在强光照射下可发生CH4+2Cl2 C+4HCl，故答案为：CH4+2Cl2 C+4HCl；（5）氯化氢易挥发，该实验制取的氯气中混有氯化氢，干扰后续实验，A、B两装置之间应接一个除去从A中挥发出来的HCl气体的装置，
故答案为：A、B两装置之间应接一个除去从A中挥发出来的HCl气体的装置．
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，在强光照射下可发生CH4+2Cl2 C+4HCl，生成的黑色小颗粒为炭黑，D装置足量红热的铜丝吸收多余氯气，最后生成的HCl溶于水生成盐酸，与有机物可用分液的方法分离．（1）浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢；（2）甲烷可以和氯气发生取代反应，产物为氯化氢和二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；（3）氯气能和铜反应生成氯化铜；（4）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为炭黑，说明有碳生成；（5）氯化氢易挥发，该实验制取的氯气中混有氯化氢，干扰后续实验，缺少除去氯化氢的装置．