人教版（2019）高一化学必修二第三章第一节第二课时课时检测 烷烃的性质

烷烃的性质

1．下面列举的是某化合物的组成和性质，能说明该物质肯定是有机物的是(　　)
A．仅由碳、氢两种元素组成
B．仅由碳、氢、氧三种元素组成
C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳
D．熔点低而且难溶于水
解析：选A　烃都是有机化合物，A正确；碳酸(H2CO3)不属于有机物，B错误；一氧化碳在氧气中燃烧只生成二氧化碳，它不属于有机物，C错误。
2．由某种气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是(　　)
A．将气体通入KMnO4溶液，溶液的颜色无变化，该气体一定是甲烷
B．在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有水滴产生，该气体一定是甲烷
C．点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色固体物质产生，该气体一定是甲烷
D．若上述B、C现象均出现了，则可断定该气体一定是甲烷
解析：选D　CH4性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，而CO和H2也不能使酸性KMnO4溶液褪色，A错误；B项，现象描述可能为CH4，也可为H2，而C项现象描述可能为CH4，也可为CO，同时满足B、C两项的只有CH4。
3．下列关于甲烷的叙述正确的是(　　)
A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以CH2Cl2有两种不同构型
B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色
C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一
D．甲烷能使KMnO4溶液褪色
解析：选C　A中，由于甲烷是正四面体结构，四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系，故CH2Cl2不存在不同构型。B中，CH4能跟氯气在光照下反应，与氯水不反应。D中，CH4比较稳定，不能被KMnO4溶液氧化。

4．瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15.4%(体积分数)遇火所产生的，发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中的体积分数大约为(　　)
A．10.5% B．9.5%
C．8% D．5%
解析：选B　由CH4＋2O2CO2＋2H2O可知瓦斯爆炸最强烈时，CH4和O2的体积比应为1∶2，因此CH4与空气的体积比为1∶≈1∶9.5。那么它在空气中的体积分数为×100%≈9.5%，选B。
5．对于丙烷和丁烷的下列有关说法正确的是(　　)
A．丙烷和丁烷互为同分异构体
B．符合通式CnH2n＋2(n≥1)的物质均属于烷烃
C．丁烷的一氯代物有5种
D．等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量大
解析：选B　丙烷和丁烷互为同系物。丁烷的一氯代物有4种。等质量的烃CxHy完全燃烧时，耗氧量取决于y/x的大小，该值越大，耗氧量越大。
6．下列实验能获得成功的是(　　)
①甲烷气体在空气中点燃获得热量　②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷　③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中使其紫色褪去　④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气
A．只有①② B．只有①
C．只有④ D．①②③④
解析：选B　甲烷燃烧放热，所以甲烷气体在空气中点燃可获得热量，①正确；甲烷与氯水不反应，不能制取一氯甲烷，②错误；甲烷为饱和烃，与酸性高锰酸钾溶液不反应，通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液的紫色不褪去，③错误；甲烷与浓硝酸不反应，④错误。
7．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　)
A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl的量最多
C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D．1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气
解析：选C　甲烷与氯气发生取代反应生成四种氯代物和HCl，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl的量最多，B错误；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气，D错误。
8.将甲烷与氯气按1∶3的体积比混合于一支试管中，倒立于盛有饱和食盐水的水槽，置于光亮处(如图所示)。下列有关此实验的现象和结论的叙述不正确的是(　　)
A．试管中气体的黄绿色逐渐变浅，水面上升
B．生成物中只有三氯甲烷和氯化氢在标准状况下是气体
C．试管内壁有油状液滴形成
D．试管内有少量白雾
解析：选B　A项，在光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应，生成物均没有颜色，所以气体颜色变浅，生成物二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均为液体，且氯化氢易溶于水，导致试管内液面上升，正确；B项，甲烷和氯气反应的生成物中只有一氯甲烷和HCl在标准状况下是气体，错误；C项，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液态有机物，所以试管内壁有油状液滴生成，正确；D项，该反应中有氯化氢生成，氯化氢遇空气中的水蒸气形成白雾，正确。
9．某气态烃在恒容密闭容器内与氧气混合完全燃烧，如果燃烧前后容器内(温度相同，且高于100 ℃)压强保持不变，该烃可能是(　　)
A．C2H6 B．C2H4
C．C3H8 D．C3H6
解析：选B　烃燃烧的化学方程式为CxHy＋O2xCO2＋H2O(g)，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，B项正确。
10．在1.01×105 Pa、常温下，测得某些烷烃的沸点如下表所示。
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
27.8
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
下列选项正确的是(　　)
A．石油液化气罐中的正丁烷为气体
B．在1.01×105 Pa、常温下，C5H12都是液体
C．异戊烷的一溴代物有5种
D．C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低
解析：选D　石油液化气罐中气压较大，正丁烷应该呈液态，A项错误；在1.01×105 Pa、常温下，新戊烷是气体，B项错误；的一溴代物只有4种，C项错误；C5H12的三种同分异构体中，随支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。
11．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H2的43倍：____________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子：____________________________________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温、同压下15 L 的水蒸气：________。
(4)0.1 mol烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O2 11.2 L：________。
解析：(1)M＝2 g/mol×43＝86 g/mol，所以14n＋2＝86，n＝6，即该烷烃的分子式为C6H14。
(2)由CnH2n＋2得2n＋2＝200，n＝99，该烷烃的分子式为C99H200。
(3)由1 L烷烃C完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气，可知其分子中应含有30个氢原子，则其分子式为C14H30。
(4)0.1 mol烷烃E完全燃烧消耗O2的物质的量为＝0.5 mol。所以＝5，n＝3，即E的分子式为C3H8。
答案：(1)C6H14　(2)C99H200　(3)C14H30　(4)C3H8
12．某烃在标准状况下的密度为3.215 g·L－1，现取3.6 g该烃完全燃烧，将全部产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4 g，碱石灰增重11 g，则：
(1)该烃分子的摩尔质量约为____________________。
(2)该烃的分子式为________。
(3)已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式：____________________。
解析：(1)M＝ρ·Vm＝3.215 g·L－1×22.4 L·mol－1＝72.016 g·mol－1，所以该烃分子的摩尔质量约为72 g·mol－1。
(2)设该烃的分子式为CxHy，则
CxHy＋O2xCO2＋H2O
　1　　　　　　　　　x　　　
＝0.05 mol　0.05x mol　0.025y mol
故①0.025y mol×18 g·mol－1＝5.4 g，解得y＝12，
②0.05x mol×44 g·mol－1＝11 g，解得x＝5。则该烃的分子式为C5H12。
(3)C5H12有三种同分异构体，一氯代物只有一种的是。
答案：(1)72 g·mol－1　(2)C5H12
(3)
13．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下：

根据设计要求回答下列问题。
(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＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________。
(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________(填字母)。
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，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：________________________________。
(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填编号)
a．CH4　b．CH3Cl　c．CH2Cl2　d．CHCl3　e．CCl4
解析：(1)B装置的三个作用：①控制气流速度，从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。
(2)CH4中每有1个H原子被取代，消耗1个Cl2，生成1个HCl，CH4中H原子全部被取代时生成HCl气体最多，所以应保证＝x≥4。
(3)KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
(4)E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还能防止倒吸。
(5)据信息知黑色小颗粒应为碳，根据原子守恒可知反应的化学方程式为CH4＋2Cl2C＋4HCl。
(6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。CH4与Cl2反应的生成物中CH3Cl和HCl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为液体，故最终的尾气为CH3Cl和剩余的CH4。
答案：(1)干燥混合气体
(2)大于或等于4
(3)吸收过量的氯气　(4)CD
(5)CH4＋2Cl2C＋4HCl
(6)分液　ab

14．若甲烷与氯气以物质的量之比为1∶3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl，
②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4。其中正确的是(　　)
A．只有① B．只有③
C．①②③的混合物 D．①②③④的混合物
解析：选D　甲烷与Cl2在光照条件下反应时四种有机产物均有，与二者的物质的量之比无关。
15．下列有关烷烃的叙述中，正确的是(　　)
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
A．①③⑤ B．②③
C．①④ D．①②④
解析：选C　烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①说法正确；烷烃属于饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水褪色，②⑤说法不正确；因分子通式CnH2n＋2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，③说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④说法正确。
16．一定质量的甲烷燃烧后的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g。原混合气体中CO2的质量为(　　)
A．12.5 g B．13.2 g
C．19.7 g D．24.4 g
解析：选B　n(H2O)＝＝1.4 mol，据H原子守恒，n(CH4)＝＝0.7 mol。
设CO、CO2的物质的量分别为x、y，则有

解得
则m(CO2)＝44 g·mol－1×0.3 mol＝13.2 g。
17．已知正四面体形分子E与线形分子G反应，生成四面体形分子L和直线形分子M。组成E分子中的元素的原子序数都小于10，组成G分子的元素为第三周期的元素。反应过程示意图如下，则下列判断中正确的是(　　)

A．常温常压下，E是一种液态有机物
B．M是一种含有非极性键的分子
C．干燥的G能漂白湿润的有色物质
D．上述反应的类型是加成反应
解析：选C　E为CH4，G为Cl2，L为CH3Cl，M为HCl。常温常压下，CH4是一种气态有机物；HCl中不含非极性键；该反应的类型是取代反应。
18．有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题：
(1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O2的量最多的是________(填序号，下同)。
(3)在120 ℃、1.01×105 Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为________。
解析：(1)烷烃的燃烧通式为
CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。
(2)1 mol上述气态烃消耗氧气的物质的量为 mol，故丁烷消耗O2的量最多。
(3)由反应前后气体体积不变可知：
1＋＝n＋n＋1，n＝1，即为甲烷。
答案：(1)
(2)④　(3)①