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课时梯级训练(13) 烷烃的性质
1.(2023·泸州高一联考)下列有关烷烃的叙述正确的是( )
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,很多都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
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和氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
⑥随着碳原子数的依次增加,烷烃中碳的质量分数逐渐增大,无限趋近于
A.①③⑤ B.②③④
C.①④⑥ D.②④⑥
C 解析:烷烃的化学性质稳定,所有的烷烃都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,②错误;分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,③错误;光照条件下,乙烷通入溴水中,不能发生反应,不能使溴水褪色,⑤错误;烷烃的分子通式为CnH2n+2,其分子中碳元素的含量为,当n趋于无穷时,14n+2≈14n,此时碳元素的含量为,即随着碳原子数的依次增加,烷烃中碳的质量分数逐渐增大,无限趋近于,⑥正确。
2.下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是( )
A.烷烃均难溶于水,且相对密度均小于1
B.烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此烷烃不能发生氧化反应
C.物质的沸点:正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷
D.甲烷分子中的4个C—H的长度相同,相互之间的夹角相等,故甲烷的空间结构为正四面体形
B 解析:烃类由C、H两种元素组成,密度均小于水,而烷烃均难溶于水,相对密度均小于1,A正确;烷烃可以燃烧,能发生氧化反应,B错误;碳原子数越多、沸点越高;相同碳原子数的烷烃,支链越多、沸点越低,正戊烷、异戊烷均含5个C,且支链越多、沸点越低,则沸点:正戊烷>异戊烷;正丁烷含4个C,丙烷含3个C,沸点:正丁烷>丙烷,故沸点:正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷,C正确。
3.实验室中将盛有甲烷与氯气的混合气体的量筒倒立在盛有饱和NaCl溶液的水槽中,光照使其发生反应。下列说法错误的是( )
A.通过量筒内壁上出现的油状液滴可以说明生成四种有机产物
B.氯化氢极易溶于水,导致量筒中液面上升
C.饱和NaCl溶液能够抑制氯气的溶解
D.量筒中气体颜色逐渐变浅
A 解析:仅通过量筒内壁上出现的油状液滴这一实验现象,并不能说明生成了四种有机产物,氯气与甲烷发生取代反应,生成的四种有机产物中CH3Cl常温下为气体,溶于有机溶剂,CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体,A错误;氯气与甲烷反应生成HCl,而HCl极易溶于水,导致量筒内气体减少,压强减小,量筒内液面上升,B正确;氯气溶于水后,部分与水反应:Cl2+H2O⥫⥬H++Cl-+HClO,饱和NaCl溶液中Cl-浓度较大,可以抑制Cl2的溶解,C正确;氯气是黄绿色气体,氯气被消耗,量筒内气体颜色逐渐变浅,D正确。
4.下列说法错误的是( )
A.含有30个氢原子的烷烃为C14H30
B.假如某烷烃的相对分子质量为142,则该烷烃的分子式为C10H22
C.烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍,则该烷烃的分子式为C2H6
D.1 L烷烃B的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L水蒸气,则该烷烃的分子式为C14H30
C 解析:烷烃的通式为CnH2n+2,其相对分子质量为12n+2n+2。含有30个氢原子的烷烃,2n+2=30,n=14,则分子式为C14H30,A正确;某烷烃的相对分子质量为142,12n+2n+2=142,n=10,分子式为C10H22,B正确;烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍,则烷烃的相对分子质量为72,则12n+2n+2=72,n=5,故其分子式为C5H12,C错误;1 L烷烃B的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L水蒸气,说明1 mol烃生成15 mol水,则1 mol烃含有30 mol 氢原子,则有2n+2=30,n=14,其分子式为C14H30,D正确。
5.(2023·运城高一期末)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),它在光照条件下与Cl2反应,生成4种不同的一氯代物。该烷烃的结构简式是( )
A 解析:由题意知,该有机物充分燃烧消耗O2物质的量n(O2)==11 mol,由烷烃燃烧通式CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O,得=11,解得n=7,即该烷烃中有7个C,即C7H16,它在光照条件下与Cl2反应,生成4种不同的一氯代物,即该有机物含4种不同化学环境的氢原子。
6.常温常压下断裂1 mol指定共价键时吸收的能量如下表:
共价键
C—H
Cl—Cl
C—Cl
H—Cl
吸收的能量/kJ
413.4
243
330
431
有关CH4 与 Cl2 反应的下列说法正确的是( )
A.该装置需放在日光直射的地方
B.反应只生成 1 mol CH3Cl 时放