课时测评16 烷烃的性质-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 双选）

课时测评16　烷烃的性质) (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－13题，每题6分，第14题12分，第15题10分，共100分) 题点一　烷烃的性质 1．(2023·四川南充高级中学高一校考)下列物质：①正丁烷、②异丁烷、③正戊烷、④四氯化碳，其沸点排列顺序正确的是(　　) A．③>①>②>④ B．④>③>②>① C．④>③>①>② D．②>①>④>③ 答案：C 解析：由烷烃中碳原子个数越多，沸点越高，则沸点：丁烷＜戊烷，同分异构体中支链越多，沸点越低，所以沸点：正戊烷＞正丁烷＞异丁烷；四氯化碳常温下为液体，相对分子质量最大，分子间作用力最大，故其沸点最高，综上所述沸点高低的顺序为④＞③＞①＞②。 2．(2024·广州十六中高一期中)下列关于CH4叙述中正确的是(　　) A．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．所有的原子共平面 C．一定条件下可以与氯气发生取代反应 D．是烷烃中碳元素含量最高的 答案：C 解析：A.CH4均为单键，化学性质较稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；B.CH4是正四面体结构，所有的原子一定不共平面，B错误；C．CH4与氯气在光照条件下能发生取代反应，C正确；D.CH4是烷烃中氢元素含量最高，含碳量最低的，D错误。 3．下列有关丙烷的说法错误的是(　　) A．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3 B．丙烷在光照条件下能与Cl2发生取代反应 C．等质量的丙烷和甲烷完全燃烧，丙烷的耗氧量更少 D．丙烷燃烧时将化学能完全转化为热能 答案：D 解析：A.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，故A正确；B.丙烷中的氢原子在光照条件下能与Cl2发生取代反应，故B正确；C．烷烃中H元素的质量分数越大，等质量的烷烃完全燃烧时消耗氧气越多，所有烷烃中甲烷的含氢量最高，所以相同质量的烷烃完全燃烧时，甲烷的耗氧量最高，故等质量的丙烷和甲烷完全燃烧，丙烷的耗氧量更少，故C正确；D.丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能，故D错误。 4．(2023·山西运城高一统考)关于烷烃的结构和性质下列说法不正确的是(　　) A．甲烷的二氯代物只有一种结构证明甲烷是正四面体结构 B．甲烷易燃易爆，点燃前必须要验纯 C．甲烷和氯气物质的量之比为1∶1混合，发生取代反应只生成一氯甲烷 D．烷烃性质稳定，均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案：C 解析：A.甲烷若为平面结构， 则其二氯代物有2种不同结构，甲烷的二氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构，A正确；B.点燃甲烷和空气的混合气体易发生爆炸，故在点燃甲烷前，先进行验纯操作，B正确；C．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1混合，发生取代反应生成物有CH3Cl、CH2Cl2、 CHCl3、CCl4、HCl，C错误；D.烷烃性质稳定，不能与强酸强碱反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。 5．在常温、常压下，取下列四种气态烷烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　) A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C2H6 答案：C 解析：设气态链状烷烃的分子式为CnH2n＋2，其完全燃烧的化学方程式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O，则1 mol该烃完全燃烧时耗氧量为 mol，将选项分别代入，比较可知C4H10耗氧量最多。 题点二　取代反应的理解与实验探究 6．下列反应属于取代反应的是(　　) ①Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ ②NaOH＋CH3COOH===CH3COONa＋H2O ③CH3CH3＋2Br2CH2BrCH2Br＋2HBr ④CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBr A．②③ B．①③ C．②④ D．③④ 答案：D 解析：反应①为置换反应；反应②属于复分解反应；反应③中CH3CH3的2个H原子分别被2个Br原子替代，该反应为取代反应，反应④中CH2Cl2中的一个H原子被一个Br原子替代也为取代反应，故选D。 7．将体积比为1∶4的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是(　　) A．生成物只有CCl4、HCl B．瓶中气体的黄绿色逐渐变浅，瓶内壁有油状液滴形成 C．该反应类型为取代反应 D．产物中只有四氯化碳分子是正四面体结构 答案：A 解析：不管甲烷与氯气的体积比如何，甲烷的四步取代反应都发生，随着反应的进行，c(Cl2)不断减小，气体的颜色不断变浅；产物中，CH3Cl、HCl为气体，其他为液体，液体呈油状，附着在集气瓶内壁上。A.甲烷发生取代反应，四步反应都发生，所以生成物有CCl4、HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，A错误；B.随着反应的进行，c(Cl2)不断减小，瓶中气体的黄绿色逐渐变浅，反应生成的CCl4、CH2Cl2、CHCl3呈液态，附着在瓶内壁上，所以有油状液滴形成，B正确；C．甲烷与氯气的反应中，四步反应类型都为取代反应，C正确；D.产物中，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3呈四面体结构，但不是正四面体结构，只有四氯化碳分子是正四面体结构，D正确；故选A。 8．下列烷烃在光照下与氯气发生取代反应，生成的一氯代物只有一种的是(　　) A．CH3CH2CH2CH3 B．CH3CH(CH3)2 C．CH3C(CH3)3 D．(CH3)2CHCH2CH3 答案：C 解析：同一个碳上的氢为等效氢，对称碳上的氢为等效氢，同一个碳所连甲基上的氢为等效氢。等效氢被取代得到的物质为同种物质。A、B项中有2种氢，C项中有1种氢，D项中有4种氢，故C项符合题意。 9．下列各组有机物中，其一氯代物的数目不相等的是(　　) A．正戊烷和正己烷 B．新戊烷和 C．环戊烷()和乙烷 D．丙烷和 答案：B 解析：正戊烷、正己烷有3种等效的H原子，其一氯代物有3种，A项不符合题意；新戊烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种；有2种等效H原子，其一氯代物有2种，B项符合题意；环戊烷、乙烷中所有H原子等效，其一氯代物均只有1种，C项不符合题意；丙烷及均有2种等效H原子，其一氯代物有2种，D项不符合题意。 10．(2024·石家庄高一期末)如图所示，用排饱和食盐水法在试管中先后充入等体积的甲烷和氯气，将装置放在光亮处(避免阳光直射)。下列说法错误的是(　　) A．该反应为取代反应，生成物中HCl的物质的量分数最大 B．此方法不能制得纯净的一氯甲烷 C．试管内液面缓缓上升，是由于反应生成的HCl极易溶于水，且生成的有机产物常温下均为液态，使试管内压强减小 D．反应结束后，向饱和食盐水中滴加紫色石蕊溶液，溶液呈红色 答案：C 解析：甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，其中HCl和CH3Cl为气态，其余为液态。A.甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成物中HCl的物质的量分数最大，A正确；B.该反应为连锁反应，一旦发生会生成多种物质，不会得到纯净的一氯甲烷，B正确；C．产物CH3Cl为气态，CH2Cl2、CHCl3和CCl4为油状液体，且密度大于水，C错误；D.该反应会有HCl生成，滴加紫色石蕊溶液，溶液呈红色，D正确；故答案选C。 11．分子中含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据如下表： 烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.0 燃烧热/ (kJ·mol-1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6 燃烧热：25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧，生成指定产物所放出的热量，单位为kJ·mol-1。 根据表中数据，下列判断错误的是(　　) A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体 B．随分子中碳原子数增加，烷烃的燃烧热逐渐增大 C．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高 D．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加 答案：D 解析：根据表格中数据可知，随分子中碳原子数增加，烷烃的沸点升高，燃烧热增加，由于正庚烷分子中碳原子数大于戊烷分子中的碳原子数，所以正庚烷在常温、常压下肯定不是气体，A正确；根据表中数据可知，烷烃的沸点和燃烧热并不是成比例增加，B、C正确，D错误。 12．1 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(　　) 答案：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个碳，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种氢原子，故A符合题意。 13.（双选）异辛烷在内燃机的汽缸里燃烧时抗震性较好，是优良的发动机燃料，异辛烷的球棍模型如图所示。下列说法正确的是(　　) A．异辛烷的分子式为C8H18 B．异辛烷中所有的碳原子共平面 C．异辛烷与环己烷互为同系物 D．异辛烷可以发生取代反应和氧化反应 答案：AD 解析：由题给球棍模型图可知，异辛烷的分子式为C8H18，A正确；异辛烷中的碳原子都是饱和碳原子，所有的碳原子不可能共平面，B错误；异辛烷与环己烷结构不相似，不互为同系物，C错误。 14．(12分)烷烃是重要的化工原料和能源物资。 (1)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应： ①实验中可观察到的现象有________(填字母)。 A．试管内液面上升，最终充满试管 B．试管内气体颜色逐渐变深 C．试管内壁出现油状液滴 D．试管内有少量白雾生成 ②用饱和食盐水而不用水的原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③请写出生成一氯甲烷的化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某链状烷烃的相对分子质量为114，该烷烃的分子式为________。 (3)有机物C2H6O、C2H5Cl、CH3CH===CH2、C5H12中，与甲烷互为同系物的是(　　) 答案：(1)①CD　②降低Cl2在水中的溶解度 ③CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (2)C8H18　(3)C5H12 解析：(1)①A.甲烷和氯气发生取代反应的产物中含有难溶于水的气体一氯甲烷，所以液体不能充满试管，故A错误；B.氯气和甲烷发生取代反应，氯气的量减少，所以试管内气体颜色逐渐变浅，故B错误；C.甲烷和氯气发生取代反应，产物中有难溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳液体，试管内壁出现油状液滴，故C正确；D.氯气和甲烷发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，试管内有少量白雾生成，故D正确。②氯气在饱和食盐水中的溶解度小，用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl2在水中的溶解度。③氯气和甲烷发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，反应的化学反应方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。(2)烷烃的通式为CnH2n＋2，某链状烷烃的相对分子质量为114，则14n＋2＝114，n＝8，该烷烃的分子式为C8H18；(3)C5H12与甲烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差4个CH2，C5H12与甲烷互为同系物。 15．(10分)如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入10 mL CH4，同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，观察现象。 (1)下列是某同学预测的实验现象： ①气体最终变为无色； ②实验过程中，甲管活塞向内移动； ③甲管内壁有油珠； ④产生火花。 其中正确的是________(填序号)。 (2)甲管中发生的化学反应类型为_________________________________________。 (3)反应后，甲管中主要剩余气体最好用下列试剂中的________(填字母)吸收。 A．水 B．氢氧化钠溶液 C．硝酸银溶液 D．饱和食盐水 (4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 若再向其中滴入几滴紫色石蕊溶液，又观察到____________________。 答案：(1)②③　(2)取代反应　(3)B　(4)液体分为两层，产生白色沉淀　溶液先变红后褪色 学生用书第78页 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