课下巩固训练15 烷烃的性质-【正禾一本通】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 单选）

[课下巩固训练(十五)]　烷烃的性质 (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．甲烷是天然气的主要成分，是一种清洁能源，下列有关甲烷的说法正确的是(　　) A．甲烷性质活泼，能与绝大部分物质反应 B．物质的量1∶1的甲烷与氯气发生取代反应时，生成物只有CH3Cl和HCl C．0.5 mol甲烷完全燃烧时消耗的氧气最多为1 mol D．甲烷分子中所有原子均满足最外层8电子的结构 解析：选C。甲烷性质稳定，只能与少数物质反应，A错误；根据甲烷取代反应的特点，物质的量1∶1的甲烷与氯气发生取代反应时，所得产物是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳以及氯化氢的混合物，B错误；甲烷中H原子不满足最外层8电子的结构，D错误。 2．在常温、常压下，取下列四种气态烃各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 解析：选C。设此气态烃的分子式为CxHy，其完全燃烧的化学方程式为CxHy＋O2xCO2＋H2O，则1 mol该烃完全燃烧时耗氧量为 mol，上述选项分别代入 mol，比较可知C4H10耗氧量最多。 3．取一支硬质大试管，通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是(　　) A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成反应 B．甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴包括CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 C．盛放饱和NaCl溶液的水槽底部会有少量晶体析出 D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管 解析：选C。A项，CH4和Cl2在强光照射下会发生爆炸，错误；B项，CH3Cl在常温下是气体，错误；C项，甲烷和Cl2反应生成HCl，HCl溶于饱和NaCl溶液后会有少量NaCl晶体析出，正确；D项，产物中的CH3Cl是不溶于水的气体，所以液体不会充满试管，错误。 4．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　) A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4 B．甲烷与氯气反应生成的产物中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CH2Cl2最多消耗1 mol氯气 解析：选C。甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，故得不到纯净的CCl4，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CH2Cl2最多消耗2 mol氯气，D错误。 5．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中C原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。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．光照下能够发生取代反应 C．丙烷与甲烷不是同系物 D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 答案：C 6．下列关于CH4和的叙述正确的是(　　) A．均能用通式CnH2n＋2来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同 D．通常状况下，它们都是气态烷烃 解析：选A。B项，它们与其他碳原子数不同的链状烷烃互为同系物；C项，化学性质相似，但物理性质不同；D项，碳原子数小于或等于4的烷烃及新戊烷在通常状况下是气体。 7．结构简式如下图的烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后，可能形成的一氯代物的种类是(　　) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 解析：选C。如图：不难看出，其中1、5、7三个碳原子上的9个氢原子等效，2、4、6上6个氢原子等效，因此该烷烃的一氯代物的种类应该为3种。 【能力提升练】 8．在光照的条件下，将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，该反应中消耗的氯气的物质的量是(　　) A．(1－a－b－c) mol B．(1＋a＋2b＋3c) mol C．(2a＋3b＋4c) mol D．(a＋b＋c) mol 答案：B 9．立方烷是一种新合成的烃，分子结构为立方体，碳架结构如图所示。有关立方烷的说法正确的是(　　) A．立方烷的分子式为C8H18 B．立方烷和氯气发生取代反应，1 mol立方烷最多会生成4 mol HCl C．1 mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224 L D．立方烷的一氯代物只有一种 解析：选D。根据碳原子成键特点，立方烷的分子式为C8H8，A项错误；1 mol立方烷和氯气反应，最多需要8 mol氯气，生成8 mol HCl，B项错误；根据燃烧方程式C8H8＋10O28CO2＋4H2O，燃烧1 mol立方烷需要10 mol氧气，在标准状况下为224 L，但C项氧气的状态不确定，不一定为标准状况，故C项错误；立方烷分子是高度对称的，分子中只有一种等效氢，故其一氯代物只有1种，D项正确。 10．已知最简单的有机物E和直线型分子G在光照条件下反应，生成分子L和直线型分子M(组成G分子的元素为第三周期的元素)，如下图。下列判断错误的是(　　) A．常温常压下，E是一种无色无味的气体 B．生成的L是正四面体形的分子 C．在光照条件下L能与G继续发生与上述类似的反应 D．上述反应类型是取代反应 解析：选B。组成G分子的元素为第三周期的元素，根据其空间结构知，为氯气，E为甲烷，甲烷和氯气发生取代反应生成的L为一氯甲烷，M为HCl。E是甲烷，常温常压下为无色无味的气体，A正确；L为一氯甲烷，是四面体形分子，但不是正四面体，B错误；光照条件下，一氯甲烷能继续和氯气发生取代反应生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，C正确；甲烷分子中的H原子被Cl原子取代生成一氯甲烷，所以该反应为取代反应，D正确。 11．对称变换是一种建模方法。依据甲烷的一氯代物只有一种，采用如下代换： 下列说法错误的是(　　) A．a、b、c互为同系物 B．X的通式一定为CnH2n＋2 C．b的同分异构体有2种(自身除外) D．b的二氯代物有3种 解析：选D。根据烷烃的定义，a、b、c分别为碳原子数为1、5、17的烷烃，它们互为同系物，A正确；X为链状烷烃，X的通式一定为CnH2n＋2，B正确；b的同分异构体是CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3，C正确；b的二氯代物有2种：、，D错误。 12．某小组欲研究烷烃的某些性质，设计下图实验装置。回答下列问题： Ⅰ.烷烃可以发生取代反应 向B装置中通入一定量的氯气和甲烷气体，混合均匀后通入C中硬质玻璃管中，夹紧两个弹簧夹，用光照射硬质玻璃管。 (1)B装置有三种功能：①均匀混合气体；②干燥混合气体；③____________________________________。 (2)写出装置C中CH2Cl2与Cl2反应生成氯仿的化学方程式：_________________________________。 (3)一段时间后，C中玻璃管内的实验现象：___________________________、________________________。 (4)若2 mol CH4与Cl2发生取代反应，测得生成4种有机取代产物的物质的量相等，则产物中最多的物质的物质的量是__________mol。 Ⅱ.某烃可以发生氧化反应 将0.2 mol的某烃在足量氧气中充分燃烧，并使产生的气体全部通入下图装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。 实验前 实验后 干燥剂＋U形管的质量 102.1 g 120.1 g 石灰水＋广口瓶的质量 310.0 g 345.2 g (5)试写出该烃的结构简式：____________________________________。 解析：实验室制取的氯气中混入了氯化氢，通过饱和食盐水可以除去其中的氯化氢，甲烷和氯气在被浓硫酸干燥后，一起通入装置C中发生取代反应，最后用装置D处理尾气。 (4)将2 mol CH4与Cl2发生取代反应，每步都生成氯化氢，反应后氯化氢产物最多，测得4种有机取代产物的物质的量相等，则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量各为0.5 mol，则生成HCl的物质的量是0.5 mol×1＋0.5 mol×2＋0.5 mol×3＋0.5 mol×4＝5 mol。 (5)实验前后石灰水和广口瓶的质量差为烷烃燃烧生成二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为(345.2 g－310.0 g)÷44 g/mol＝0.8 mol，实验前后干燥装置的质量差为烷烃燃烧生成水的质量，则氢为(120.1 g－102.1 g)÷18 g/mol×2＝2 mol，1 mol该烃中含碳氢分别为0.8 mol÷0.2＝4 mol、2 mol÷0.2＝10 mol，分子式为C4H10，可以为正丁烷、异丁烷。 答案：(1)控制气流速度　(2)CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl　(3)内壁上出现油状液滴　黄绿色气体变浅　(4)5　(5)CH3CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)CH3 学科网（北京）股份有限公司 $$