7.1.2 烷烃的性质 讲义 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 烷烃的性质 ( 钠及其化合物 ) 一、烷烃的物理性质及可燃性 1．烷烃的物理性质 相似性 递变性(随分子中碳原子数的增加) 熔、沸点 较低 逐渐升高 密度 比水小 逐渐增大 状态 气态→液态→固态,常温常压下分子中碳原子数n≤4的烷烃为气态(常温常压下,新戊烷为气态) 溶解性 难溶于水,易溶于汽油等有机溶剂 2．烷烃的化学性质 (1)通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不发生反应。但物质的稳定性是相对的,在特定条件下,烷烃也会发生某些反应。 (2)烷烃的氧化反应(燃烧) 烷烃在空气中完全燃烧生成CO2和H2O： CH4＋2O2CO2＋2H2O； C3H8＋5O23CO2＋4H2O。 链状烷烃CnH2n＋2燃烧的通式：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。 (3)烷烃的分解反应 烷烃在较高温度下会发生分解,常用于石油化工和天然气化工生产中。 【课堂小练1】 1．下列说法错误的是(　　) A．在通常条件下,烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应,和酸性KMnO4溶液也不反应 B．在做甲烷、乙烷燃烧实验前,气体一定要验纯 C．使用天然气(主要成分CH4)的燃气灶,改用液化石油气(主要成分C4H10),应增大进气量或减小进风量 D．烷烃都能燃烧,且完全燃烧的产物一定是CO2和H2O 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,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＞新戊烷 D．甲烷的空间结构为正四面体形,甲烷分子中4个共价键的长度相同,相互之间的夹角相等 二、烷烃的取代反应 1．烷烃的取代反应实验探究 实验操作 实验现象 A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升,水槽中有固体析出； B装置：无现象 实验结论 CH4与Cl2需在光照条件下发生化学反应,有关化学方程式为 CH4＋Cl2CH3Cl(一氯甲烷)＋HCl； CH3Cl＋Cl2CH2Cl2(二氯甲烷)＋HCl； CH2Cl2＋Cl2CHCl3(三氯甲烷或氯仿)＋HCl； CHCl3＋Cl2CCl4(四氯甲烷或四氯化碳)＋HCl 产物性质 水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。 状态：常温下除CH3Cl是气体,其余三种均为液体 数量关系 每取代1 mol氢原子,消耗1 mol Cl2,生成1 mol HCl 2．取代反应 概念 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 反应特点 （以甲烷为例） (1)反应条件：光照条件下与纯卤素单质反应。 (2)连锁反应 甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代,第一步反应一旦开始,后续反应立即进行,且各步反应可同时进行。因此制取一氯代物,一般不采用取代反应。 (3)数量关系 ①CH4与Cl2发生取代反应时,每有1 mol H被取代,则消耗1 mol Cl2,同时生成1 mol HCl；1 mol CH4与Cl2发生取代反应,最多消耗4 mol Cl2。 ②1 mol甲烷和Cl2发生取代反应,生成相同物质的量的4种有机物,则需要Cl2的物质的量是：0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。 3．有机物的性质 (1)物理性质：与无机物相比,大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。 (2)化学性质：大多数有机物容易燃烧,受热会发生分解；有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生(有机化学方程式常用“→”连接反应物和生成物),很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。 (3)有机物种类繁多的主要原因： ①碳原子的结构特征是最外层有4个电子，常常以共价键与碳原子或别的原子结合； ②碳碳间除能形成单键外，还能形成双键和三键，并且能形成长的碳链或碳环； ③有机物普遍存在同分异构现象。 【课堂小练2】 3．下列说法错误的是(　　) A．乙烷、丁烷等烷烃和氯水也可以发生取代反应 B．CH4和Cl2按体积比1∶1混合,发生取代反应生成的产物只有两种 C．CH4和Cl2发生取代反应时,每生成1 mol HCl,则有1 mol Cl2参加反应 D．CH4和Cl2发生取代反应的产物中,CH3Cl的含量最多 4．下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成一种一氯代物的是(　　) A．CH3CH2CH2CH3 B． C． D． 5．(2023·辽宁铁岭西丰高中高一期中)实验室中将盛有甲烷与氯气混合气体的量筒倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,光照使其发生反应,下列说法错误的是(　　) A．量筒中气体颜色逐渐变浅 B．氯化氢极易溶于水,导致量筒中液面上升 C．饱和食盐水能够抑制氯气的溶解 D．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 【课时对点练习】 题组一　烷烃的性质 1．下列关于烷烃性质的叙述正确的是(　　) A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低 B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．在光照条件下,烷烃易与溴水发生取代反应 D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物 2．有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.15 g·L－1,则下列关于此混合物的组成说法不正确的是(　　) A．一定有甲烷 B．一定不存在乙烷 C．可能是甲烷和乙烷的混合物 D．不可能为乙烷和丙烷的混合物 3．几种烷烃的沸点如下： 烷烃 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ －164 －89 －0.5 36 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是(　　) A．－40 ℃ B．－162 ℃ C．－89 ℃ D．36 ℃ 4．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与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 5．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的和的物质的量之比为，则下列说法中错误的是 A．该有机物可能为甲烷或甲醇 B．该有机物分子中C、H个数之比为 C．该有机物中可能含有C、H、O三种元素 D．若标准状况下两种气态烃组成的混合物完全燃烧生成的和，则混合烃中一定存在甲烷 6．已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如图所示,下列关于它的性质叙述正确的是(　　) A．易溶于水 B．可以发生取代反应 C．其密度大于水的密度 D．与环己烷互为同系物 题组二　取代反应 7．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下： 现象 ⅰ.光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ.试管内液面上升 ⅲ.试管壁出现油状液滴 下列说法不正确的是 A．饱和溶液可以减少氯气的溶解 B．出现油状液滴，说明全部转化为 C．产生白雾以及试管内液面上升与的生成有关 D．若用铝箔套住装满和的试管，一段时间后没有明显变化 8．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　) 9．下列化学反应中不属于取代反应的是(　　) A．CH3CH2Cl＋Cl2CH3CHCl2＋HCl B．CH3OH＋HClCH3Cl＋H2O C．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ D．CH3—CH2—Br＋H2OCH3—CH2—OH＋HBr 10．在光照条件下，与能发生取代反应。若将与反应，待反应完成后测得不存在甲烷，且四种有机取代物的物质的量之比为：，则消耗的为 A． B． C． D． 11．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 12．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_____________________________________。 13．(2023·江西赣州高一检测)某小组欲研究烷烃的某些性质,设计如图实验装置。回答下列问题： Ⅰ.烷烃可以发生取代反应。 向下图的B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C两端弹簧夹,用强光照射硬质玻璃管。 (1)将实验室制得的Cl2先通过饱和食盐水的目的是______________________。 (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,则消耗的氯气的物质的量是_________mol。 (5)某丁烷与氯气发生反应的产物之一为C4H9Cl,则分子式为C4H9Cl的同分异构体有________种。 Ⅱ.烷烃可以发生氧化反应。 将一定量的某烷烃在足量氧气中充分燃烧,并使产生的气体全部通入如图装置,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被完全吸收)。 实验前 实验后 干燥剂＋U形管的质量 101.1 g 102.9 g 石灰水＋广口瓶的质量 312.0 g 315.3 g (6)试写出该烷烃的分子式为____________。 14．几种烷烃分子的球棍模型如图所示： 请回答： （1）写出E的所有同分异构体的结构简式 。 （2）B和氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。 （3）等质量的A、B、C充分燃烧时，消耗的量最多的是 (填名称)。 （4）W与D互为同系物，分子中碳与氢的质量比为。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下： 有关W的说法正确的是___________。 A．相同条件下，W的密度比水小 B．W的同分异构体共有6种 C．试管1中下层褪色是因为W与溴水发生了取代反应 D．实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定 （5）A和反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团，如、)反应，包括以下几步： Ⅰ.链引发 Ⅱ.链传递 Ⅲ.链终止 …… …… ①写出由生成过程中链传递的方程式： ， 。 ②已知：断裂中和中键分别需要吸收439kJ和431kJ的能量。则反应 能量(填“吸收”或“放出”) 【参考答案】 【课堂小练1】 1．下列说法错误的是(　　) A．在通常条件下,烷烃和硫酸、氢氧化钠不反应,和酸性KMnO4溶液也不反应 B．在做甲烷、乙烷燃烧实验前,气体一定要验纯 C．使用天然气(主要成分CH4)的燃气灶,改用液化石油气(主要成分C4H10),应增大进气量或减小进风量 D．烷烃都能燃烧,且完全燃烧的产物一定是CO2和H2O 答案 C 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,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＞新戊烷 D．甲烷的空间结构为正四面体形,甲烷分子中4个共价键的长度相同,相互之间的夹角相等 答案　B 解析　烷烃能燃烧,因此能发生氧化反应,B错误。 【课堂小练2】 3．下列说法错误的是(　　) A．乙烷、丁烷等烷烃和氯水也可以发生取代反应 B．CH4和Cl2按体积比1∶1混合,发生取代反应生成的产物只有两种 C．CH4和Cl2发生取代反应时,每生成1 mol HCl,则有1 mol Cl2参加反应 D．CH4和Cl2发生取代反应的产物中,CH3Cl的含量最多 答案 C 4．下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成一种一氯代物的是(　　) A．CH3CH2CH2CH3 B． C． D． 答案　C 解析　A项,分子中有2种类型的氢原子,一氯代物有2种；B项,分子中有2种类型的氢原子,一氯代物有2种；C项,分子中6个甲基类型相同,氢原子只有1种类型,故一氯代物有1种；D项,分子中有4种类型的氢原子,一氯代物有4种。 5．(2023·辽宁铁岭西丰高中高一期中)实验室中将盛有甲烷与氯气混合气体的量筒倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,光照使其发生反应,下列说法错误的是(　　) A．量筒中气体颜色逐渐变浅 B．氯化氢极易溶于水,导致量筒中液面上升 C．饱和食盐水能够抑制氯气的溶解 D．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 答案　D 解析　Cl2被消耗,Cl2的量逐渐减少,所以气体颜色逐渐变浅；HCl溶于水导致量筒中压强减小,从而导致量筒中液面上升；饱和NaCl溶液中Cl—浓度高,从而抑制Cl2的溶解；该反应中产生了一氯甲烷(气体)、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳四种有机物,油状物有三种。 【课时对点练习】 题组一　烷烃的性质 1．下列关于烷烃性质的叙述正确的是(　　) A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐降低 B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．在光照条件下,烷烃易与溴水发生取代反应 D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物 答案　D 解析　烷烃的沸点一般随碳原子数增加而逐渐升高,A项错误；烷烃通常情况下性质稳定,不与酸性高锰酸钾溶液反应,B项错误；在光照条件下,烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应,不与溴水反应,C项错误；由于卤素原子取代烷烃分子中氢原子的位置和个数难以控制,故很难得到纯净的产物,D项正确。 2．有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.15 g·L－1,则下列关于此混合物的组成说法不正确的是(　　) A．一定有甲烷 B．一定不存在乙烷 C．可能是甲烷和乙烷的混合物 D．不可能为乙烷和丙烷的混合物 答案　B 解析　该混合烷烃的平均摩尔质量为1.15 g·L－1×22.4 L·mol－1＝25.76 g·mol－1,即平均相对分子质量为25.76,相对分子质量小于25.76的烷烃是CH4,其他烷烃都大于25.76,故混合物中一定有甲烷,A正确；乙烷的相对分子质量为30,可能有,也可能没有,B错误、C正确；乙烷和丙烷的相对分子质量都大于25.76,故不可能是乙烷和丙烷的混合物,D正确。 3．几种烷烃的沸点如下： 烷烃 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸点/℃ －164 －89 －0.5 36 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是(　　) A．－40 ℃ B．－162 ℃ C．－89 ℃ D．36 ℃ 答案　A 解析　随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高,丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷的沸点之间。 4．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与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 【解析】A．烷烃分子中的碳均为sp3杂化，碳原子不在一条直线上，故A正确；B．丙烷等烷烃在光照的条件下可以和氯气发生取代反应，故B正确；C．甲烷和丙烷都是烷烃，且分子式相差2个CH2属于同系物，故C错误；D．丙烷性质稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确；答案选C。 5．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的和的物质的量之比为，则下列说法中错误的是 A．该有机物可能为甲烷或甲醇 B．该有机物分子中C、H个数之比为 C．该有机物中可能含有C、H、O三种元素 D．若标准状况下两种气态烃组成的混合物完全燃烧生成的和，则混合烃中一定存在甲烷 【答案】B 【解析】A．有机物在氧气中充分燃烧，生成的和的物质的量之比为，即有机物中，该有机物可能是甲烷或甲醇，A正确；B．有机物在氧气中充分燃烧，生成的和的物质的量之比为，则该有机物中和的物质的量之比为，B错误；C．有机物在氧气中充分燃烧生成的中的和中的来自有机物，但有机物也有可能含元素，C正确；D．两种气态烃的混合物的物质的量为，完全燃烧生成的物质的量为，生成水的物质的量为，根据质量守恒，混合烃的平均原子数为，混合烃的平均原子数为，则混合烃的平均分子式为，碳原子数小于1.6的烃只有甲烷，所以混合烃中一定有甲烷，D正确；故答案为：B。 6．已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如图所示,下列关于它的性质叙述正确的是(　　) A．易溶于水 B．可以发生取代反应 C．其密度大于水的密度 D．与环己烷互为同系物 答案　B 解析　烷烃都难溶于水,密度比水小,可以发生取代反应,A、C错误,B正确；“自行车烃”与环己烷二者结构不同,不满足分子式相差n个CH2原子团的要求,所以和环己烷不互为同系物,D错误。 题组二　取代反应 7．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下： 现象 ⅰ.光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ.试管内液面上升 ⅲ.试管壁出现油状液滴 下列说法不正确的是 A．饱和溶液可以减少氯气的溶解 B．出现油状液滴，说明全部转化为 C．产生白雾以及试管内液面上升与的生成有关 D．若用铝箔套住装满和的试管，一段时间后没有明显变化 【答案】B 【解析】A．氯气和水的反应是可逆反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，饱和食盐水中的氯离子能使平衡左移，从而减少氯气的溶解，故A正确；B．CH4和Cl2混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的：CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl，故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，故B错误；C．氯化氢易溶于水，可产生白雾，导致试管内液面上升，故C正确；D．此反应是在光照条件下发生的，若为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，故D正确。故选B。 8．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　) 【答案】D 【解析】甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。 9．下列化学反应中不属于取代反应的是(　　) A．CH3CH2Cl＋Cl2CH3CHCl2＋HCl B．CH3OH＋HClCH3Cl＋H2O C．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ D．CH3—CH2—Br＋H2OCH3—CH2—OH＋HBr 【答案】C 【解析】取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。C项中的反应为置换反应，不是有机反应，更不是取代反应。 10．在光照条件下，与能发生取代反应。若将与反应，待反应完成后测得不存在甲烷，且四种有机取代物的物质的量之比为：，则消耗的为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据题目可知，将与反应，待反应完成后测得不存在甲烷时，四种有机取代物的物质的量之比为：，根据C原子守恒，得到的，同理得到、、，在烷烃的取代中，只能取代原子换上原子，所以根据取代后的Cl原子守恒，要得到以上物质的量的产物需要消耗的；所以四个选项中B符合题意。故答案为：B。 11．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。 12．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　溶液变红色 解析　在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl,CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl,CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl,CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。(1)理论上,甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应,而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1＞4∶1,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢,不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子取代,故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢,可用氢氧化钠溶液吸收。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层,若加入几滴紫色石蕊溶液,溶液变红色。 13．(2023·江西赣州高一检测)某小组欲研究烷烃的某些性质,设计如图实验装置。回答下列问题： Ⅰ.烷烃可以发生取代反应。 向下图的B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C两端弹簧夹,用强光照射硬质玻璃管。 (1)将实验室制得的Cl2先通过饱和食盐水的目的是______________________。 (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,则消耗的氯气的物质的量是_________mol。 (5)某丁烷与氯气发生反应的产物之一为C4H9Cl,则分子式为C4H9Cl的同分异构体有________种。 Ⅱ.烷烃可以发生氧化反应。 将一定量的某烷烃在足量氧气中充分燃烧,并使产生的气体全部通入如图装置,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被完全吸收)。 实验前 实验后 干燥剂＋U形管的质量 101.1 g 102.9 g 石灰水＋广口瓶的质量 312.0 g 315.3 g (6)试写出该烷烃的分子式为____________。 答案　(1)除去其中的氯化氢气体　(2)CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl　(3)玻璃管内壁上出现油状液滴　气体的黄绿色变浅　(4)5　(5)4　(6)C3H8 解析　(3)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,实验中可观察到玻璃管内的实验现象有气体的黄绿色变浅、玻璃管内壁上出现油状液滴。(4)将2 mol CH4与Cl2发生取代反应,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,则消耗的氯气的物质的量是0.5 mol×1＋0.5 mol×2＋0.5 mol×3＋0.5 mol×4＝5 mol。(6)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,n(CO2)＝＝0.075 mol,实验前后干燥剂和U形管的质量差为烷烃燃烧生成水的质量,n(H2O)＝＝0.1 mol,根据元素守恒,烷烃分子中n(C)∶n(H)＝0.075∶0.2＝3∶8,该烷烃的分子式为C3H8。 14．几种烷烃分子的球棍模型如图所示： 请回答： （1）写出E的所有同分异构体的结构简式 。 （2）B和氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。 （3）等质量的A、B、C充分燃烧时，消耗的量最多的是 (填名称)。 （4）W与D互为同系物，分子中碳与氢的质量比为。现取两支试管，分别加入适量溴水，实验操作及现象如下： 有关W的说法正确的是___________。 A．相同条件下，W的密度比水小 B．W的同分异构体共有6种 C．试管1中下层褪色是因为W与溴水发生了取代反应 D．实验后试管2中的有机层是上层还是下层，可通过加水确定 （5）A和反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团，如、)反应，包括以下几步： Ⅰ.链引发 Ⅱ.链传递 Ⅲ.链终止 …… …… ①写出由生成过程中链传递的方程式： ， 。 ②已知：断裂中和中键分别需要吸收439kJ和431kJ的能量。则反应 能量(填“吸收”或“放出”) 【答案】（1）、 （2） （3）甲烷 （4）AD （5） 吸收 【解析】（1）E为新戊烷，其同分异构体为正戊烷、异戊烷，结构简式为、。 （2）B为乙烷，与氯气反应生成一氯代物的化学方程式为。 （3）A为CH4、B为C2H6、C为C3H8，等质量的烃，含氢的质量分数越大，充分燃烧时，消耗越多，可以将烃CxHy的分子式转化为，越大，氢的质量分数越大，故等质量的CH4、C2H6、C3H8，消耗最多的是甲烷。 （4）D为异丁烷，W与D互为同系物，则W为烷烃，分子式符合CnH2n+2，分子中碳与氢的质量比为，则碳与氢的个数比为，则分子式应为C6H14，则为己烷。试管1避光，己烷萃取溴水中的溴单质，且其密度比水小，上层为橙红色；试管2中光照，发生取代反应，因此上下层均无色。 A．烃的密度都比水，则相同条件下，W的密度比水小，A项正确；B．己烷的同分异构体共有5种，B项错误；C．试管1中下层褪色是因为己烷萃取溴水中的溴单质，没有发生取代反应，C项错误；D．试管2中发生取代反应生成溴代烃，与水不互溶，可通过加水确定实验后试管2中的有机层是上层还是下层，D项正确；故选AD。 （5）①由已知CH4生成CH3Cl过程中的链传递可知，由生成过程中链传递的方程式：，。 ②反应中，生成1molHCl时，断裂1mol C-H键吸收439kJ的能量，生成1mol H-Cl键放出431kJ的能量，则该过程断键吸收的能量大于成键放出的能量，则吸收能量。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$