2.1 烷烃（同步练习）-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

倒卖司马，搬运4000+ 2.1 烷烃 （同步练习） 一、选择题 1．下列烷烃在光照条件下与反应，生成的一氯代物只有1种的是 A． B． C． D． 2．已知，某有机物的比例模型为 标准状况下，的该物质与足量氯气在光照条件下反应的产物共有 A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 3．第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕，科技部提出了“科技冬奥”的理念。下列说法 正确的是 A．冬奥会使用的二氧化碳跨临界制冰技术，与传统制冷剂氟利昂相比更加环保 B．冬奥火炬“飞扬”采用碳纤维复合材料打造，碳纤维是一种有机高分子材料 C．颁奖礼仪服采用第二代石墨烯发热材料，石墨烯属于烯烃 D．“同心”奖牌挂带采用桑蚕丝织造工艺，蚕丝属于化学纤维 4．化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表述正确的是 A．氯仿的结构简式： B．生石灰的化学式： C．乙炔的球棍模型： D．氯碱工业阳极电极反应式： 5．下列说法不正确的是 A．等离子体中含有带电粒子且能自由运动，可以用于制造显示器 B．氯乙烷汽化时大量吸热，可用于运动中的急性损伤的镇痛 C．甘油醛()和葡萄糖均属于单糖，互为同系物 D．壳聚糖具有生物可降解性，可制成药物载体和手术缝合线 6．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 7．下列化学用语表达正确的是 A．正戊烷的结构简式： B．HClO分子的结构式： C．乙烷的空间填充模型： D．四氯化碳的电子式： 8．下列有关烷烃的叙述中，正确的是 A．烷烃分子中，所有的化学键都是极性键 B．分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 C．正丁烷和异丁烷分子中共价键数目不同 D．烷烃在光照下可与氯气发生取代反应 9．对如图物质命名正确的是 A．4，5-二甲基-2-乙基己烷 B．2，3-二甲基-5-乙基己烷 C．3，5，6-三甲基庚烷 D．2，3，5-三甲基庚烷 10．下列说法正确的是 A．和是同系物 B．一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体 C．和互为同素异形体 D．、互为同位素 11．下列说法不正确的是 A．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物 B．具有相同的分子式，但结构不同的有机物一定互为同分异构体 C．两个相邻同系物一定相差“CH2” D．具有相同的相对分子质量，但结构不同的有机物一定互为同分异构体 12．下列说法正确的是 A．14N2和15N2互为同位素 B．碳纳米管和石墨烯互为同素异形体 C．CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2互为同系物 D．乙醛和乙醇互为同分异构体 13．下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是 A．β-月桂烯的结构为，该物质与等物质的量的溴发生加成反应的产物不考虑立体异构理论上最多有3种 B．分子式为且含有碳碳双键和的结构有8种 C．组成和结构可用表示的有机物共有16种 D．和互为同系物 14．下列说法正确的是 A．属于苯的同系物 B．1mol含有13molσ键 C．的系统命名为2-甲基-4-乙基戊烷 D．含有两种处于不同化学环境的氢原子 15．下列排序不正确的是 A．键长：碳碳三键＞碳碳双键＞碳碳单键 B．酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH C．沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷 D．熔点：SiO2＞NaCl＞C60 16．下列化学用语或图示正确的是 A．的VSEPR模型： B．羟基的电子式： C．中子数为18的Cl原子： D．的化学名称：3，3-甲基戊烷 17．下列关于同系物、同素异形体、同位素、同分异构体的说法错误的是 A．碳原子数不同的烷烃互为同系物 B．Na2O和Na2O2互为同素异形体 C．12C与13C互为同位素 D．三元轴烯()与苯互为同分异构体 18．下列说法正确的是 A．甲烷与氯气在光照条件下反应，C-H发生断裂 B．CH3C(CH3)3与2-甲基丁烷互为同系物 C．2-甲基己烷与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体 D．C5H12只表示一种物质 19．下列说法中错误的是 ①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必是同系物 ④沸点由高到低的顺序为：戊烷＞丁烷 ⑤互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似 ⑥相对分子质量相同分子结构不同的有机物互为同分异构体 ⑦C4H10和C6H14一定互为同系物 A．①②③④⑥ B．①②⑤⑥⑦ C．①②③⑤⑥ D．①③⑤⑥⑦ 20．类比法是一种学习化学的重要方法。下列“类比”中不合理的是 A．甲烷的一氯代物只有一种，则新戊烷的一氯代物也只有一种 B．能发生水解和消去反应，则也能发生水解和消去反应 C．NH3与HCl反应生成NH4Cl，则CH3NH2也可与HCl反应生成CH3NH3Cl D．酸性：CCl3COOH>CH3COOH，则酸性：CF3COOH>CCl3COOH 二、解答题 21．有下列各组物质：① 和 ；②石墨和足球烯；③正丁烷和异丁烷；④丙烷和庚烷；⑤和⑥CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3.用序号填空： (1) 组互为同位素。 (2) 组互为同素异形体。 (3) 组属于同系物。 (4) 组互为同分异构体。 (5) 组是同一物质。 22．丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行：C4H10→C2H6+C2H4；C4H10→CH4+C3H6；某化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系，设计如图所示实验： 注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O；A12O3是丁烷裂解的催化剂，G后面装置已省略。如图连接好装置后(部分夹持装置已略去)，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热：②检查整套装置的气密性；③排尽装置中的空气。 (1)这三步操作的先后顺序依次是 。 (2)简要说明检验空气排尽的方法： 。 (3)B装置所起的作用是 。 (4)假设丁烷完全裂解，流经各装置中的气体能完全反应。当(E和F)装置的总质量比反应前增加了 3.5g， G装置中固体质量减少了 8.8g，则丁烷的裂解产物中n(CH4):n(C2H6)= 。 (5)若对E装置中的混合物再按以下流程实验： ①分离操作I、Ⅱ的名称是I 、 II ； ②Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示) 。 23．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图所示。 根据设计要求回答下列问题： (1)上述装置中盛放浓盐酸的仪器名称为 。 (2)A装置中发生反应的离子方程式是 。 (3)B装置有三种功能：① ；②均匀混合气体；③控制气体的流速。 (4)E装置球形干燥管的作用是 。 (5)该装置还有缺陷，原因是还有尾气没有处理，其尾气中主要的含氯有机物为_______(填字母)。 A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CHCl3 D．CCl4 (6)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： 。 (7)下列哪种甲烷的取代物，其结构只有一种可以用于证明甲烷是正四面体而不是平面正方形的是_______。 A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CHCl3 D．CCl4 24．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取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图所示： 完成下列填空： (1)装置C中发生反应的化学方程式为 (只写第一步)。 (2)若C中参加反应的甲烷与氯气的体积之比为1∶2，两者反应后得到的产物中物质的量最大的是 (填化学式)。 (3)装置B有三种功能：①控制气体流速；②干燥气体；③ 。 (4)装置D的石棉浸有足量KI溶液，其作用是 。 (5)甲同学认为若E中有氯化氢产生，则一定可以说明甲烷与氯气发生了取代反应，这个观点 (填“正确”或“不正确”)，理由是 。 (6)有机物M是甲烷的同系物，Ｍ的相对分子质量为86，则有机物M的结构有 种。 25．俄乌战争期间，“北溪”管道被炸，除对全球能源安全造成重大负面影响之外，产生大量天然气泄漏，也会 对环境产生重大的影响。回答下列问题： (1)甲烷的电子式为 。 (2)大量天然气泄漏，也会对环境产生哪些影响？请举一例说明： 。 (3)甲烷是最简单的有机物，下列说法正确的是_______(填字母代号)。 A．分子中四个氢原子形成一个正四面体 B．密度比空气大，且难溶于水 C．1mol 甲烷和 1mol 氯气在光照条件下发生反应，有 5 种产物 D．二氯甲烷有2种同分异构体 (4)为提高能源的能量利用率，可以将甲烷设计成燃料电池，不管是碱性条件还是酸性条件下，甲烷燃料电池的总反应 均为 (填“吸热”或“放热”)反应，表明破坏反应物的键能之和 (填“>”“=”或“＜”) 形成的生成物的键能之和。 26．某研究小组为验证甲烷与氯气反应时有氯化氢生成，进行了以下的实验： 方案一：如图所示，用排蒸馏水法收集一试管 甲烷和氯气的混合气体，光照充分反应后，向所得水溶液中滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为甲烷与氯气反应有氯化氢生成。 (1)评价：实验结论 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 方案二： ①收集半试管氯气，加入VmL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)，测得pH=3.26。 ②用规格相同的另一支试管收集甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，在40W的日光灯下光照6min后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得溶液pH=1.00。[已知：c(H+)=10﹣pH] (2)实验①中，V= 。 (3)判断甲烷与氯气反应有氯化氢生成的依据是 。 (4)若实验②中氯气完全与甲烷反应，则试管中收集的氯气在标准状况下的体积约为 mL。 27．I．回答下列问题： (1)烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A： 。 (2)某烃的分子式为C5H12，核磁共振氢谱图中显示4个峰，则该烃的一氯代物有 种，该烃的结构简式为 。 Ⅱ．有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。 (3)C分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是 ，则C的分子式 。 (4)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团的结构简式 。 (5)C分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是，能与NaHCO3溶液发生反应，则C的结构简式是 。 28．某课外活动小组利用下图所示装置探究甲烷与氯气的反应，回答下列问题： (1)实验中可观察到的实验现象有：气体颜色逐渐变浅，量筒内壁出现油状液滴 ， 等。 (2)反应后量筒内气体产物的电子式为 ，油状液滴中非极性分子的空间构型为 。 (3)实验室制备甲烷的反应方程式 。 (4)从平衡移动的角度解释用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原因 。 (5)实验中生成的油状液滴中的氯仿能被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl，为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是_______。 A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．湿润的蓝色石蕊试纸 (6)若用乙烷代替甲烷进行实验，则有机产物有 种。 29．丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①直接脱氢： ② 计算氧化丙烷脱氢反应③的 。 (2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算的键能是 。 化学键 键能 347.7 413.4 436.0 (3)一定条件下，反应①中丙烷平衡转化率与平衡常数的关系可表示为：，式中为系统总压。分别为和时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示，其中表示下的关系曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。时， (保留2位有效数字)。 (4)研究人员利用作催化剂，对反应③的机理开展研究。以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是 (填标号)。 A．先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应 B．直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧 C．催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的 (5)研究人员尝试利用氧化丙烷脱氢制丙烯，与氧化丙烷脱氢制丙烯相比，使用的优点有 (写出两点即可)。 (6)一种基于的锌基催化剂，可高效催化丙烷转化为丙烯。立方的晶胞如图，晶胞参数为与间的最小距离为 ，晶体密度为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 倒卖司马，搬运4000+ 2.1 烷烃 （同步练习） 一、选择题 1．下列烷烃在光照条件下与反应，生成的一氯代物只有1种的是 A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】烷烃的取代反应 【详解】A．结构中有两类氢原子，即一氯代物有2种的是，A不符合题意； B．结构中有两类氢原子，即一氯代物有2种的是，B不符合题意； C． 结构中有一类氢原子，即一氯代物只有1种的是，C符合题意； D．结构中有四类氢原子，即一氯代物有4种的是，D不符合题意； 故选C。 2．已知，某有机物的比例模型为 标准状况下，的该物质与足量氯气在光照条件下反应的产物共有 A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 【答案】D 【难度】0.94 【知识点】烷烃的取代反应 【详解】比例模型为 的有机物为乙烷，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，产物有：一氯乙烷1种：；二氯乙烷2种：、；三氯乙烷2种：、；四氯乙烷2种：、；五氯乙烷1种：；六氯乙烷1种：，此外取代过程中还会生成HCl，因此产物总共有10种，故选D； 答案选D。 3．第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕，科技部提出了“科技冬奥”的理念。下列说法 正确的是 A．冬奥会使用的二氧化碳跨临界制冰技术，与传统制冷剂氟利昂相比更加环保 B．冬奥火炬“飞扬”采用碳纤维复合材料打造，碳纤维是一种有机高分子材料 C．颁奖礼仪服采用第二代石墨烯发热材料，石墨烯属于烯烃 D．“同心”奖牌挂带采用桑蚕丝织造工艺，蚕丝属于化学纤维 【答案】A 【难度】0.94 【知识点】通用高分子材料、化学科学对人类文明发展的意义、烃、烷烃的概念和通式 【详解】A．二氧化碳无污染，而氟利昂会破坏臭氧层，所以使用的二氧化碳跨临界制冰技术更环保，A正确； B．碳纤维是一种碳单质，不是有机高分子材料，B错误； C．石墨烯是一种碳单质，不是烃，C错误； D．蚕丝为自然界存在的物质，是一种天然的动物纤维，D错误； 综上所述答案为A。 4．化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语表述正确的是 A．氯仿的结构简式： B．生石灰的化学式： C．乙炔的球棍模型： D．氯碱工业阳极电极反应式： 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式、甲烷的取代反应、氯碱工业 【详解】A．氯仿的结构简式：CHCl3，A错误； B．生石灰的化学式：，B错误； C．乙炔的球棍模型：，C正确； D．电解池阳极发生失电子氧化反应，氯碱工业阳极电极反应式：，D错误； 答案选C。 5．下列说法不正确的是 A．等离子体中含有带电粒子且能自由运动，可以用于制造显示器 B．氯乙烷汽化时大量吸热，可用于运动中的急性损伤的镇痛 C．甘油醛()和葡萄糖均属于单糖，互为同系物 D．壳聚糖具有生物可降解性，可制成药物载体和手术缝合线 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】同系物的判断、化学科学对人类文明发展的意义 【详解】A．等离子体中含有带电粒子且能自由运动，这种特性使得它可以用于制造显示器，如等离子电视，A正确； B．氯乙烷汽化时会吸收大量的热，从而能使局部温度迅速降低，起到镇痛的作用，可用于运动中的急性损伤的镇痛，B正确； C．甘油醛是最简单的单糖，葡萄糖也是单糖。但甘油醛含有一个醛基和两个羟基，葡萄糖含有一个醛基和五个羟基，它们结构不相似，分子组成上也不是相差若干个原子团，不互为同系物，C错误； D．壳聚糖具有生物可降解性，这一性质使得它能够制成药物载体，在体内缓慢释放药物，也可制成手术缝合线，在伤口愈合后能被人体降解吸收，无需拆线，D正确； 故答案选C。 6．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】同分异构体的数目的确定、烷烃系统命名法 【详解】A．正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3，含有3种氢，一氯代物有3种，A错误； B．2-甲基丁烷，含有4种氢，一氯代物有4种，B错误； C．2，2-二甲基丙烷，含有1种氢，一氯代物有1种，C正确； D．3-甲基丁烷，命名错误，正确命名应为2-甲基丁烷，D错误； 故选C。 7．下列化学用语表达正确的是 A．正戊烷的结构简式： B．HClO分子的结构式： C．乙烷的空间填充模型： D．四氯化碳的电子式： 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】电子式、共价化合物的结构及形成过程、结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式、有机物结构的表示方法 【详解】A．正戊烷为直链烷烃，结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，A正确； B．HClO分子中O在中间，结构式应为H-O-Cl，B错误； C．空间填充模型需体现原子相对大小且紧密排列，题目图片为球棍模型（有“棍”连接），不符合空间填充模型定义，乙烷的空间填充模型：，C错误； D．四氯化碳电子式中Cl原子需满足8电子稳定结构，应写出3对孤对电子，题目图片未写全，四氯化碳的电子式：，D错误； 故选A。 8．下列有关烷烃的叙述中，正确的是 A．烷烃分子中，所有的化学键都是极性键 B．分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 C．正丁烷和异丁烷分子中共价键数目不同 D．烷烃在光照下可与氯气发生取代反应 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】共价键的形成及主要类型、烷烃的取代反应、烷烃的结构和物理性质 【详解】A．烷烃分子中，除甲烷外，其余烷烃均存在C-H极性键和C-C非极性键，A错误； B．烷烃中H原子已经达到饱和，则烷烃不存在类别异构的同分异构体，故分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃，B错误； C．正丁烷和异丁烷分子中均存在3个C-C和10个C-H键，即共价键数目均为13，相同，C错误； D．烷烃在光照下可与氯气发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，D正确； 故答案为：D。 9．对如图物质命名正确的是    A．4，5-二甲基-2-乙基己烷 B．2，3-二甲基-5-乙基己烷 C．3，5，6-三甲基庚烷 D．2，3，5-三甲基庚烷 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】烷烃的命名 【详解】根据该物质的结构式可知，该物质的系统命名为2，3，5-三甲基庚烷； 答案选D。 10．下列说法正确的是 A．和是同系物 B．一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体 C．和互为同素异形体 D．、互为同位素 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】同素异形体、“四同”的相关比较、同分异构现象、同分异构体的概念、同系物的判断 【详解】A．和是结构相似、分子组成相差1个原子团的烷烃，互为同系物，故A正确； B．一氯甲烷和二氯甲烷的分子式不同，不可能互为同分异构体，故B错误； C．同素异形体是同种元素形成的不同单质的互称，一氧化碳和二氧化碳是化合物，不是单质，所以不可能互为同素异形体，故C错误； D．同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子的互称，不是分子的互称，则、不互为同位素，故D错误； 故选A。 11．下列说法不正确的是 A．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物 B．具有相同的分子式，但结构不同的有机物一定互为同分异构体 C．两个相邻同系物一定相差“CH2” D．具有相同的相对分子质量，但结构不同的有机物一定互为同分异构体 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】同分异构现象、同分异构体的概念、同系物的判断 【详解】A．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物满足通式CnH2n＋2，符合烷烃的分子式通式，因此C3H8与C6H14都为烷烃，二者互为同系物，A正确； B．同分异构体的分子式一定相同，但它们的结构不同，B正确； C．同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物，因此任何两个同系物在组成上一定相差n(n≥1)个CH2原子团，相邻的两个同系物在组成上相差1个CH2原子团，C正确； D．相对分子质量相同的化合物，其分子式不一定相同，因此相对分子质量相同的化合物不一定互为同分异构体，如HCOOH和CH3CH2OH的相对分子质量相同，但二者的分子式不同，因此二者不是同分异构体，D错误； 故合理选项是D。 12．下列说法正确的是 A．14N2和15N2互为同位素 B．碳纳米管和石墨烯互为同素异形体 C．CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2互为同系物 D．乙醛和乙醇互为同分异构体 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】“四同”的相关比较、同系物的判断 【详解】A．质子数相同质量数（或中子数）不同的原子互称同位素，14N2和15N2是分子不是原子，故A错误； B． 碳纳米管和石墨烯是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B正确； C． 同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物，CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2含碳碳双键的数目不同，结构不相似，故C错误； D． 乙醛和乙醇分子式不同，不是互为同分异构体，故D错误； 故选B。 13．下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是 A．β-月桂烯的结构为，该物质与等物质的量的溴发生加成反应的产物不考虑立体异构理论上最多有3种 B．分子式为且含有碳碳双键和的结构有8种 C．组成和结构可用表示的有机物共有16种 D．和互为同系物 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】同分异构体的数目的确定、根据要求书写同分异构体、同系物的判断 【详解】 A．如图 ，该分子中存在种不同化学环境的碳碳双键，它与等物质的量的发生加成反应时，可以分别在、、的位置上发生加成，还可以在和的位置上发生1，4-加成，可以得到4种产物，故A错误； B．含有碳碳双键和羧基时有三种：、、，含有碳碳双键和酯基时有五种：、、、、，故B正确。 C．有4种结构，但由于两个取代基相同，有6种结构重复，根据排列组合规律共有4+3+2+1=10种，故C错误； D．属于醇类，属于酚类，不是同系物，故D错误； 综上所述，答案为B。 14．下列说法正确的是 A．属于苯的同系物 B．1mol含有13molσ键 C．的系统命名为2-甲基-4-乙基戊烷 D．含有两种处于不同化学环境的氢原子 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】烷烃系统命名法、同系物的判断、同分异构体的数目的确定、物质结构中化学键数目的计算 【详解】 A．分子式为C12H10，与苯组成相差并不是若干个CH2，不是苯的同系物，A错误； B．苯环上含有11个σ键，苯环与碳碳三键中左端的C原子间形成σ键，碳碳三键中含有一个σ键，碳碳三键右侧的碳原子与氢原子形成一个σ键，1mol该物质含有14molσ键，B错误； C．要选择碳原子数最多的碳链为主链，该物质名称应该为2，4-二甲基己烷，C错误； D．该物质结构对称，甲基上有一种氢原子，苯环上有一种氢原子，一共含有两种不同化学环境的氢原子，D正确； 故答案选D。 15．下列排序不正确的是 A．键长：碳碳三键＞碳碳双键＞碳碳单键 B．酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH C．沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷 D．熔点：SiO2＞NaCl＞C60 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】键能、键长、键角、烷烃的结构和物理性质 【详解】A．碳碳单键键长大于碳碳双键的键长，碳碳双键的键长大于碳碳三键的键长，则碳碳键键长:碳碳单键＞碳碳双键＞碳碳三键，选项A不正确； B．极性C-F>C-Cl >C-H，导致羧酸电离氢离子能力增强，酸性: CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH，选项B正确； C．相同碳原子的烷怪，支链越多，沸点越低，正戊烷没有支链，异戊烷有一个支链，新戊烷有两个支键，故沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，选项C正确； D．SiO2是共价晶体，NaCl为离子晶体，C60形成晶体为分子晶体，则熔点：SiO2＞NaCl＞C60，选项D正确； 答案选A。 16．下列化学用语或图示正确的是 A．的VSEPR模型： B．羟基的电子式： C．中子数为18的Cl原子： D．的化学名称：3，3-甲基戊烷 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】电子式、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、元素、核素、同位素、烷烃系统命名法 【详解】A．中N的价层电子对数为3+=4，含有一对孤电子对，其VSEPR模型为四面体形，A正确； B．羟基(-OH)不带电，电子式为，是氢氧根离子(OH-)的电子式，B错误； C．中子数为18的氯原子质量数为17+18=35，可表示为，C错误； D．该有机物主链(含C最多的碳链)上有5个C，属于戊烷类，第三个C上连有两个甲基，故化学名称为3，3-二甲基戊烷，D错误； 故选A。 17．下列关于同系物、同素异形体、同位素、同分异构体的说法错误的是 A．碳原子数不同的烷烃互为同系物 B．Na2O和Na2O2互为同素异形体 C．12C与13C互为同位素 D．三元轴烯()与苯互为同分异构体 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】“四同”的相关比较、同分异构现象、同分异构体的概念、同系物的判断 【详解】A．碳原子数不同的烷烃，它们分子结构相似，在组成形成1个或若干个CH2原子团，所以互为同系物，故A正确； B．Na2O和Na2O2都是化合物，不是单质，不是同素异形体，故B错误； C．12C与13C的质子数相同，中子数不同，是C元素的不同核素，互为同位素，故C正确； D．三元轴烯（）与苯的分子式均为C6H6，结构不同，二者互为同分异构体，故D正确； 故选：B。 18．下列说法正确的是 A．甲烷与氯气在光照条件下反应，C-H发生断裂 B．CH3C(CH3)3与2-甲基丁烷互为同系物 C．2-甲基己烷与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体 D．C5H12只表示一种物质 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】同系物的判断、同分异构现象、同分异构现象、同分异构体的概念、甲烷的取代反应 【详解】A．甲烷和氯气发生取代反应时，断裂C-H键生成C-Cl键，所以反应中C-H键都发生断裂，故A正确； B．2-甲基丁烷即(CH3)2CHCH2CH3与CH3C(CH3)3，二者分子式均为C5H12，故为同分异构体，故B错误； C．2-甲基己烷分子式为C7H16，2,2-二甲基丁烷分子式为C6H14，分子式不同，不是同分异构体，故C错误； D．C5H12有3种不同的结构，正戊烷CH3(CH2)3CH3，异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3，新戊烷C(CH3)4，故D错误； 故答案选A。 19．下列说法中错误的是 ①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必是同系物 ④沸点由高到低的顺序为：戊烷＞丁烷 ⑤互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似 ⑥相对分子质量相同分子结构不同的有机物互为同分异构体 ⑦C4H10和C6H14一定互为同系物 A．①②③④⑥ B．①②⑤⑥⑦ C．①②③⑤⑥ D．①③⑤⑥⑦ 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】同系物的概念、烷烃的结构和物理性质 【详解】①结构相似、在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物，化学性质相似的有机物如果结构不相似，则不一定是同系物，故①错误； ②分子组成相差一个或若干个-CH2原子团的有机物不一定是同系物，如苯酚和苯甲醇，故②错误； ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们的最简式相同，但不一定是同系物，如苯和乙炔最简式相同但不是同系物，故③错误； ④烷烃同系物的沸点随碳原子个数的递增而升高，所以沸点由高到低的顺序为：戊烷＞丁烷，故④正确； ⑤同分异构体物理性质有差别，但化学性质不一定相似，如丙烯与环丙烷，故⑤错误； ⑥相对分子质量相同的有机物的分子式不一定相同，如乙醇与甲酸，故⑥错误； ⑦C4H10和C6H14均属于烷烃，结构相似，分子间相差2个-CH2原子团，二者互为同系物，故⑦正确； 故选C。 20．类比法是一种学习化学的重要方法。下列“类比”中不合理的是 A．甲烷的一氯代物只有一种，则新戊烷的一氯代物也只有一种 B．能发生水解和消去反应，则也能发生水解和消去反应 C．NH3与HCl反应生成NH4Cl，则CH3NH2也可与HCl反应生成CH3NH3Cl D．酸性：CCl3COOH>CH3COOH，则酸性：CF3COOH>CCl3COOH 【答案】B 【难度】0.4 【知识点】胺的结构、性质与应用、无机含氧酸分子的酸性、卤代烃的消去反应、烷烃的取代反应 【详解】A．甲烷是正四面体结构，四个氢原子是等效的，故一氯代物只有一种，新戊烷碳原子的骨架也是正四面体结构，故四个甲基也是等效的，即12个氢原子也是等效的，A合理； B．碳卤键邻位碳原子上有H才可以发生消去反应， 不能发生消去反应，B不合理； C．氨分子和分子中氮原子都具有孤对电子，都能与氯化氢分子中具有空轨道的氢离子形成配位键，所以氨分子与氯化氢分子生成氯化铵，也可与HCl反应生成，C合理； D．因电负性，吸电子能力，基团吸电子能力越强，羧基的电子云密度越小，羧基中氢氧键的极性越强，羧基越易电离出氢离子，D合理； 故答案选B。 二、解答题 21．有下列各组物质：① 和 ；②石墨和足球烯；③正丁烷和异丁烷；④丙烷和庚烷；⑤和⑥CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3.用序号填空： (1) 组互为同位素。 (2) 组互为同素异形体。 (3) 组属于同系物。 (4) 组互为同分异构体。 (5) 组是同一物质。 【答案】(1)① (2)② (3)④ (4)③⑥ (5)⑤ 【难度】0.94 【知识点】同素异形体、“四同”的相关比较、同分异构现象、同分异构体的概念、同系物的判断 【详解】（1） 和为碳元素的两种不同的核素，属于同位素，故选①； （2）石墨和足球烯为碳元素形成的两种不同的单质，属于同素异形体，故选②； （3）丙烷和庚烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差4个CH2，属于同系物，故选④； （4）正丁烷和异丁烷分子式均为C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3的分子式均为C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，故选③⑥； （5）由于甲烷是正四面体结构，与碳原子直接相连的H原子两两相邻，所以其二溴代物只有一种，即和为同一种物质，故选⑤。 22．丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行：C4H10→C2H6+C2H4；C4H10→CH4+C3H6；某化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系，设计如图所示实验： 注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O；A12O3是丁烷裂解的催化剂，G后面装置已省略。如图连接好装置后(部分夹持装置已略去)，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热：②检查整套装置的气密性；③排尽装置中的空气。 (1)这三步操作的先后顺序依次是 。 (2)简要说明检验空气排尽的方法： 。 (3)B装置所起的作用是 。 (4)假设丁烷完全裂解，流经各装置中的气体能完全反应。当(E和F)装置的总质量比反应前增加了 3.5g， G装置中固体质量减少了 8.8g，则丁烷的裂解产物中n(CH4):n(C2H6)= 。 (5)若对E装置中的混合物再按以下流程实验： ①分离操作I、Ⅱ的名称是I 、 II ； ②Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示) 。 【答案】(1)②③① (2)用一小试管收集从G装置右端导管口逸出的气体，点燃检验其纯度，无爆鸣声，则排尽 (3)通过观察气泡，调节旋钮A，控制气体流量 (4)1:1 (5) 分液 蒸馏 SO+Br2+H2O=2H++SO+2Br- 【难度】0.85 【知识点】烷烃的分解、物质含量的测定 【详解】（1）从A处进入的丁烷经水洗后干燥，在催化剂加热下发生裂解反应，用溴水吸收裂解气中的烯烃、经干燥后，用氧化铜氧化裂解气中的烷烃，结合测定的数据，可以确定裂解气中甲烷和乙烷的比例关系。据此分析。 涉及气体制备与性质的实验都应先检查装置气密性，本实验涉及丁烷的裂解，因此在加热之前需排尽装置中的氧气，最后给D、G装置加热，故这三步操作的先后顺序依次是②③①。 （2）可通过爆鸣实验检验气体的纯度，以确定是否排尽空气：用一小试管收集从G装置右端导管口逸出的气体，点燃检验其纯度，无爆鸣声，则排尽。 （3）装置B所起的作用是通过观察气泡，控制气体流速；故答案为通过观察气泡，调节旋钮A，控制气体流量。 （4）假设丁烷完全裂解，由化学方程式C4H10→C2H6+C2H4、C4H10→CH4+C3H6知：丁烷裂解生成的乙烯和乙烷物质的量相等，生成的甲烷和丙烯物质的量相等，气体流经各装置中的气体能完全反应，则E、F吸收的是烯烃，G中反应：和，G装置减少的质量是氧化铜中氧元素的质量，设C2H4的物质的量为x，C3H6的物质的量为y，则有28g·mol-1x+42 g·mol-1y=3.5g 、 7x+4y=8.8g÷16 g·mol-1=0.55mol，解得x=0.05mol，y=0.05mol，则丁烷的裂解产物中n(CH4):n(C2H6)=1:1。 （5）E中含有溴单质和乙烯、丙烯与溴单质的加成产物，其中加成产物是溴代烃，向混合物中加入亚硫酸钠溶液，除去溴单质，发生反应为：SO+Br2+H2O=2H++SO+2Br-；溴代烃互溶但不溶于水，故E中溶液分层，故采用分液法分离混合物水溶液和有机层；互溶的溴代烃X和Y、沸点不同，用蒸馏法分离出X和Y。 ①分离操作I、Ⅱ的名称是I分液、 II蒸馏； ②Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示) SO+Br2+H2O=2H++SO+2Br-。 23．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图所示。 根据设计要求回答下列问题： (1)上述装置中盛放浓盐酸的仪器名称为 。 (2)A装置中发生反应的离子方程式是 。 (3)B装置有三种功能：① ；②均匀混合气体；③控制气体的流速。 (4)E装置球形干燥管的作用是 。 (5)该装置还有缺陷，原因是还有尾气没有处理，其尾气中主要的含氯有机物为_______(填字母)。 A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CHCl3 D．CCl4 (6)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： 。 (7)下列哪种甲烷的取代物，其结构只有一种可以用于证明甲烷是正四面体而不是平面正方形的是_______。 A．CH3Cl B．CH2Cl2 C．CHCl3 D．CCl4 【答案】(1)分液漏斗 (2) (3)干燥气体 (4)防倒吸 (5)A (6) (7)B 【难度】0.85 【知识点】甲烷取代反应实验探究、氯气的实验室制法 【分析】装置A制取氯气，装置B干燥甲烷和氯气的混合气体，均匀混合气体，观察气体流速，装置C中甲烷和氯气发生反应，装置D除去多余氯气，装置E吸收HCl制取盐酸。 【详解】（1）盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。 （2）A装置中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气、氯化锰、水，离子方程式是。 （3）生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气体的流速、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥气体的作用。 （4）E装置球形干燥管的作用是防倒吸。 （5）四种氯代产物中只有CH3Cl为气体，尾气中主要的含氯有机物为CH3Cl，故选A。 （6）生成的黑色小颗粒为炭黑，在强光照射下可发生反应。 （7）若甲烷是正四面体结构，CH2Cl2只有一种结构，若为平面正方形，CH2Cl2有两种结构，而CH3Cl、CHCl3、CCl4，无论甲烷是正四面体，还是平面正方形，都只有一种结构，故CH2Cl2结构只有一种可以用于证明甲烷是正四面体而不是平面正方形，故选B。 24．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取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图所示： 完成下列填空： (1)装置C中发生反应的化学方程式为 (只写第一步)。 (2)若C中参加反应的甲烷与氯气的体积之比为1∶2，两者反应后得到的产物中物质的量最大的是 (填化学式)。 (3)装置B有三种功能：①控制气体流速；②干燥气体；③ 。 (4)装置D的石棉浸有足量KI溶液，其作用是 。 (5)甲同学认为若E中有氯化氢产生，则一定可以说明甲烷与氯气发生了取代反应，这个观点 (填“正确”或“不正确”)，理由是 。 (6)有机物M是甲烷的同系物，Ｍ的相对分子质量为86，则有机物M的结构有 种。 【答案】(1) (2)HCl (3)使气体混合均匀 (4)吸收过量的 (5) 不正确 可能是装置A中挥发出的HCl气体进入E中 (6)5 【难度】0.85 【知识点】同分异构体的数目的确定、甲烷的取代反应、甲烷取代反应实验探究 【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气，氯气与甲烷通入浓硫酸中干燥后的混合气，在装置C的硬质玻璃管内受漫射光照射，产物通过石棉，在装置E内被水吸收，得到盐酸。 【详解】（1）装置C中反应为； （2）若C中参加反应的甲烷与氯气的体积之比为1：2，两者反应后得到的产物中物质的量最大的是HCl； （3）B装置装有浓硫酸的洗气瓶，有三种功能：①通过观察气泡速度，控制气体流速；②干燥气体；③使混合气体混合均匀； （4）Cl2具有强氧化性，能将KI氧化，D装置的作用是吸收过量的Cl2； （5）甲同学认为若E中有氯化氢产生，则一定可以说明甲烷与氯气发生了取代反应，这个观点不正确，可能是未反应完的Cl2与水反应生成了HCl； （6）相对分子质量为84的烷烃为己烷，同分异构体有5种。 25．俄乌战争期间，“北溪”管道被炸，除对全球能源安全造成重大负面影响之外，产生大量天然气泄漏，也会 对环境产生重大的影响。回答下列问题： (1)甲烷的电子式为 。 (2)大量天然气泄漏，也会对环境产生哪些影响？请举一例说明： 。 (3)甲烷是最简单的有机物，下列说法正确的是_______(填字母代号)。 A．分子中四个氢原子形成一个正四面体 B．密度比空气大，且难溶于水 C．1mol 甲烷和 1mol 氯气在光照条件下发生反应，有 5 种产物 D．二氯甲烷有2种同分异构体 (4)为提高能源的能量利用率，可以将甲烷设计成燃料电池，不管是碱性条件还是酸性条件下，甲烷燃料电池的总反应 均为 (填“吸热”或“放热”)反应，表明破坏反应物的键能之和 (填“>”“=”或“＜”) 形成的生成物的键能之和。 【答案】(1)   (2)增加温室效应；使海洋生物中毒或死亡等任意一个合理答案均可 (3)AC (4) 放热 ＜ 【难度】0.65 【知识点】根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、甲烷分子空间构型、绿色化学与可持续发展、共价化合物的结构及形成过程 【详解】（1）甲烷的电子式为  ； （2）大量天然气泄漏，会增加温室效应；使海洋生物中毒或死亡等； （3）A．甲烷的空间结构为正四面体，A正确； B．密度比空气小，且难溶于水，B错误； C．1mol 甲烷和 1mol 氯气在光照条件下发生反应，有 5 种产物，C正确； D．二氯甲烷仅有一种同分异构体，D错误； 故选AC。 （4）甲烷燃烧是放热反应，即△H < 0，△H =反应物键能和-生成物的键能和，则该反应的反应物键能和小于生成物键能和； 26．某研究小组为验证甲烷与氯气反应时有氯化氢生成，进行了以下的实验： 方案一：如图所示，用排蒸馏水法收集一试管 甲烷和氯气的混合气体，光照充分反应后，向所得水溶液中滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为甲烷与氯气反应有氯化氢生成。 (1)评价：实验结论 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 方案二： ①收集半试管氯气，加入VmL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)，测得pH=3.26。 ②用规格相同的另一支试管收集甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，在40W的日光灯下光照6min后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得溶液pH=1.00。[已知：c(H+)=10﹣pH] (2)实验①中，V= 。 (3)判断甲烷与氯气反应有氯化氢生成的依据是 。 (4)若实验②中氯气完全与甲烷反应，则试管中收集的氯气在标准状况下的体积约为 mL。 【答案】(1) 不合理 氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀 (2)10 (3)步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低 (4)22.4 【难度】0.65 【知识点】甲烷取代反应实验探究 【分析】利用甲烷与氯气的混合气体在光漫射的条件下反应，探究产物的成分； 【详解】（1）氯水中存在化学平衡:Cl2+H2OH++Cl- + HClO，次氯酸是弱电解质，溶液中存在三种分子: Cl2、HClO、H2O，四种离子: H+、Cl-、ClO-、OH- (少量)，所以当氯水中加入AgNO3溶液时会发生反应:Ag++Cl- = AgCl↓，同样会产生白色沉淀，干扰了氯离子的检验，实验结论不合理，故答案为:不合理；氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀； （2）实验②中，V = 10mL，则实验①中，V= 10mL，故答案为: 10； （3）步骤一:氯气溶于水后，Cl2+H2OH++Cl- + HClO生成盐酸，其pH为3.26，步骤二: pH = 1.00，比3.26小，说明除了氯气溶于水生成盐酸外还有别的反应产生HCl，故答案为:步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低； （4）测得溶液pH = 1.00，根据甲烷和氯气反应的原理，每1mol氯气参加反应生成1mol氯化氢，则试管中原有氯气为0.1mol/L10-2L = 0.001mol，在标准状况下的体积为0.001mol 22.4L/mol=2.2410-2L=22.4mL，故答案为: 22.4。 27．I．回答下列问题： (1)烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A： 。 (2)某烃的分子式为C5H12，核磁共振氢谱图中显示4个峰，则该烃的一氯代物有 种，该烃的结构简式为 。 Ⅱ．有机物C常用于食品行业。已知9.0gC在足量O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。 (3)C分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是 ，则C的分子式 。 (4)C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团的结构简式 。 (5)C分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是，能与NaHCO3溶液发生反应，则C的结构简式是 。 【答案】(1)2，2，6-三甲基-4-乙基辛烷 (2) 4 (3) 90 (4) (5) 【难度】0.65 【知识点】同分异构体的数目的确定、烷烃系统命名法、有机物结构式的确定、有关有机物分子式确定的计算 【详解】（1） 根据烷烃的系统命名法可知，结构简式为的烃A的系统命名为：2，2，6-三甲基-4-乙基辛烷，故答案为：2，2，6-三甲基-4-乙基辛烷； （2）核磁共振氢谱图中显示4个峰，为异戊烷，结构简式为：CH3CH(CH3)CH2CH3，分子中含四种氢原子，生成的一氯代物四种，故答案为：4；CH3CH(CH3)CH2CH3； （3）使浓硫酸增重可知水的质量为5.4g，可计算出n(H2O)==0.3 mol，n(H)=0.6 mol；使碱石灰增重13.2g，可知二氧化碳质量为13.2 g，n(C)=n(CO2)==0.3 mol，此有机物9.0 g含O：9.0g-0.6g-0.3×12 g=4.8 g，n(O)==0.3 mol，n(C)：n(H)：n(O)=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，即实验式为CH2O，实验式的式量为30，又C分子的质谱图可知其相对分子质量是A的相对分子质量为90，设分子式为(CH2O)n，可得：30n=90，解得n=3，分子式为C3H6O3，故答案为：90；C3H6O3； （4）C能与NaHCO3溶液发生反应，C一定含有的官能团为羧基，则其结构简式为：-COOH，故答案为：-COOH； （5） 由上述分析可知，C的分子式为C3H6O3，C分子的核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是，则C的结构简式是，故答案为：。 28．某课外活动小组利用下图所示装置探究甲烷与氯气的反应，回答下列问题： (1)实验中可观察到的实验现象有：气体颜色逐渐变浅，量筒内壁出现油状液滴 ， 等。 (2)反应后量筒内气体产物的电子式为 ，油状液滴中非极性分子的空间构型为 。 (3)实验室制备甲烷的反应方程式 。 (4)从平衡移动的角度解释用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原因 。 (5)实验中生成的油状液滴中的氯仿能被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl，为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是_______。 A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．湿润的蓝色石蕊试纸 (6)若用乙烷代替甲烷进行实验，则有机产物有 种。 【答案】(1) 量筒中液面上升 食盐水中会析出少量固体 (2) 正四面体形 (3)CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑ (4)氯气和水的反应是可逆反应，食盐水中Cl-浓度增大，会使化学平衡逆向移动，降低水的溶解度，因此有利于Cl2的收集 (5)B (6)9 【难度】0.65 【知识点】null、勒夏特列原理的应用、甲烷取代反应实验探究、共价化合物的结构及形成过程 【分析】Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，取代反应逐步进行，反应产生CH3Cl，CH3Cl中有一部分与Cl2会进一步发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、HCl4，每一步都会产生小分子HCl，产生的有机物中CH3Cl是气体，CH2Cl2、CHCl3、HCl4都是难溶于水的液体物质，HCl溶于水形成稀盐酸电离产生H+、Cl-，Cl-与Ag+反应产生AgCl是白色既不溶于水，也不溶于硝酸的物质。 【详解】（1）Cl2与CH4在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl，取代反应逐步进行，反应产生的CH3Cl会进一步与Cl2发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、HCl4，每一步取代反应都会产生HCl，反应消耗Cl2，使气体颜色变浅；反应产生的CH2Cl2、CHCl3、HCl4都是液体物质，不溶于水，因此会看到有油状液滴；气体消耗，导致量筒中液面上升；Cl-浓度增大，导致在饱和食盐水中有少量固体析出。因此看到的现象是量筒内壁出现油状液滴；气体颜色变浅；饱和食盐水中有少量固体析出；量筒中液面上升； （2）反应后量筒内剩余的气体产物是CH3Cl，C原子与3个H原子形成3个共价键，C原子再与Cl原子形成1个共价键，从而使物质分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，其电子式为； 在形成的油状液滴中，CH2Cl2、CHCl3是极性分子，而CCl4属于非极性分子，CCl4分子中四个共价键形成，物质分子的空间构型为正四面体形； （3）在实验室中一般是用无水CH3COONa与碱石灰混合加热发生反应制取CH4，该反应的化学方程式为：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑； （4）氯气和水的反应是可逆反应，反应方程式为：Cl2+ H2OHCl+HClO，食盐水中有大量氯离子，增大Cl-的浓度，可以使平衡逆向移动，从而可降低氯气的溶解度，有利于Cl2的收集； （5）若氯仿被空气氧化，会发生反应：2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl，反应产生的HCl溶解在水中形成盐酸，盐酸电离产生Cl-，加入AgNO3溶液时，会反应产生AgCl白色沉淀，故在使用前需检验氯仿是否变质，可选用的试剂是AgNO3溶液，故合理选项是B； （6）若使用乙烷CH3CH3代替CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，产生的有机物有CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3，故共有9种有机产物。 29．丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①直接脱氢： ② 计算氧化丙烷脱氢反应③的 。 (2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算的键能是 。 化学键 键能 347.7 413.4 436.0 (3)一定条件下，反应①中丙烷平衡转化率与平衡常数的关系可表示为：，式中为系统总压。分别为和时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示，其中表示下的关系曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。时， (保留2位有效数字)。 (4)研究人员利用作催化剂，对反应③的机理开展研究。以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是 (填标号)。 A．先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应 B．直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧 C．催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的 (5)研究人员尝试利用氧化丙烷脱氢制丙烯，与氧化丙烷脱氢制丙烯相比，使用的优点有 (写出两点即可)。 (6)一种基于的锌基催化剂，可高效催化丙烷转化为丙烯。立方的晶胞如图，晶胞参数为与间的最小距离为 ，晶体密度为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 【答案】(1)-118 (2)614.7 (3) Ⅱ 0.018 (4)B (5)减少副反应的发生、还可以减少丙烯被氧化，提高产率 (6) 【难度】0.4 【知识点】晶胞的有关计算、烷烃结构与性质的关系、化学平衡常数的计算、根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算 【详解】（1）反应③=反应①+0.5反应②，即； （2）反应①，设的键能是x，根据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得，解得x=614.7； （3）由关系式可知，温度相同时，p越大，x越小，下的关系曲线是Ⅱ；时，时，丙烷平衡转化率=80%，假设丙烷起始时物质的量为amol，可得三段式，总物质的量为1.8a，； （4）以和为原料，初期产物中没有检测到，可知直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧，导致初期产物中没有检测到，以含有的和为原料，反应过程中没有检测到，即碳氢键的断裂不可逆，故选B； （5）使用O2氧化，可能将烷烃部分氧化为醛、醇等，也可以氧化为CO、CO2，当发生反应氧化为CO、CO2，反应热很大，导致反应温度急剧上升，不仅丙烷容易反应，生成的丙烯也容易氧化为CO、CO2，因此利用二氧化碳的弱氧化性进行氧化可减少副反应的发生，还可以减少丙烯被氧化，提高产率； （6）图中Zn2+的数目为4，O2-的数目为，Zn2+填充在由4个O2-构成的正四边体的体心，Zn2+到O2-最短的距离是晶胞体对角线的，即，晶胞边长为apm，体积为a3pm，质量为，晶体密度为：。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $