2025-206学年高一下学期 甲烷与烷烃期末复习题

**基本信息** 聚焦甲烷与烷烃核心知识，通过基础判断、实验分析及实际应用题，实现从结构性质认知到实验探究、安全常识的能力梯度覆盖。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|38题|甲烷结构与性质、烷烃命名与通性、来源用途等5个专题|以正四面体结构判断、取代反应机理分析为基础，结合可燃冰成分、打火机燃料等实际情境，融入实验装置现象分析题|

专题 2 甲烷与烷烃：饱和烃的性质及应用 知识点1 甲烷的结构、存在状态与物理性质 1.下列关于甲烷分子结构的描述，正确的是（ ） A. 甲烷分子是平面正方形结构 B. 甲烷分子中所有化学键的键长都不相等 C. 甲烷分子中四个C-H键的键角均为90° D. 甲烷分子是正四面体结构 【答案】D 【解析】甲烷分子的空间结构是正四面体，四个C-H键的键长相等，键角均为109°28′，所以A、B、C错误，D正确。 2.下列物质中，主要成分不是甲烷的是（ ） A. 天然气 B. 沼气 C. 煤气 D. 可燃冰 【答案】C 【解析】天然气、沼气、可燃冰的主要成分都是甲烷，煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，所以选C。 3.甲烷是一种无色无味的气体，下列关于甲烷物理性质的说法错误的是（ ） A. 甲烷的密度比空气小 B. 甲烷难溶于水 C. 甲烷可以用排水法收集 D. 甲烷易溶于有机溶剂 【答案】D 【解析】甲烷密度比空气小，难溶于水，所以可以用排水法收集，甲烷不易溶于有机溶剂，D选项错误。 4.能够证明甲烷分子是正四面体结构而不是平面正方形结构的事实是（ ） A. 甲烷的四个C-H键的键长相等 B. 甲烷的四个C-H键的键能相等 C. 甲烷的一氯代物只有一种 D. 甲烷的二氯代物只有一种 【答案】D 【解析】如果甲烷是平面正方形结构，其二氯代物会有两种，而实际甲烷的二氯代物只有一种，这就证明了甲烷是正四面体结构。A、B、C选项在平面正方形结构中也能满足，无法证明结构类型。 5.下列关于甲烷存在状态的说法，正确的是（ ） A. 标准状况下甲烷是液体 B. 常温常压下甲烷是气体 C. 高温高压下甲烷不会发生状态变化 D. 甲烷永远以气态存在 【答案】B 【解析】常温常压下甲烷是气体，标准状况下也是气体，在高温高压下甲烷可以变成液体或固体，所以A、C、D错误，B正确。 6.已知甲烷的摩尔质量为16g/mol，空气的平均摩尔质量为29g/mol，下列关于甲烷密度的说法正确的是（ ） A. 甲烷的密度比空气大 B. 相同条件下，甲烷与空气的密度比为29:16 C. 相同条件下，甲烷的密度是空气密度的16/29倍 D. 无法比较甲烷和空气的密度大小 【答案】C 【解析】相同条件下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，甲烷摩尔质量为16g/mol，空气平均摩尔质量为29g/mol，所以甲烷密度是空气的16/29倍，密度比空气小，C正确。 知识点2 甲烷的化学性质：稳定性、燃烧反应、取代反应 1.下列关于甲烷化学性质的描述，错误的是（ ） A. 甲烷通常情况下不与强酸、强碱发生反应 B. 甲烷在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色 C. 甲烷与氯气在光照条件下能发生加成反应 D. 甲烷是一种可燃性气体 【答案】C 【解析】甲烷属于饱和烃，分子中没有不饱和键，不能发生加成反应，它与氯气在光照条件下发生的是取代反应，所以C选项错误；A选项，甲烷性质稳定，通常情况下确实不与强酸、强碱反应；B选项，甲烷在空气中燃烧火焰呈淡蓝色是其燃烧的特征现象；D选项，甲烷可以燃烧，属于可燃性气体，A、B、D选项描述均正确。 2.甲烷在充足的氧气中完全燃烧，生成的产物是（ ） A. 一氧化碳和水 B. 二氧化碳和水 C. 碳和水 D. 一氧化碳、二氧化碳和水 【答案】B 【解析】甲烷的化学式为CH₄，在充足氧气中完全燃烧时，碳元素会被完全氧化为二氧化碳，氢元素氧化为水，反应的化学方程式为CH₄+2O₂点燃CO₂+2H₂O，所以产物是二氧化碳和水，选B。 3.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，下列说法正确的是（ ） A. 该反应会一步生成四氯化碳 B. 反应过程中会产生氯化氢气体 C. 氯气在反应中只作氧化剂 D. 甲烷中的所有氢原子会同时被取代 【答案】B 【解析】甲烷与氯气的取代反应是逐步进行的，会依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，不会一步生成四氯化碳，且各步反应同时进行，不是所有氢原子同时被取代，A、D选项错误；每一步取代反应都会生成氯化氢气体，B选项正确；氯气在反应中，氯原子一部分进入有机产物，一部分形成氯化氢，既作氧化剂又作还原剂，C选项错误。 4.下列事实不能说明甲烷具有稳定性的是（ ） A. 甲烷在常温下是气体 B. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 甲烷不与氢氧化钠溶液反应 D. 甲烷在加热到1000℃以上才会分解 【答案】A 【解析】物质的状态属于物理性质，与化学稳定性无关，所以A选项不能说明甲烷的稳定性；B选项，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，甲烷不能使其褪色，说明甲烷不易被氧化，体现稳定性；C选项，甲烷不与强碱氢氧化钠反应，说明其性质稳定；D选项，甲烷需要高温才分解，说明其在常温下稳定，B、C、D选项都能体现甲烷的稳定性。 5.下列关于甲烷和烷烃的说法不正确的是 A．甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 B．天然气、沼气、煤层气的主要成分是甲烷 C．甲烷是矿井的安全威胁之一 D．相同质量的烷烃完全燃烧时，甲烷的耗氧量最低 【答案】D 【解析】A．甲烷结构稳定，常温下不与酸性KMnO4溶液反应，A正确； B．天然气、沼气、煤层气的主要成分均为甲烷，B正确； C．矿井中甲烷浓度过高易引发爆炸，是安全威胁，C正确； D．甲烷（CH4）含氢量最高，相同质量时耗氧量最大，而非最低，D错误； 故选D。 6.在常温常压下，甲烷和一定量的氧气混合气体88mL，点燃爆炸后，恢复到原来状况，剩余气体为56mL。原混合气体中甲烷的体积可能为 A．14mL B．16mL C．58mL D．66mL 【答案】B 【解析】甲烷在氧气中燃烧的化学方程式为：，水在常温下为液体，当有1体积甲烷完全燃烧时，气体体积减小2体积，则； 故选B。 7.某化学兴趣小组搭建如图所示装置，在圆底烧瓶中充满等物质的量的CH4和Cl2，将该装置置于常温下光亮处一段时间。下列说法正确的是 A．打开止水夹，可以观察到红色喷泉，圆底烧瓶内充满液体 B．烧瓶内壁有油状液滴，油状液滴的成分有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 C．在光照条件下，CH4也易与溴水发生取代反应 D．该实验产物中，物质的量最多的是HCl 【答案】D 【解析】A．常温下产物CH3Cl是不溶于水的气体，因此反应后圆底烧瓶内不能充满液体，A错误； B．常温下CH3​Cl是气体，CH2Cl2​、CHCl3​、CCl4​是油状液体，因此油状液滴中不含CH3Cl，B错误； C．CH4​与溴蒸气在光照下发生取代反应，与溴水不反应，C错误； D．甲烷每取代1个氢原子，就生成1分子HCl，因此无论生成何种氯代甲烷，产物中HCl的物质的量一定最多，D正确； 故选D。 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，下列说法正确的是 A．实验结束后，有机产物只有 B．实验结束后，试管内充满饱和食盐水 C．水槽中用饱和食盐水的目的是减少Cl的溶解 D．若完全反应生成等物质的量的四种有机产物，则需消耗 【答案】C 【解析】A．实验结束后，有机产物为、、、，A错误； B．为气体，且不溶于水，试管内液面会上升，但不会充满饱和食盐水，B错误； C．Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，水槽中用饱和食盐水的目的是减少Cl2的溶解；C正确； D．若得到等物质的量的四种有机产物，即，根据碳原子的守恒：，则，，，，根据氯原子守恒，消耗的氯气一部分取代了氢原子进入有机物，另一部分与被取代的氢原子结合生成，总共取代了氢原子，故生成 HCl，所需的Cl原子为，消耗的氯气总物质的量为进入有机物的氯原子与生成的氯原子物质的量之和的一半，则需要的氯气的物质的量为，D错误； 故答案选C。 9.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 A．甲烷与氯气的物质的量之比为，混合发生取代反应只生成 B．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中最多 C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D．甲烷生成最多消耗氯气 【答案】C 【解析】A．甲烷与氯气的取代反应为连续反应，即使二者物质的量之比为1:1，反应也会同时生成、、、和，并非只生成，A 错误； B．甲烷与氯气的取代反应中，每取代1 mol 氢原子就生成1 mol ，反应生成的物质的量最多，并非最多，B 错误； C．甲烷与氯气的取代反应为连续反应，各步取代反应可同时进行，生成、、、和的混合物，C 正确； D．1 mol 甲烷生成，需4 mol 氢原子全部被取代，每取代1 mol 氢原子消耗1 mol 氯气，故最多消耗4 mol 氯气，D 错误； 故选 C。 10.甲烷和氯气在光照条件下发生卤代反应，其反应机理如下： I．链引发 II．链传递 III．链终止 ① Cl2 2Cl∙ ②Cl∙ + CH4 → CH3∙ + HCl ③CH3∙ + Cl2 → Cl∙ + CH3Cl …… 2Cl∙ → Cl2 CH3∙ + Cl∙ → CH3Cl …… 反应②与反应③过程中能量变化如图： 下列说法正确的是 A．反应②和反应③均有非极性键的断裂与极性键的形成 B．1 mol CH4和1 mol Cl∙ 的总能量高于1 mol CH3∙和1 mol HCl的总能量 C．拆开1 mol Cl─Cl键吸收的能量比形成1 mol CH3Cl中C─Cl键放出的能量多 D．有可能生成极少量的乙烷和1，2-二氯乙烷等产物 【答案】D 【详解】A．反应②断裂的是C─H极性键，形成H─Cl极性键，有极性键的断裂和形成，反应③断裂Cl─Cl非极性键，形成C─Cl极性键，有非极性键的断裂和极性键的形成，A项错误； B．由图知反应②中1 mol CH4和1 mol Cl∙ 的总能量低于1 mol CH3∙ 和 1 mol HCl的总能量，B项错误； C．由图知反应③为放热反应，拆开1 mol Cl2中化学键吸收的能量比形成1 mol CH3Cl中C─Cl键放出的能量少，C项错误； D．自由基之间可能结合生成副产物2CH3∙ → CH3CH3，CH3Cl→CH2Cl2的链传递方程式为CH3Cl + Cl∙ → ∙CH2Cl + HCl 、∙CH2Cl + Cl2→CH2Cl2 + Cl∙，2∙CH2Cl → CH2ClCH2Cl等，有可能生成极少量的乙烷和1,2-二氯乙烷等产物，D项正确； 答案选D。 知识点3 烷烃的通式、同系物与命名 1.下列各组物质中互为同系物的是（ ） A. 甲烷和乙烷 B. 乙烷和乙烯 C. 正丁烷和异丁烷 D. 苯和甲苯 【答案】A 【解析】同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的有机物。A选项中甲烷和乙烷都属于烷烃，结构相似，分子组成相差一个CH₂原子团，互为同系物；B选项乙烷是烷烃，乙烯是烯烃，结构不相似，不是同系物；C选项正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体；D选项苯和甲苯虽然结构相似，但甲苯含有苯环，苯也含苯环，不过甲苯属于芳香烃，苯也是芳香烃，但题干限定是烷烃相关内容，且二者不属于烷烃范畴，所以选A。 2.下列烷烃的命名正确的是（ ） A. 2-乙基丁烷 B. 3-甲基戊烷 C. 2-甲基-3-乙基丁烷 D. 3-乙基戊烷 【答案】B 【解析】烷烃命名时要选择最长的碳链为主链，从离支链最近的一端开始编号。A选项主链选择错误，应该是3-甲基戊烷；C选项主链选择错误，最长碳链有5个碳原子，应该是2,3-二甲基戊烷；D选项主链选择错误，应该是3-甲基己烷；B选项3-甲基戊烷主链为5个碳原子，甲基在3号碳上，命名正确，所以选B。 3.下列关于烷烃同系物的说法中，错误的是（ ） A. 同系物具有相同的通式 B. 同系物的化学性质相似 C. 同系物的物理性质随着碳原子数的增加而呈规律性变化 D. 同系物的相对分子质量相同 【答案】D 【解析】同系物结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团，所以具有相同的通式，A选项正确；结构相似决定了化学性质相似，B选项正确；随着碳原子数增加，烷烃同系物的熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大，物理性质呈规律性变化，C选项正确；同系物分子组成相差CH₂原子团，相对分子质量相差14的整数倍，不相同，D选项错误，所以选D。 4.下列关于有机物的说法不正确的是 A．和互为同系物 B．有4种一氯代物 C． 的名称是异丁烷 D． 和是同一种物质 【答案】C 【解析】A．和结构相似，分子式分别为C4H10和C5H12，分子式相差一个CH2，所以二者互为同系物，A正确； B．中有4种不同环境氢原子，即有4种一氯代物，B正确； C．的名称是异戊烷，C错误； D．甲烷是空间正四面体结构，所以和是同一种物质，D正确； 故选C。 5.下列说法正确的是 A．正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上 B． 和 互为互为同分异构体 C． 的名称：3，3，4-三甲基己烷 D．新戊烷、正丁烷和异丁烷的沸点依次升高 【答案】C 【解析】A．烷烃中所有碳原子均为杂化，键角约为，正戊烷中碳原子呈锯齿形排列，所有碳原子不可能共直线，A错误； B．二者分子式均为，且结构完全相同，都为2-甲基丁烷，属于同一种物质，不是同分异构体，B错误； C．烃命名规则：选最长碳链为主链，本题最长碳链含6个碳原子；从靠近取代基的一端编号，取代基位次和最小，编号后：3号碳连2个甲基，4号碳连1个甲基，因此名称为：3，3，4-三甲基己烷，C正确； D．碳原子数越多，沸点越高；碳原子数相同时，支链越多沸点越低。碳原子数：新戊烷(5个碳) > 正丁烷、异丁烷(4个碳)，正丁烷支链少于异丁烷，沸点：正丁烷>异丁烷，因此沸点顺序为：新戊烷 > 正丁烷 > 异丁烷，D错误； 故选C。 6.石油中含有的多种烷烃是重要的有机化工原料，下列有关说法正确的是 A．1mol烷烃中含共价键 B．分子式为的烷烃同分异构体有6种 C．的系统命名法为3-甲基丁烷 D．、、代表了3种不同的烷烃 【答案】A 【解析】A．1mol烷烃中，含(2n+2)molC-H共价键，含(n-1)molC-C共价键，则共含共价键，A正确； B．分子式为的烷烃，同分异构体为CH3(CH2)4CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)3CCH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2，共有5种，B不正确； C．的主链碳原子为4个，在第2个主链碳原子上连有1个甲基，则系统命名法为2-甲基丁烷，C不正确； D．、为同一种物质，则共代表了2种不同的烷烃，D不正确； 故选A 。 7.下列有机物命名错误的是 A．  2，4-二甲基己烷 B． 3-异丙基戊烷 C．3-甲基-4-乙基己烷 D．  2，5-二甲基-3-乙基己烷 【答案】B 【解析】 A．，最长碳链为6个碳，第2、4个碳上各有一个甲基的烷烃，系统命名为2，4-二甲基己烷，A正确； B．，最长碳链为5个碳，第2个碳上有一个甲基，第3个碳上有一个乙基的烷烃，系统命名为2-甲基-3-乙基戊烷，B错误； C．，最长碳链为6个碳，第3个碳上有一个甲基，第4个碳上有一个乙基的烷烃，系统命名为3-甲基-4-乙基己烷，C正确； D．，最长碳链为6个碳，第2、5个碳上各有一个甲基，第3个碳上有一个乙基的烷烃，系统命名为2，5-二甲基-3-乙基己烷，D正确； 答案选B。 8.下列有机物的系统命名中正确的是 A．3，4-二甲基-4-乙基己烷 B．2，2-二甲基-4-乙基戊烷 C．3，4，4-三甲基己烷 D．2，3，3-三甲基-4-乙基己烷 【答案】D 【解析】A．支链编号之和必须最小，正确命名是：3，4-二甲基-3-乙基己烷，A错误； B．不符合烷烃命名原则，主链最长，主链编号之和最小，正确命名是：2，2，4-三甲基己烷，B错误； C．支链编号之和必须最小，正确命名是：3，3，4-三甲基己烷，C错误； D．符合烷烃命名原则，主链最长，主链编号之和最小，命名正确， D正确； 故选D。 9.下列有机物命名正确的是 A．乙基丙烷 B．二甲基丁烷 C．甲基乙基戊烷 D．甲基丙烯 【答案】C 【解析】A．乙基丙烷不符合主链最长原则，正确命名为甲基丁烷，故A错误； B．二甲基丁烷不符合“支链最近”原则，正确命名为2，2-二甲基丁烷，故B错误； C．甲基乙基戊烷符合命名原则，结构简式为，故C正确； D．甲基丙烯不符合“官能团最近”原则，正确命名为甲基-1-丙烯，故D错误； 选C； 10.某有机物结构如图，下列说法错误的是 A．该有机物属于饱和烷烃 B．该有机物的名称是甲基戊烷 C．该烃与二甲基丁烷互为同系物 D．该烃的一氯取代的产物有种 【答案】C 【解析】A．由题干该有机物的结构简式可知，该有机物中碳原子间均为单键连接，其余价键均与H结合，故属于饱和烷烃，A正确； B．根据烷烃的系统命名法可知，该有机物的名称是甲基戊烷，B正确； C．由题干该有机物的结构简式可知，该烃的分子式为C6H14，与二甲基丁烷的分子式也为C6H14，即二者分子式相同而结构不同，故不互为同系物，而是互为同分异构体，C错误； D．根据等效氢原理，该烃中含有5种不同环境的氢原子，则该烃的一氯取代的产物有种，D正确； 故答案为：C。 知识点4 烷烃物理性质的递变规律与化学通性 1.下列关于烷烃物理性质递变规律的说法，正确的是（ ） A. 烷烃的沸点随碳原子数增多而降低 B. 烷烃的密度随碳原子数增多而减小 C. 碳原子数相同的烷烃，支链越多沸点越高 D. 常温下，碳原子数≤4的烷烃呈气态 【答案】D 【答案】烷烃的沸点随碳原子数增多而升高，A项错误；烷烃的密度随碳原子数增多而逐渐增大，且均小于水的密度，B项错误；碳原子数相同的烷烃，支链越多分子间作用力越弱，沸点越低，C项错误；常温下，碳原子数≤4的烷烃呈气态，碳原子数为5~16的烷烃呈液态，碳原子数≥17的烷烃呈固态，D项正确。 2.下列烷烃中，常温下呈液态的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 戊烷 【答案】D 【解析】常温下，碳原子数≤4的烷烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷）呈气态，戊烷的碳原子数为5，常温下呈液态，故答案为D。 3.关于烷烃的化学性质，下列叙述错误的是（ ） A. 烷烃都能在空气中燃烧 B. 烷烃都能与氯气发生取代反应 C. 烷烃都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 烷烃通常不与强酸、强碱反应 【答案】C 【解析】烷烃的化学性质稳定，通常不与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂反应，C项错误；烷烃都能在空气中燃烧生成二氧化碳和水，A项正确；在光照条件下，烷烃能与氯气等卤素单质发生取代反应，B项正确；烷烃一般不与强酸、强碱反应，D项正确。 4.等物质的量的下列烷烃，完全燃烧时消耗氧气最多的是（ ） A. CH₄ B. C₂H₆ C. C₃H₈ D. C₄H₁₀ 【答案】D 【解析】烷烃的燃烧通式为CₙH₂ₙ₊₂ + (3n+1)/2 O₂ → nCO₂ + (n+1)H₂O，等物质的量的烷烃，n越大，燃烧时消耗的氧气越多。CH₄中n=1，C₂H₆中n=2，C₃H₈中n=3，C₄H₁₀中n=4，所以C₄H₁₀消耗氧气最多，答案为D。 5.下列关于烷烃物理性质的叙述，不符合递变规律的是（ ） A. 正丁烷的沸点高于异丁烷 B. 己烷的密度小于庚烷 C. 丙烷的沸点低于乙烷 D. 癸烷常温下呈固态 【答案】C 【解析】碳原子数相同的烷烃，支链越多沸点越低，正丁烷无支链，异丁烷有支链，所以正丁烷沸点高于异丁烷，A项符合递变规律；烷烃密度随碳原子数增多而增大，己烷碳原子数小于庚烷，所以己烷密度小于庚烷，B项符合递变规律；烷烃沸点随碳原子数增多而升高，丙烷碳原子数多于乙烷，所以丙烷沸点高于乙烷，C项不符合递变规律；碳原子数≥17的烷烃常温下呈固态，癸烷碳原子数为10，常温下呈液态，不过该选项表述错误，实际癸烷常温是液态，但从递变规律角度，碳原子数越多越易呈固态，对比其他选项，C项明显不符合沸点递变，故答案为C。 6.下列有关烷烃的叙述中，正确的是 ①烷烃均为难溶于水的无色物质，其熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加而升高，在常温下的状态由气态变为液态，再到固态。 ②在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ③烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ④烷烃的分子通式一定为CnH2n+2(n≥1) ⑤绝大多数常见的烷烃在适宜的光照条件下，可以与氯气发生取代反应 ⑥在光照条件下，将乙烷通入溴水中，可使溴水发生取代反应而褪色 A．①②③④ B．①②④⑤ C．①②⑤⑥ D．①②⑤ 【答案】D 【解析】①烷烃均为难溶于水的无色物质，烷烃为分子晶体，随碳原子数增加相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点、密度逐渐升高，常温下状态由气态过渡到液态、固态，①正确； ②烷烃分子中仅含碳碳单键（甲烷不含碳碳键）和碳氢单键，所有化学键都是单键，②正确； ③烷烃性质稳定，所有烷烃均不能被酸性溶液氧化，无法使溶液褪色，③错误； ④烷烃包含链状烷烃和环状烷烃，只有链烷烃通式为，环烷烃通式为，④错误； ⑤烷烃的特征反应为光照条件下的卤代反应，绝大多数常见烷烃可在适宜光照下与氯气发生取代反应，⑤正确； ⑥中乙烷在光照下仅能与溴蒸气发生取代反应，和溴水不反应，无法使溴水褪色，⑥错误。 D．①②⑤均正确，D符合题意。 7.下列关于烃叙述正确的是 A．相同条件下，等体积的甲烷和丙烷完全燃烧，甲烷消耗氧气的量更多一点 B．烷烃的通式为，符合该通式的化合物一定是烷烃 C．乙烷分子中的所有原子处于同一平面上 D．甲烷的一氯代物只有一种，可以证明甲烷是正四面体结构 【答案】B 【解析】A．相同条件下等体积的气体物质的量相等，1 mol烃完全燃烧时耗氧量为() mol，则1 mol甲烷完全燃烧时耗氧量为mol，1 mol丙烷完全燃烧时耗氧量为mol，丙烷耗氧量更多，A错误； B．烷烃是饱和链烃，通式为CnH2n+2，符合该通式的烃不存在不饱和键或环结构，一定是烷烃，B正确； C．乙烷中两个碳原子均为四面体空间结构，所有原子不可能处于同一平面，C错误； D．若甲烷为平面正方形结构，其一氯代物也只有一种，因此一氯代物只有一种不能证明甲烷是正四面体结构，D错误； 故答案选B。 8.奥运会火炬的燃料先后经历了从油脂、镁粉混合物、六胺燃料片、液化气、橄榄油……丙烷及丁烷混合物、丁烷、天然气、氢气、绿色丙烷的变迁。下列关于烷烃的叙述正确的是 A．烷烃的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水小递增到比水大 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．丙烷、正丁烷中的碳原子均在一条直线上 D．所有通式为的烷烃分子中，碳碳键数目均比碳原子数目少1 【答案】D 【解析】A．烷烃的密度随碳原子数增多而增大，但始终比水小，因此不会递增到比水大。A错误； B．烷烃虽不能使酸性高锰酸钾褪色，但可通过燃烧等反应发生氧化，结论错误。B错误； C．丙烷、正丁烷的碳原子呈四面体结构，呈锯齿状排列，不在一条直线上。C错误； D．烷烃通式中，碳碳键数目为n-1，比碳原子数n少1，无论结构如何均成立。D正确； 故答案选D。 知识点5 烷烃的来源、用途与安全常识 1.下列不属于烷烃主要来源的是（ ） A. 天然气 B. 石油 C. 煤的干馏产物 D. 植物油 【答案】D 【解析】烷烃的主要来源是天然气、石油和煤的干馏产物，植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，不属于烷烃，所以答案选D。 2.下列关于甲烷用途的说法错误的是（ ） A. 可用作燃料 B. 是合成氨的原料之一 C. 可用于生产甲醇 D. 不能用于制造化工原料 【答案】D 【解析】甲烷是重要的化工原料，可以用于合成氨、生产甲醇等，同时甲烷具有可燃性，可用作燃料，所以D选项说法错误，答案选D。 3.烷烃在储存过程中，需要注意的安全事项不包括（ ） A. 远离火源 B. 密封保存 C. 与强酸强碱混放 D. 保持通风 【答案】C 【解析】烷烃属于易燃物，储存时要远离火源、密封保存防止挥发，同时保持通风避免可燃气体积聚。烷烃一般不与强酸强碱反应，但强酸强碱具有腐蚀性，与烷烃混放可能会造成容器损坏引发泄漏，所以不能混放，答案选C。 4.下列烷烃中，常用于打火机燃料的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 戊烷 【答案】C 【解析】丙烷的沸点适中，容易被液化，同时燃烧稳定，适合作为打火机燃料。甲烷和乙烷沸点低，不易液化储存，戊烷沸点较高，常温下不易气化，所以答案选C。 5.关于石油分馏得到的烷烃产品，下列说法正确的是（ ） A. 分馏得到的各馏分都是纯净物 B. 汽油的主要成分是碳原子数较多的烷烃 C. 煤油可用于航空燃料 D. 石蜡油不能再进一步加工 【答案】C 【解析】石油分馏得到的各馏分都是混合物，A错误；汽油主要成分是碳原子数5-11的烷烃，属于碳原子数较少的烷烃，B错误；煤油的热值和沸点适合作为航空燃料，C正确；石蜡油可以通过裂化等工艺进一步加工制取小分子烯烃，D错误，所以答案选C。 6.当发生烷烃泄漏引发火灾时，下列灭火方法不正确的是（ ） A. 用干粉灭火器灭火 B. 用水直接扑灭 C. 关闭泄漏源 D. 切断火势蔓延途径 【答案】B 【解析】烷烃一般不溶于水且密度比水小，用水直接扑灭会导致烷烃浮在水面继续燃烧，还可能扩大火势。干粉灭火器可以隔绝氧气灭火，关闭泄漏源能切断燃料供应，切断火势蔓延途径可以防止火势扩大，所以答案选B。 7.下列关于烷烃来源的说法正确的是（ ） A. 烷烃只能从石油中获取 B. 天然气的主要成分是甲烷，属于烷烃的一种来源 C. 煤的干馏产物中不含烷烃 D. 生物体内无法产生烷烃 【答案】B 【解析】烷烃的来源较为广泛，石油、天然气、煤的干馏产物中都含有烷烃，比如天然气主要成分甲烷就是最简单的烷烃，煤干馏可以得到含有烷烃的煤焦油等产物，部分生物体内也能产生少量烷烃，所以A、C、D错误，B正确。 8.关于烷烃的用途与安全常识，下列说法错误的是（ ） A. 甲烷是一种清洁能源，可用于家庭燃料 B. 汽油主要成分是烷烃，汽车使用汽油时要注意通风防止一氧化碳中毒 C. 烷烃都属于易燃易爆物质，储存时要远离火源 D. 乙烷可以用于制造塑料，且使用时没有任何安全隐患 【答案】D 【解析】甲烷燃烧产物是二氧化碳和水，无污染，可作家庭燃料；汽油主要含烷烃，不完全燃烧会产生有毒的一氧化碳，所以使用时要通风；烷烃普遍具有易燃易爆的性质，储存需远离火源；乙烷可用于制造塑料，但乙烷本身易燃易爆，使用时存在安全隐患，所以D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 2 甲烷与烷烃：饱和烃的性质及应用 知识点1 甲烷的结构、存在状态与物理性质 1.下列关于甲烷分子结构的描述，正确的是（ ） A. 甲烷分子是平面正方形结构 B. 甲烷分子中所有化学键的键长都不相等 C. 甲烷分子中四个C-H键的键角均为90° D. 甲烷分子是正四面体结构 2.下列物质中，主要成分不是甲烷的是（ ） A. 天然气 B. 沼气 C. 煤气 D. 可燃冰 3.甲烷是一种无色无味的气体，下列关于甲烷物理性质的说法错误的是（ ） A. 甲烷的密度比空气小 B. 甲烷难溶于水 C. 甲烷可以用排水法收集 D. 甲烷易溶于有机溶剂 4.能够证明甲烷分子是正四面体结构而不是平面正方形结构的事实是（ ） A. 甲烷的四个C-H键的键长相等 B. 甲烷的四个C-H键的键能相等 C. 甲烷的一氯代物只有一种 D. 甲烷的二氯代物只有一种 5.下列关于甲烷存在状态的说法，正确的是（ ） A. 标准状况下甲烷是液体 B. 常温常压下甲烷是气体 C. 高温高压下甲烷不会发生状态变化 D. 甲烷永远以气态存在 6.已知甲烷的摩尔质量为16g/mol，空气的平均摩尔质量为29g/mol，下列关于甲烷密度的说法正确的是（ ） A. 甲烷的密度比空气大 B. 相同条件下，甲烷与空气的密度比为29:16 C. 相同条件下，甲烷的密度是空气密度的16/29倍 D. 无法比较甲烷和空气的密度大小 知识点2 甲烷的化学性质：稳定性、燃烧反应、取代反应 1.下列关于甲烷化学性质的描述，错误的是（ ） A. 甲烷通常情况下不与强酸、强碱发生反应 B. 甲烷在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色 C. 甲烷与氯气在光照条件下能发生加成反应 D. 甲烷是一种可燃性气体 2.甲烷在充足的氧气中完全燃烧，生成的产物是（ ） A. 一氧化碳和水 B. 二氧化碳和水 C. 碳和水 D. 一氧化碳、二氧化碳和水 3.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，下列说法正确的是（ ） A. 该反应会一步生成四氯化碳 B. 反应过程中会产生氯化氢气体 C. 氯气在反应中只作氧化剂 D. 甲烷中的所有氢原子会同时被取代 4.下列事实不能说明甲烷具有稳定性的是（ ） A. 甲烷在常温下是气体 B. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 甲烷不与氢氧化钠溶液反应 D. 甲烷在加热到1000℃以上才会分解 5.下列关于甲烷和烷烃的说法不正确的是 A．甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 B．天然气、沼气、煤层气的主要成分是甲烷 C．甲烷是矿井的安全威胁之一 D．相同质量的烷烃完全燃烧时，甲烷的耗氧量最低 6.在常温常压下，甲烷和一定量的氧气混合气体88mL，点燃爆炸后，恢复到原来状况，剩余气体为56mL。原混合气体中甲烷的体积可能为 A．14mL B．16mL C．58mL D．66mL 7.某化学兴趣小组搭建如图所示装置，在圆底烧瓶中充满等物质的量的CH4和Cl2，将该装置置于常温下光亮处一段时间。下列说法正确的是 A．打开止水夹，可以观察到红色喷泉，圆底烧瓶内充满液体 B．烧瓶内壁有油状液滴，油状液滴的成分有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 C．在光照条件下，CH4也易与溴水发生取代反应 D．该实验产物中，物质的量最多的是HCl 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，下列说法正确的是 A．实验结束后，有机产物只有 B．实验结束后，试管内充满饱和食盐水 C．水槽中用饱和食盐水的目的是减少Cl的溶解 D．若完全反应生成等物质的量的四种有机产物，则需消耗 9.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 A．甲烷与氯气的物质的量之比为，混合发生取代反应只生成 B．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中最多 C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D．甲烷生成最多消耗氯气 10.甲烷和氯气在光照条件下发生卤代反应，其反应机理如下： I．链引发 II．链传递 III．链终止 ① Cl2 2Cl∙ ②Cl∙ + CH4 → CH3∙ + HCl ③CH3∙ + Cl2 → Cl∙ + CH3Cl …… 2Cl∙ → Cl2 CH3∙ + Cl∙ → CH3Cl …… 反应②与反应③过程中能量变化如图： 下列说法正确的是 A．反应②和反应③均有非极性键的断裂与极性键的形成 B．1 mol CH4和1 mol Cl∙ 的总能量高于1 mol CH3∙和1 mol HCl的总能量 C．拆开1 mol Cl─Cl键吸收的能量比形成1 mol CH3Cl中C─Cl键放出的能量多 D．有可能生成极少量的乙烷和1，2-二氯乙烷等产物 知识点3 烷烃的通式、同系物与命名 1.下列各组物质中互为同系物的是（ ） A. 甲烷和乙烷 B. 乙烷和乙烯 C. 正丁烷和异丁烷 D. 苯和甲苯 2.下列烷烃的命名正确的是（ ） A. 2-乙基丁烷 B. 3-甲基戊烷 C. 2-甲基-3-乙基丁烷 D. 3-乙基戊烷 3.下列关于烷烃同系物的说法中，错误的是（ ） A. 同系物具有相同的通式 B. 同系物的化学性质相似 C. 同系物的物理性质随着碳原子数的增加而呈规律性变化 D. 同系物的相对分子质量相同 4.下列关于有机物的说法不正确的是 A．和互为同系物 B．有4种一氯代物 C． 的名称是异丁烷 D． 和是同一种物质 5.下列说法正确的是 A．正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上 B． 和 互为互为同分异构体 C． 的名称：3，3，4-三甲基己烷 D．新戊烷、正丁烷和异丁烷的沸点依次升高 6.石油中含有的多种烷烃是重要的有机化工原料，下列有关说法正确的是 A．1mol烷烃中含共价键 B．分子式为的烷烃同分异构体有6种 C．的系统命名法为3-甲基丁烷 D．、、代表了3种不同的烷烃 7.下列有机物命名错误的是 A．  2，4-二甲基己烷 B． 3-异丙基戊烷 C．3-甲基-4-乙基己烷 D．  2，5-二甲基-3-乙基己烷 8.下列有机物的系统命名中正确的是 A．3，4-二甲基-4-乙基己烷 B．2，2-二甲基-4-乙基戊烷 C．3，4，4-三甲基己烷 D．2，3，3-三甲基-4-乙基己烷 9.下列有机物命名正确的是 A．乙基丙烷 B．二甲基丁烷 C．甲基乙基戊烷 D．甲基丙烯 10.某有机物结构如图，下列说法错误的是 A．该有机物属于饱和烷烃 B．该有机物的名称是甲基戊烷 C．该烃与二甲基丁烷互为同系物 D．该烃的一氯取代的产物有种 知识点4 烷烃物理性质的递变规律与化学通性 1.下列关于烷烃物理性质递变规律的说法，正确的是（ ） A. 烷烃的沸点随碳原子数增多而降低 B. 烷烃的密度随碳原子数增多而减小 C. 碳原子数相同的烷烃，支链越多沸点越高 D. 常温下，碳原子数≤4的烷烃呈气态 2.下列烷烃中，常温下呈液态的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 戊烷 【答案】D 【解析】常温下，碳原子数≤4的烷烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷）呈气态，戊烷的碳原子数为5，常温下呈液态，故答案为D。 3.关于烷烃的化学性质，下列叙述错误的是（ ） A. 烷烃都能在空气中燃烧 B. 烷烃都能与氯气发生取代反应 C. 烷烃都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 烷烃通常不与强酸、强碱反应 4.等物质的量的下列烷烃，完全燃烧时消耗氧气最多的是（ ） A. CH₄ B. C₂H₆ C. C₃H₈ D. C₄H₁₀ 5.下列关于烷烃物理性质的叙述，不符合递变规律的是（ ） A. 正丁烷的沸点高于异丁烷 B. 己烷的密度小于庚烷 C. 丙烷的沸点低于乙烷 D. 癸烷常温下呈固态 6.下列有关烷烃的叙述中，正确的是 ①烷烃均为难溶于水的无色物质，其熔点、沸点和密度一般随着分子中碳原子数的增加而升高，在常温下的状态由气态变为液态，再到固态。 ②在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ③烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ④烷烃的分子通式一定为CnH2n+2(n≥1) ⑤绝大多数常见的烷烃在适宜的光照条件下，可以与氯气发生取代反应 ⑥在光照条件下，将乙烷通入溴水中，可使溴水发生取代反应而褪色 A．①②③④ B．①②④⑤ C．①②⑤⑥ D．①②⑤ 7.下列关于烃叙述正确的是 A．相同条件下，等体积的甲烷和丙烷完全燃烧，甲烷消耗氧气的量更多一点 B．烷烃的通式为，符合该通式的化合物一定是烷烃 C．乙烷分子中的所有原子处于同一平面上 D．甲烷的一氯代物只有一种，可以证明甲烷是正四面体结构 8.奥运会火炬的燃料先后经历了从油脂、镁粉混合物、六胺燃料片、液化气、橄榄油……丙烷及丁烷混合物、丁烷、天然气、氢气、绿色丙烷的变迁。下列关于烷烃的叙述正确的是 A．烷烃的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水小递增到比水大 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．丙烷、正丁烷中的碳原子均在一条直线上 D．所有通式为的烷烃分子中，碳碳键数目均比碳原子数目少1 知识点5 烷烃的来源、用途与安全常识 1.下列不属于烷烃主要来源的是（ ） A. 天然气 B. 石油 C. 煤的干馏产物 D. 植物油 2.下列关于甲烷用途的说法错误的是（ ） A. 可用作燃料 B. 是合成氨的原料之一 C. 可用于生产甲醇 D. 不能用于制造化工原料 3.烷烃在储存过程中，需要注意的安全事项不包括（ ） A. 远离火源 B. 密封保存 C. 与强酸强碱混放 D. 保持通风 4.下列烷烃中，常用于打火机燃料的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 戊烷 5.关于石油分馏得到的烷烃产品，下列说法正确的是（ ） A. 分馏得到的各馏分都是纯净物 B. 汽油的主要成分是碳原子数较多的烷烃 C. 煤油可用于航空燃料 D. 石蜡油不能再进一步加工 6.当发生烷烃泄漏引发火灾时，下列灭火方法不正确的是（ ） A. 用干粉灭火器灭火 B. 用水直接扑灭 C. 关闭泄漏源 D. 切断火势蔓延途径 7.下列关于烷烃来源的说法正确的是（ ） A. 烷烃只能从石油中获取 B. 天然气的主要成分是甲烷，属于烷烃的一种来源 C. 煤的干馏产物中不含烷烃 D. 生物体内无法产生烷烃 8.关于烷烃的用途与安全常识，下列说法错误的是（ ） A. 甲烷是一种清洁能源，可用于家庭燃料 B. 汽油主要成分是烷烃，汽车使用汽油时要注意通风防止一氧化碳中毒 C. 烷烃都属于易燃易爆物质，储存时要远离火源 D. 乙烷可以用于制造塑料，且使用时没有任何安全隐患 学科网（北京）股份有限公司 $