2024-2025学年新教材高中化学第七章有机化合物1.2烷烃的性质练习含解析新人教版必修第二册

PAGE8-烷烃的性质(40分钟70分)一、选择题(本题包括11小题,每小题5分,共55分)1.据《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。泽,指湖泊池沼。“泽中有火”是指“M气体”在湖泊池沼水面上起火。这里“M气体”是指 ()A.甲烷B.一氧化碳C.乙烯D.氢气【解析】选A。“泽中有火”是指沼泽中的沼气燃烧,沼气的主要成分为CH4。2.下列有关甲烷的说法中错误的是 ()A.采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经生物发酵而来的B.自然气的主要成分是甲烷C.甲烷是没有颜色、没有气味的气体,极易溶于水D.甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯化碳是一种效率较高的灭火剂【解析】选C。甲烷是由古代生物发酵而来的,故说法A正确;自然气的主要成分是CH4,故说法B正确;甲烷是无色无味的气体,难溶于水,故说法C错误;四氯化碳不支持燃烧,可以灭火,故说法D正确。3.将甲烷与氯气按体积比1∶1混合后反应,下列有关描述错误的是 ()A.反应条件为光照B.共有5种生成物C.该反应属于取代反应D.生成物中只有一氯甲烷难溶于水【解析】选D。甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应是逐步进行的,CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl,共得到5种生成物,生成的氯代烃均难溶于水。4.下列关于烷烃的叙述不正确的是 ()A.分子式符合CnH2n+2(n≥1)的烃肯定是烷烃B.烷烃均能与氯水发生取代反应C.正戊烷的熔、沸点比丙烷的高D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化【解析】选B。A项,CnH2n+2(n≥1)是烷烃分子式的通式,正确;B项,烷烃和氯气在光照条件下发生取代反应,与氯水不反应,错误;C项,烷烃的熔、沸点随着碳原子数的增多而上升,正确;D项,烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,正确。5.(2024·洛阳高一检测)为验证甲烷分子中含碳、氢两种元素,可将其燃烧产物依次通过①浓硫酸、②澄清石灰水、③无水硫酸铜,正确的依次是 ()A.①②③B.②③C.②③①D.③②【解析】选D。甲烷燃烧的产物为CO2和H2O,用澄清石灰水检验CO2,用无水CuSO4检验H2O,为防止澄清石灰水中的水产生干扰,应先检验H2O再检验CO2。6.1834年迈克尔·法拉第首次制造了乙烷,但他错误地以为这个产物是甲烷。在1847年和1849年间阿道夫·威廉·赫尔曼·科尔贝和爱德华·弗兰克兰利用其他方法制造了乙烷。同样他们错误地以为产物是甲基自由基。1864年卡尔·肖莱马校正了这个错误,他证明这些反应的全部产物都是乙烷。下列物质在肯定条件下可与乙烷发生化学反应的是 ()A.氯气 B.溴水C.氯水 D.酸性高锰酸钾溶液【解析】选A。类比甲烷的化学性质,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。7.在下列5种物质沸点的排列依次中,正确的是 ()①正丁烷②2-甲基丙烷[CH3CH(CH3)CH3]③正戊烷④2-甲基丁烷[CH3CH(CH3)CH2CH3]⑤2,2-二甲基丙烷[C(CH3)4]A.①>②>③>④>⑤ B.⑤>④>③>②>①C.③>④>⑤>①>② D.②>①>⑤>④>③【解析】选C。依据烃类的熔沸点大小推断规律:在有机物同系物中,随着碳原子数的增加,相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔沸点渐渐上升;分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低。①②均只有4个C原子,③④⑤均有5个碳原子,故①②的沸点小于③④⑤的沸点;②有1个支链,而①无支链,故沸点①>②;③无支链,④只有1个支链,⑤有2个支链,故沸点③>④>⑤;综上所述:沸点③>④>⑤>①>②。【加固训练】(双选)(2024·浦东区高一检测)在1.013×105Pa下,测得的某些烷烃的沸点见表。据表分析,下列选项中正确的是 ()物质名称沸点/℃正丁烷CH3(CH2)2CH3-0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.1异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况下,新戊烷不是气体B.在1.013×105Pa、20℃时,C5H12都是液体C.烷烃随着碳原子数增加,沸点降低D.C5H12随着支链增加,沸点降低【解析】选A、D。新戊烷的沸点为9.5℃,故标准状况下状态为非气态,A正确;在20℃时新戊烷为气体,正戊烷、异戊烷为非气态,B错;随着碳原子数增加,烷烃的沸点上升,C错;正戊烷、异戊烷、新戊烷随着支链的增加,沸点降低,D正确。8.关于CH4和的叙述不正确的是 ()A.均能用CnH2n+2组成通式来表示B.与全部烷烃互为同分异构体C.因为它们结构相像,所以它们的化学性质相像D.它们互为同系物【解析】选B。B项,它们与其他不同碳原子的烷烃互为同系物,与相同碳原子烷烃可互为同分异构体;C项化学性质相像;D项它们结构相像,相差4个“CH2”原子团,互为同系物。【加固训练】液化石油气中含有丙烷,且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相像,性质相像。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【解析】选C。A项,结合CH4中碳原子成键特点知丙烷分子中碳原子不在同一条直线上;B项,光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质;C项,丙烷与甲烷均为烷烃,互为同系物;D项,丙烷性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色。9.下列反应属于取代反应的是 ()A.C2H4+3O22CO2+2H2OB.Zn+CuSO4ZnSO4+CuC.NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3D.CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl【解析】选D。取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。A项C2H4的燃烧不是取代反应;B项为置换反应;C项为复分解反应;D项中Cl原子取代了CH2Cl2中的一个H原子,故属于取代反应。10.某气态烷烃20mL,完全燃烧时,恰好消耗同温同压下的氧气100mL,该烃的化学式是 ()A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C5H12【解析】选B。设烷烃为CnH2n+2CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O120mL100mL即=则n=3,所以分子式为C3H8。【加固训练】有3mL甲烷和一氧化碳的混合气体,完全燃烧恰好用去3mL氧气,则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是()A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.随意比【解析】选B。利用方程组求解:发生反应为CH4+2O2CO2+2H2O,2CO+O22CO2,设CH4为xmL,CO为ymL,x+y=3mL;2x+=3mL。解得x=1,y=2,则x∶y=1∶2。11.(2024·宁波高一检测)下列烷烃在光照条件下与氯气反应,只生成2种一氯代物的是 ()A.CH3CH3 B.C. D.【解析】选B。选项A的一氯代物有一种;B项的一氯代物有两种;C项的一氯代物只有一种;D项的一氯代物有四种。二、非选择题(本题包括2小题,共15分)12.(7分)把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入试管中,将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中,放在光亮处,片刻后发觉试管壁上有油状液滴出现,该油状液滴可能是____________,水槽中还视察到____________,缘由是__

(用离子方程式说明)。若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又视察到____________。

【解析】CH4和Cl2反应的产物中,HCl极易溶于水,能电离出H+和Cl-,其他产物均为有机物,部分呈气态,部分为油状液体。CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,随着反应进行,Cl2不断消耗,试管中黄绿色渐渐消逝,又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体,使试管壁上有油状液滴出现;因生成的HCl易溶于水,反应后,试管内气体压强减小,试管内水位上升,HCl溶于水后,与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时溶液显酸性,故加入紫色石蕊试液后溶液变红。答案:CH2Cl2、CHCl3、CCl4有白色沉淀产生Ag++Cl-AgCl↓溶液变红13.(8分)(2024·日照高一检测)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。某化学爱好小组通过在试验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:依据设计要求回答:(1)B装置有三种功能:①限制气流速度;②匀称混合气体;③______________。

(2)D装置的石棉中匀称混有KI粉末,其作用是___________________。

(3)E装置的作用是________(填编号)。

A.收集气体 B.汲取氯气C.防止倒吸 D.汲取氯化氢(4)在C装置中,经过一段时间的强光照耀,发觉硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写诞生成黑色小颗粒的化学方程式:______________________________。

(5)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分别出有机物的最佳方法为______________________________________。该装置还有缺陷,缘由是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为________(填编号)。

a.CH4b.CH3Clc.CH2Cl2d.CHCl3e.CCl4【解析】(1)B装置的三个作用为:①限制气流速度从而达到合适的反应比例;②匀称混合气体,便于后续试验;③干燥混合气体。(2)氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化生成碘单质,KI的作用是汲取多余的Cl2,防止过量的氯气排入空气中污染环境,反应的化学方程式为Cl2+2KI2KCl+I2。(3)E装置既汲取反应生成的HCl气体,同时还防止倒吸。(4)据信息可知生成的黑色小颗粒为炭黑,说明在强光照耀下可发生反应,依据原子守恒应为CH4+2Cl2C+4HCl。(5)最终从D中分别出的气体有HCl易溶于水,可用分液的方法分别,分别难溶于水的油状液体可用分液法。答案:(1)干燥混合气体(2)汲取过量的氯气(3)C、D(4)CH4+2Cl2C+4HCl(5)分液a、b(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)14.下列试验能获得胜利的是 ()①甲烷气体在空气中点燃获得热量②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中使其紫色褪去④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气A.只有①②B.只有①C.只有④D.①②③④【解析】选B。甲烷燃烧放热,所以甲烷气体在空气中点燃可获得热量,①正确;甲烷与氯水不反应,不能制取一氯甲烷,②错误;甲烷为饱和烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫色不褪去,③错误;甲烷与浓硝酸不反应,④错误。15.(双选)(2024·济宁高一检测)下列关于丁烷的叙述正确的是 ()A.常温下,C4H10是液体B.丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体C.C4H10和CH4互为同系物D.C4H10进行一氯取代时最多生成2种沸点不同的产物【解析】选B、C。C4H10由于含有的碳原子数等于4,分子间作用力小,因此在常温下是气体,A错误;丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,B正确;C4H10与CH4都属于烷烃,结构相像,在组成上相差3个CH2原子团,二者互为同系物,C正确;C4H10有正丁烷和异丁烷两种结构,前者有2种H原子,后者有2种H原子,所以进行一氯取代时最多生成4种沸点不同的产物,D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共18分)16.某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下列试验:试验1:试验2:将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。试验3:利用如图所示试验装置在肯定条件下分解己烷(生成丙烷和另一种烯烃),并验证产物。已知:烯烃(通式为CnH2n,n≥2)能够使酸性高锰酸钾溶液褪色。请回答下列问题:(1)试验1中用到的玻璃仪器有________(填名称)。

(2)由试验1可知,己烷的物理性质有

_________________。

(3)试验2中的橙色溶液渐渐变浅的缘由是________(填序号)。

A.己烷与溴发生了取代反应B.溴代己烷为无色物质C.液溴向外挥发浓度降低D.己烷与液溴发生了加成反应E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层(4)试验3中装置Ⅱ的作用是______________________。

(5)试管C中的现象是___________________,

说明有________________生成。

【解析】(1)试验1的主要操作是萃取和分液,须要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗。(2)溴水和己烷混合