第3课时 烷烃的性质
题组一 烷烃的性质
1．下列有关烷烃性质的叙述不正确的是( )
A．常温下烷烃与酸、碱、强氧化剂不反应
B．烷烃都具有还原性,能被氧气氧化
C．烷烃都能燃烧生成二氧化碳和水
D．烷烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2．(2023·山东菏泽曹县一中高一段考)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
3．分子中含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点的数据如下表所示：
烷烃名称 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
沸点/℃ －89 －42 －0.5 36
下列判断错误的是( )
A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B．碳原子数大于4的烷烃在常温下一定为液体
C．一般情况下,随分子中碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高
D．一般情况下,随分子中碳原子数增加,烷烃的密度逐渐增大
4．(2023·江西抚州南城二中高一月考)在常温常压下,甲烷和一定量氧气的混合气体88 mL,点燃爆炸后,恢复到原来状况,剩余气体为56 mL。原混合气体中甲烷的体积可能为( )
A．14 mL B．16 mL C．58 mL D．66 mL
5.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
6．(2022·河北衡水高一期中)立方烷是一种新合成的烷烃,其分子结构为。下列有关它的说法错误的是( )
A．分子式为C8H8
B．能燃烧
C．能发生取代反应
D．一氯代物有2种
题组二 取代反应的理解及判断
7．下列物质的一氯代物有4种的是( )
A．CH3CH2CH3
B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3
C．
D．
8．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
9．下列说法正确的是( )
A．链状烷烃的通式为CnH2n＋2,随着n的增大,碳元素的质量分数逐渐减小
B．和互为同系物
C．丙烷的空间填充模型为
D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目不可能相同
10．(2023·南昌二中高一月考)有以下5种物质：①CH3(CH2)3CH3；②CH3CH2CH2CH2CH2CH3；③(CH3)2CHCH2CH2CH3；④CH3CH2CH2CH3；⑤(CH3)2CHCH3。下列说法正确的是( )
A．沸点高低：②>①>③>④>⑤
B．③的一溴代物有5种
C．①③④⑤互为同系物
D．①②③互为同分异构体
11．(2023·辽宁抚顺高一期中)异辛烷在内燃机的汽缸里燃烧时抗震性较好,是优良的发动机燃料,异辛烷的球棍模型如图所示。下列说法正确的是( )
A．异辛烷的分子式为C7H16
B．异辛烷中所有的碳原子共平面
C．异辛烷与环己烷()互为同系物
D．异辛烷可以发生取代反应和氧化反应
12．一定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6 g CO2和9.0 g H2O,下列说法不正确的是
( )
A．X的分子式为C4H10
B．X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3
C．将X通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
D．X与Cl2在光照条件下发生取代反应,可能生成2种一氯代物
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．(2022·金华高一检测)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)A装置中发生反应的离子方程式是________________________________。
(2)B装置有三种功能：①____________________；
②均匀混合气体；③干燥混合气体。
(3)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：____________________________。
(4)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是______________________________。
(5)E装置的作用是________(填字母)。
A．吸收氯气 B．吸收氯化氢 C．防止倒吸
(6)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气中主要的含氯有机物为_____(填字母)。
A．CH3Cl B．CH2Cl2
C．CHCl3 D．CCl4
第3课时 烷烃的性质
1．D 2.B 3.B 4.B 5.B 6.D 7.B
8．B [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。]
9．B [随着碳原子数的增多，链状烷烃中碳元素的质量分数逐渐增大，A项错误；和的结构相似、分子组成相差一个CH2原子团，二者互为同系物，B项正确；丙烷的球棍模型为，C项错误；CH3CH3的一氯代物只有1种，C5H12有3种同分异构体，其中的一氯代物只有1种，D项错误。]
10．B [一般来说，烷烃分子中的碳原子数越多，沸点越高，碳原子数相同时，支链越多，沸点越低，故其沸点从高到低为②>③>①>④>⑤，A错误；(CH3)2CHCH2CH2CH3有5种不同化学环境的氢原子，故其一溴代物有5种，B正确；④⑤的分子式均为C4H10，二者互为同分异构体，C错误；①的分子式为C5H12，②③的分子式为C6H14，故②③互为同分异构体，①和②③互为同系物，D错误。]
11．D [异辛烷的分子式为C8H18，A错误；异辛烷中的碳原子都是饱和碳原子，所有的碳原子不可能共平面，B错误；异辛烷与环己烷()结构不相似，不互为同系物，C错误。]
12．C
13．(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
14．(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)控制气流速度 (3)CH4＋2Cl24HCl＋C (4)吸收过量的氯气 (5)BC (6)A
解析 (1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、水和氯化锰，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
(2)B装置除具有均匀混合气体、干燥混合气体的作用之外，还可以根据气泡多少控制气流速度。
(3)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，这说明有碳单质产生，则置换出碳单质的化学方程式为CH4＋2Cl2C＋4HCl。
(4)氯气能与KI反应生成氯化钾和I2，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气。
(5)E装置中盛装的是水，反应中有HCl生成，HCl极易溶于水，所以E装置的作用是吸收氯化氢和防止倒吸。
(6)甲烷与氯气反应生成的四种氯代烃中，只有一氯甲烷是气体，故尾气中主要的含氯有机物为CH3Cl。
