7.1.2 烷烃的性质
课堂例题
1．和是同种物质。(_______)
2．以下关于甲烷的说法中错误的是
A．甲烷分子是由共价键构成的分子
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键
D．甲烷分子中氢原子之间形成共价键
3．下列关于甲烷性质叙述中不正确的是( )
A．甲烷是一种无色无味的气体 B．甲烷极难溶解于水
C．相同条件下甲烷的密度大于空气 D．实验室常用排水集气法收集甲烷气体
4．下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是
A．甲烷是一种黄绿色气体
B．甲烷是一种有臭味的气体
C．收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。
D．甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水
5．天然气燃烧反应的微观示意图如图所示。由图可得到的结论是
A．反应前后分子数目有增减 B．反应物中没有单质
C．反应前后共有4种物质 D．反应过程中共涉及3种氧化物
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．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A．甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气反应的产物中CH3Cl的量最多
C．甲烷与氯气的取代反应的产物为混合物
D．1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗2mol氯气
8．取一支硬质大试管，通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是
A．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成
B．甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴包括CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4
C．盛放饱和NaCl溶液的水槽底部可能会有少量晶体析出
D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管
9．下列反应属于取代反应的是
A．
B．
C．
D．
10．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成的一氯代烃只有一种的是
A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2CH3
C． D．
11．下列关于甲烷的说法中，不正确的是
A．正四面体结构 B．与氯气在光照条件下发生取代反应
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．化学性质稳定，不与任何物质反应
12．在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是
A．氯气 B．浓硫酸 C．溴的四氯化碳溶液 D．酸性溶液
13．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>正丁烷>丙烷
D．甲烷分子中的4个C—H键的长度相同，相互之间的夹角相等，所以甲烷的空间结构为正四面体
14．下列物质：①正丁烷、②异丁烷、③正戊烷、④四氯化碳，其沸点排列顺序正确的是
A．③>①>②>④ B．④>③>②>① C．④>③>①>② D．②>①>④>③
15．在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是( )
A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C2H6
16．两种气态烃的混合物共1 L，在空气中完全燃烧生成1.5 L CO2气体和2 L水蒸气(均在120 ℃下测定)，关于该混合物的说法正确的是
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．一定含有甲烷，不一定含有乙烷 D．可能是甲烷和丙烷的混合物
17．乙烷与氯气发生化学反应：CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl，该反应属于
A．取代反应 B．加成反应 C．加聚反应 D．氧化反应
18．乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，理论上得到的氯代产物（不含HCl）最多有几种
A．8 B．6 C．5 D．9
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．正确
【详解】
CH4是正四面体结构，二氯代物结构相同，则和是同种物质，故正确；
2．D
【详解】A．1个碳原子通过4个C-H键与4个H原子结合成甲烷分子，故A正确；
B．甲烷分子具有正四面体结构，碳原子位于正四面体中心、氢原子位于正四面体的4个顶点，故B正确；
C．甲烷分子具有正四面体结构，说明甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键，故C正确；
D．甲烷分子中只存在C-H键，氢原子之间没有形成共价键，故D错误；
选D。
3．C
【详解】A．甲烷是一种无色无味、可燃和无毒的气体，故A正确；
B．甲烷为最简单的烷烃，为非极性分子，而水为极性分子，故甲烷的溶解度很小，极难溶解于水，故B正确；
C．甲烷的相对分子质量为16，空气的平均相对分子质量为29，故甲烷的密度比空气小，故C错误；
D．甲烷不溶于水，可以用排水集气法收集甲烷，故D正确；
故选C。
4．D
【详解】A.甲烷是一种无色气体，A错误；
B.甲烷是一种无色无味的气体，B错误；
C.收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷难溶于水，C错误；
D.甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水，D正确；
答案选D。
5．C
【分析】由天然气燃烧反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式是：CH4+2O22H2O+CO2。
【详解】A．由方程式可知，每3个分子变化成3个分子，反应前后分子数目没有增减，故A错误；
B．反应物中有单质，是氧气，故B错误；
C．由上述方程式可知，反应前后共有4种物质，故C正确；
D．反应过程中共涉及H2O、CO2两种氧化物，故D错误；
故选：C。
6．B
【详解】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．C
【详解】A．甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等有机物，故A错误；
B．甲烷与氯气反应的产物中HCl的量最多，故B错误；
C．甲烷与氯气的取代反应的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物，故C正确；
D．1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗4mol氯气，故D错误；
选C。
8．C
【分析】甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，反应产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳四种卤代烃，同时还有氯化氢生成，所以反应产物为混合物；卤代烃不溶于水中，因此在试管内壁有油状液滴出现，据此分析解题。
【详解】A．甲烷和氯气发生取代反应，必须在光照条件下进行，强光照射会发生爆炸危险，A错误；
B．常温下，CH3Cl是气体，试管内壁的油状液滴物包括CH2Cl2、CHCl3、CCl4，B错误；
C．发生取代反应生成的HCl溶于氯化钠溶液后，能使氯化钠的溶解度降低，故能使饱和氯化钠溶液中有晶体析出，C正确；
D．甲烷和氯气取代后生成的一氯甲烷为气体，其它有机产物均为液态，且生成的HCl溶于水，故此甲烷和氯气的反应为气体的物质的量减少的反应，故会导致液面上升，但液体不能充满整个试管，D错误；
故答案为：C。
9．B
【详解】A．该反应属于乙烯和溴化氢的加成反应，A错误；
B．该反应属于乙烷和氯气的光照取代反应，B正确；
C．该反应是钠置换出了氢气，属于置换反应，C错误；
D．该反应属于甲烷的燃烧，属于氧化反应，D错误；
故选B。
10．C
【详解】A．有两种不同位置的H原子，与氯气反应生成的一氯代烃有两种，A错误；
B．有三种不同位置的H原子，与氯气反应生成的一氯代烃有三种，B错误；
C．只有一种H原子，与氯气反应生成的一氯代烃只有一种，C正确；
D．有四种不同位置的H原子，与氯气反应生成的一氯代烃有四种，D错误；
故选C。
11．D
【详解】甲烷分子二氯代物只有1种，故甲烷分子为正四面体结构；甲烷化学性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等都不反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应。故D错误；
故答案为D。
12．A
【详解】甲烷能与氯气在光照条件发生取代反应，甲烷的性质比较稳定，不与浓硫酸、溴的四氯化碳、酸性高锰酸钾溶液反应，选项A符合题意；故答案为A。
13．B
【详解】A．烃类由C、H两种元素组成，密度均小于水，而烷烃均难溶于水，相对密度均小于1，故A正确；
B．烷烃可以燃烧，能发生氧化反应，故B错误；
C．碳原子数越多、沸点越高；相同碳原子数的烷烃，支链越多、沸点越低，正戊烷、异戊烷均含5个碳，且支链越多、沸点越低，则沸点正戊烷>异戊烷；正丁烷含4个碳，丙烷含3个碳，沸点丁烷>丙烷，沸点正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷，故C正确；
D．甲烷分子中的4个C—H键的长度相同，相互之间的夹角相等，甲烷的空间结构为正四面体，故D正确；
故选：B。
14．C
【详解】由烷烃中碳原子个数越多，沸点越大，则沸点丁烷＜戊烷，同分异构体中支链越多，沸点越低，所以正戊烷＞正丁烷＞异丁烷；四氯化碳常温下为液体，相对分子质量最大，分子间作用力最大，故其沸点最高，综上所述沸点高低的顺序为：③＞④＞①＞②，故答案为：C。
15．C
【分析】根据燃烧通式CxHy+(x+0.25y)O2=xCO2+0.5yH2O进行计算。
【详解】根据燃烧通式可知，气态烃各1 mol，甲烷燃烧需要2mol，丙烷燃烧需要5mol，丁烷燃烧需要6.5mol，乙烷需要3.5mol，故消耗氧气最多的是丁烷。
答案为C。
16．A
【详解】由1L气态烃的混合物在空气中完全燃烧得到1.5L二氧化碳和2L水蒸气可知，烃的平均分子式为C1.5H4，烃分子中碳原子小于1.5的烃只能为甲烷，则混合物中一定含有甲烷，由甲烷的氢原子个数为4可知，另一个烃分子的氢原子个数也为4，所以混合物中一定含有甲烷，一定不含有乙烷或丙烷，故选A。
17．A
【详解】乙烷中的一个H原子被氯气中的Cl原子代替，该反应符合取代反应的定义，属取代反应，故答案选A。
18．D
【详解】乙烷的分子式为C2H6，若分子上的所有的H原子依次被氯原子取代，则可得一氯代物、二氯代物、三氯代物、四氯代物、五氯代物、六氯代物，考虑同分异构现象，其中二氯代物、三氯代物、四氯代物各有2种同分异构体，所以最多共有9种氯代物，故答案D。
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