新教材2023版高中化学课时作业13烷烃的性质新人教版必修第二册

课时作业13烷烃的性质[学业达标]1．下列烷烃，常温下呈气态的是()A.戊烷 B．丁烷C.庚烷 D．十二烷2．下列说法正确的是()A.饱和烃就是烷烃B.随着碳原子数的递增，烷烃的熔、沸点逐渐降低C.取代反应中不可能有单质生成D.任何烷烃分子都不可能为平面结构3．[2022·太原高一检测]下列有关烷烃的叙述正确的是()①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液褪色③通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A.①③⑤ B．②③C.①④ D．①②④4．下列物质分子中，属于正四面体结构的是()A.CCl4 B．CHCl3C.CH2Cl2 D．CH3Cl5．下列叙述错误的是()A.在通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应B.甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D.甲烷的四种有机取代物都不溶于水6．下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B.CH4、CCl4、CH3Cl都难溶于水C.CH4、CCl4、CH3Cl都比水轻D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同7．下列关于同系物的说法中，错误的是()A.同系物具有相同的最简式B.同系物能符合同一通式C.同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团D.同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化8．分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有()A.3种 B．4种C.5种 D．6种9．下列有关甲烷的说法中，正确的是()A.分子中的氢原子都处于同一平面B.能使溴水褪色C.能使酸性KMnO4溶液褪色D.在光照条件下，甲烷与氯气发生取代反应10．某烃分子的球棍模型如图所示，关于该烃的说法不正确的是()A.分子式为C3H8B.该烃含有碳碳双键C.结构简式为CH3CH2CH3D.化学性质与甲烷相似[等级突破]11．(双选)在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气混合气体的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中正确的是()A.反应产物物质的量最多的是CH3ClB.容器内分子数不改变C.反应前后容器内压强不变D.发生的反应都属于取代反应12．(双选)在1.01×105Pa下，测得某些烷烃的沸点见表。据表分析下列选项正确的是()物质名称沸点(℃)正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0A.在标准状况时，新戊烷是气体B.在1.01×105Pa、20℃时，C5H12都是液体C.烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐升高D.C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低13．将1mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为()A.1.5mol B．3molC.4.5mol D．6mol14．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15．某有机化合物6.2g在氧气中完全燃烧，只生成8.8gCO2和5.4gH2O。下列说法正确的是()A.该化合物仅含碳、氢两种元素B.该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4C.无法确定该化合物是否含有氧元素D.该化合物一定含有氧元素16．CH4和Cl2在光照条件下的反应装置如图所示。(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机化合物，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。(2)若甲烷与氯气的体积比为1∶1，则得到的产物为________(填序号，下同)。A.CH3Cl、HClB.CCl4、HClC.CH3Cl、CH2Cl2D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________。A.升高 B．降低C.不变 D．无法确定(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到________________________。(5)右端玻璃管的作用是____________。17.“可燃冰”是天然气与水作用形成的晶体物质，主要储存于海底或寒冷地区的永久冻土带，比较难以寻找和勘探。新研制的灵敏度极高的仪器，可以实地即时测出海底土壤、岩石中各种超微量甲烷、乙烷、丙烷及氢气的精确含量，由此判断出可燃冰资源存在与否和资源量等各种指标。其结构如图所示，请回答下列问题：(1)下列有关“可燃冰”的说法不正确的有______。A.“可燃冰”是混合物B.“可燃冰”释放的甲烷为烷烃C.“可燃冰”将成为人类的后续能源D.甲烷和溴蒸气在光照条件下可发生取代反应，生成的一溴甲烷为正四面体结构(2)写出光照条件下CH4与溴蒸气反应时一个氢原子被取代的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)完全燃烧一定量的甲烷，其燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰，使装有碱石灰的玻璃管增加8.8g。则原来的甲烷在标准状况下的体积为________升。(4)CH4和H2混合气体10mL，完全燃烧后生成6mLCO2气体(气体的体积在相同状况下测定)，则混合气体中CH4和H2的体积之比为________。(5)乙烷和甲烷性质相似，乙烷与氯气反应得到的有机产物最多有多少种？____。课时作业13烷烃的性质1．答案：B2．答案：D3．解析：烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①说法正确；烷烃属饱和烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能与溴水发生取代反应，②⑤说法不正确；因通式CnH2n＋2中的碳原子已完全饱和，因此符合通式CnH2n＋2的有机物一定是烷烃，③说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④说法正确。答案：C4．解析：只有CCl4是正四面体，另外三种物质都只是四面体，但不是正四面体。答案：A5．解析：甲烷的性质比较稳定，在通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但甲烷能在空气中燃烧，A正确，B错误；甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应，生成四种有机产物，分别是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均不溶于水，故C、D均正确。答案：B6．解析：CH3Cl不是正四面体结构，CCl4比水重，CH4和CCl4的性质不同。答案：B7．解析：结构相似，必属同一类物质，因此有同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确；相邻同系物组成上相差一个CH2原子团，C正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。答案：A8．解析：分子式为C4H10的烃有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和(异丁烷)，正丁烷和异丁烷各有2种不同化学环境的氢原子，故C4H10的一氯取代物有4种。答案：B9．答案：D10．答案：B11．解析：由反应产物物质的量最多的是HCl，故A错误；如CH4与Cl2发生取代反应，结合其反应化学方程式分析可知，反应前后分子总数相等，容器内分子数不变，故B正确；CH4与Cl2发生取代反应，由于CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液态产物，因此容器内压强减小，故C错误；CH4与Cl2发生的反应都属于取代反应，故D正确。答案：BD12．解析：根据表中信息知，在1.01×105Pa下，新戊烷的沸点为9.5℃，故在标准状况下不是气体，而在20℃时新戊烷是气体，所以A、B两项均错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项正确；C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。答案：CD13．答案：B14．解析：烷烃都难溶于水，密度比水小，可以发生取代反应，A、C错误，B正确。“自行车烃”与环己烷二者结构不同，不满足分子式相差n个CH2的要求，所以和环己烷不是同系物。答案：B15．解析：8.8gCO2中含有碳元素的物质的量为0.2mol，碳元素的质量为2.4g，5.4g水中含有氢原子的物质的量为0.6mol，氢元素的质量为0.6g。m(C)＋m(H)＝2.4g＋0.6g＝3.0g<6.2g，该化合物不仅含碳、氢两种元素，还一定含有氧元素；其中所含C、H两种元素原子的物质的量之比为n(C)∶n(H)＝0.2mol∶0.6mol＝1∶3。答案：D16．解析：(1)甲烷中的氢原子可以被氯原子取代，假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机化合物，该有机化合物为四氯化碳，反应的化学方程式为CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CCl4＋4HCl。(2)甲烷和氯气在光照条件下发生逐步取代反应，但是多步取代反应是同时进行，得到的产物和甲烷与氯气的体积比或物质的量之比无关，故得到的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。(3)反应消耗氯气的物质的量大于生成的一氯甲烷的物质的量，且生成的HCl极易溶于水，反应中气体的物质的量减少，所以U形管左端压强减小，右端的水柱降低。(4)若水中含有Na2SiO3，生成的HCl溶于水，能与Na2SiO3反应，在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成。(5)右端玻璃管和大气相通，起到平衡气压的作用。答案：(1)CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CCl4＋4HCl(2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压17．解析：(1)可燃冰主要含有甲烷水合物，还含有少量CO2等气体，是混合物，故A正确；“可燃冰”不稳定，可释放出甲烷，甲烷属于烷烃，B正确；可燃冰释放出的甲烷是一种清洁能源，将成为人类的后续能源，C正确；甲烷和溴蒸气生成的一溴甲烷结构为四面体，但不为正四面体，D错误。(3)由题意可知m(CO2)＝8.8g，n(CO2)＝0.2mol，根据碳原子守恒知，n(CH4)＝0.2mol，V(CH4)＝4.48L。(4)CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O1