江苏专版2024-2025学年新教材高中化学分层作业13烷烃的性质新人教版必修第二册

第七章分层作业13烷烃的性质必备学问基础练1.(2024·北京顺义区高一期中)下列关于甲烷的说法不正确的是()A.难溶于水B.比空气密度小C.是自然气的主要成分D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色2.(2024·江苏常州联考)下列说法正确的是()A.在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯水发生取代反应B.等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物只有CH3ClC.正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高D.和互为同分异构体3.试验室中将盛有甲烷与氯气的混合气体的量筒倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,光照使其发生反应。下列说法错误的是()A.通过量筒内壁上出现的油状液滴可以说明生成四种有机产物B.氯化氢极易溶于水,导致量筒中液面上升C.饱和食盐水能够抑制氯气的溶解D.量筒中气体颜色渐渐变浅4.下列烷烃的一氯代物只有1种的是()A.丙烷 B.正丁烷C.异丁烷 D.新戊烷5.下列有关烷烃的叙述不正确的是()A.在烷烃分子中,肯定存在极性键,可能存在非极性键B.全部气态烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应C.光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色D.全部烷烃在足量氧气中充分燃烧,均生成CO2和H2O6.下列说法中错误的是()A.单个分子含有30个氢原子的链状烷烃为C14H30B.假如某链状烷烃的相对分子质量为142,则该烷烃的分子式为C10H22C.某气态烷烃的密度是同温同压下H2的36倍,则该烷烃是C2H6D.1L某气态烷烃完全燃烧时,可生成同温同压下15L水蒸气,则该烷烃是C14H307.1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧,须要消耗氧气246.4L(标准状况),它在光照条件下与Cl2反应,生成4种不同的一氯代物。该烷烃的结构简式是()A. B.CH3CH2CH2CH2CH3C. D.8.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.2mol某烃后,测得生成17.92L(标准状况下)二氧化碳,生成18g水,则该烃的分子式为()A.C2H6 B.C3H8C.C4H10 D.C8H189.某链状烷烃的相对分子质量为72,其结构中含有1个—CH2—和3个—CH3,则该烃的一氯代物有()A.4种 B.5种C.6种 D.7种10.肯定量的CH4恰好与肯定量的O2完全反应得CO2、CO、H2O(g),产物总质量为49.6g,将其通过装有足量浓硫酸的洗气瓶后,洗气瓶增重25.2g。CH4若完全燃烧还需O2的体积(标准状况下)为()A.8.96L B.2.24LC.4.48L D.6.72L关键实力提升练11.将1molCH4和适量的氧气在密闭容器中点燃,充分反应后,甲烷和氧气均无剩余,且产物均为气体(101kPa,120℃),其总质量为72g。下列有关叙述不正确的是()A.若将产物通过足量碱石灰,则产物可全部被汲取;若通过足量浓硫酸,则产物不能被完全汲取B.产物的平均摩尔质量为24g·mol-1C.若将产物通过足量浓硫酸充分汲取后复原至101kPa、120℃,则气体物质的量变为通过浓硫酸前的D.反应中消耗的氧气的质量为56g12.肯定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6gCO2和9.0gH2O,下列说法中不正确的是()A.X的分子式为C4H10B.X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3C.X通入酸性KMnO4溶液中,溶液渐渐褪色D.X与Cl2在光照条件下发生取代反应,可能生成两种一氯代物13.最近,科学家在-100℃的低温下合成了烃X,此分子的结构如图所示(图中连线表示化学键)。下列说法正确的是()A.X的分子式为C5H8B.X是一种常温下能稳定存在的液态烃C.X在空气中完全燃烧生成CO2和H2OD.充分燃烧等质量的X和甲烷,X消耗氧气较多14.烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应,原理如图所示:某探讨人员探讨了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图所示:下列说法正确的是()A.异丁烷的二溴代物有两种B.反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定C.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,1-溴丙烷含量更高D.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤15.(2024·江苏淮宿七校联考)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)盛浓盐酸的仪器名称是。

(2)A装置中发生反应的化学方程式是。

(3)B装置有三种功能:①,②限制气流速度,③匀称混合气体。

(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,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式:。

(5)D装置的石棉浸有KI-淀粉溶液,其作用是,反应现象是。

(6)E装置除了含有盐酸外,还最多可能含有三种液态有机物,从E中分别出盐酸的操作名称为。

分层作业13烷烃的性质1.D解析甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。2.C解析在光照下甲烷、乙烷和丙烷都能与氯气发生取代反应,不能与氯水发生取代反应,A错误;甲烷分子中的4个氢原子都可以被氯原子取代,等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的有机产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B错误;正丁烷和异丁烷是互为同分异构体的烷烃,正丁烷的主链有4个碳原子,异丁烷的主链只有3个碳原子,正丁烷的分子间作用力强于异丁烷,正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高,C正确;CH2Br2为四面体构型,和为同一物质,D错误。3.A解析仅通过量筒内壁上出现的油状液滴这一试验现象,并不能说明生成了四种有机产物,氯气与甲烷发生取代反应,生成的四种有机产物中CH3Cl常温下为气体,溶于有机溶剂,CH2Cl2、CHCl3、CCl4为油状液体,A错误;氯气与甲烷反应生成HCl,而HCl极易溶于水,导致量筒内气体削减,压强减小,量筒内液面上升,B正确;氯气溶于水后,部分与水发生反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中Cl-的浓度较大,可以抑制Cl2的溶解,C正确;氯气是黄绿色气体,氯气被消耗,量筒内气体颜色渐渐变浅,D正确。4.D解析丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,其一氯代物有2种,A不符合题意;正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,其一氯代物有2种,B不符合题意;异丁烷的结构简式为,其一氯代物有2种,C不符合题意;新戊烷的结构简式为,其一氯代物有1种,D符合题意。5.C解析烷烃分子中C—H是极性键,碳原子数较多的烷烃中还存在C—C,是非极性键,A正确;烷烃的特征反应是取代反应,气态烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,B正确;乙烷与溴水不能发生取代反应,故溴水不褪色,C错误;烷烃只含碳、氢元素,故在足量氧气中充分燃烧,均生成CO2和H2O,D正确。6.C解析链状烷烃的通式为CnH2n+2,相对分子质量为12n+2n+2,含有30个氢原子的烷烃,则2n+2=30,n=14,则分子式为C14H30,A正确;某链状烷烃的相对分子质量为142,12n+2n+2=142,n=10,其分子式为C10H22,B正确;某气态烷烃的密度是同温同压下H2的36倍,则该烷烃的相对分子质量为72,则12n+2n+2=72,n=5,故其分子式为C5H12,C错误;1L某气态烷烃完全燃烧时生成同温同压下15L水蒸气,说明1mol该烃完全燃烧可生成15mol水,则1mol该烃含有30molH原子,则有2n+2=30,n=14,其分子式为C14H30,D正确。7.A解析由题意知,1mol该链状烷烃充分燃烧消耗O2物质的量为=11mol,由链状烷烃燃烧通式CnH2n+2+()O2nCO2+(n+1)H2O,得=11,解得n=7,即该烷烃分子中有7个碳原子,即其分子式为C7H16,该烷烃在光照条件下与Cl2反应生成4种不同的一氯代物,即该烷烃含4种不同氢原子,A项正确。8.C解析生成标准状况下二氧化碳的体积为17.92L,则0.2mol烃中含碳原子物质的量为n(C)==0.8mol;生成水的质量为18g,则0.2mol烃中含氢原子物质的量为n(H)=×2=2mol,则n(烃)∶n(C)∶n(H)=0.2mol∶0.8mol∶2mol=1∶4∶10,故该烃的分子式为C4H10。9.A解析链状烷烃的通式为CnH2n+2,该链状烷烃的相对分子质量为72,则有12n+2n+2=72,解得n=5,故该烷烃为C5H12。C5H12有三种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3C、CH3CH2CH,符合题目要求的是CH3CH2CH,其一氯代物有4种。10.C解析由题中洗气瓶增重25.2g可知,生成H2O的物质的量为1.4mol,依据H原子守恒,则CH4的物质的量为0.7mol,0.7molCH4完全燃烧应生成CO2的物质的量也是0.7mol,用0.7molCO2的质量减去已经生成的CO和CO2两者的总质量,可得到CH4完全燃烧还需O2的质量,即须要氧气的质量m(O2)=0.7mol×44g·mol-1-(49.6g-25.2g)=6.4g,则n(O2)==0.2mol,V(O2)=0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。11.A解析依据质量守恒定律,m(O2)=72g-1mol×16g·mol-1=56g,D正确;n(O2)=56g÷32g·mol-1=1.75mol。n(O2)∶n(CH4)=1.75mol∶1mol=1.75<2,则燃烧产物由CO、CO2、H2O(g)组成。依据氢原子守恒,n(H2O)=2n(CH4)=2mol,依据碳原子守恒,n(CO)+n(CO2)=1mol,依据氧原子守恒,n(CO)+2n(CO2)+n(H2O)=1.75mol×2=3.5mol,解得n(CO)=0.5mol,n(CO2)=0.5mol。产物中的CO不能被碱石灰汲取,产物中的CO、CO2都不能被浓硫酸汲取,A错误;产物的总物质的量为0.5mol+0.5mol+2mol=3mol,产物的平均摩尔质量为72g÷3mol=24g·mol-1,B正确;产物中H2O(g)的物质的量分数为,浓硫酸汲取水蒸气,产物通过浓硫酸充分汲取后复原至101kPa、120℃,则气体物质的量变为通过浓硫酸前的,C正确。12.C解析17.6gCO2和9.0gH2O的物质的量分别为0.4mol、0.5mol,据此可得n(C)∶n(H)=0.4mol∶1mol=4∶10,故链状烷烃X的分子式为C4H10,A正确;丁烷有两种同分异构体,B正确;烷烃不能与酸性KMnO4溶液反应,故溶液不褪色,C错误;X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3,其一氯代物均有两种,D正确。13.C解析X分子中只含碳、氢两种元素,由X的结构可知,其分子式为C5H4,A错误;X在-100℃的低温下合成,说明X在常温下不能稳定存在,B错误;X中含有碳、氢元素,在空气中完全燃烧生成CO2和H2O,C正确;甲烷中氢的质量分数大于X,故充分燃烧等质量的X和甲烷,甲烷消耗O2的量较多,D错误。14.D解析异丁烷分子中有2种氢原子,其二溴代物有、、3种结构,A错误;依据烷烃发生卤代反应的原理可知,形成的自由基越稳定,得到的自由基越多,形成相应卤代烃的量就越多,异丁烷形成的自由基比稳定,B错误;依据烷烃卤代反应的原理,丙烷在光照条件下发生溴代反应生成的一溴代物中,2-溴丙烷含量更高,C错误;依据烷烃卤代反应的原理,卤素单质分子在光照条件下化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤,D正确。15.答案(1)分液漏斗(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)干燥气体(4)CH4+2Cl2C+4HCl(5)汲取未反应的氯气,防止污染环境浸有KI-淀粉溶液的石棉变蓝色(6)分液解析(1)依据仪器的构造可知,盛浓盐酸的仪器名称是分液漏斗。(2)A装置中浓盐酸与二氧化锰反应制氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)甲烷和生成的氯