高一化学（人教版）试题 必修二 课时跟踪检测（十六） 烷烃的性质

5/5课时跟踪检测(十六)烷烃的性质(选择题第1~8小题,每小题3分,第12~14小题,每小题5分,本检测满分80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2.下列关于有机物的叙述不正确的是()A.二氯甲烷在光照条件下能和Cl2发生取代反应B.烷烃不能与氯水发生取代反应C.有机物均难溶于水D.有机物的反应常常伴有副反应的发生3.天然气的主要成分是甲烷,还含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列说法不正确的是()A.甲烷与丙烷互为同系物B.煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关C.乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应D.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键4.(2024·成都高一检测)下列有关丙烷的说法错误的是()A.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3B.丙烷在光照条件下能与Cl2发生取代反应C.等质量的丙烷和甲烷完全燃烧,丙烷的耗氧量更少D.丙烷燃烧时将化学能完全转化为热能5.(2024·长沙一中期中)下列关于烷烃性质的叙述不正确的是()A.烷烃的沸点随着相对分子质量的增大而逐渐升高,常温下烷烃的状态随碳原子数的增加由气态液态固态B.一般情况下,烷烃的密度随着相对分子质量的增大而逐渐增大C.烷烃和卤素单质在光照条件下能发生取代反应D.烷烃都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色6.(2024·哈尔滨南岗区高一检测)“辛烷值”用来表示汽油的质量,汽油的辛烷值越高,抗爆性就越好。异辛烷震爆现象很小,其辛烷值定为100。如图是异辛烷的球棍模型,下列说法不正确的是()A.异辛烷所有碳原子在同一平面上B.异辛烷与氯气发生取代反应,生成4种一氯代物C.异辛烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.CH3CH2CH3是异辛烷的同系物7.120℃时,1体积某链状烷烃和4体积O2混合,完全燃烧后,恢复到原来的温度和压强,测得反应前后气体的体积不变。该链状烷烃分子中所含的碳原子数是()A.1B.2C.3D.48.(2024·安徽六安一中月考)在光照条件下,CH4与Cl2能发生取代反应。使1molCH4与Cl2反应,待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=3∶2∶1∶4,则消耗的Cl2的物质的量为()A.1.0mol B.1.8molC.2.2mol D.2.6mol9.(11分)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题。(1)CH4与Cl2发生反应的条件是;若用日光直射,可能会引起。

(2)实验中可观察到的实验现象有:试管内壁出现油状液滴,饱和NaCl溶液中有少量固体析出,,等。

(3)实验中生成的油状液滴的化学式为。(4)若1mol甲烷和氯气取代后得到等物质的量的四种氯代物,甲烷无剩余,则消耗的氯气为mol。

(5)乙烷和甲烷性质相似,乙烷和氯气按体积比1∶1混合,光照条件下能生成纯净的一氯乙烷吗?为什么?。10.(10分)天然气作为清洁能源,在助力节能减排的同时,也带来“气荒”等问题,于是出现了“油改气”或“煤改气”。(1)天然气的主要成分的分子式是,电子式为,结构式为;分子里各原子的空间分布呈结构。

(2)天然气的主要成分在空气中燃烧的实验现象是,反应的化学方程式为。

(3)天然气的主要成分与Cl2在光照条件下反应生成一氯甲烷的化学方程式为。

11.(8分)有一位同学想通过如图所示的化学实验来验证甲烷的组成,设计了方案:通过说明甲烷中含有氢元素;通过说明甲烷中含有碳元素;通过以上实验(填“能”或“不能”)准确的说明甲烷的元素组成。若不能,元素无法判断,要进一步判断需要下列哪些数据:(填写序号)。

①甲烷的质量②无水硫酸铜增加的质量③澄清石灰水增加的质量④甲烷的体积高阶思维训练(选做题)12.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13.(2024·青岛崂山区高一检测)实验室利用如图所示装置进行甲烷与氯气的混合气体在光照下反应的实验(忽略氯气在水中的溶解),左侧充入V(CH4)∶V(Cl2)=1∶4,光照下反应一段时间后,下列说法错误的是()A.玻璃管起平衡气压作用,一段时间后,U形管右端的液面降低B.一段时间后U形管内溶液中c(Na+)∶c(Cl-)=1∶1C.若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成D.若无甲烷剩余,且生成的四种有机取代物物质的量比值为1∶2∶3∶4,则氯气的转化率为75%14.立方烷是一种新合成的烃,其分子结构为正方体,其碳架结构如图所示。下列有关立方烷的说法正确的是()A.立方烷的分子式为C8H18B.立方烷和氯气发生取代反应,1mol立方烷最多会生成6molHClC.1mol立方烷完全燃烧消耗氧气的体积为224LD.立方烷的一氯代物只有1种,二氯代物有3种15.(12分)(2024·青岛莱西高一检测)某化学兴趣小组在实验室设计如图装置模拟甲烷与氯气的反应。回答下列问题:(1)装置C中硬质玻璃管发生的主反应类型为,产物中与甲烷空间结构一致的是

。

(2)设V(Cl2)V(CH(3)B装置有三种功能:控制气流速度、、干燥混合气体。

(4)D装置的石棉中均匀附着KI粉末,其作用是。

(5)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,置换出黑色小颗粒的化学方程式为,可见有机反应有很多副反应。

(6)该小组同学又利用注射器设计简易实验装置。甲中注入10mLCH4,同温同压下乙中注入50mLCl2,将乙中气体推入甲中,用日光照射一段时间,气体在甲中反应。①下列是某同学预测的实验现象:A.气体最终变为无色B.实验过程中,甲中活塞向内移动C.甲中内壁有油珠D.产生火花其中正确的是(填字母)。

②反应后,若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到 。课时跟踪检测(十六)1.A2.选C酒精的主要成分为乙醇,乙醇属于有机物,易溶于水,C错误。3.选D甲烷与丙烷,结构相似,在分子组成上相差两个CH2原子团,互称为同系物,故A正确;煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关,必须采取通风、严禁烟火等措施,故B正确;乙烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应,故C正确;甲烷中只有碳氢键,只含极性共价键,乙烷、丙烷中既有碳氢键,也有碳碳单键,所以既有极性共价键,也有非极性共价键,故D错误。4.选D丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,故A正确;烷烃在光照条件下可以与卤素单质发生取代反应,丙烷在光照条件下能与Cl2发生取代反应生成卤代烃,故B正确;等质量的烷烃含氢量越多,耗氧量越多,甲烷的含氢量比丙烷的含氢量多,故丙烷的耗氧量更少,故C正确;任何燃烧都不可能将化学能完全转化为热能,会有能量的损失,故D错误。5.选D烷烃性质比较稳定,不能与溴水、酸性KMnO4溶液反应,但液态烷烃可以萃取溴水中的溴,D项错误。6.选A异辛烷分子中含有饱和碳原子,根据甲烷分子为正四面体结构可知,该有机物分子中不可能所有碳原子共平面,故A错误;(CH3)3CCH2CH(CH3)2中含有4种氢原子,它的一氯代物共有4种同分异构体,故B正确;异辛烷属于烷烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;CH3CH2CH3与异辛烷相差5个CH2原子团,属于饱和烷烃,二者互为同系物,故D正确。7.选A链状烷烃燃烧通式为CxHy+x+y4O2xCO2+y2H2O,由燃烧前后体积不变,得1+x+y4=x+y2,解得y=4。依题意,4体积O2为适量或过量,故x+y4≤4,因为y8.选D1molCH4与Cl2发生取代反应,根据取代产物n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=3∶2∶1∶4以及碳原子守恒得n(CH3Cl)+n(CH2Cl2)+n(CHCl3)+n(CCl4)=1mol,解得n(CH3Cl)=0.3mol、n(CH2Cl2)=0.2mol、n(CHCl3)=0.1mol、n(CCl4)=0.4mol;四种取代物中取代的n(H)=n(Cl)=0.3mol×1+0.2mol×2+0.1mol×3+0.4mol×4=2.6mol。取代1molH原子消耗1molCl2,则反应中消耗的n(Cl2)=2.6mol,D项正确。9.解析:(4)1mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若生成相同物质的量的四种氯代物,所以每种氯代物的物质的量是0.25mol,甲烷和氯气的取代反应中,被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等;所以总共消耗氯气的物质的量=0.25×(1+2+3+4)=2.5mol。答案:(1)光照(或光亮处)爆炸(2)试管内黄绿色气体颜色变浅试管内液面上升或试管内有少量白雾(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4(4)2.5(5)不能,因为烷烃和氯气的反应是连锁反应,故乙烷分子中的氢原子是被氯原子逐步取代,故产物是一氯乙烷到六氯乙烷和HCl的混合物,不能得到纯净的一氯乙烷10.(1)CH4H︰C‥HH‥(2)产生淡蓝色火焰CH4+2O2CO2+2H2O(3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl11.解析:如果甲烷中含有H元素,则燃烧会生成水,从而能使无水硫酸铜变蓝色;如果甲烷中含有碳元素,则燃烧会生成二氧化碳,从而能使澄清石灰水变浑浊;通过产物,只能说明甲烷中含有C、H元素,但不能说明O元素是否存在,故应根据甲烷的质量和其中含有的C、H元素质量和之间的大小关系来确认有无氧元素的存在,故所需的数据为①②③。答案:无水硫酸铜变蓝色澄清石灰水变浑浊不能氧(或O)①②③12.选B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原子团的要求,所以和环己烷不互为同系物,D错误。13.选B经过反应后,消耗氯气,反应中气体的物质的量减少,所以压强减小,且生成的HCl能够溶解于水,U形管右端的玻璃管中水柱降低,故A正确;生成的HCl能够溶解于水,溶液中氯离子浓度增大,一段时间后U形管内溶液中c(Na+)∶c(Cl-)<1∶1,故B错误;若水中含有Na2SiO3,生成的HCl能够溶解于水,能与Na2SiO3反应,在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成,故C正确;V(CH4)∶V(Cl2)=1∶4,设甲烷为1mol,氯气为4mol,光照条件下发生取代反应,生成的四种有机取代物物质的量比值为1∶2∶3∶4,由碳守恒得一氯甲烷的物质的量=11+2+3+4mol=0.1mol,二氯甲烷的物质的量=11+2+3+4×2mol=0.2mol,三氯甲烷的物质的量=11+2+3+4×3mol=0.3mol,四氯甲烷的物质的量=11+2+3+4×4mol=0.4mol,每取代一个氢原子需要一个氯气分子,所以所需氯气的物质的量:0.1mol×1+0.2mol×2+0.3mol×3+0.4mol×4=3mol,氯气的转化率=3mol14.选D根据碳原子成键特点,立方烷的分子式为C8H8,A项错误;1mol立方烷和氯气反应,最多需要8mol氯气,生成8molHCl,B项错误;根据燃烧方程式C8H8+10O28CO2+4H2O,燃烧1mol立方烷需要10mol氧气,在标准状况下为224L,但所给选项氧气的状态不确定,不一定为标准状况,C项错误;立方烷分子是高度对称的,分子中只有一种等效氢,故其一氯代物只有1种,二氯代物有3种,D项正确。15.解析:(1)C中硬质玻璃管发生的主反应类型为氯气和甲烷的取代反应,甲烷分子为正四面体结构,产物中与甲烷空间结构一致的是四氯化碳(CCl4)。(2)1分子氯气可以取代甲烷分子中的1个氢,则若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的取值范围是x≥4。(3)B装置中浓硫酸具有吸水性,能用作干燥剂,其有三种功能:控制气流速度、使气体混合均匀、干燥混合气体。(4)氯气能和碘化钾反应生成碘单质,故D装置的作用为吸收未反应的氯气。(5)根据质量守恒可知,硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒为碳,反应为CH4+2Cl2C+4HCl。(6)①反应中