人教版高中化學必修二第7章基礎(chǔ)課時14烷烴的性質(zhì)測試含答案解析

基礎(chǔ)課時14烷烴的性質(zhì)(分值:70分)A級合格過關(guān)練選擇題只有1個選項符合題意(1~8題,每題4分,共32分)(一)烷烴的物理性質(zhì)及可燃性1.下列關(guān)于甲烷及烷烴的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的說法錯誤的是()烷烴均難溶于水,相對密度均小于1烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,因此烷烴不能發(fā)生氧化反應(yīng)物質(zhì)的沸點:戊烷>丁烷>丙烷甲烷的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,甲烷分子中4個共價鍵的長度相同,相互之間的夾角相等2.下列性質(zhì)中,屬于鏈狀烷烴特征的是()完全燃燒只生成二氧化碳和水不溶于水分子的通式為CnH2n+2,與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)密度比水的密度小3.為驗證烷烴分子中含有C、H兩種元素,可將其充分燃燒后的產(chǎn)物通過①濃硫酸;②澄清石灰水;③無水硫酸銅。正確的順序是()①②③ ②③②③① ③②4.如圖為烴分子的球棍模型,“大球”表示碳原子,“小球”表示氫原子。下列說法正確的是()圖1表示的烴叫丙烷圖2烴分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3圖1與圖2表示的物質(zhì)不能被溴水、酸性KMnO4等強氧化劑氧化,故不能發(fā)生氧化反應(yīng)圖1與圖2表示的物質(zhì)的沸點:前者高于后者(二)烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)5.下列物質(zhì)在一定條件下可與乙烷發(fā)生化學反應(yīng)的是()氯氣 溴水氯水 酸性高錳酸鉀溶液6.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()①CHCl3+Cl2CCl4+HCl②2HI+Cl22HCl+I2③CO+2H2CH3OH④CH3CH2CN+Cl2+HCl⑤CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O①② ①②③④①④⑤ ②④⑤7.在標準狀況下,22.4LCH4與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng),待反應(yīng)完全后,測得四種有機取代物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣為()0.5mol 2mol2.5mol 4mol8.已知最簡單的有機物E和直線形分子G在光照條件下反應(yīng),生成四面體形分子L和直線形分子M(組成G分子的元素為第三周期的元素),如圖。則下列判斷錯誤的是()常溫常壓下,E是一種無色無味的氣體上述反應(yīng)類型是取代反應(yīng)G能使干燥的紅色布條變成無色在光照條件L能與G繼續(xù)發(fā)生與上述類似的反應(yīng)9.(6分)如圖所示,U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體,假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方,讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時間。(1)(2分)假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分,且只產(chǎn)生一種有機物,請寫出化學方程式:

。

(2)(2分)若題目中甲烷與氯氣體積之比為1∶1,則得到的產(chǎn)物為(填字母,下同)。

A.CH3ClHClB.CCl4HClC.CH3ClCH2Cl2D.CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)(2分)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后,U形管右端的水柱變化是。

A.升高 B.降低C.不變 D.無法確定B級素養(yǎng)培優(yōu)練(10~13題,每題4分,共16分)10.在光照條件下,CH4與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)。若1molCH4與Cl2反應(yīng),待反應(yīng)完成后測得四種有機取代物的物質(zhì)的量之比為n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,則消耗Cl2的物質(zhì)的量為()1.0mol 2.0mol3.0mol 4.0mol11.相同物質(zhì)的量的下列氣態(tài)烴完全燃燒,消耗氧氣最多的是()C3H8 C3H6C2H4 CH412.已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似自行車,簡稱“自行車烴”,如圖所示,下列關(guān)于它的性質(zhì)敘述正確的是()易溶于水可以發(fā)生取代反應(yīng)其密度大于水的密度其分子式為C16H3213.兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體,完全燃燒后得到CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量隨著混合烴的總物質(zhì)的量的變化如圖所示,則下列對混合烴的判斷正確的是()①可能有C2H2②一定有CH4③一定有C3H8④一定沒有C4H6⑤可能有C2H6②⑤ ②④ ③④ ②③14.(7分)如圖是某同學利用日常用品注射器設(shè)計的簡易實驗裝置。甲管中注入10mLCH4,同溫同壓下乙管中注入50mLCl2,將乙管氣體推入甲管中,氣體在甲管中反應(yīng),針管放在光亮處一段時間。(1)(2分)下列是某同學預(yù)測的實驗現(xiàn)象:①氣體最終變?yōu)闊o色;②實驗過程中,甲管活塞向內(nèi)移動;③甲管內(nèi)壁有油珠;④產(chǎn)生火花。其中正確的是。

(2)(1分)甲管中發(fā)生化學反應(yīng)的類型為。(3)(2分)反應(yīng)后,能吸收甲管中剩余氣體的試劑是。

A.水 B.NaOH溶液C.AgNO3溶液 D.飽和食鹽水(4)(2分)反應(yīng)后,若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到,若再向其中滴入幾滴石蕊溶液,又觀察到。15.(9分)利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如圖所示。根據(jù)設(shè)計要求回答下列問題:(1)(2分)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

(2)(1分)B裝置有三種功能:①;②均勻混合氣體;③干燥混合氣體。

(3)(2分)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式:

。

(4)(1分)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是。

(5)(1分)E裝置的作用是(填字母)。A.吸收氯氣B.吸收氯化氫C.防止倒吸(6)(2分)該裝置還有缺陷,原因是沒有進行尾氣處理,其尾氣中主要的含氯有機物為(填字母)。A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CHCl3 D.CCl4基礎(chǔ)課時14烷烴的性質(zhì)1.B[烷烴能燃燒,因此能發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤。]2.C[A項,碳氫化合物完全燃燒產(chǎn)物都是二氧化碳和水,不屬于烷烴的特征;B項,烯烴、炔烴、苯等大部分有機物都是不溶于水的,不屬于烷烴的特征;C項,烷烴為飽和烴,其鏈狀烷烴分子的通式為CnH2n+2,滿足CnH2n+2的烴一定為鏈狀烷烴;能夠發(fā)生取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng)之一;D項,密度比水的密度小的不一定是烷烴,不屬于烷烴的特征。]3.D[要證明烷烴中含有C、H兩種元素,可通過其燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O來證明,選②、③,檢驗時應(yīng)先檢驗H2O后檢驗CO2,故順序為③②。]4.D[圖1含4個碳,故圖1表示的烴叫丁烷,A錯誤;圖2烴分子含支鏈,故其結(jié)構(gòu)簡式為CH(CH3)3,B錯誤;兩種物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定,不能被溴水、酸性KMnO4等強氧化劑氧化,但是可以燃燒,燃燒屬于氧化反應(yīng),C錯誤;兩物質(zhì)相對分子質(zhì)量相同,圖2有支鏈,沸點更低,D正確。]5.A[類比甲烷的化學性質(zhì),乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),和溴水、氯水、酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)。]6.C[①CHCl3中的H原子被Cl原子取代,屬于取代反應(yīng);②該反應(yīng)屬于置換反應(yīng);③該反應(yīng)屬于化合反應(yīng);④CH3CH2CN分子中“—CH2—”的1個H原子被Cl原子取代,屬于取代反應(yīng);⑤CH3CH2OH分子中的—OH被Br原子取代,屬于取代反應(yīng)。]7.C[1molCH4與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25mol,該四種取代物中n(Cl)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol,根據(jù)取代反應(yīng)特點,參加反應(yīng)的氯氣為2.5mol。]8.C[已知最簡單的有機物E為CH4,直線形分子G,組成G分子的元素為第三周期的元素,且G是雙原子分子,所以G是Cl2,該反應(yīng)是CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl和HCl,即L是CH3Cl,M是HCl。A項,由分析可知,E為CH4,在常溫下為無色無味的氣體;B項,CH4中的H原子被Cl原子取代生成CH3Cl和HCl,屬于取代反應(yīng);C項,由分析可知,G為Cl2,Cl2能使?jié)駶櫟募t色布條變成無色;D項,由分析可知,L為CH3Cl,G為Cl2,在光照條件CH3Cl能與Cl2繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)。]9.(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl(2)D(3)B解析(1)因Cl2足量,若充分反應(yīng),則CH4中的四個H原子可完全被取代,生成CCl4和HCl,反應(yīng)方程式為CH4+4Cl2CCl4+4HCl。(2)甲烷與氯氣的取代反應(yīng),是四步反應(yīng)同時發(fā)生,故得到四種氯代產(chǎn)物和HCl。(3)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成油狀液滴和氯化氫氣體,氯化氫氣體易溶于水,壓強減小,U形管右端液面下降,左端液面上升。10.C[在光照條件下,CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時,生成1molCH3Cl消耗1mol氯氣;生成1molCH2Cl2消耗2mol氯氣;生成1molCHCl3消耗3mol氯氣;生成1molCCl4消耗4mol氯氣。四種有機取代物的物質(zhì)的量之比為n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,根據(jù)碳原子守恒,生成四種有機取代物的物質(zhì)的量n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)分別是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol,消耗的Cl2為0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3.0mol。]11.A[設(shè)烴的分子式為CxHy,完全燃燒的化學方程式為CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O。設(shè)四種烴均為1mol,根據(jù)(x+y4)可算出完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量分別為5mol、4.5mol、3mol、2mol。故A項消耗O212.B[烷烴都難溶于水,密度比水小,可以發(fā)生取代反應(yīng),A、C錯誤,B正確;根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知分子式為C16H30,D錯誤。]13.B[解答本題的關(guān)鍵是明白圖像中混合烴的總物質(zhì)的量與生成的CO2和H2O(g)的關(guān)系,結(jié)合圖像中正比關(guān)系,能確定混合烴的平均分子式。由題圖可知兩種氣態(tài)烴的平均分子式為C1.6H4,根據(jù)碳原子平均數(shù)可知,該混合氣體中一定含有CH4,由氫原子平均數(shù)可知,另一氣態(tài)烴中氫原子數(shù)目為4,則一定沒有C2H2、C3H8、C4H6、C2H6,故②④正確。]14.(1)②③(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層,產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色解析在光照條件下,甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng):CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。(1)理論上,甲烷與氯氣體積比為1∶4時,二者恰好完全反應(yīng),而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1,說明氯氣過量,反應(yīng)后仍有氯氣剩余。該反應(yīng)進行緩慢,不會產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體,所以氣體的總物質(zhì)的量減小,內(nèi)部壓強減小,甲管活塞向內(nèi)移動。(2)甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子逐一取代,故甲管中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫,可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀,同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層,因Cl2有剩余,若加入幾滴石蕊,溶液會先變紅后褪色。]15.(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)控制氣流速度(3)CH4+2Cl24HCl+C(4)吸收過量的氯氣(5)BC(6)A解析(1)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、水和氯化錳,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)B裝置除具有均勻混合氣體、干燥混合氣體的作用之外,還可以根據(jù)氣泡多少控制氣流速度。(3)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的強光照射,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,這說明有碳單質(zhì)產(chǎn)生,則置換出碳單質(zhì)的化學方程式為CH4+2Cl2C+4HCl。(4)氯氣能與KI反應(yīng)生成氯化鉀和I2,所以D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是吸收過量的氯氣。(5)E裝置中盛裝的是水,反應(yīng)中有HCl生成,HCl極易溶于水,所以E裝置的作用是吸收氯化氫和防止倒吸。(6)甲烷與氯氣反應(yīng)生成的四種氯代烴中,只有一氯甲烷是氣體,故尾氣中主要的含氯有機物為CH3Cl。提升課時4同系物同分異構(gòu)體1.D[同系物一定屬于同類別物質(zhì),結(jié)構(gòu)相似,化學性質(zhì)相似,A錯、D對;通式相同,分子間相差n(n≥1)個CH2原子團的物質(zhì)結(jié)構(gòu)不一定相似,B錯;同系物的最簡式不一定相同,如烷烴,C錯。]2.A[結(jié)構(gòu)相似(同一類),在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互為同系物,B、C、D三個選項中給出的兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)不相似,故都不正確。]3.B[與,分子式均為C8H18,分子式相同,不滿足同系物的要求,屬于同分異構(gòu)體;分子式為C10H22,①③④都是烷烴,①④及③④結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差2個CH2,①④及③④互為同系物,②中含有碳碳雙鍵,屬于不飽和烴,與①③④不是同系物關(guān)系。]4.C[N60與C60是由不同元素組成的單質(zhì),不互為同素異形體,A錯誤;3H與4H是質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子,互為同位素,但是3H2與4H2為單質(zhì),B錯誤;C2H4與C3H6分子組成相差一個CH2原子團,二者可能互為同系物,C正確;3H2O與4H2O是氫元素的不同核素和氧原子構(gòu)成的水分子,不互為同分異構(gòu)體,故D錯誤。]5.D[根據(jù)甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)可知,與是同種物質(zhì),兩者不互為同分異構(gòu)體,D錯誤。]6.D[同分異構(gòu)體一定滿足兩個方面:分子式相同、結(jié)構(gòu)不同,但相對分子質(zhì)量相同的物質(zhì)不一定為同分異構(gòu)體,如NO和C2H6,故A錯誤;同系物結(jié)構(gòu)一定相似,如環(huán)己烷和乙烯,雖相差若干個CH2原子團,但結(jié)構(gòu)不相似,故B錯誤;兩種化合物組成元素相同,各元素質(zhì)量分數(shù)也相同,則最簡式相同,可能為烯烴的同系物,故C錯誤;組成元素的質(zhì)量分數(shù)相同,且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物,則分子式相同,故D正確。]7.B[新戊烷()的等效氫原子有1種,一氯代物有1種,A錯誤;CH3CH2CH3的7個氫原子被取代與1個氫原子被取代的產(chǎn)物種類相等,為2種,B正確;丁烷有C—C—C—C和兩種碳鏈結(jié)構(gòu),C—C—C—C的二氯代物有6種,的二氯代物有3種,共9種,C錯誤;戊烷有C—C—C—C—C、和三種碳鏈結(jié)構(gòu),C—C—C—C—C的一氯代物有3種,的一氯代物有4種,的一氯代物有1種,共8種,D錯誤。]8.B[鏈狀烷烴的通式為CnH2n+2,相對分子質(zhì)量為100,則有12n+2n+2=100,解得n=7,所以該烷烴的分子式為C7H16,分子中含有4個甲基的結(jié)構(gòu)有、、、,共4種。]9.(1)②④(2)⑤⑦(3)①(4)⑥⑧(5)③解析同位素是同一元素的不同原子的互稱,同素異形體是同一元素組成的不同性質(zhì)的單質(zhì)的互稱,同分異構(gòu)體是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物的互稱,同系物是通式相同、結(jié)構(gòu)相似、組成上相差1個或若干個CH2的有機物的互稱。①甲烷和丙烷通式相同、結(jié)構(gòu)相似、組成上相差2個CH2,互為同系物;②12C和14C是質(zhì)子數(shù)相同均為6、質(zhì)量數(shù)分別為12、14的碳元素的兩種核素,互為同位素;③金剛石和石墨是碳的兩種單質(zhì),互為同素異形體;④H和D是質(zhì)量數(shù)不同的氫元素的兩種核素,互為同位素;⑤異戊烷和新戊烷分子式都為C5H12,但結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體;⑥和均為四面體結(jié)構(gòu),屬于同一種物質(zhì);⑦正丁烷和異丁烷,分子式都為C4H10,但結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體;⑧和均為異戊烷,屬于同一種物質(zhì)。10.C[結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差1個或若干個CH2原子團的化合物互稱為同系物,通式相同結(jié)構(gòu)不一定相似,A錯誤;分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的有機物一定互為同分異構(gòu)體,相對分子質(zhì)量相同但分子式不一定相同(如CO和N2),B錯誤;分子式為C6H14的烴,主鏈含4個碳原子,則支鏈只能是兩個甲基,這兩個甲基可以連在同一個碳上也可以連在不同碳上,所以同分異構(gòu)體有2種,D錯誤。]11.D[主鏈5個C,則乙基只能在3號C上,甲基可以在2號C或者3號C上,所以有如下2種:、,D正確。]12.D[同分異構(gòu)體的一氯代物只有1種,則該烴中只有一種氫原子;A項,C3H8只有1種結(jié)構(gòu),即CH3CH2CH3,CH3CH2CH3有2種氫原子,所以其一氯代物有2種;B項,C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH32種同分異構(gòu)體,CH3CH2CH2CH3有2種氫原子,其一氯代物有2種;CH3CH(CH3)CH3有2種氫原子,其一氯代物有2種;C項,C6H14共有5種同分異構(gòu)體,其中CH3(CH2)4CH3的一氯代物有3種;CH3CH(CH3)CH2CH2CH3的一氯代物有5種;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3的一氯代物有4種;CH3C(CH3)2CH2CH3的一氯代物有3種;(CH3)2CHCH(CH3)2的一氯代物有2種;D項,C8H18存在很多種同分異構(gòu)體,其中的一氯