课时跟踪检测（十三） 烷烃的性质
A级—学业水平考试达标练
1．大多数有机化合物不具有的性质是( )
A．熔、沸点高 B．易燃烧
C．热稳定性差 D．反应慢且副反应多
解析：选A 大多数有机物的熔、沸点较低，A错误；易燃烧、热稳定性差，反应缓慢且副反应较多。
2．下列叙述错误的是( )
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应
B．甲烷是正四面体结构
D．甲烷的四种取代产物常温下均为液体
解析：选D 通常情况下甲烷较稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂反应，A正确；甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，B正确；甲烷与Cl2在光照时发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五种产物，其中四种有机产物中CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，C正确，D错误。
3．下列烷烃的沸点如表所示：
物质 | 甲烷 | 乙烷 | 丁烷 | 戊烷 |
沸点 | －162 ℃ | －89 ℃ | －1 ℃ | ＋36 ℃ |
根据以上数据推断丙烷的沸点可能是( )
A．约－40 ℃ B．低于－162 ℃
C．低于－89 ℃ D．高于＋36 ℃
解析：选A 烷烃随分子中碳原子数的增加，沸点逐渐升高，丙烷的沸点介于乙烷和丁烷之间。
4．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中C原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A．分子中碳原子不在一条直线上
B．光照下能够发生取代反应
C．丙烷与甲烷不是同系物
D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪
解析：选C 结合CH4中C原子成键特点知丙烷分子中C原子不在同一条直线上，A正确；丙烷光照下能与Cl2等卤素单质发生取代反应，B正确；丙烷与甲烷均为烷烃，互为同系物，C错误；丙烷性质稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪，D正确。
5.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(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．反应过程中试管内黄绿逐渐消失，试管壁上有油珠产生
B．甲烷和Cl2反应后的产物有4种
C．盛放饱和NaCl溶液的水槽底部不会有晶体析出
D．CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管
解析：选A Cl2被消耗后，黄绿消失，生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，所以试管壁上有油珠产生，A项正确；CH4与Cl2反应生成4种有机物和1种无机物，共有5种产物，B项错误；CH4与Cl2反应后最多的产物是HCl，HCl溶于饱和NaCl溶液会有NaCl晶体析出，C项错误；取代产物CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，而CH3Cl是气体，不溶于饱和NaCl溶液，故液体不会充满试管，D项错误。
6．有机物分子里的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应叫做取代反应，下列反应中属于取代反应的是( )
A．AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3
B．CH4＋2O2CO2＋2H2O
C．CH2Br2＋Cl2CHClBr2＋HCl
D．CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O
解析：选C A项不是有机反应，不属于取代反应，B项反应为CH4的燃烧，属于氧化反应，C项为取代反应，D项没有原子或原子团被替代，不属于取代反应。
7．在标准状况下，22.4 L CH4与在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代产物的物质的量相等，则消耗的为( )
A．0.5 mol B．2 mol
C．2.5 mol D．4 mol
解析：选C 根据题中信息可知发生取代反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，这四种取代产物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol；取代反应中的氯原子进入HCl，即n(HCl)＝2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol＋2.5 mol＝5 mol，则参加反应的为n(Cl2)＝2.5 mol。
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
解析：选B 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。
9．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )
A．甲烷与以物质的量之比1∶1混合时发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与的取代反应产物中CH3Cl最多
C．甲烷与的取代反应产物为混合物
D．1 mol甲烷生成CCl4，最多消耗2 mol
解析：选C 甲烷与一旦反应，不会停止在某一步，四种有机产物都会产生，得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与的取代反应中每取代1 mol H原子，消耗1 mol，生成1 mol HCl，故产生的HCl最多，B错误；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol，D项错误。
10．将装有甲烷和混合气体的三只集气瓶，用玻璃片把瓶口盖好后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？
(1)置于黑暗处_____________________________________________________________。
(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁___________________________________________。
(3)放在光亮的教室里________________________________________________。
(4)甲烷和发生的一系列反应都是______反应(填反应类型)，生成的产物中常用做有机溶剂的是______，可用做灭火剂的是_________。
解析：(1)将甲烷和的混合气体置于暗处，由于二者反应是在光照下进行的，在黑暗处不会发生反应。(2)将点燃的镁条靠近集气瓶，则因光太强烈，能发生爆炸。(3)放于光亮的教室里，反应较平缓地发生，可观察到的现象：黄绿逐渐变浅，最后完全褪，瓶壁上出现油状液体。(4)甲烷和的反应是典型的取代反应，其产物中有机物共4种，常用做有机溶剂的是CHCl3、CCl4，用做灭火剂的是CCl4。
答案：(1)无明显现象 (2)发生爆炸 (3)黄绿逐渐变浅，最后消失，瓶壁上出现油状液滴 (4)取代 CHCl3、CCl4 CCl4
11.如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和(体积比为1∶4)的混合气体(假定在水中的溶解度可忽略)，将该装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与充分反应，且只产生一种有机物，请写出发生反应的化学方程式：_____________________________________________。
(2)若题目中甲烷与的体积之比为1∶1，则得到的产物为_____(填标号)。
A．CH3Cl HCl
B．CCl4 HCl
C．CH3Cl CH2Cl2
D．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____(填标号)
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_____________________________。(已知硅酸是一种白的难溶于水的弱酸)
(5)右端玻璃管的作用是_______________________________________________。甲烷与反应
解析：(1)因Cl2足量，与CH4充分反应，CH4中的4个H原子完全被取代，生成CCl4和HCl，即CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。(2)甲烷的取代反应，四步反应同时进行，故得到四种氯代产物和HCl。(3)二者在光照条件下发生取代反应，U形管左端生成的HCl极易溶于水，压强减小，U形管右端液面下降，左侧液面升高。(4)左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，即看到有白胶状沉淀产生。(5)为了平衡气压，在U形管右侧插有一个玻璃管。
答案：(1)CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl (2)D (3)B (4)有白胶状沉淀生成 (5)平衡气压
12．燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。以下是通过燃烧法推断物质组成的过程，请回答下列问题：
(1)某物质A在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水。则说明________(填字母)。
A．A一定是烃
B．A一定含有C、H两种元素，肯定不含氧元素
C．A一定含有C、H两种元素，可能含有氧元素
D．A一定含有C、H、O三种元素
(2)甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若2.24 L(标准状况下)甲烷完全燃烧后，将生成的气体通过足量碱石灰，那么碱石灰增重的质量是________g。
解析：(1)A在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，说明A一定含有C、H两种元素，由于氧气参与反应，故无法确定是否含有氧元素。
(2)由甲烷完全燃烧的化学方程式CH4＋2O2CO2＋2H2O知，2.24 L(0.1 mol)甲烷完全燃烧生成0.1 mol CO2和0.2 mol H2O，通过碱石灰被完全吸收，碱石灰增重为0.1 mol×44 g·mol－1＋0.2 mol×18 g·mol－1＝8 g。
答案：(1)C (2)CH4＋2O2CO2＋2H2O 8
B级—选考等级考试增分练
1．下列化学式只表示一种物质的是( )
A．C3H7Cl B．C3H8
C．C2H4Cl2 D．C
解析：选B C3H7Cl中的氯原子可以连在端点碳原子上，也可以连在中间碳原子上，有两种结构，C3H7Cl可表示两种物质，A项不符合题意；C3H8不存在同分异构体，只表示一种物质，B项符合题意；C2H4Cl2中的两个氯原子可同时连在同一个碳原子上，也可分别连在两个碳原子上，有两种结构，C项不符合题意；金刚石、石墨、碳纳米管等都是由碳元素形成的单质，均可用C表示，D项不符合题意。
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