2020新教材高中化學(xué) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)十三烷烴的性質(zhì) 新人教版必修第二冊(cè)

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十三） 烷烴的性質(zhì) A級(jí)—學(xué)業(yè)水平考試達(dá)標(biāo)練 1．大多數(shù)有機(jī)化合物不具有的性質(zhì)是(　　) A．熔、沸點(diǎn)高　　　　　　　 B．易燃燒 C．熱穩(wěn)定性差 D．反應(yīng)慢且副反應(yīng)多 解析：選A　大多數(shù)有機(jī)物的熔、沸點(diǎn)較低，A錯(cuò)誤；易燃燒、熱穩(wěn)定性差，反應(yīng)緩慢且副反應(yīng)較多。 2．下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不反應(yīng) B．甲烷是正四面體結(jié)構(gòu) C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無(wú)論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，還是CCl4，都屬于取代反應(yīng) D．甲烷的四種取代產(chǎn)物常溫下均為液體 解析：選D　通常情況下甲烷較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑

2、反應(yīng)，A正確；甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，B正確；甲烷與Cl2在光照時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五種產(chǎn)物，其中四種有機(jī)產(chǎn)物中CH3Cl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體，C正確，D錯(cuò)誤。 3．下列烷烴的沸點(diǎn)如表所示： 物質(zhì) 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸點(diǎn) －162 ℃ －89 ℃ －1 ℃ ＋36 ℃ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點(diǎn)可能是(　　) A．約－40 ℃ B．低于－162 ℃ C．低于－89 ℃ D．高于＋36 ℃ 解析：選A　烷烴隨分子中碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)逐漸升高，丙烷的沸點(diǎn)介于

3、乙烷和丁烷之間。 4．液化石油氣中含有丙烷，且丙烷中C原子成鍵特點(diǎn)與CH4中碳原子相似，性質(zhì)相似。下列有關(guān)丙烷的敘述中不正確的是(　　) A．分子中碳原子不在一條直線上 B．光照下能夠發(fā)生取代反應(yīng) C．丙烷與甲烷不是同系物 D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 解析：選C　結(jié)合CH4中C原子成鍵特點(diǎn)知丙烷分子中C原子不在同一條直線上，A正確；丙烷光照下能與Cl2等鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，B正確；丙烷與甲烷均為烷烴，互為同系物，C錯(cuò)誤；丙烷性質(zhì)穩(wěn)定，不能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色，D正確。 5.取一支硬質(zhì)大試管，通過排飽和NaCl溶液的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣(如圖

4、)，下列對(duì)于試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象的說法正確的是(　　) A．反應(yīng)過程中試管內(nèi)黃綠色逐漸消失，試管壁上有油珠產(chǎn)生 B．甲烷和Cl2反應(yīng)后的產(chǎn)物有4種 C．盛放飽和NaCl溶液的水槽底部不會(huì)有晶體析出 D．CH4和Cl2完全反應(yīng)后液面上升，液體充滿試管 解析：選A　Cl2被消耗后，黃綠色消失，生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為油狀液體，所以試管壁上有油珠產(chǎn)生，A項(xiàng)正確；CH4與Cl2反應(yīng)生成4種有機(jī)物和1種無(wú)機(jī)物，共有5種產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4與Cl2反應(yīng)后最多的產(chǎn)物是HCl，HCl溶于飽和NaCl溶液會(huì)有NaCl晶體析出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；取代產(chǎn)物CH2Cl2、CHCl3、CCl4

5、是油狀液體，而CH3Cl是氣體，不溶于飽和NaCl溶液，故液體不會(huì)充滿試管，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．有機(jī)物分子里的原子(或原子團(tuán))被其他原子(或原子團(tuán))所替代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)，下列反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的是(　　) A．AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3 B．CH4＋2O2CO2＋2H2O C．CH2Br2＋Cl2CHClBr2＋HCl D．CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O 解析：選C　A項(xiàng)不是有機(jī)反應(yīng)，不屬于取代反應(yīng)，B項(xiàng)反應(yīng)為CH4的燃燒，屬于氧化反應(yīng)，C項(xiàng)為取代反應(yīng)，D項(xiàng)沒有原子或原子團(tuán)被替代，不屬于取代反應(yīng)。 7．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L CH4與氯氣在光照下發(fā)生

6、取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣為(　　) A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol 解析：選C　根據(jù)題中信息可知發(fā)生取代反應(yīng)生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25 mol，這四種取代產(chǎn)物中n(Cl)＝0.25 mol(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol；取代反應(yīng)中的氯原子進(jìn)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，則參加反應(yīng)的氯氣為n(Cl2)＝2.5 mol。 8．分子式為C4H10的烴的一氯代物的同分異構(gòu)體有(　　)

7、 A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 解析：選B　分子式為C4H10的烴有兩種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和 (異丁烷)，正丁烷和異丁烷各有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故C4H10的一氯取代物有4種。 9．下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是(　　) A．甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶1混合時(shí)發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3Cl B．甲烷與氯氣的取代反應(yīng)產(chǎn)物中CH3Cl最多 C．甲烷與氯氣的取代反應(yīng)產(chǎn)物為混合物 D．1 mol甲烷生成CCl4，最多消耗2 mol氯氣 解析：選C　甲烷與氯氣一旦反應(yīng)，不會(huì)停止在某一步，四種有機(jī)產(chǎn)物都會(huì)產(chǎn)生，得不到純凈的CH3Cl，A

8、錯(cuò)誤，C正確；甲烷與氯氣的取代反應(yīng)中每取代1 mol H原子，消耗1 mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)生的HCl最多，B錯(cuò)誤；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10．將裝有甲烷和氯氣混合氣體的三只集氣瓶，用玻璃片把瓶口蓋好后，分別作如下處理，各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生？ (1)置于黑暗處_____________________________________________________________。 (2)將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁___________________________________________。 (3)放在光亮的教室里___

9、_____________________________________________。 (4)甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是______反應(yīng)(填反應(yīng)類型)，生成的產(chǎn)物中常用做有機(jī)溶劑的是______，可用做滅火劑的是_________。 解析：(1)將甲烷和氯氣的混合氣體置于暗處，由于二者反應(yīng)是在光照下進(jìn)行的，在黑暗處不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。(2)將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶，則因光太強(qiáng)烈，能發(fā)生爆炸。(3)放于光亮的教室里，反應(yīng)較平緩地發(fā)生，可觀察到的現(xiàn)象：黃綠色逐漸變淺，最后完全褪色，瓶壁上出現(xiàn)油狀液體。(4)甲烷和氯氣的反應(yīng)是典型的取代反應(yīng)，其產(chǎn)物中有機(jī)物共4種，常用做有機(jī)溶劑的是CHCl3、

10、CCl4，用做滅火劑的是CCl4。 答案：(1)無(wú)明顯現(xiàn)象　(2)發(fā)生爆炸　 (3)黃綠色逐漸變淺，最后消失，瓶壁上出現(xiàn)油狀液滴　(4)取代　CHCl3、CCl4　CCl4 11.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忽略)，將該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(shí)間。 (1)假設(shè)甲烷與氯氣充分反應(yīng)，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________。 (2)若題目中甲烷與氯氣的體積之比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為____

11、_(填標(biāo)號(hào))。 A．CH3Cl　HCl B．CCl4　HCl C．CH3Cl　 CH2Cl2 D．CH3Cl　 CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl (3)經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)后，U形管右端的水柱變化是____(填標(biāo)號(hào)) A．升高 B．降低 C．不變 D．無(wú)法確定 (4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會(huì)觀察到_____________________________。(已知硅酸是一種白色的難溶于水的弱酸) (5)右端玻璃管的作用是_______________________________________________。 解析：(1)因Cl2足量，與

12、CH4充分反應(yīng)，CH4中的4個(gè)H原子完全被取代，生成CCl4和HCl，即CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。(2)甲烷的取代反應(yīng)，四步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，故得到四種氯代產(chǎn)物和HCl。(3)二者在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，U形管左端生成的HCl極易溶于水，壓強(qiáng)減小，U形管右端液面下降，左側(cè)液面升高。(4)左側(cè)生成的HCl溶于水后發(fā)生反應(yīng)2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，即看到有白色膠狀沉淀產(chǎn)生。(5)為了平衡氣壓，在U形管右側(cè)插有一個(gè)玻璃管。 答案：(1)CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl　 (2)D　(3)B (4)有白色膠狀沉淀生成　(5)平衡氣壓 12．燃燒法是測(cè)定有機(jī)

13、化合物分子式的一種重要方法。以下是通過燃燒法推斷物質(zhì)組成的過程，請(qǐng)回答下列問題： (1)某物質(zhì)A在氧氣中完全燃燒只生成二氧化碳和水。則說明________(填字母)。 A．A一定是烴 B．A一定含有C、H兩種元素，肯定不含氧元素 C．A一定含有C、H兩種元素，可能含有氧元素 D．A一定含有C、H、O三種元素 (2)甲烷在空氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ _____________________________________________

14、___________________________。 若2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷完全燃燒后，將生成的氣體通過足量堿石灰，那么堿石灰增重的質(zhì)量是________g。 解析：(1)A在氧氣中完全燃燒只生成二氧化碳和水，說明A一定含有C、H兩種元素，由于氧氣參與反應(yīng)，故無(wú)法確定是否含有氧元素。 (2)由甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式CH4＋2O2CO2＋2H2O知，2.24 L(0.1 mol)甲烷完全燃燒生成0.1 mol CO2和0.2 mol H2O，通過堿石灰被完全吸收，堿石灰增重為0.1 mol44 gmol－1＋0.2 mol18 gmol－1＝8 g。 答案：(1)C　(2

15、)CH4＋2O2CO2＋2H2O　8 B級(jí)—選考等級(jí)考試增分練 1．下列化學(xué)式只表示一種物質(zhì)的是(　　) A．C3H7Cl B．C3H8 C．C2H4Cl2 D．C 解析：選B　C3H7Cl中的氯原子可以連在端點(diǎn)碳原子上，也可以連在中間碳原子上，有兩種結(jié)構(gòu)，C3H7Cl可表示兩種物質(zhì)，A項(xiàng)不符合題意；C3H8不存在同分異構(gòu)體，只表示一種物質(zhì)，B項(xiàng)符合題意；C2H4Cl2中的兩個(gè)氯原子可同時(shí)連在同一個(gè)碳原子上，也可分別連在兩個(gè)碳原子上，有兩種結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)不符合題意；金剛石、石墨、碳納米管等都是由碳元素形成的單質(zhì)，均可用C表示，D項(xiàng)不符合題意。 2．硅與碳屬于同族元素，有一類由Si和

16、H形成的有機(jī)硅化合物稱“硅烷”，硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的烷烴相似。下列敘述中不正確的是(　　) A．鏈狀硅烷的通式為SinH2n＋2(n≥1) B．乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有兩種同分異構(gòu)體 C．甲硅烷(SiH4)沸點(diǎn)比甲烷(CH4)低 D．甲硅烷熱穩(wěn)定性小于甲烷 解析：選C　由鏈狀烷烴通式CnH2n＋2可推知鏈狀硅烷通式為SinH2n＋2(n≥1)，A正確；乙硅烷的二氯代物可取代同一或不同硅上的H，即其二氯代物有兩種同分異構(gòu)體，B正確；相對(duì)分子質(zhì)量：甲硅烷＞甲烷，即沸點(diǎn)：甲硅烷＞甲烷，C錯(cuò)誤；非金屬性：Si＜C，則熱穩(wěn)定性：甲硅烷＜甲烷，D正確。 3．一定量的甲烷在O2

17、不足的情況下燃燒，得到CO、CO2和H2O的總質(zhì)量為14.4 g，若其中水的質(zhì)量為7.2 g，則CO的質(zhì)量是(　　) A．2.8 g B．4.4 g C．5.6 g D．在2.8 g～5.6 g之間 解析：選A　生成7.2 g H2O，即n(H2O)＝＝0.4 mol，根據(jù)H原子守恒可知，n(CH4)＝0.2 mol。設(shè)CO和CO2的質(zhì)量分別為x，y，則 解得x＝2.8 g。 4．由兩種氣態(tài)烴組成的混合烴的總物質(zhì)的量與該混合烴充分燃燒后所得氣體產(chǎn)物(二氧化碳和水蒸氣)的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示，以下對(duì)混合烴組成的判斷中正確的是(　　) A．一定有乙烯 B．一定沒有甲

18、烷 C．一定有丙烷 D．一定沒有乙烷 解析：選D　由圖像可知1 mol該混合烴充分燃燒，生成H2O(g)和CO2的物質(zhì)的量分別為n(H2O)＝2 mol，n(CO2)＜2 mol，則該混合烴可寫成CxH4的形式，其中1＜x＜2，則混合烴中一定含有CH4，可能含有乙烯，一定沒有丙烷和乙烷。 5．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(shí)。某化學(xué)興趣小組通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求回答： (1)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③____________。 (2)設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲

19、獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)________。 (3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是_________________________。 (4)E裝置的作用是____________(填字母)。 A．收集氣體 B．吸收氯氣 C．防止倒吸 D．吸收氯化氫 (5)在C裝置中，經(jīng)過一段時(shí)間的強(qiáng)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(xué)方程式：__________________________________________。 (6)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出有機(jī)物的最佳方法為________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣

20、處理，其尾氣主要成分為________(填字母)。 a．CH4　　 b．CH3Cl　　　 c．CH2Cl2　 d．CHCl3　　　e．CCl4 解析：(1)B裝置的三個(gè)作用為①控制氣流速度從而達(dá)到合適的反應(yīng)比例；②均勻混合氣體，便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)；③干燥混合氣體。(2)當(dāng)發(fā)生反應(yīng)：CH4＋4Cl2―→CCl4＋4HCl時(shí)生成HCl最多，即要保證x≥4。(3)KI能吸收多余的Cl2，即Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2。(4)E裝置既吸收反應(yīng)生成的HCl氣體，同時(shí)還防止倒吸。(5)根據(jù)信息知黑色小顆粒應(yīng)為碳粉，即該反應(yīng)為CH4＋2Cl2―→C＋4HCl。(6)分離難溶于水的油狀液體可用分液

21、法。該實(shí)驗(yàn)中所得尾氣的主要成分是CH4和CH3Cl。 答案：(1)干燥混合氣體　(2)≥4(即大于或等于4) (3)吸收過量的氯氣　(4)CD　(5)CH4＋2Cl2―→C＋4HCl　(6)分液　ab 6．(1)完全燃燒0.1 mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱得濃硫酸增重9 g，濃堿液增重17.6 g。該烴的化學(xué)式為____________，并寫出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________________________________________________。 (2)某鏈狀烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為128，該烷烴

22、的化學(xué)式為__________________。 (3)在常溫常壓下有CH4、C2H6、C3H8和C4H10四種氣態(tài)烴。 ①取等物質(zhì)的量的四種氣態(tài)烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是________________(填分子式)。 ②取等質(zhì)量的四種氣態(tài)烴，分別在足量的氧氣中燃燒，消耗氧氣最多的是____________________(填分子式)。 解析：(1)濃硫酸的作用是吸水，濃硫酸增加的質(zhì)量為H2O的質(zhì)量，根據(jù)氫原子守恒，烴中n(H)＝9 mol＝1 mol，濃堿液吸收CO2，濃堿液增重的質(zhì)量是CO2的質(zhì)量，根據(jù)碳原子守恒，烴中n(C)＝ mol＝0.4 mol，因此1 m

23、ol烴中含C為4 mol，含H為10 mol，即分子式為C4H10，含有的同分異構(gòu)體是正丁烷和異丁烷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別是CH3—CH2—CH2—CH3、。 (2)根據(jù)鏈狀烷烴的通式CnH2n＋2，相對(duì)分子質(zhì)量為128，即14n＋2＝128，解得n＝9，分子式為C9H20。 (3)1 mol CxHy的耗氧量為(x＋) mol，由各烴分子式中C、H原子數(shù)目可知，相同物質(zhì)的量各烴，C4H10的耗氧量最大。等質(zhì)量的各烴，烴中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，消耗氧氣越多，碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，生成二氧化碳越多，CH4、C2H6、C3H8、C4H10的C、H原子數(shù)目之比分別為1∶4、1∶3、3∶8、1∶2.5，故CH4中氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，等質(zhì)量的各烴中CH4消耗氧氣最多。 答案：(1)C4H10　CH3—CH2—CH2—CH3、 (2)C9H20　(3)①C4H10?、贑H4