2.1.1 烷烃（1）（人教版选择性必修3）（解析版）.docx

cil3CHCH2CH.1.关于CH4和 I的表达正确的选项是（）CII3A.均能用通式CnH2n+2来表示B.与所有烷煌互为同素异形体C.通常情况下它们都是气态烷燃D.因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同【答案】A【详解】CH-CH CH CH &A. '的分子式是C5H,与甲烷均属于烷燃，均能用通式CnH2n+2表示，故A正确；ch3CHy-CH.B.同素异形体是指同种元素组成的不同单质，CH4和I3都是化合物，不属于同素CHo异形体，故B错误；CHt-CH.C.碳原子数为1-4的烷烧常温下是气体，I3为5个碳原子的烷烧，呈液态，故cCHo错误；CH-CH CH CH &D. CH4和 I3二者C原子成键处于饱和，结构相似，化学性质相似，分子式不同，ch3物理性质不同，故D错误；答案为A。2.以下关于甲烷的说法正确的选项是A.实验室可以用排水法收集甲烷B.只有纯洁甲烷才能在空气中安静燃烧C.甲烷与澳水发生取代反响D.甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水【答案】A结论 CH4与C12在 条件下才能发生化学反响【答案】AD b b、d、eCa(C10)2+2NaCl+2H2so4=CaSC)4+Na2so4+2Q2T+2H2O用饱和食盐水收集C12的原因是增大c(Cl ),能使化学平衡CI2+H2O - H+ C1-+HC10向左移动；使溶解平衡Cl2(g) 0Cb(aq)向气体方向移动，从而抑制CL的溶解试管内液面上方有少量白雾形成水槽底部有白色晶体析出这是由于饱和食盐水中存在结晶溶解平衡：Cl-(aq)+Na+(aq)、慧' NaCl(s)。生成的HC1溶于饱和食盐水中，c(C)增大，结晶溶解平衡向结晶方向移动，析出了 NaCl晶体。无明显现象CH4与C12在光照条件下才能发生化学反响【分析】(1)根据制取物质的存在状态和反响条件判断使用的装置，根据气体密度大小判断收集方法； 从节能、环保角度分析制取氯气的方法；(2)根据氯气与水反响的可逆性，结合平衡移动原理及物质的颜色、状态、溶解性等分析解答。【详解】(1)根据反响原理可知：用固体混合物在加热条件下反响制取气体，那么应该选择装置A来制取甲烷；由于 甲烷的密度比空气小，因此应该选择向下排空气的方法收集甲烷气体，选择D装置进行收集，收集气体时 要短管进长管出，甲烷气体由b端进入集气瓶中；根据题目物质，从节能、环保角度分析可知：最好选用浓硫酸、漂粉精、食盐混合，在常温下制取 Cho在酸性条件下，这三种物质产生的Cl-、CIO-、H+在溶液中发生氧化还原反响产生C12,浓硫酸具有酸 性、吸水性，浓硫酸溶于水会放出大量热，降低CL在溶液中的溶解而逸出，故合理选项是bde。用这种方 法制备 Cl2时的化学反响方程式为：Ca(C10)2+2NaCl+2H2sO4=CaSO4+Na2so4+2CI2T+2H2。；(2)用饱和食盐水收集CL,可以除去CL中杂质HC1,同时也可以减少Cb的消耗，这是由于C12在水中存在 化学平衡：CI2+H2O /H+C1-+HC10,水中溶解食盐，增大了 c(Cl ),使化学平衡逆向移动，溶解平衡Cb(g) Cb(aq)逆向移动，从而抑制CL的溶解，有利于Cb的收集；在A装置中，CL与CH4在光照条件下发生取代反响产生HC1及CH3CI、CH2C12> CHCb、CC14,反响消耗 Cl2,使试管内气体黄绿色逐渐变浅，同时由于气体消耗，水槽中的水在大气压强作用下进入试管，试管内 的液面不断上升。在产生的有机物中，只有CH3cl是气体，CH2c12、CHCb、CCI4都呈液态，这些物质不溶 于水，使试管内壁有油滴状液体出现；HC1气体遇水蒸气形成盐酸小液滴，使试管内液面上方有少量白雾形 成；由于饱和食盐水中存在结晶溶解平衡：Cl-(aq)+Na+(aq)-结晶2NaCl(s)。当生成的HC1溶于饱和食盐水中时，使溶液中。(C1-)增大，导致溶解结晶平衡向结晶方向移动，因此在水槽底部会析出NaCl晶体，所以水槽底部有白色晶体析出；通过上述实验现象证明CH4与C12在光照条件下能发生取代反响，【点睛】此题考查了氯气的实验室制取方法及C12与甲烷在光照条件下发生取代反响的现象分析。掌握物质的性质、反响条件，根据平衡移动原理分析解答。【详解】甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之 外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反响的条件是光照，甲烷不能与溟水反响，C 项错误；在氧气缺乏条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。应选A。3. （2020紫金县第二中学高二期中）以下有机物中，不属于垃类的是（）CH3cH3B. C6H6C. CH3clD. CH2=CH2【答案】C【详解】CH3cH3是乙烷，属于烧类，故A不符合题意；C6H6是苯，属于煌类，故B不符合题意；CH3cl是一氯甲烷，是卤代嫌，故C符合题意；A. CH2=CH2是乙烯，属于煌类，故D不符合题意。综上所述，答案为C。citcnciLcn3（2020紫金县第二中学高二期中）关于CH4和 |的表达错误的选项是（）CII3A.均能用组成通式GH2n+2来表示B.互为同系物C.它们都不能跟酸性高镒酸钾、强酸、强碱溶液发生反响D.通常情况下它们都是气态烷煌【答案】D【详解】A.两种物质分子中C原子的价电子全部形成化学键，二者都是烷烧，分子式符合烷煌分子式通式CnH2n+2,A正确；B.它们都是属于烷煌，因此二者属于同系物，B正确；C.它们都是属于烷烧，分子具有稳定性，不能使酸性高锌酸钾溶液褪色，也不能跟强酸、强碱溶液发生反 应，c正确；ClhCHCICI%D. CH4在常温下为气态，|分子中含有5个C原子，在常温下为液态，不是呈气态，DCII3错误；故合理选项是D。5.以下说法正确的选项是（）A.分子式符合CnH2n+2的不同物质一定互为同系物B.分子式符合CnH2n的燃不一定是烯嫌C.烷烽、烯烽和快烧都属于链状烧D.芳香族化合物均具有香味【答案】B【详解】A.分子式符合CnH2n+2,说明物质中碳原子均到达饱和状态，属于烷烽，如果碳原子数不同，那么一定互为 同系物，如碳原子数目相同，那么为同分异构体，A不正确；B.分子式符合CnH2n的烽可能是烯燃也可能是环烷烽，B正确；C.烷烧、烯崎和快烧假设分子中无环状结构，那么属于链状烧，但分子中有环式结构，也可能是烯烧，如环戊 烯等，c不正确；C.芳香族化合物指分子中含有苯环的有机物，它们并不一定具有香味，D不正确。答案选B。6. 丁烷催化裂化时碳链按两种方式断裂，生成两种烷煌和两种烯烧。如果丁烷的裂化率为60%,且裂化生 成的两种烯燃物质的量相等，那么裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为18.75% B. 30% C. 15% D. 22.5%【答案】A【解析】分析：由题中信息可知，丁烷发生催化裂化时，碳链按两种方式断裂，生成两种烷烧和两种烯煌， 那么两种烷煌是甲烷和乙烷，两种烯烧为乙烯和丙烯。裂化后得到的含氢质量分数最高的气体为甲烷。详解：由题中信息可知，丁烷发生催化裂化时，碳链按两种方式断裂，生成两种烷烧和两种烯崎，那么两种 烷烧是甲烷和乙烷，两种烯烧为乙烯和丙烯。如果丁烷的裂化率为60%,设丁烷的物质的量为Imol,那么已 裂化的丁烷有0.6mol、未裂化的丁烷有0.4mol。裂化生成的两种烯煌物质的量相等，那么乙烯、乙烷、丙烯 和甲烷的物质的量均为0.6molx 0.5 = 0.3mol,故裂化后得到的含氢质量分数最高的甲烷占混合气体的体积分数为分数为分数为0.3mol0.4moZ+0.3moZx4x 100%18.75%o A正确，此题选A。7 .在20 c时，某气态烽与氧气混合，装入密闭容器中，点燃爆炸后，又恢复到20 °C,此时容器内气体的压强为反响前的一半，经NaOH溶液吸收后，容器内几乎成真空，此煌的分子式可能是（）A. CH4A. CH4B. C2H6C. C3H8D. C7Hi6【答案】C【解析】 根据煌题意可知炫和氧气完全反响生成C02气体，没有气体剩余，设煌的分子式为CxHy,发生的反响为: CxHy+ (x+y/4) O2xCO2+(y/2)H2O,根据同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比可得 l+x+y/4=2x,解得x=l+y/4,只有C中的C3H8中的C和H个数符合此关系，故答案选C。点睛：烧或煌的含氧衍生物燃烧的计算是一个难点，不管是单一煌还是混合烧，均可设其化学式为CxHy, 然后根据燃烧的化学方程式和题中所给的有关数据列式，找到X和y之间的某种关系，假设是混合烧，所求的 分子式为平均值，再根据平均值的概念判断烽的组成情况，解答此类题目时一是需要注意水的状态，二是 要熟练运用阿伏伽德罗定律的两个重要推论：同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量之比；同温 同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比。8 .有机物M、N的结构简式如下图。以下说法错误的选项是()ch3ch3 ch3II IH3C-C-CH3 H3C-CcCH3 II Ich3ch3 ch3a. M、N都不能使酸性高锌酸钾溶液退色M有两种同分异构体M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键D.等质量的M、N在足量氧气中燃烧，完全燃烧时生成CO2的质量相同【答案】D【详解】A.M和N都是烷烽，不能与酸性高镒酸钾溶液反响，A项正确；B.M是新戊烷，有两种同分异构体：CH3 (CH2)3 CH3. (CH3)2 CHCH2CH3, B项正确；C.观察M、N分子，每个碳原子形成4个共价键，C项正确；D.M的分子式是C5H3N的分子式是C8HI8, M、N的最简式不同，等质量的M、N在足量氧气中燃烧,生成C。？的物质的量不同，D项错误；答案选D。9. (2020四川省南充高级中学高二期中)液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，以下有关的表达中正确的 是A.丙烷分子中碳原子在一条直线上B.光照下，丙烷和丁烷均可以和溟水发生取代反响C.丙烷比丁烷更易液化D.丙烷的二氯代物有4种同分异构体【答案】D【详解】A.烷煌分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈角形，碳原子不在一条直线上，A错误；B.丙烷等烷煌在光照的条件下可以和气态卤单质发生取代反响，跟卤水（像氯水，溟水等）不反响，B错误；C.烷煌中碳个数越多沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷沸点高，更易液化，C错误；D.丙烷的碳链结构为CCC, 2个C1可以分别在两端的碳原子上，或者在中间和一端的碳原子上，也 可以同时在中间的碳原子上或者同时在一端的碳原子上，一共4种，D正确。应选D。10. （2020兴安县第三中学高二月考）以下说法正确的选项是A.分子组成相差一个或几个“-CH”原子团的物质互为同系物.B.不带支链的煌其分子都是直线型的C.甲烷是烷燃中碳的含量最低的，也是最简单的垃D.常温时烷燃的同系物只有四种呈气态【答案】C【详解】A.分子组成相差一个或几个“-CH2-”原子团的物质，不一定是同系物，结构不一定相似，如甲烷与乙醇， 故A错误；B.不带支链的含有多个碳原子的烷烽，其碳链是锯齿状，不是直线形；苯属于烧类，不带支链但分子构型 为平面形等，故B错误；C.甲烷是最简单的烧，分子中1个碳原子结合4个氢原子，氢原子含量最高，故碳的含量最低，故C正确； D.常温时，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷都是气体，戊烷的同分异构体新戊烷支链多，沸点较低，在常温下也 是气体，故D错误； 答案选C。11. （2020云南省玉溪第一中学高二月考）正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如下图。以下有关说法 正确的选项是A.正己烷的分子式为C6H 其沸点比丙烷低B.己烷有5种同分异构体C.正己烷能与滨水发生取代反响而使滨水褪色D.正己烷所有碳原子可在一条直线上【答案】B【详解】A.正己烷的分子式为C6Hw故A错误；B.己烷有5种同分异构体，分别是：1、正己烷：CH3cH2cH2cH2cH2cH3；2、2,2-二甲基丁烷：CH3C(CH3)2CH2CH3；3、2-甲基戊烷：CH3CH2CH2CH(CH3)2；4、2,3-二甲基丁烷：CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3；5、3-甲基戊烷：CH3cH2cH(CH3)CH2cH3；故B正确；C.正己烷不能与滨水发生反响，故C错误；D.由球棍模型可以看出，正己烷所有碳原子不在一条直线上，故D错误；应选Bo12.关于烷崎的表达不正确的选项是()A.分子式符合CnH2n+2的煌一定是烷烧B.烷烧均能与氯水发生取代反响C.正戊烷的熔沸点比异戊烷的高D.烷烧不能被酸性高镒酸钾等强氧化剂氧化【答案】B【分析】对烷煌的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解。【详解】A.分子式符合CH2+2的崎中碳原子均已饱和，A项正确；B.烷煌的化学性质与甲烷相似，取代反响必须与纯卤素单质反响，B项错误；C.同分异构体中，支链越多，沸点越低，那么正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高，C项正确；D.烷煌均由单键组成，性质相对稳定，不能被酸性高铳酸钾溶液等强氧化剂氧化，D项正确;答案选B。13. (2020辽宁高一期末)以下关于有机化合物M(如图)的说法中，不正确的选项是()A.与甲烷互为同系物B. M有同分异构体C.不能使酸性高镒酸钾溶液褪色D.光照时，能与CL发生取代反响【答案】B【详解】A.该物质分子中碳原子之间以单键结合形成链状，其余价电子全部与H原子结合，到达结合H原子的最 大数目，因此属于烷烧，其为丙烷，与甲烷属于同系物，A说法正确；B.根据图示可知该物质分子式是C3H8,没有同分异构体，B说法错误；C.该物质属于烷烧，不能被酸性高镒酸钾溶液氧化，因此不能使酸性高镒酸钾溶液褪色，C说法正确；D.该物质属于烷燃，在光照时，能与Cb发生取代反响，D说法正确；故合理选项是B。14. (2020长葛市第一高级中学高三月考)如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表 示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。ABCDET6K(1)图中属于烷煌的是(填编号)(2)图中属于甲烷同系物的是(填编号)图中与B互为同分异构体的是(填编号)【答案】AC AC EFH【分析】由球棍模型得出 A、B、C、D、E、F、G、H 的结构简式分另U为 CH3cH2cH2cH3、CH3cH=CHCH3、(CH3)3CCH3>H2C-CH2CH3c三CCH3、CH3cH2cH=CH2、(CH3)2C=CH2> CH3cH2c三CH、|。h2c-ch2【详解】 图中属于烷烽的是分子中不含有不饱和键的链状煌，应选AC。答案为：AC；图中属于甲烷同系物的是分子中只含有单键的链状煌(甲烷除外)，应选AC。答案为：AC；图中B的分子式为C4H8,与B互为同分异构体的是EFH。答案为：EFHo某烷煌和单烯燃的混合气体2.24L,将其完全燃烧，产生的气体缓缓通过浓硫酸，浓硫酸增重4.05克,将剩余 气体通入碱石灰，碱石灰质量增加了 6.60克，另取该混合气体2.24L通过过量溟水，滨水质量增加了 1.05克。(1)混合气体由哪两种燃组成？(2)两种炫的体积分数各是多少?【答案】CH4和 C3H6CH4： 75%, C3H6： 25%【分析】 根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定, 有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯嫌和澳单质能发生加成反响，澳 水质量增加量就是烯煌的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。【详解】2 24L(1)混合气体的物质的量为 故中l?7=°mol；燃烧后通过浓H2so4,增重的质量即水的质量为4.05g,4.05g18g / mol(1)混合气体的物质的量为 故中l?7=°mol；燃烧后通过浓H2so4,增重的质量即水的质量为4.05g,4.05g18g / mol4.05g18g / mol4.05g18g / mol=0.225mol,再通过碱石灰，增重的质量即生成CO2的质量为6.60g,即6.60g;7 =0.15mol；44g / mol取0.1 mol混合物通入澳水，增重的质量即烯燃的质量为1.05g.所以设烷煌、烯煌分别为CxH2x+2、CyH2y,且两种烽:的物质的量分别为 a, b,那么有：1.05g=14yg/molxb； a+b=0.1mol； (2x+2)a+2yb=0.225molx2(H 守恒）；ax+by=0.15mol（C 守恒）;解得 x=l, y=3, a=0.075mol, b=0.025mol,所以烷烧为 CH4；(2)烯煌为C3H6, CH4的体积分数为恒）；ax+by=0.15mol（C 守恒）;解得 x=l, y=3, a=0.075mol, b=0.025mol,所以烷烧为 CH4；(2)烯煌为C3H6, CH4的体积分数为(2)烯煌为C3H6, CH4的体积分数为(2)烯煌为C3H6, CH4的体积分数为0.075mol0.075mol + 0.025molxl00%=75%； C3H6的体积分数为xl00%=25%o0.025mol0.075mol + 0.025mol(2020四川省广汉中学高三月考)甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。某兴趣小组 利用以下装置来制取甲烷，并探究其与氯气反响的条件。(1)甲烷与氯气的制备:制备甲烷是通过以下反响来完成的：CH3coONa+NaOH 温 Na2cO3+CH4T那么应选用的实验装置是和 o收集甲烷时，甲烷应从端通入。制取氯气时，实验室里只有以下药品：a.稀盐酸b.浓硫酸c.硝酸钾d.漂粉精e.食盐。制取。2最好选用的药品是,制备时的化学反响方程式为。取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气。分别用铁架台固定好, 按如图的A、B装置进行实验，片刻观察后，补充并完成以下实验报告的内容。原理用饱和食盐水收集C12的原因是实验现象A装置：试管内气体黄绿色逐渐变浅试管内壁有油滴状液体出现试管内液面上升试管内液面上方有形成水槽底部有，这是由于oB装置：