2020年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 第7章 第一節(jié) 第2課時(shí)　烷烴的性質(zhì)

第2課時(shí)烷烴的性質(zhì)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.了解烷烴的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)“變化觀念與平衡思想”的素養(yǎng)。2.熟練掌握甲烷的主要性質(zhì)，提高“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”能力。3.認(rèn)識(shí)取代反應(yīng)的概念及特點(diǎn)，培養(yǎng)“微觀探析及變化觀念”。1.烷烴的物理性質(zhì)相似性遞變性(隨分子中碳原子數(shù)增加)熔、沸點(diǎn)較低逐漸升高密度比水小逐漸增大狀態(tài)氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，常溫常壓下分子中碳原子數(shù)n≤4的烷烴為氣態(tài)(常溫常壓下，新戊烷為氣態(tài))溶解性難溶于水，易溶于汽油等有機(jī)溶劑2.化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：通常條件下與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)。(2)可燃性：烷烴都能燃燒。CH4燃燒方程式：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2OC3H8燃燒方程式：C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))3CO2＋4H2O鏈狀烷烴燃燒通式：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))nCO2＋(n＋1)H2O(3)取代反應(yīng)①實(shí)驗(yàn)探究：CH4和Cl2的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A裝置：試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；試管內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)，試管中有一層油狀液體，且試管內(nèi)液面上升，水槽中有固體析出B裝置：無現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論CH4與Cl2在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)化學(xué)方程式為：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl②甲烷的四種氯代產(chǎn)物的性質(zhì)。a.水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。b.狀態(tài)：常溫下除CH3Cl是氣體，其余三種均為油狀液體。③取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。(4)分解反應(yīng)：烷烴在較高的溫度下會(huì)發(fā)生分解。如：eq\o(C16H34,\s\do8(十六烷))eq\o(→,\s\up7(高溫))eq\o(C8H18,\s\do8(辛烷))＋eq\o(C8H16,\s\do8(辛烯))(1)C4H10的熔、沸點(diǎn)比CH4的熔、沸點(diǎn)高(√)(2)常溫常壓下，C3H8、C4H10和C6H14都呈液態(tài)(×)提示常溫常壓下，分子中碳原子數(shù)n≤4的烷烴為氣態(tài)，故C6H14為液態(tài)。(3)烷烴的密度都小于水的密度(√)(4)乙烷也可以和氯氣在光照條件下，發(fā)生取代反應(yīng)(√)(5)CH4和Cl2按體積比1∶1混合，發(fā)生取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物只有兩種(×)提示CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成物除CH3Cl和HCl外，還有CH2Cl2、CHCl3、CCl4。1.CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是什么？如1molCH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成的氯代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣為多少摩爾？嗎？提示不能，因?yàn)橥闊N和氯氣的反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，故乙烷分子中的氫原子是被氯原子逐步取代，故產(chǎn)物是一氯乙烷到六氯乙烷和HCl的混合物，不能得到純凈的一氯乙烷。烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)反應(yīng)條件：反應(yīng)條件為光照，其光照為漫射光，強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應(yīng)物：反應(yīng)物為鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)。(3)反應(yīng)產(chǎn)物：雖然反應(yīng)物的比例、反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短等因素會(huì)造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物。反應(yīng)產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多。(4)反應(yīng)特點(diǎn)①連鎖反應(yīng)甲烷分子中的氫原子被氯原子逐步取代，第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，且各步反應(yīng)可同時(shí)進(jìn)行。即當(dāng)n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1時(shí)，并不只發(fā)生反應(yīng)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，其他反應(yīng)也在進(jìn)行。②數(shù)量關(guān)系CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，每有1molH被取代，則消耗1molCl2，同時(shí)生成1molHCl，即n(Cl2)＝n(H)＝n(HCl)。1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，最多消耗4molCl2。1.(2019·濟(jì)南月考)下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是()A.烷烴的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而逐漸降低B.烷烴易被酸性高錳酸鉀溶液氧化C.在光照條件下，烷烴易與溴水發(fā)生取代反應(yīng)D.烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物答案D解析烷烴的沸點(diǎn)一般隨碳原子數(shù)增加而逐漸升高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；烷烴通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在光照條件下，烷烴只能與純凈的鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，不與溴水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于鹵素原子取代烷烴分子中氫原子的位置和個(gè)數(shù)難以控制，故很難得到純凈的產(chǎn)物，D項(xiàng)正確。2.幾種烷烴的沸點(diǎn)如下：烷烴甲烷乙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃－162－89－136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℃答案A解析之間。3.若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶3混合，在光照下得到的有機(jī)產(chǎn)物：①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4，其中正確的是()A.只有① B.只有③C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物答案D解析CH4和Cl2的取代反應(yīng)為連鎖反應(yīng)，無論兩者的物質(zhì)的量之比為多少，其產(chǎn)物都是HCl和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，故選D。4.(2018·上海靜安區(qū)高一檢測(cè))將體積比為1∶4的甲烷與氯氣混合于一集氣瓶中，加蓋后置于光亮處，下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論敘述不正確的是()A.產(chǎn)物中只有四氯化碳分子是正四面體結(jié)構(gòu)B.瓶中氣體的黃綠色逐漸變淺，瓶?jī)?nèi)壁有油狀液滴形成C.若日光直射，可能發(fā)生爆炸D.生成物只有CCl4、HCl答案D解析A項(xiàng)，CCl4與CH4結(jié)構(gòu)一樣，為正四面體，正確。B項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)消耗Cl2，所以黃綠色逐漸變淺，反應(yīng)生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是油狀液體，正確。C項(xiàng)，若日光直射，反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，氣體體積膨脹，可能發(fā)生爆炸，正確。D項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，錯(cuò)誤。課時(shí)對(duì)點(diǎn)練A組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一烷烴的性質(zhì)1.(2019·合據(jù)如下表：烷烴名稱乙烷丙烷丁烷戊烷沸點(diǎn)/℃－88.6－42.1－0.536.0燃燒熱/kJ·mol－11560.72219.22877.63535.6燃燒熱：25℃、101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒，生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，單位為kJ·mol－1。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列判斷錯(cuò)誤的是()A.正庚烷在常溫、常壓下肯定不是氣體B.隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴的燃燒熱逐漸增大C.隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴沸點(diǎn)逐漸升高D.隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱都成比例增加答案D解析根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴的沸點(diǎn)升高，燃燒熱增加，由于正庚烷分子中碳原子數(shù)大于戊烷分子中的碳原子數(shù)，所以正庚烷在常溫、常壓下肯定不是氣體，A正確；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，烷烴的沸點(diǎn)和燃燒熱并不是成比例增加，B、C正確，D錯(cuò)誤。2.(2019·廣州高一下學(xué)期段考)C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相關(guān)敘述正確的是()A.甲、乙、丙屬同系物，均可與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)B.C5H12表示一種純凈物C.甲、乙、丙中，丙的沸點(diǎn)最低D.丙有4種不同沸點(diǎn)的一氯取代物答案C解析甲、乙、丙的結(jié)構(gòu)不同，分子式相同，互為同分異構(gòu)體，A錯(cuò)誤；C5H12有3種同分異構(gòu)體，所以不能表示純凈物，B錯(cuò)誤；同分異構(gòu)體中，支鏈越多，沸點(diǎn)越低，丙分子中支鏈最多，所以沸點(diǎn)最低，C正確；丙分子中4個(gè)甲基上的氫原子是等效的，所以只有1種一氯代物，D錯(cuò)誤。題組二取代反應(yīng)的理解及判斷3.(2018·山東煙臺(tái)一中高一期末)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)的量之比為1∶4混合時(shí)只生成CCl4B.甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物中CH3Cl的量最多C.甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物D.1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗1mol氯氣答案C解析甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成的有機(jī)物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，故得不到純凈的CH3Cl，A錯(cuò)誤，C正確；甲烷與氯氣的反應(yīng)中每取代1mol氫原子，消耗1mol氯氣，生成1molHCl，故產(chǎn)物中HCl的量最多，B錯(cuò)誤；1mol甲烷生成CH2Cl2最多消耗2mol氯氣，D錯(cuò)誤。4.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()①M(fèi)g＋H2SO4=MgSO4＋H2↑②NaOH＋CH3COOH=CH3COONa＋H2O③CH3CH3＋2Br2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2BrCH2Br＋2HBr④CH2Cl2＋Br2eq\o(→,\s\up7(光照))CHBrCl2＋HBrA.②③B.①③C.②④D.③④答案D解析反應(yīng)①為置換反應(yīng)；反應(yīng)②屬于復(fù)分解反應(yīng)；反應(yīng)③中CH3CH3的2個(gè)H原子分別被2個(gè)Br原子替代，該反應(yīng)為取代反應(yīng)，反應(yīng)④中CH2Cl2中的一個(gè)H原子被一個(gè)Br原子替代也為取代反應(yīng)，故選D。5.常溫下，把體積相同的甲烷和氯氣充入一個(gè)無色的集氣瓶中，光照一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣體的黃綠色變淺，集氣瓶?jī)?nèi)壁上有油狀液滴，此時(shí)集氣瓶中最多含有氣體物質(zhì)的種數(shù)是()A.5種B.6種C.4種D.3種答案C解析產(chǎn)物是氣體的有CH3Cl、HCl，沒有完全反應(yīng)的CH4和Cl2也為氣體，所以集氣瓶中最多含有4種氣體，故選項(xiàng)C正確。題組三烷烴燃燒及烴分子判定6.某氣態(tài)烷烴的體積是20mL，完全燃燒時(shí)，正好消耗同溫、同壓下的氧氣100mL，該烷烴的化學(xué)式是()A.C2H6 B.C3H8C.C4H10 D.C5H12答案B解析根據(jù)題意，氣態(tài)烴和消耗氧氣的物質(zhì)的量之比為1∶5，根據(jù)烴的燃燒通式：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，知x＋eq\f(y,4)＝5。C2H6中，x＋eq\f(y,4)＝3.5，A錯(cuò)誤；C3H8中，x＋eq\f(y,4)＝5，B正確；C4H10中，x＋eq\f(y,4)＝6.5，C錯(cuò)誤；C5H12中，x＋eq\f(y,4)＝8，D錯(cuò)誤。7.兩種氣態(tài)烴以一定比例混合，在105℃時(shí)1L該混合烴與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài)，所得氣體總體積仍是10L，下列混合烴中不符合此條件的是()A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H8C.C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6答案B解析題述反應(yīng)前后氣體的體積不變，烴類物質(zhì)完全燃燒的通式為CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，因?yàn)?05℃時(shí)，生成的H2O是氣體，則1＋(x＋eq\f(y,4))＝x＋eq\f(y,2)，解得y＝4，即氫原子平均數(shù)為4的混合烴符合題意，而CH4、C3H8無論按什么比例混合，均不能使氫原子平均數(shù)為4；C2H2、C3H6只有在體積比1∶1混合時(shí)H原子平均數(shù)才為4，CH4、C2H4及C2H4、C3H4以任意比混合時(shí)H原子平均數(shù)均為4。8.(1)完全燃燒0.1mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過濃硫酸、濃堿溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱得濃硫酸質(zhì)量增加9g，濃堿溶液質(zhì)量增加17.6g。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，該烷烴的化學(xué)式為________。(3)在120℃和101kPa的條件下，某氣態(tài)烴和一定質(zhì)量的氧氣混合，點(diǎn)燃，完全反應(yīng)后再恢復(fù)到原來的溫度時(shí)，氣體體積不變，則該烴分子內(nèi)的氫原子個(gè)數(shù)________(填字母)。A.小于4 B.大于4C.等于4 D.無法判斷答案(1)C4H10CH3—CH2—CH2—CH3、(2)C9H20(3)C解析(1)濃硫酸的作用是吸收H2O，濃硫酸增加的質(zhì)量為H2O的質(zhì)量，根據(jù)氫元素守恒，烴中n(H)＝eq\f(9g,18g·mol－1)×2＝1mol；濃堿溶液吸收的是CO2，濃堿溶液增加的質(zhì)量為CO2的質(zhì)量，根據(jù)碳元素守恒，烴中n(C)＝eq\f(17.6g,44g·mol－1)＝0.4mol，因此1mol該烴中含C的物質(zhì)的量為4mol，含H的物質(zhì)的量為10mol，即該烴的分子式為C4H10，其同分異構(gòu)體為正丁烷和異丁烷，相應(yīng)的結(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，故該烷烴的分子式為C9H20。(3)烴燃燒的通式：CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，溫度高于100℃時(shí)，水以氣態(tài)形式存在，反原子個(gè)數(shù)為4。9.(2019·上海高一期中)某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應(yīng)的情況，設(shè)計(jì)了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝篬實(shí)驗(yàn)一]用如圖所示裝置，收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照后觀察到量筒內(nèi)形成一段水柱，認(rèn)為有氯化氫生成。(1)該反應(yīng)的反應(yīng)類型為_____________________________________________________。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(只寫第一步)_________________________________________。(3)水槽中盛放的液體應(yīng)為________(填字母)。A.水 B.飽和石灰水C.飽和食鹽水 D.飽和NaHCO3溶液(4)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________、______________、試管壁上出現(xiàn)油狀液滴。(5)該油狀液滴中含有的有機(jī)產(chǎn)物共有________種。[實(shí)驗(yàn)二]收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照反應(yīng)后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，認(rèn)為甲烷與氯氣反應(yīng)有氯化氫生成。(6)你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論是否正確：_______________________________________；若不正確，理由是________________________________________________________。[實(shí)驗(yàn)三]步驟一：收集半試管氯氣，加入10mL蒸餾水，充分振蕩，采用DIS系統(tǒng)的pH傳感器測(cè)溶液的pH(下同)，測(cè)得pH＝3.26；步驟二：收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體(各占50%)，在40W的日光燈下光照6min后，加入10mL蒸餾水，充分振蕩，測(cè)得pH＝1.00。(7)判斷該反應(yīng)中有氯化氫生成的依據(jù)是_____________________________________。答案(1)取代反應(yīng)(2)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl(3)C(4)量筒內(nèi)液面上升黃綠色逐漸變淺(5)3(6)錯(cuò)誤氯氣中滴加AgNO3溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀(7)步驟二測(cè)得的pH比步驟一測(cè)得的pH低解析(1)甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。(2)甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的第一步化學(xué)方程式為CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl。(3)因?yàn)槁葰饪扇苡谒?，且能與水發(fā)生反應(yīng)，因此水槽中不能盛放H2O，A錯(cuò)誤；氯氣與飽和石灰水發(fā)生反應(yīng)，水槽中不能盛放飽和石灰水，B錯(cuò)誤；飽和食鹽水可抑制氯氣的溶解，且飽和食鹽水能吸收甲烷與氯氣反應(yīng)生成的HCl，使量筒中氣體壓強(qiáng)減小，量筒中的液面上升，C正確；氯氣與飽和NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)，且有雜質(zhì)氣體CO2產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。(4)甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)消耗氯氣，故量筒內(nèi)黃綠色變淺，因?yàn)樯晌镏蠧H2Cl2、CHCl3、CCl4為液體，量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴，且HCl溶于飽和食鹽水，造成量筒中氣體壓強(qiáng)減小，即量筒中液面上升。(5)甲烷與氯氣反應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，其中CH3Cl為氣態(tài)，另外3種為液態(tài)，因此油狀液滴中含有的有機(jī)物為CH2Cl2、CHCl3、CCl4，共3種。(6)氯氣能與AgNO3溶液中的水反應(yīng)，產(chǎn)生Cl－，與Ag＋結(jié)合產(chǎn)生白色沉淀，因此該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論錯(cuò)誤。(7)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，步驟二測(cè)得的pH小于步驟一測(cè)得的pH，說明c(H＋)增大，即甲烷與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生了HCl。B組綜合強(qiáng)化練1.(2019·濟(jì)寧一中高一月考)下列性質(zhì)不屬于甲烷性質(zhì)的是()A.完全燃燒時(shí)生成二氧化碳和水B.常溫常壓下能溶于水C.光照下能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)D.通常情況下，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)答案B解析常溫常壓下，甲烷是一種極難溶于水的氣體；甲烷的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等都不反應(yīng)，但甲烷可燃，完全燃燒時(shí)生成二氧化碳和水，在光照條件下能與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)，B項(xiàng)符合題意。2.(2018·江蘇常州期中)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(cè)得四種有機(jī)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()A.1.0mol B.2.0molC.3.0mol D.4.0mol答案C解析在光照條件下，CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，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(jī)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)碳元素守恒，生成四種有機(jī)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。3.正己烷是優(yōu)良的有機(jī)溶劑，其球棍模型為，下列有關(guān)說法正確的是()A.正己烷的分子式為C6H12B.正己烷的一氯代物有3種C.正己烷能與溴發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色D.主鏈上含有4個(gè)碳原子的正己烷的同分異構(gòu)體只有1種答案B解析正己烷分子式為C6H14，A項(xiàng)錯(cuò)誤；正己烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2CH2CH2CH3，分子中存在三種位置不同的氫原子，故其一氯代物有3種，B項(xiàng)正確；烷烴不能與溴水發(fā)生反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；主鏈上有4個(gè)碳原子時(shí)，正己烷的同分異構(gòu)體有2種：、，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2019·福州高一段考)土衛(wèi)六是環(huán)繞土星運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，土衛(wèi)六表面的“海洋”中有可能存在生命，又知這些“海洋”的主要成分是液態(tài)甲烷、乙烷以及這兩種物質(zhì)形成的聚合物。下列說法錯(cuò)誤的是()A.甲烷和乙烷和溴水在光照條件下都能發(fā)生取代反應(yīng)B.甲烷和乙烷分子中所有原子不在同一平面內(nèi)C.通常條件下，甲烷、乙烷和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)D.1mol乙烷分子中含有6molC—H共價(jià)鍵答案A解析甲烷、乙烷和溴蒸氣在光照條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)，和溴水不反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；烷烴分子中都是以碳原子為中心的四面體結(jié)構(gòu)，故甲烷、乙烷分子中所有原子不在同一平面內(nèi)，B正確；烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，通常條件下和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)，C正確；乙烷的結(jié)構(gòu)式為，1mol乙烷中含6molC—H共價(jià)鍵，D正確。5.由一氧化碳、甲烷和乙烷組成的混合氣體8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，在足量氧氣中充分燃燒后，生成的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量氫氧化鈉溶液，測(cè)知?dú)溲趸c溶液質(zhì)量增加26.4g，則原混合氣體中乙烷的物質(zhì)的量()A.等于0.1molB.大于或等于0.2mol，小于0.3molC.等于0.2molD.大于0.1mol，小于0.3mol答案Cmol。設(shè)一氧化碳、甲烷的總物質(zhì)的量為xmol，乙烷的物質(zhì)的量為ymol，則xmol＋ymol＝0.4mol，確。6.(2018·河南平頂山月考)下列烷烴在光照下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成的一氯代烴只有一種的是()A.CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2C.CH3C(CH3)3 D.(CH3)2CHCH2CH3答案C解析此題是同分異構(gòu)體的一種考查形式，解題關(guān)鍵是清楚每一種烷烴中有幾種等效氫。同一個(gè)碳上的氫為等效氫，對(duì)稱碳上的氫為等效氫，同一個(gè)碳所連甲基上的氫為等效氫。等效氫被取代得到的物質(zhì)為同種物質(zhì)。A、B項(xiàng)中有2種氫，C項(xiàng)中有1種氫，D項(xiàng)中有4種氫，故C項(xiàng)符合題意。7.“可燃冰”是天然氣與水作用形成的晶體物質(zhì)，主要存在于凍土層和海底大陸架中，其結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)下列有關(guān)“可燃冰”的說法不正確的是________(填字母)。A.“可燃冰”是混合物B.“可燃冰”釋放的甲烷為烷烴C.“可燃冰”將成為人類的后續(xù)能源D.甲烷和溴蒸氣在光照條件下可發(fā)生取代反應(yīng)，生成的一溴甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)(2)下圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。加熱分離出可燃冰中的甲烷，將10mL甲烷注入甲管中，同溫、同壓下向乙管中注入50mLCl2，將乙管中氣體推入甲管，用日光照射甲管一段時(shí)間，氣體在甲管中反應(yīng)。①下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中正確的是______(填字母)。A.氣體最終變?yōu)闊o色B.實(shí)驗(yàn)過程中，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)C.甲管內(nèi)壁有油狀液滴產(chǎn)生D.產(chǎn)生火花②甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為___________________________________________。③反應(yīng)后，甲管中剩余氣體最好用________(填字母)吸收。A.水 B.氫氧化鈉溶液C.硝酸銀溶液 D.飽和食鹽水答案(1)AD(2)①BC②取代反應(yīng)③B解析(1)CH4和H2O結(jié)合形成可燃冰，為純凈物，故A錯(cuò)誤；“可燃冰”不穩(wěn)定，可釋放出甲烷，甲烷屬于烷烴，B正確；