2025年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊 第7章　第1節(jié)　第3課時　烷烴的性質(zhì)

第3課時烷烴的性質(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)識取代反應(yīng)的概念及特點，培養(yǎng)微觀探析及變化

觀念。

一、烷烴的物理性質(zhì)及可燃性

1.烷烴的物理性質(zhì)

相似性遞變性(隨分子中碳原子數(shù)的增加)

熔、沸點較低逐漸升高

密度比水小逐漸增大

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)

狀態(tài)

(常溫常壓下，新戊烷為氣態(tài))

溶解性難溶于水，易溶于汽油等有機溶劑

2.烷烴的化學(xué)性質(zhì)

(1)通常情況下，烷烴比較穩(wěn)定，與強酸、強堿或高錳酸鉀等強氧化劑不發(fā)生反應(yīng)。但物質(zhì)的穩(wěn)定性是

相對的，在特定條件下，烷烴也會發(fā)生某些反應(yīng)。

(2)烷烴的氧化反應(yīng)(燃燒)

烷烴在空氣中完全燃燒生成CO2和H2O，寫出CH4、C3H8燃燒的化學(xué)方程式：

CH4+2O2CO2+2H2O；

C3H8+5O23CO2+4H2O。

思考標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.1mol某鏈狀烷烴完全燃燒生成11.2LCO2。

(1)寫出該鏈狀烷烴的分子式：。

(2)寫出該鏈狀烷烴燃燒的化學(xué)方程式：。

(3)該鏈狀烷烴的同分異構(gòu)體有多種，寫出分子中含有4個甲基(—CH3)的結(jié)構(gòu)簡式：。

答案(1)C5H12(2)C5H12+8O25CO2+6H2O(3)

解析(1)n(CO2)==0.5mol，則1mol該鏈狀烷烴含有5molC原子，該烷烴為C5H12。(3)C5H12的

11.2L

?1

22.4L·mol

同分異構(gòu)體有CH3CH2CH2CH2CH3、、三種，其中分子中含有4個甲

基的為。

(3)烷烴的分解反應(yīng)

烷烴在較高溫度下會發(fā)生分解，常用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中。

1.判斷正誤

(1)常溫常壓下，CH4、C2H6和C3H8為氣體，C4H10、C6H14呈液態(tài)()

(2)在通常條件下，烷烴和硫酸、氫氧化鈉不反應(yīng)，和酸性KMnO4溶液也不反應(yīng)()

(3)在做甲烷、乙烷燃燒實驗前，氣體一定要驗純()

(4)使用天然氣(主要成分為CH4)的燃?xì)庠?，改用液化石油?主要成分為C4H10)，應(yīng)增大進(jìn)氣量或減小

進(jìn)風(fēng)量()

(5)烷烴都能燃燒，且完全燃燒的產(chǎn)物一定是CO2和H2O()

答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√

2.幾種烷烴的沸點如下：

烷烴甲烷乙烷丁烷戊烷

沸點/℃-164-89-0.536

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點可能是()

A.-40℃B.-162℃

C.-89℃D.36℃

答案A

解析隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的沸點逐漸升高，丙烷的沸點應(yīng)介于乙烷和丁烷的沸點之間。

3.(2024·安徽銅陵高一期中)有兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.20g·L-1，則關(guān)于此混

合物組成的說法正確的是()

A.一定有甲烷

B.一定有乙烷

C.不可能是甲烷和乙烷的混合物

D.可能是乙烷和丙烷的混合物

答案A

解析兩種氣態(tài)烷烴的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其密度為1.20g·L-1，平均摩爾質(zhì)量為1.20g·L-1×22.4L·mol-

1≈27g·mol-1。兩種氣態(tài)烷烴的平均相對分子質(zhì)量為27，只有甲烷的相對分子質(zhì)量小于27，所以混合物中

一定含有甲烷，不一定含有乙烷，可能是甲烷和乙烷的混合物，A正確，B、C錯誤；乙烷的相對分子質(zhì)

量為30，丙烷的相對分子質(zhì)量為44，根據(jù)平均值法，不可能是乙烷和丙烷的混合物，D錯誤。

二、烷烴的典型性質(zhì)——取代反應(yīng)

1.烷烴的取代反應(yīng)實驗探究(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例)

實驗操作

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

實驗現(xiàn)象少量白霧，且試管內(nèi)液面上升，水槽中有固體析出；

B裝置：無現(xiàn)象

CH4與Cl2需在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)化學(xué)方程式為

CH4+Cl2CH3Cl(一氯甲烷)+HCl；

實驗結(jié)論CH3Cl+Cl2CH2Cl2(二氯甲烷)+HCl；

CH2Cl2+Cl2CHCl3(三氯甲烷或氯仿)+HCl；

CHCl3+Cl2CCl4(四氯甲烷或四氯化碳)+HCl

水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。

有機產(chǎn)物性質(zhì)

狀態(tài)：常溫下除CH3Cl是氣體，其余三種均為液體

數(shù)量關(guān)系每取代1mol氫原子，消耗1molCl2，生成1molHCl

2.取代反應(yīng)

概念：有機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)。

思考若1mol甲烷和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成相同物質(zhì)的量的4種有機物，則需要Cl2的物質(zhì)的量是

多少？

提示CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成4種取代產(chǎn)物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根據(jù)碳原子守恒，4種

取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量分別為0.25mol，根據(jù)取代反應(yīng)特點，CH4分子中1個氫原子被取代時消耗1個Cl2分

子，則需要Cl2的物質(zhì)的量等于被取代的氫原子的物質(zhì)的量，即：0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol。

烷烴取代反應(yīng)特點(以CH4與Cl2的反應(yīng)為例)

(1)反應(yīng)條件

光照條件下與純鹵素單質(zhì)反應(yīng)。

(2)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)可同時進(jìn)

行。因此制取一氯代物，一般不采用取代反應(yīng)。

(3)數(shù)量關(guān)系

CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時，每有1molH被取代，則消耗1molCl2，同時生成1molHCl；1molCH4與

Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，最多消耗4molCl2。

3.有機物的性質(zhì)

(1)物理性質(zhì)：與無機物相比，大多數(shù)有機物的熔點比較低，難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機

溶劑。

(2)化學(xué)性質(zhì)：大多數(shù)有機物容易燃燒，受熱會發(fā)生分解；有機物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)

發(fā)生(有機化學(xué)方程式常用“―→”連接反應(yīng)物和生成物)，很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的

條件下進(jìn)行。

1.判斷正誤

(1)乙烷、丁烷等烷烴和氯水也可以發(fā)生取代反應(yīng)()

(2)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()

(3)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時，每生成1molHCl，則有1molCl2參加反應(yīng)()

(4)CH4分子為正四面體結(jié)構(gòu)，因此其生成物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4都為正四面體結(jié)構(gòu)()

(5)CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物中，CH3Cl的含量最多()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×

2.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是(填序號)。

①CH4C+2H2

②CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

③CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl

④2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2

⑤CH3OH+HClCH3Cl+H2O

⑥CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr

⑦CH4+2O2CO2+2H2O

答案③⑤⑥

解析①為CH4在高溫下的分解反應(yīng)；②和④為無機反應(yīng)中的置換反應(yīng)，也為氧化還原反應(yīng)；⑦為CH4

的燃燒，屬于氧化反應(yīng)，③⑤⑥屬于有機反應(yīng)中的取代反應(yīng)。

3.(2024·廣東江門高一段考)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)，下列對于試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象的說法正確的是()

A.為加快化學(xué)反應(yīng)速率，應(yīng)在強烈日光直接照射下完成

B.甲烷和Cl2反應(yīng)后試管內(nèi)壁出現(xiàn)了油狀液滴，是因為該反應(yīng)生成了氯化氫

C.CH4和Cl2的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)

D.該反應(yīng)結(jié)束后，液面上升，液體充滿試管

答案C

解析CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，應(yīng)在漫射光的照射下發(fā)生，若用強烈日光直接照射，易發(fā)生爆炸，A錯

誤；該反應(yīng)生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4不溶于水且呈液態(tài)，故試管內(nèi)壁出現(xiàn)了油狀液滴，B錯誤；由于

CH3Cl不溶于水，所以液體不能充滿試管，D錯誤。

1.下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述正確的是()

A.烷烴的沸點隨碳原子數(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

解析烷烴的沸點一般隨碳原子數(shù)增加而逐漸升高，A項錯誤；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項錯誤；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

項錯誤；由于鹵素原子取代烷烴分子中氫原子的位置和個數(shù)難以控制，故很難得到純凈的產(chǎn)物，D項正確。

2.(2024·成都高一檢測)成都大運會“蓉火”火炬采用清潔燃料——生物質(zhì)丙烷。下列有關(guān)丙烷的說法

錯誤的是()

A.丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3

B.丙烷在光照條件下能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)

C.等物質(zhì)的量的丙烷和甲烷完全燃燒，丙烷的耗氧量更多

D.丙烷燃燒時將化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為熱能

答案D

解析丙烷燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，故選D。

3.(2024·遼寧撫順高一期中)異辛烷在內(nèi)燃機的汽缸里燃燒時抗震性較好，是優(yōu)良的發(fā)動機燃料，異辛

烷的球棍模型如圖所示。下列說法正確的是()

A.異辛烷的分子式為C7H16

B.異辛烷中所有的碳原子共平面

C.異辛烷與環(huán)己烷()互為同系物

D.異辛烷可以發(fā)生取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)

答案D

解析異辛烷的分子式為C8H18，A錯誤；異辛烷中的碳原子都是飽和碳原子，所有的碳原子不可能共平

面，B錯誤；異辛烷與環(huán)己烷()結(jié)構(gòu)不相似，不互為同系物，C錯誤。

4.如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計的簡易實驗裝置。甲管中吸入10mLCH4，同溫同壓下乙管中

吸入50mLCl2，將乙管氣體推入甲管中，將針管放在光亮處片刻后，觀察現(xiàn)象。

(1)下列是某同學(xué)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(填序號)。

(2)甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為。

(3)反應(yīng)后，甲管中主要剩余氣體最好用下列試劑中的(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

(4)反應(yīng)后，若將甲管中的物質(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紫色石蕊溶液，又觀察到。

答案(1)②③(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液變紅色

解析在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(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)，而該針管里氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1，說明氯氣過量，最終氣體中仍有氯氣。該反應(yīng)進(jìn)

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。(4)生成的HCl會與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，

同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4不溶于水而看到液體分為兩層，若加入幾滴紫色石蕊溶液，溶液變紅色。

課時對點練[分值：100分]

(選擇題1~8題，每小題6分，9~12題，每小題8分，共80分)

題組一烷烴的性質(zhì)

1.下列有關(guān)烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是()

A.常溫下烷烴與酸、堿、強氧化劑不反應(yīng)

B.烷烴都具有還原性，能被氧氣氧化

C.烷烴都能燃燒生成二氧化碳和水

D.烷烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

答案D

解析烷烴為碳、氫元素組成的化合物，原子間均以單鍵結(jié)合，屬于飽和烴，性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下與酸、堿、

強氧化劑不反應(yīng)，A正確、D錯誤；烷烴都能在氧氣中燃燒，表現(xiàn)出還原性，B正確；烷烴為碳、氫元素

組成的化合物，在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，C正確。

2.(2024·江西上饒高一期中)下列關(guān)于烷烴的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的說法錯誤的是()

A.烷烴均難溶于水，相對密度均小于1

B.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)

C.物質(zhì)的沸點：正戊烷>異戊烷>正丁烷>丙烷

D.甲烷分子中的4個共價鍵的長度相同，相互之間的夾角相等，所以甲烷的空間結(jié)構(gòu)為正四面體

答案B

解析烷烴可以燃燒，能發(fā)生氧化反應(yīng)，故選B。

3.分子中含有2~5個碳原子的直鏈烷烴沸點的數(shù)據(jù)如下表所示：

烷烴名稱乙烷丙烷正丁烷正戊烷

沸點/℃-89-42-0.536

下列判斷錯誤的是()

A.正庚烷在常溫、常壓下肯定不是氣體

B.碳原子數(shù)大于4的烷烴在常溫下一定為液體

C.一般情況下，隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴沸點逐漸升高

D.一般情況下，隨分子中碳原子數(shù)增加，烷烴的密度逐漸增大

答案B

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，烷烴的沸點逐漸升高，由于正庚烷分子中的碳原子

數(shù)大于正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項正確；一般情況下，隨

分子中碳原子數(shù)增加，烷烴的沸點逐漸升高，密度逐漸增大，C、D項正確；新戊烷在常溫下為氣體，B

項錯誤。

4.(2023·江西撫州南城二中高一月考)在常溫常壓下，甲烷和一定量氧氣的混合氣體88mL，點燃爆炸后，

恢復(fù)到原來狀況，剩余氣體為56mL。原混合氣體中甲烷的體積可能為()

A.14mLB.16mLC.58mLD.66mL

答案B

解析甲烷燃燒的化學(xué)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O，水在常溫下為液體，當(dāng)有1體積甲烷完全燃燒

時，氣體體積減小2體積，則V(CH4)==16mL。

88mL?56mL

5.已知有一種烴的結(jié)構(gòu)類似自行車，簡稱“自2行車烴”，如圖所示，下列關(guān)于它的性質(zhì)敘述正確的是()

A.易溶于水

B.可以發(fā)生取代反應(yīng)

C.其密度大于水的密度

D.與環(huán)己烷互為同系物

答案B

解析烷烴都難溶于水，密度比水小，可以發(fā)生取代反應(yīng)，A、C錯誤，B正確；“自行車烴”與環(huán)己烷

二者結(jié)構(gòu)不同，不滿足分子式相差n個CH2原子團(tuán)的要求，所以和環(huán)己烷不互為同系物，D錯誤。

題組二取代反應(yīng)的理解及判斷

6.(2024·河北保定高一期中)某化學(xué)興趣小組在陰暗的地方用如圖所示裝置探究CH4與Cl2的反應(yīng)，燈泡接

通電源后，開始實驗。下列說法錯誤的是()

A.軟管內(nèi)會發(fā)生取代反應(yīng)，生成物可能有5種

B.透明軟管內(nèi)氣體顏色會逐漸變淺，透明軟管的體積會縮小直至完全凹癟

C.軟管內(nèi)會有油狀液滴產(chǎn)生

D.充分反應(yīng)后，打開K1，導(dǎo)管口可能會有白霧出現(xiàn)

答案B

解析透明軟管內(nèi)氯氣消耗，氣體顏色會逐漸變淺，透明軟管的體積會縮小，但由于有氯化氫和一氯甲烷

兩種氣體生成，所以不會完全凹癟，故選B。

7.(2024·蘇州高一段考)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)，如下圖。則下列判斷錯誤的是()

A.常溫常壓下，E是一種無色無味的氣體

B.生成的L是正四面體形的分子

C.在光照條件下L能與G繼續(xù)發(fā)生與上述類似的反應(yīng)

D.上述反應(yīng)類型是取代反應(yīng)

答案B

解析組成G分子的元素為第三周期的元素，根據(jù)其空間結(jié)構(gòu)知，為氯氣，E為甲烷，甲烷和氯氣發(fā)生取

代反應(yīng)生成L(一氯甲烷)和M(HCl)。

8.(2024·山東德州高一段考)將2mol甲烷和適量的Cl2混合后在光照條件下充分反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、

CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量依次增多0.2mol，則參加反應(yīng)Cl2的物質(zhì)的量為()

A.1.5molB.3mol

C.4.5molD.6mol

答案D

解析設(shè)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機物的物質(zhì)的量分別是nmol、(n+0.2)mol、(n+0.4)

mol、(n+0.6)mol；參加反應(yīng)的CH4為2mol，由C原子守恒可知：n+(n+0.2)+(n+0.4)+(n+0.6)=2，解得

n=0.2，已知Cl2和CH4發(fā)生取代反應(yīng)時，一半的Cl進(jìn)入HCl，則消耗氯氣的物質(zhì)的量為0.2mol+2×0.4

mol+3×0.6mol+4×0.8mol=6mol，故選D。

9.(2023·南昌二中高一月考)有以下5種物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3；②CH3CH2CH2CH2CH2CH3；③

(CH3)2CHCH2CH2CH3；④CH3CH2CH2CH3；⑤(CH3)2CHCH3。下列說法正確的是()

A.沸點高低：②>①>③>④>⑤

B.③的一溴代物有5種(不考慮立體異構(gòu))

C.①③④⑤互為同系物

D.①②③互為同分異構(gòu)體

答案B

解析一般來說，烷烴分子中的碳原子數(shù)越多，沸點越高，碳原子數(shù)相同時，支鏈越多，沸點越低，故其

沸點從高到低為②>③>①>④>⑤，A錯誤；(CH3)2CHCH2CH2CH3有5種氫原子，故其一溴代物有5種，B

正確；④⑤的分子式均為C4H10，二者互為同分異構(gòu)體，C錯誤；①的分子式為C5H12，②③的分子式為

C6H14，故②③互為同分異構(gòu)體，①和②③互為同系物，D錯誤。

10.(2024·武漢高一期中)在1.01×105Pa下，測得某些烷烴的沸點如下表。據(jù)表分析，下列選項正確的是

()

烷烴沸點/℃烷烴沸點/℃

正丁烷CH3(CH2)2CH3-0.5異戊烷(CH3)2CHCH2CH327.8

異丁烷(CH3)3CHa新戊烷C(CH3)49.5

正戊烷CH3(CH2)3CH336.0正己烷CH3(CH2)4CH3b

A.上表六種物質(zhì)互為同系物

B.a>-0.5

C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L新戊烷中含共價鍵16mol

D.b>36.0

答案D

解析正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體，正戊烷、異戊烷、新戊烷互為同分異構(gòu)體，A錯誤；根據(jù)表中數(shù)

據(jù)，正戊烷、異戊烷、新戊烷沸點逐漸降低，推測正丁烷、異丁烷沸點應(yīng)該也呈降低趨勢，故a<-0.5，B

錯誤；新戊烷沸點為9.5℃，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液態(tài)，22.4L新戊烷的物質(zhì)的量不是1mol，含共價鍵不是16

mol，C錯誤；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，正戊烷沸點高于正丁烷，推測正己烷的沸點高于正戊烷，故b>36.0，D正

確。

11.(2024·安徽蕪湖高一段考)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，高度對稱的有機分子具有致密性高、穩(wěn)定性強、張力能大等

特點。飽和烴中有一系列高度對稱結(jié)構(gòu)的烴，如(正四面體烷C4H4)、(棱晶烷C6H6)、

(立方烷C8H8)，下列有關(guān)說法正確的是()

A.上述三種物質(zhì)互為同系物

B.上述三種物質(zhì)均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C.棱晶烷與立方烷中碳原子均為飽和碳原子，其二氯代物的數(shù)目不同

D.棱晶烷與立方烷在光照條件下均可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

答案D

解析三種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同且不相差n個CH2，三種物質(zhì)不互為同系物，A錯誤；將棱晶烷的一個頂點固

定，該碳上的氫原子被氯原子取代，則與該碳共面的另一個點、豎棱上的共線點以及對角線上的點上的氫

原子被氯原子代替時均不同，所以該烴的二氯取代物有3種；立方烷的二氯代物的同分異構(gòu)體分別是一條

棱、面對角線、體對角線上的兩個氫原子被氯原子代替，所以二氯代物的同分異構(gòu)體有3種，C錯誤。

12.(2024·南昌高一期中)一定質(zhì)量的鏈狀烷烴X完全燃燒后生成17.6gCO2和9.0gH2O，下列說法不正確

的是()

A.X的分子式為C4H10

B.X可能的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3

C.將X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色

D.X與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，可能生成2種一氯代物(不考慮立體異構(gòu))

答案C

解析17.6gCO2和9.0gH2O的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.5mol，據(jù)此可得C原子與H原子的個數(shù)之比

為0.4mol∶1mol=4∶10，故鏈狀烷烴X的分子式為C4H10，A項正確；C4H10有兩種結(jié)構(gòu)，B項正確；烷

烴不與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，故溶液不褪色，C項錯誤；正丁烷和異丁烷分子中都有2種氫原子，故無論

是哪種結(jié)構(gòu)與Cl2在光照條件下反應(yīng)都能生成2種一氯代物，D項正確。

13.(10分)烷烴可以發(fā)生取代反應(yīng)。向下圖的B中通入一定量的氯氣和甲烷氣體，混合均勻后通入C中硬質(zhì)

玻璃管中，夾緊C兩端彈簧夾，用漫射光照射硬質(zhì)玻璃管。

(1)將實驗室制得的Cl2先通過飽和食鹽水的目的是。

(2)寫出裝置C中CH2Cl2與Cl2反應(yīng)生成氯仿的化學(xué)方程式：。

(3)一段時間后，裝置C中玻璃管內(nèi)的實驗現(xiàn)象：、。

(4)將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產(chǎn)物

的物質(zhì)的量之比為1∶2∶3∶4，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為mol。

答案(1)除去其中的氯化氫氣體(2)CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl(3)玻璃管內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴氣體的

黃綠色變淺(4)3

解析(3)甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，實驗中可觀察到玻璃

管內(nèi)的實驗現(xiàn)象有氣體的黃綠色變淺、玻璃管內(nèi)壁上出現(xiàn)油狀液滴。

(4)設(shè)充分反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產(chǎn)物的物質(zhì)的量分別是xmol、2xmol、3x

mol、4xmol，根據(jù)碳原子守恒，xmol+2xmol+3xmol+4xmol=1mol，解得x=0.1，則消耗氯氣的物質(zhì)的量

為0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol。

14.(10分)(2024·