1、第一节第一节 认识有机化合物认识有机化合物 第第 2 2 课时课时 烷烃的烷烃的性质性质 基础过关基础过关 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 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 C甲烷跟氯气反应无论生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，还是 CCl4，都属于取代反应 D甲烷的四种取代产物常温下均为液体 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
2、高于36 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溶液褪色 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氯气(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色逐渐消失，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 DCH4和 Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管 6有
3、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( ) AAgNO3HCl=AgClHNO3 BCH42O2 点燃 CO22H2O CCH2Br2Cl2 光 CHClBr2HCl DCH3CH2OH 浓硫酸 170 CH2CH2H2O 7在标准状况下，22.4 L CH4与氯气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，则消耗的氯气为( ) A0.5 mol B2 mol C2.5 mol D4 mol 8分子式为 C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有( ) A3 种 B4 种 C5 种 D6 种 9下列有
4、关甲烷的取代反应的叙述正确的是( ) A甲烷与氯气以物质的量之比 11 混合时发生取代反应只生成 CH3Cl B甲烷与氯气的取代反应产物中 CH3Cl 最多 C甲烷与氯气的取代反应产物为混合物 D1 mol 甲烷生成 CCl4，最多消耗 2 mol 氯气 10将装有甲烷和氯气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)甲烷和氯气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_。 11如图所示，U 形管的左端被水和
5、胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为 14)的混合气体(假 定氯气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)假设甲烷与氯气充分反应，且只产生一种有机物，请写出发生反应的化学方程式： _。 (2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为 11，则得到的产物为_(填标号)。 ACH3Cl HCl BCCl4 HCl CCH3Cl CH2Cl2 DCH3Cl 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_。
6、(已知 硅酸是一种白色的难溶于水的弱酸) (5)右端玻璃管的作用是_。 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)。 AA 一定是烃 BA 一定含有 C、H 两种元素，肯定不含氧元素 CA 一定含有 C、H 两种元素，可能含有氧元素 DA 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。 能力提升能力提升 13下列化学式只表示
7、一种物质的是( ) AC3H7Cl BC3H8 CC2H4Cl2 DC 14硅与碳属于同族元素，有一类由 Si 和 H 形成的有机硅化合物称“硅烷”，硅烷的组成、 结构与相应的烷烃相似。下列叙述中不正确的是( ) A链状硅烷的通式为 SinH2n2(n1) B乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有两种同分异构体 C甲硅烷(SiH4)沸点比甲烷(CH4)低 D甲硅烷热稳定性小于甲烷 15一定量的甲烷在 O2不足的情况下燃烧，得到 CO、CO2和 H2O 的总质量为 14.4 g，若其 中水的质量为 7.2 g，则 CO 的质量是( ) A2.8 g B4.4 g C5.6 g D在 2.8 g5
8、.6 g 之间 16由两种气态烃组成的混合烃的总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物(二氧化 碳和水蒸气)的物质的量的变化关系如图所示，以下对混合烃组成的判断中正确的是( ) A一定有乙烯 B一定没有甲烷 C一定有丙烷 D一定没有乙烷 17 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。 某化学兴趣 小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下： 根据设计要求回答： (1)B 装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_。 (2)设 V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则 x 值应_。 (3)D 装置的石棉中均匀混有 KI 粉末，其作用是
9、_。 (4)E 装置的作用是_(填字母)。 A收集气体 B吸收氯气 C防止倒吸 D吸收氯化氢 (5)在 C 装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出 置换出黑色小颗粒的化学方程式：_。 (6)E 装置除生成盐酸外，还含有有机物，从 E 中分离出有机物的最佳方法为_。该 装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_(填字母)。 aCH4 bCH3Cl cCH2Cl2 dCHCl3 eCCl4 18(1)完全燃烧 0.1 mol 某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫 酸增重 9 g，浓碱液增重 17.6 g。该烃的化学式为_，并写出
10、其所有可能的结构 简式：_。 (2)某链状烷烃的相对分子质量为 128，该烷烃的化学式为_。 (3)在常温常压下有 CH4、C2H6、C3H8和 C4H10四种气态烃。 取等物质的量的四种气态烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是 _(填分子式)。 取 等 质 量 的 四 种 气 态 烃 ， 分 别 在 足 量 的 氧 气 中 燃 烧 ， 消 耗 氧 气 最 多 的 是 _(填分子式)。 参考答案 基础过关基础过关 1 【答案】A 【解析】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 【答案】D 【解析】通常情况下甲烷较稳定，不与强酸、强碱和强氧
11、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 【答案】A 【解析】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 【答案】C 【解析】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
12、误；丙烷性质稳定，不能被酸性 KMnO4溶液氧化而使其褪色，D 正确。 5 【答案】A 【解析】Cl2被消耗后，黄绿色消失，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 【答案】C 【解析】A 项不是
13、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 【答案】C 【解析】 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 (1234)2.5 mol； 取代反应中1 2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 mol2.5 mol5 mol，则参加反应的氯气 为 n(Cl2)2.5 mol。 8 【答案】B 【解析】分子式为 C4H10的烃有两种同分异构
14、体：CH3CH2CH2CH3(正丁烷)和 CH3CHCH3CH3(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 【答案】C 【解析】甲烷与氯气一旦反应，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；甲烷与氯气的取代反应中每取代 1 mol H 原子，消耗 1 mol 氯气， 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 氯气，D 项错误。 10 【答案】(1)无明显现象 (2)发生爆炸 (3)黄绿色逐渐变浅，最后消失，瓶壁上出现
15、油 状液滴 (4)取代 CHCl3、CCl4 CCl4 【解析】(1)将甲烷和氯气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：黄绿色逐渐变浅，最后完全褪色，瓶壁上 出现油状液体。(4)甲烷和氯气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。 11 【答案】(1)CH44Cl2 光 CCl44HCl (2)D (3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡 气压 【解析】(1)因
16、 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 CH44Cl2 光 CCl44HCl。(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 2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，即看到有白色胶状沉淀产生。(5)为了平衡气压，在 U 形管右侧插有一个玻璃管。 12 【答案】(1)C (2)CH42O2 燃烧 CO22H2O 8 【解析】(1)A
17、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 CH42O2 燃烧 CO22H2O 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 10.2 mol 18 g mol18 g。 能力提升能力提升 13 【答案】B 【解析】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；
18、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。 14 【答案】C 【解析】由链状烷烃通式 CnH2n2可推知链状硅烷通式为 SinH2n2(n1)，A 正确；乙硅烷的 二氯代物可取代同一或不同硅上的 H，即其二氯代物有两种同分异构体，B 正确；相对分子 质量：甲硅烷甲烷，即沸点：甲硅烷甲烷，C 错误；非金属性：SiC，则热稳定性： 甲硅烷甲烷，D 正确。 15 【答案】A 【解析】生
19、成 7.2 g H2O，即 n(H2O) 7.2 g 18 g mol 10.4 mol，根据 H 原子守恒可知，n(CH4) 0.2 mol。设 CO 和 CO2的质量分别为 x，y，则 xy14.4 g7.2 g7.2 g x 28 g mol 1 y 44 g mol 10.2 mol 解得 x2.8 g。 16 【答案】D 【解析】 由图像可知 1 mol 该混合烃充分燃烧， 生成 H2O(g)和 CO2的物质的量分别为 n(H2O) 2 mol，n(CO2)2 mol，则该混合烃可写成 CxH4的形式，其中 1x2，则混合烃中一定 含有 CH4，可能含有乙烯，一定没有丙烷和乙烷。 1
20、7 【答案】(1)干燥混合气体 (2)4(即大于或等于 4) (3)吸收过量的氯气 (4)CD (5)CH42Cl2C4HCl (6)分液 ab 【解析】(1)B 装置的三个作用为控制气流速度从而达到合适的反应比例；均匀混合气 体，便于后续实验；干燥混合气体。(2)当发生反应：CH44Cl2CCl44HCl 时生成 HCl 最多，即要保证 x4。(3)KI 能吸收多余的 Cl2，即 Cl22KI=2KClI2。(4)E 装置既 吸收反应生成的 HCl 气体，同时还防止倒吸。(5)根据信息知黑色小颗粒应为碳粉，即该反 应为 CH42Cl2C4HCl。(6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。该实验
21、中所得尾气 的主要成分是 CH4和 CH3Cl。 18 【答案】(1)C4H10 CH3CH2CH2CH3、 (2)C9H20 (3)C4H10 CH4 【解析】(1)浓硫酸的作用是吸水，浓硫酸增加的质量为 H2O 的质量，根据氢原子守恒，烃 中 n(H)92 18 mol1 mol，浓碱液吸收 CO2，浓碱液增重的质量是 CO2 的质量，根据碳原 子守恒，烃中 n(C)17.6 44 mol0.4 mol，因此 1 mol 烃中含 C 为 4 mol，含 H 为 10 mol，即 分 子 式 为 C4H10， 含 有 的 同 分 异 构 体 是 正 丁 烷 和 异 丁 烷 ， 其 结 构 简 式 分 别 是 CH3CH2CH2CH3、。 (2)根据链状烷烃的通式 CnH2n2，相对分子质量为 128，即 14n2128，解得 n9，分子 式为 C9H20。 (3)1 mol CxHy的耗氧量为(xy 4) mol，由各烃分子式中 C、H 原子数目可知，相同物质的量 各烃，C4H10的耗氧量最大。等质量的各烃，烃中氢元素质量分数越大，消耗氧气越多，碳 元素质量分数越大，生成二氧化碳越多，CH4、C2H6、C3H8、C4H10的 C、H 原子数目之比 分别为 14、13、38、12.5，故 CH4中氢元素质量分数最大，等质量的各烃中 CH4 消耗氧气最多。