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课时作业A篇·知识对点训练1．瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关，下列叙述中错误的是()A．点燃甲烷不必事先进行验纯B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸答案A解析A项，甲烷是可燃性气体，点燃前必须先验纯，错误；B项，甲烷燃烧放热，是很好的气体燃料，正确；C项，煤矿的矿井中有很多的甲烷气体，容易燃烧爆炸，所以要注意通风并严禁烟火，正确；D项，空气中甲烷含量在5%～15.4%(体积)范围内遇火将会爆炸，所以点燃混有空气的甲烷不一定爆炸，正确。2．等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关实验现象和结论中，正确的是()①反应后Cl2完全反应而CH4有剩余②瓶内壁有油状液滴生成③最后有CH4、Cl2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl七种物质共存④只有CH3Cl和HCl两种产物A．①②B．②③C．③④D．①④答案B解析有机化学反应进行不彻底，故反应后有CH4和Cl2剩余，产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。3．下列反应属于取代反应的是()A．CH4――→高温C＋2H2B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2C．CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2OD．CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl答案D解析A属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化还原反应(燃烧)，D属于取代反应。4．已知一些烷烃的沸点，甲烷：－164℃；乙烷：－89℃；丁烷：－1℃；戊烷：36℃。根据以上数据推断丙烷的沸点可能是()A．约－40℃B．低于－164℃C．低于－89℃D．高于36℃答案A解析依据烷烃熔、沸点的变化规律可知，丙烷的沸点是介于乙烷和丁烷之间，即高于－89℃，低于－1℃，A项符合上述要求。5．美国宇航局(NASA)马里诺娃博士发现了一种比二氧化碳高104倍的“超级温室气体”全氟丙烷(C3F8)，提醒人们慎用含氟物。有关全氟丙烷的说法正确的是()A．分子中3个碳原子可能处于同一直线上B．全氟丙烷的电子式为C．由丙烷转化为全氟丙烷的反应为取代反应D．全氟丙烷属于烷烃答案C解析A项，3个碳原子不可能处于同一直线上，错误。B项，电子式中氟原子周围应有8个电子，错误。C项，丙烷上的氢原子全部被氟原子取代得到全氟丙烷，正确。D项，全氟丙烷中含有碳、氟元素，不含氢元素，不属于烷烃，错误。6．关于CH4和的叙述正确的是()A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示B．与所有烷烃互为同素异形体C．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D．通常情况下它们都是气态烷烃答案A解析二者均为烷烃，互为同系物，化学性质相似，但物理性质不同，后者通常情况下为液体。7．有4种碳架如图所示的烃，则下列判断正确的是()A．a和d互为同分异构体B．b和c不互为同系物C．a和c都不能发生取代反应D．只有b和c能发生取代反应答案A解析A项，a和d均含4个碳原子，一个形成碳碳双键，一个形成环，所含的氢原子数也相等，二者的分子式相同但结构不同，互为同分异构体，正确。B项，b、c结构相似，组成上相差1个CH2原子团，互为同系物，错误。C项，a、c上都有氢原子，能与Cl2等卤素单质发生取代反应，错误。D项，a、b、c、d都能发生取代反应，错误。8．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．甲烷与Cl2反应得到的四种取代物常温下均为液体答案D解析通常情况下甲烷较稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂反应，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。9．(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8L，其质量为2g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的分子式为________，电子式为________，结构式为________，其空间构型为________。(2)如图立方体中心的“·”表示甲烷分子中的碳原子，请在立方体的顶点用“·”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。答案(1)CH4正四面体(2)解析(1)该烃的物质的量为n＝2.8L÷22.4L·mol－1＝0.125mol，该烃的摩尔质量M＝2g÷0.125mol＝16g·mol－1；1mol该烃中，含氢原子的物质的量为n(H)＝16g×25%÷1g·mol－1＝4mol；1mol含碳原子的物质的量为n(C)＝16g×(1－25%)÷12g·mol－1＝1mol，所以分子式为CH4。(2)CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方体中互不相邻的四个顶点各有一个氢原子，即构成正四面体结构。10．有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题：(1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：____________________________________________________________________。(2)相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O2的量最多的是________(填序号，下同)。(3)在120℃、1.01×105Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为________。答案(1)CnH2n＋2＋3n＋12O2――→点燃nCO2＋(n＋1)H2O(2)④(3)①解析(1)烷烃的燃烧通式为CnH2n＋2＋3n＋12O2――→点燃nCO2＋(n＋1)H2O。(2)1mol上述气态烃消耗氧气的物质的量为3n＋12mol，故丁烷消耗O2的量最多。(3)由反应前后气体体积不变可知：1＋3n＋12＝n＋n＋1，n＝1，即为甲烷。B篇·综合提升训练11．下列有关烷烃的叙述中不正确的是()A．烷烃中除甲烷、乙烷外，其他都能使酸性KMnO4溶液褪色B．所有的烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应C．烷烃的分子通式为CnH2n＋2(n为正整数)，符合该通式的烃一定是烷烃D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高答案A解析烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应，烷烃均不能使酸性KMnO4溶液褪色，这是烷烃的主要特性；随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；因分子通式CnH2n＋2(n为正整数)中碳原子的化合价已达饱和，故符合分子通式CnH2n＋2(n为正整数)的有机物只能是烷烃。12．在光照条件下，CH4与Cl2能发生取代反应。若1molCH4与Cl2反应，待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，则消耗Cl2的物质的量为()A．1.0molB．2.0molC．3.0molD．4.0mol答案C解析在光照条件下，CH4与Cl2发生取代反应时，生成1molCH3Cl消耗1mol氯气；生成1molCH2Cl2消耗2mol氯气；生成1molCHCl3消耗3mol氯气；生成1molCCl4消耗4mol氯气。四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，根据碳原子守恒，生成四种有机取代物的物质的量n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol，消耗的Cl2为0.1mol＋2×0.2mol＋3×0.3mol＋4×0.4mol＝3.0mol。13．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1混合发生取代反应只生成CH3ClB．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D．1mol甲烷与4mol氯气反应生成1molCCl4答案C解析甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；甲烷与氯气的反应为连锁反应，故1mol甲烷与4mol氯气反应不会得到1molCCl4，D错误。14．将标准状况下11.2L甲烷和22.4L氧气混合点燃，恢复到原状况后，气体的体积为()A．11.2LB．22.4LC．33.6LD．44.8L答案A解析CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O，因11.2L甲烷与22.4L氧气恰好完全反应生成11.2L的CO2气体，此时H2O不是气体，故选A。15．如下图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲中注入10mLCH4，同温同压下乙中注入50mLCl2，将乙中气体推入甲中，用漫射光照射一段时间，气体在甲中反应。(1)下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为红色；②实验过程中，甲中活塞向内移动；③甲中内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。(2)甲管中发生反应的反应类型为________。(3)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到____________________________________________________________________。若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到________。答案(1)②③(2)取代反应(3)液体分为两层，产生白色沉淀溶液先变红后褪色解析在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2――→光CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2――→光CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2――→光CCl4＋HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5∶1＞4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。反应过程中不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲中活塞向内移动。(2)甲烷和氯气发生的是取代反应。(3)生成的HCl会与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，因Cl2有剩余，若加入几滴石蕊溶液，溶液会先变红后褪色。16．(1)完全燃烧0.1mol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9g，浓碱液增重17.6g。该烃的化学式为________，并写出其所有可能的结构简式：________________________________________________________________________。(2)某烃2.2g，在O2中完全燃烧，生成6.6gCO2和3.6gH2O，在标准状况下其密度为1.9643g·L－1，其化学式为________。(3)某烷烃的相对分子质量为128，该烷烃的化学式为______________。答案(1)C4H10CH3CH2CH2CH3、CHCH3CH3CH3(2)C3H8(3)C9H20解析(1)0.1mol烃中含n(C)＝17.6g44g·mol－1＝0.4mol，含n(H)＝9g18g·mol－1×2＝1mol，则每个烃分子中含4个C原子、10个H原子，即分子式为C4H10。该烃结构简式有两种：(2)该烃的摩尔质量M＝22.4L·mol－1×1.9643g·L－1≈44g·mol－1，烃分子中n(C)∶n(H)＝6.6g44g·mol－1∶3.6g18g·mol－1×2＝3∶8。最简式为C3H8，最简式相对分子质量为44，故化学式也为C3H8。(3)设该烷烃化学式为CnH2n＋2，则14n＋2＝128，解得：n＝9，化学式为C9H20。